ＩＣ付き電子媒体およびＩＣ付き電子媒体システム
【課題】外部からの電力供給を受けて動作するＩＣチップと、当該ＩＣチップとは別の機能部とを備えても、当該機能部へ安定した電力供給が可能な小型で簡素な構成のＩＣ付き電子媒体を提供する。
【解決手段】ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１には、バイパス回路１１０とＲＦＩＤ１００の整流回路１０１との並列回路が接続されている。当該並列回路の前記一方端２１１と対向する側には、整流回路１２０の第１端子１２０Ａが接続されている。整流回路１２０の第１端子１２０Ａに対向する第２端子１２０Ｂは、二次側アンテナコイル２１０の他方端２１２に接続されている。ＲＦＩＤ１００の制御部１０４は、整流回路１０１から電力供給され、機能部は、整流回路１２０から電力供給される。
【解決手段】ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１には、バイパス回路１１０とＲＦＩＤ１００の整流回路１０１との並列回路が接続されている。当該並列回路の前記一方端２１１と対向する側には、整流回路１２０の第１端子１２０Ａが接続されている。整流回路１２０の第１端子１２０Ａに対向する第２端子１２０Ｂは、二次側アンテナコイル２１０の他方端２１２に接続されている。ＲＦＩＤ１００の制御部１０４は、整流回路１０１から電力供給され、機能部は、整流回路１２０から電力供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部装置から電力供給を受けるＲＦＩＤタグ等のＩＣ付き電子媒体および当該ＩＣ付き電子媒体を含むＩＣ付き電子媒体システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、リーダ／ライタ装置から非接触で電力の供給を受けるとともに、当該電力を利用してリーダ／ライタ装置との間で通信を行うＲＦＩＤタグが多く利用されている。そして、このようなＲＦＩＤタグの特徴を利用して、特許文献１に示す電子ペーパのように、さらなる付加価値を備えた電子媒体も、多く利用されている。
【０００３】
このような電子媒体では、特許文献１に示すように、元々ＲＦＩＤタグに含まれるアンテナコイルおよびＩＣチップと、付加部分である機能部（電子ペーパ）とを、備える構造からなる。ＩＣチップは、整流回路等の給電系回路と制御部とを備える。そして、従来、機能部は、ＩＣチップの制御部から制御信号を受信して動作するとともに、当該制御部から電力供給を受けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３６５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に示すように、ＩＣチップの制御部から機能部へ電力を供給する場合、当該制御部の耐電圧によって、機能部へ供給可能な電力が制限されてしまう。
【０００６】
図１はリーダ／ライタ装置から出力される送信電力と、実際にＲＦＩＤタグのＩＣチップの制御部へ供給される電力との関係の一例を示すグラフである。
【０００７】
一般的に、ＲＦＩＤタグでは、アンテナコイルで生じた交流信号から電源用の直流信号を得るための整流回路および平滑回路と、制御部との間に保護回路が接続されている。そして、当該保護回路によって制御部に加わる電圧を規制することで、制御部の破壊を防止している。このため、制御部に供給される電力は制限され、図１に示すように、リーダ／ライタ装置からの送信電力を増加させても、制御部への供給電力は、保護回路の仕様に準じた電力までしか増加しない。
【０００８】
したがって、制御部から電力供給を受ける機能部へは、当該制限された電力以下の電力供給しか受けられない。このため、制御部からの供給電力では動作させられない機能部や継続的に動作させ続けられない機能部を、ＲＦＩＤを含む電子媒体に付加する場合、機能部専用の電力供給源を追加しなければならない。しかしながら、このような電力供給源の追加は、電子媒体の形状を必要以上に大きくしたり、部品点数が増加する等の問題を生じてしまう。
【０００９】
この発明は、外部からの電力供給を受けて動作するＩＣチップと、当該ＩＣチップとは別の機能部とを備えても、当該機能部へ安定した電力供給が可能な小型で簡素な構成のＩＣ付き電子媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のＩＣ付き電子媒体は、第１給電端子および第２給電端子からなる給電端子対と、少なくとも第１整流回路を備える集積回路（ＩＣチップ）と、該集積回路とは別に形成された第２整流回路と、を備える。第１給電端子と第２給電端子との間には、第１整流回路と第２整流回路とが直列接続されている。
【００１１】
この構成では、集積回路の整流回路（第１整流回路）と直列接続される第２整流回路を備えることで、第２整流回路から集積回路とは別の回路（例えば、後述の機能部）へ電力を供給することができる。
【００１２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第１整流回路に並列接続するバイパス回路を備える。
【００１３】
この構成では、バイパス回路により、第１整流回路とは別の電流経路を介して第２整流回路へ電流が流れる。これにより、単に第１整流回路と第２整流回路とを直列接続した場合に対して、第１整流回路への電力供給量と第２整流回路への電力供給量とを、異ならせることができる。この結果、例えば、第２整流回路への電力供給を第１整流回路への電力供給量よりも大きくすることができる。
【００１４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、給電端子対に両端が接続されるアンテナコイルを備える。
【００１５】
この構成では、ＩＣ付き電子媒体への電力供給の具体的な構成を示す。アンテナコイルを備える場合、リーダ／ライタ装置等の給電機能を有する装置から電磁界結合により、電力を得ることができる。
【００１６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の集積回路は、ＲＦＩＤチップである。
【００１７】
この構成では、ＩＣ付き電子媒体の集積回路の具体例を示す。集積回路がＲＦＩＤチップであることで、ＩＤ認証等とともに電力の供給を受けることができる。
【００１８】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第１整流回路と第２整流回路に対する電流分配比を制御する電流分配比制御部を備える。
【００１９】
この構成では、第１整流回路と第２整流回路とに流れる電流の比を制御することができる。すなわち、上述のバイパス回路のような定常的に決まった電流比に限ることなく、電流比を、状況に応じて変化させることができる。
【００２０】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の電流分配比制御部は、第１整流回路に並列接続される第１スイッチと、第２整流回路に並列接続される第２スイッチとを備える。さらに、電流分配比制御部は、第１スイッチと第２スイッチの一方が開放で他方が短絡となる制御を行うスイッチ制御部を備える。
【００２１】
この構成では、電流分配比制御部の具体的構成を示す。例えば、第１スイッチが開放で第２スイッチが短絡であれば、第２整流回路には電流が流れず、第１整流回路から集積回路にのみ電力供給される。一方、第１スイッチが短絡で第２スイッチが開放ならば、第１整流回路に電流が流れ、当該第２整流回路から後段回路（後述の機能部等）へのみ電力供給される。
【００２２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体では、スイッチ制御部は集積回路に備えられている。スイッチ制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの制御電圧信号を出力する。第１スイッチは、Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で開放となり、Ｈｉレベルの制御電圧信号で短絡となる。第２スイッチは、Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で短絡となり、Ｈｉレベルの制御電圧信号で開放となる。
【００２３】
この構成は、上述の第１スイッチおよび第２スイッチを用いたスイッチ制御の具体的構成例を示している。
【００２４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の電流分配比制御部の第１スイッチは、バイパス回路に直列接続されている。
【００２５】
この構成では、上述の第１スイッチをバイパス回路へ直列接続した、具体的構成例を示している。バイパス回路を備える場合、第１スイッチをバイパス回路へ直列接続することで、上述の機能が効果的に得られる。
【００２６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第２整流回路の出力端に接続された充電デバイスを備える。
【００２７】
この構成では、第２整流回路の出力端に接続する回路の具体的一例を示しており、充電デバイスを用いることで、集積回路の動作と同時に、充電デバイスへの充電が可能になる。なお、この際、充電デバイスとして電気二重層コンデンサを用いれば、充電デバイスを有するＩＣ付き電子媒体を薄く形成することができる。
【００２８】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、少なくとも第２整流回路に供給される電力量を制御する供給電力制御部を備える。
【００２９】
この構成では、上述の充電デバイスを備えるような場合、充電完了後には第２整流回路へ電力供給する必要が、少なくとも一時的になくなる。このような場合に、供給電力制御部により、第２整流回路へ流れる電流を停止させて、集積回路にのみ電力供給することが可能になる。
【００３０】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の供給電力制御部は、第１整流回路および第２整流回路に直列接続される第３スイッチと、充電デバイスの充電状態を検出して、該第３スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える。
【００３１】
この構成では、上述の供給電力制御部の具体的構成を示す。充電が完了していない状態では第３スイッチが短絡となり第２整流回路を含む回路全体へ電流が流れ、充電が完了すると第３スイッチが開放となり回路全体へ電流が流れない。これにより、上述の第２整流回路への電流制御が可能になる。
【００３２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体では、供給電力制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの供給制御電圧信号を出力する。第３のスイッチは、Ｌｏｗレベルの供給制御電圧信号で短絡となり、Ｈｉレベルの供給制御電圧信号で開放となる。
【００３３】
この構成では、上述の第３スイッチを用いたスイッチ制御の具体的構成例を示している。
【００３４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の供給電力制御部は、第２整流回路に並列接続される第４スイッチと、充電デバイスの充電状態を検出して、該第４スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える。
【００３５】
この構成では、上述の回路全体による電流制御ではなく、第２整流回路のみへの電流制御が可能になる。具体的には、充電が完了していない状態では第４スイッチが開放となり第２整流回路へ電流が流れ、充電が完了すると第４スイッチが短絡となり第２整流回路へ電流が流れない。
【００３６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の集積回路はメモリを備える。さらに、ＩＣ付き電子媒体は、充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報を前記メモリへ書き込む充電状態検出部を備える。
【００３７】
この構成では、充電状態を充電状態検出部で検出して集積回路で記憶しておく具体的構成を示す。
【００３８】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の集積回路はメモリと充電用制御部とを備える。さらに、ＩＣ付き電子媒体は、充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報をメモリへ書き込む充電状態検出部を備える。そして、集積回路の充電用制御部は、メモリに記憶された充電状態に基づいてスイッチの制御を行う。
【００３９】
この構成では、充電状態により行われる上述のスイッチ制御を、集積回路で実行する具体的構成を示す。
【００４０】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第２整流回路の出力端に、所定の機能を電気的に実現する機能部が接続されている。
【００４１】
この構成では、具体的に、上述の第２整流回路の出力端に機能部を備えることを示す。そして、上述の各構成および処理を用いれば、当該機能部への必要十分な電力供給が可能になる。
【００４２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の機能部は、情報を表示する表示パネルと、該表示パネルを表示制御する表示制御部とを備える表示装置である。
【００４３】
この構成では、上述の機能部の具体例を示しており、所謂電子ペーパのような表示装置の場合を示す。なお、機能部は、後述の実施形態にも示すように、無線通信装置、リモコン装置、センサ装置等、他の機能回路を有する装置であっても適用が可能である。
【００４４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体システムは、上述のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体と、給電端子対を介して交流信号を与える外部給電装置と、を備える。
【００４５】
この構成では、上述のＩＣ付き電子媒体を備えるＩＣ付き電子媒体システムについて示す。外部給電装置から電力供給を受けると、上述の構成により、ＩＣ付き電子媒体の第１整流回路と第２整流回路とに適する比の電力供給が行われる。これにより、集積回路への電力供給と、第２整流回路に接続される機能部等の回路への電力供給とが、効率良く行われる。
【００４６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体システムは、アンテナコイルを備えるものである。そして、外部給電装置は、ＩＣ付き電子媒体システムのアンテナコイルに電磁界結合可能な別のアンテナコイルと、該別のアンテナコイルに対して所定周波数の信号を印加する信号処理部とを備えるリーダ／ライタ装置である。
【００４７】
この構成では、上述のＩＣ付き電子媒体システムの具体的例を示し、電磁界結合による非接触型近距離通信に適用した場合を示す。これにより、例えば、第１整流回路を備える集積回路とリーダ／ライタ装置との間で通信を行いながら、もしくは行った後に、第２整流回路に接続される機能部等の回路へ、効率良く電力供給することができる。
【発明の効果】
【００４８】
この発明によれば、外部からの電力供給を受けて動作する集積回路（ＩＣチップ）と、当該集積回路とは別の機能部とをＩＣ付き電子媒体内に備えても、機能部へ安定して電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】リーダ／ライタ装置から出力される送信電力と、実際にＲＦＩＤタグのＩＣチップの制御部への供給電力との関係の一例を示すグラフである。
【図２】第１の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールを含む電子モジュールシステムの機能的な回路構成を示す機能回路図、および、ＲＦＩＤ付き電子モジュールの等価回路図である。
【図３】第１の実施形態における機能部１４０が電子ペーパ装置１４０Ａである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの機能回路図である。
【図４】第１の実施形態におけるセミパッシブＲＦＩＤ回路を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｂの機能回路図である。
【図５】第２の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃの機能回路図である。
【図６】第２の実施形態において機能部１４０として電子ペーパ装置１４０Ａを用いた場合の機能回路図である。
【図７】スイッチ制御信号が「Ｌｏｗ」レベルの場合およびスイッチ制御信号が「Ｈｉ」レベルの場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃの等価回路を示す図である。
【図８】第３の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの構成回路図である。
【図９】第３の実施形態における無線通信デバイス１４０Ｃを備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの機能回路図である。
【図１０】第４の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅの構成回路図である。
【図１１】第５の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの構成回路図である。
【図１２】第５の実施形態における機能部１４０としてリモコン装置１４０Ｄを用いた場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの機能回路図である。
【図１３】第６の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇの構成回路図である。
【図１４】第７の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｈの構成回路図である。
【図１５】第８の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの構成回路図である。
【図１６】第８の実施形態における機能部１４０がセンサ装置１４０Ｅである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの機能回路図である。
【図１７】第９の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｊの構成回路図である。
【図１８】第１０の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋの構成回路図である。
【図１９】第１１の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｌの構成回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明の第１の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールを含む電子モジュールシステムについて、図を参照して説明する。なお、ＲＦＩＤ付き電子モジュールが本願発明の「ＩＣ付き電子媒体」に相当し、電子モジュールシステムが本願発明の「ＩＣ付き電子媒体システム」に相当する。
【００５１】
図２（Ａ）は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュールを含む電子モジュールシステムの機能的な回路構成を示す機能回路図である。図２（Ｂ）はＲＦＩＤ付き電子モジュールの等価回路図である。なお、図２（Ｂ）では、主として電力に関する説明を行うため、ＲＦＩＤ１００と機能部１４０との間の配線ラインを省略している。
【００５２】
電子モジュールシステムは、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａとリーダ／ライタ装置３０とを備える。
【００５３】
まず、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの説明を理解しやすくするように、リーダ／ライタ装置３０の構成および処理を説明する。リーダ／ライタ装置３０は、制御・電源回路３００、一次側アンテナコイル３１０および共振用コンデンサＣｐを備える。
【００５４】
制御・電源回路３００は、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａへ電力を供給するとともに、通信を行うための駆動信号を生成する。当該駆動信号は、所定周波数からなる交流信号である。制御・電源回路３００は、当該駆動信号を一次側アンテナコイル３１０へ印加する。一次側アンテナコイル３１０には、共振用コンデンサＣｐが並列接続されており、共振用コンデンサＣｐのキャパシタンスは、駆動信号の周波数に基づく所定の共振周波数で共振するように設定されている。なお、この共振周波数は、一般的には、駆動信号の周波数よりも或程度低く設定されている。
【００５５】
また、制御・電源回路３００は、後述するＲＦＩＤ付き電子モジュール１０ＡのＲＦＩＤ１００の制御部１０４との間で、例えば駆動信号の振幅変調を利用したＩＤ認証等の通信を行う。なお、リーダ／ライタ装置３０と制御部１０４との通信方法は、各種既知の方法を用いればよく、ここでは説明を省略する。
【００５６】
このようなリーダ／ライタ装置３０に対して、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａは、次に示す構成を備える。まず、図２（Ａ）を用いて、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの機能的構成を説明する。
【００５７】
ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａは、一次側アンテナコイル３１０と電磁界結合するための二次側アンテナコイル２１０を備える。これらアンテナコイルによる電磁界結合により、無線で電力を得ることができる。もっとも、二次側アンテナコイル２１０を備えない構成であれば、有線で電力を得ることができるのはもちろんである。二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１が本願発明の「第１給電端子」に相当し、他方端２１２が本願発明の「第２給電端子」に相当する。また、二次側アンテナコイル２１０のこれら両端の端子が本願発明の「給電端子対」に相当する。
【００５８】
二次側アンテナコイル２１０の両端には、共振用コンデンサＣｒが接続されている。すなわち、二次側アンテナコイル２１０と共振用コンデンサＣｒとが並列接続されている。この共振用コンデンサＣｒも、上述のリーダ／ライタ装置３０側の共振用コンデンサＣｐと同様に、駆動信号の周波数に基づいて、所定の共振周波数となるようにキャパシタンスが設定されている。
【００５９】
二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１は、ＲＦＩＤ１００の第１接続端子（図２（Ａ）における「＋」表示の端子）に接続している。
【００６０】
ＲＦＩＤ１００は、集積回路（ＩＣチップ）から形成されており、整流回路１０１（本発明の「第１整流回路」に相当する。）、平滑回路１０２、保護回路１０３、および制御部１０４を備える。
【００６１】
整流回路１０１は、ＲＦＩＤ１００の電力供給における入力段であり、上述の第１接続端子と第２接続端子（図２（Ａ）における「−」表示の端子）に接続している。整流回路１０１の出力端は平滑回路１０２に接続し、平滑回路１０２の出力端は保護回路１０３を介して制御部１０４へ接続している。
【００６２】
制御部１０４は、整流回路１０１、平滑回路１０２、および保護回路１０３を介して供給された電力によって駆動する。この際、制御部１０４は、保護回路１０３で供給電圧が制限された状態の電力供給を受ける。制御部１０４は、メモリ（以下、特にことわりがなければ不揮発性メモリを想定する。）を備え、電力供給を受けて駆動すると、例えばメモリに記憶された認証ＩＤを読み出し、当該認証ＩＤに基づく振幅変調等を行って、リーダ／ライタ装置３０の制御・電源回路３００と通信を行う。
【００６３】
ＲＦＩＤ１００の第２接続端子には、整流回路１２０（本発明の「第２整流回路」に相当する。）の第１端子１２０Ａが接続している。整流回路１２０の第２端子１２０Ｂは、上述の二次側アンテナコイル２１０の他方端２１２に接続している。
【００６４】
整流回路１２０の出力端１２０Ｃ，１２０Ｄには平滑回路１３０を介して、所定の機能を有する機能部１４０が接続している。機能部１４０は、整流回路１２０および平滑回路１３０を介して供給された電力によって、所定の機能を実現するように動作する。例えば、後述の図３に示すような電子ペーパであれば、電子ペーパとして表示を行うように動作する。なお、機能部１４０とＲＦＩＤ１００とは、独立していてもよいし、図のように所定の信号ラインにより接続し、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ａ内のデータを参照して動作してもよい。
【００６５】
さらに、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａでは、ＲＦＩＤ１００の一対の接続端子間にバイパス回路１１０が接続している。
【００６６】
すなわち、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａは、二次側アンテナコイル２１０の両端（２１１，２１２）に対して、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１と、ＲＦＩＤ１００外の整流回路１２０とが直列接続されるとともに、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１に対してバイパス回路１１０が並列接続された構成からなる。
【００６７】
このような構成により、整流回路１０１と整流回路１２０とに電流が流れ、ＲＦＩＤ１００に電力供給を行うのと同時に、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４を介することなく機能部１４０に電力供給することができる。これにより、従来構成のように、ＲＦＩＤ１００の保護回路１０３により制限されることなく、機能部１４０に、所望とする電力量を供給することができる。
【００６８】
なお、上述の構成では、バイパス回路１１０を備える例を示しているが、当該バイパス回路１１０を備えなくても、上述のＲＦＩＤ１００と機能部１４０へ、同時に電力供給することができる。ただし、バイパス回路１１０を設けることで、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１と、整流回路１２０とに流れる電流の比を調整することができる。これにより、バイパス回路１１０を構成する回路素子値を適宜設定すれば、整流回路１２０を介して機能部１４０に、ＲＦＩＤ１００よりも大きな電力供給を行うことができる。
【００６９】
次に、具体的なＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの回路構成例について、図２（Ｂ）を参照して説明する。なお、機能部１４０は、実現する機能により回路構成が異なるため、ここでは、単に機能部１４０の回路ブロックのままで説明する。
【００７０】
二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１と他方端２１２との間には、共振用コンデンサＣｒが二次側アンテナコイル２１０に対して並列接続している。
【００７１】
二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１は、整流回路１０１の第１端子１０１Ａに接続している。整流回路１０１は、第１端子１０１Ａ、第２端子１０１Ｂ側からの交流信号を全波整流して第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄ側へ出力するブリッジ型の全波整流回路からなる。
【００７２】
整流回路１０１の第２端子１０１Ｂは、整流回路１２０の第１端子１２０Ａに接続している。整流回路１２０は、第１端子１２０Ａ、第２端子１２０Ｂ側からの交流信号を全波整流して第３端子１２０Ｃ、第４端子１２０Ｄ側へ出力するブリッジ型の全波整流回路からなる。
【００７３】
整流回路１２０の第２端子１２０Ｂは、二次側アンテナコイル２１０の他方端２１２に接続している。これにより、二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１と他方端２１２との間に整流回路１０１と整流回路１２０とが直列接続された回路構成が実現される。そして、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１の第１端子１０１Ａと第２端子１０１Ｂとの間には、ＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎと、コンデンサＣｂとが、整流回路１０１に対して並列接続している。本実施形態では、バイパス回路１１０がコンデンサＣｂとＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎより構成されるが、ＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎを含まない場合でも、コンデンサＣｂおよびその他の回路よりバイパス回路を構成できる。
【００７４】
次に、ＲＦＩＤ１００内の回路構成について、より具体的に説明する。
整流回路１０１は、第１端子１０１Ａと第２端子１０１Ｂとの間に、ダイオードＤ１，Ｄ３の直列回路と、ダイオードＤ２，Ｄ４の直列回路が並列接続された構成からなる。この際、ダイオードＤ１のカソードが第１端子１０１Ａに接続し、ダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ３のアノードが接続し、ダイオードＤ３のカソードが第２端子１０１Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ３のアノードの接続点が、第３端子１０１Ｃに接続している。また、ダイオードＤ２のアノードが第１端子１０１Ａに接続し、ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ４のカソードが接続し、ダイオードＤ４のアノードが第２端子１０１Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ４のカソードの接続点が、第４端子１０１Ｄに接続している。
【００７５】
平滑回路１０２は、整流回路１０１の第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄ間に並列接続された平滑用コンデンサＣ１Ｌからなる。
【００７６】
保護回路１０３は、平滑用コンデンサＣ１Ｌに並列接続するツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路からなる。この際、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２はそれぞれのカソードが第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄに接続するように、直列回路が構成されている。これらツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の素子値は、制御部１０４の耐圧に基づいて設定されている。
【００７７】
制御部１０４は、等価回路上負荷として表記されており、整流回路１０１の第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄに対して、平滑回路１０２および保護回路１０３の下流側に接続している。
【００７８】
このような構成により、ＲＦＩＤ１００では、整流回路１０１、平滑回路１０２を介して得られ、保護回路１０３により電圧制限された電力で、制御部１０４が動作する。これにより、制御部１０４は、過電流による破壊から保護されて、正常に動作する。なお、以上、標準的なＲＦＩＤ回路構成に基づいて説明したが、集積回路において整流回路を含む同等な回路であって、上述の構成を適用することができる。
【００７９】
次に、整流回路１２０および当該整流回路１２０の機能部１４０側の回路について、より具体的に説明する。
【００８０】
整流回路１２０は、第１端子１２０Ａと第２端子１２０Ｂとの間に、ダイオードＤ１１，Ｄ１３の直列回路と、ダイオードＤ１２，Ｄ１４の直列回路が並列接続された構成からなる。この際、ダイオードＤ１１のカソードが第１端子１０１Ａに接続し、ダイオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１３のアノードが接続し、ダイオードＤ１３のカソードが第２端子１２０Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１３のアノードの接続点が、第３端子１２０Ｃに接続している。また、ダイオードＤ１２のアノードが第１端子１２０Ａに接続し、ダイオードＤ１２のカソードとダイオードＤ１４のカソードが接続し、ダイオードＤ１４のアノードが第２端子１２０Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ１２のカソードとダイオードＤ１４のカソードの接続点が、第４端子１２０Ｄに接続している。
【００８１】
平滑回路１３０は、整流回路１２０の第３端子１２０Ｃ、第４端子１２０Ｄ間に並列接続された平滑用コンデンサＣ２Ｌからなる。
【００８２】
機能部１４０は、整流回路１２０の第３端子１２０Ｃ、第４端子１２０Ｄに対して、平滑回路１３０の下流側に接続している。
【００８３】
このような構成により、機能部１４０には、整流回路１２０、平滑回路１３０を介して、ＲＦＩＤ１００とは個別に電力が供給される。これにより、機能部１４０は、上述のように、ＲＦＩＤ１００によることなく所望の電力が得られ、ＲＦＩＤ１００とは個別に動作することができる。
【００８４】
さらに、上述のように、本実施形態の構成では、ＲＦＩＤ１００とは異なる機能部１４０のための電力供給回路を、４個のダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４からなる全波整流回路である整流回路１２０と、コンデンサＣ２Ｌからなる平滑回路１３０のみから構成している。このため、機能部１４０のための電力供給回路を簡素かつ小型に構成することができ、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａを小型に形成することができる。
【００８５】
次に、機能部１４０の具体的実施例として電子ペーパ装置を用いた場合について、図３を参照して説明する。図３は機能部１４０が電子ペーパ装置１４０Ａである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの機能回路図である。なお、図３では、ＲＦＩＤ１００は単に一つの機能ブロックで表記しているが、内部構成は図２と同じである。また、整流回路１２０の各端子の表記を省略しているが、これも図２と同じである。また、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および平滑回路１３０の接続構成は、図２に示す通りであり、説明は省略する。
【００８６】
機能部１４０である電子ペーパ装置１４０Ａは、ＣＰＵ４０１、電子ペーパ４０２、レギュレータ４０３を備える。レギュレータ４０３は入力側端子および共通端子が、平滑回路１３０に接続して、出力端子がＣＰＵ４０１および電子ペーパ４０２に接続している。レギュレータ４０３の出力側端子と共通端子との間には、平滑コンデンサＣ４が接続している。この構成により、整流回路１２０、平滑回路１３０、レギュレータ４０３を介して、電子ペーパ装置１４０ＡのＣＰＵ４０１および電子ペーパ４０２へ、所望の電圧レベルからなる駆動電圧が供給される。なお、ＣＰＵ４０１と電子ペーパ４０２等のレギュレータ４０３以降の共通端子は省略している。
【００８７】
電子ペーパ４０２は、例えばコレステリック液晶からなり、ＣＰＵ４０１から読み取ったＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍ内のデータをＣＰＵ４０１からの制御により表示し、電源供給終了後も表示を維持するものである。
【００８８】
ＣＰＵ４０１は、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍと接続されており、例えば、リーダ／ライタ装置３０からＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍを介して表示許可信号等の制御信号を受けて、電子ペーパ４０２を表示制御する。また、ＣＰＵ４０１は、ＲＦＩＤ１００を介してリーダ／ライタ装置３０から与えられ、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに一時記憶された表示情報を取得し、当該表示情報を電子ペーパ４０２へ表示する制御を行う。ＣＰＵ４０１の制御については、ＲＦＩＤ１００にトリガ出力機能があれば、ＣＰＵ４０１の割り込みポートに接続し、トリガ信号を起動に用いても構わない。
【００８９】
このように、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤ１００から電力供給を受けることなく、ＲＦＩＤ１００が受給できる電力量よりも大きな駆動電力を要する電子ペーパ装置１４０Ａを駆動させることができる。この際、この電子ペーパ装置１４０Ａのための電力供給回路は、上述のように整流回路１２０と平滑回路１３０のみであるので、電子ペーパ装置が備えられたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａを、小型に形成することができる。
【００９０】
次に、上述の機能部１４０の別の実施例として、ＲＦＩＤ回路がセミパッシブ、すなわち補助電源を要するものである場合、図４を参照して説明する。図４はセミパッシブＲＦＩＤ回路を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｂの機能回路図である。図４では機能部１４０Ｂは、セミパッシブＲＦＩＤ回路の駆動に必要な補助電源供給回路、および必要に応じてその他の周辺回路からなる。なお、図４でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および平滑回路１３０の接続構成は、図２に示す通りであり、説明は省略する。
【００９１】
本願のＲＦＩＤ１００には、上述の第１接続端子および第２接続端子とは、別の電源端子をさらに備える。
【００９２】
機能部１４０であるセミパッシブ通信の機能モジュール１４０Ｂは、レギュレータ４０３および周辺回路４０４を備える。レギュレータ４０３は三端子レギュレータで入力側端子および共通端子が、平滑回路１３０に接続して、出力端子が周辺回路４０４およびＲＦＩＤ１０１に接続している。レギュレータ４０３の出力側端子と共通端子との間には、コンデンサＣ４が接続している。この構成により、整流回路１２０、平滑回路１３０、レギュレータ４０３を介して、セミパッシブ通信の機能モジュール１４０Ｂの周辺回路４０４へ、所望の電圧レベルからなる駆動電圧が供給されるとともに、ＲＦＩＤ１００にも電力供給することができる。
【００９３】
このような周辺回路４０４を備える場合であっても、当該周辺回路４０４へ安定して電力供給することができ、当該周辺回路４０４を安定に動作させることができる。さらに、当該周辺回路４０４によって整流回路１０１から供給される電力以上の電力が必要となっても、ＲＦＩＤ１００に整流回路１２０から電力供給されることで、ＲＦＩＤ１００も安定に動作させることができる。
【００９４】
次に、第２の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図５は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃの機能回路図である。また、図６は、本実施形態において機能部１４０として電子ペーパ装置１４０Ａを用いた場合の機能回路図である。
【００９５】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃは、第１の実施形態の図２に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａに対して、本願発明の「電流分配比制御部」に相当する回路構成を追加したものである。したがって、以下の説明では、当該「電流分配比制御部」に関連する箇所のみを説明し、他の箇所については説明を省略する。
【００９６】
ＲＦＩＤ１００に並列接続されるバイパス回路１１０には、第１スイッチ素子１５１が直列接続している。また、整流回路１２０の第１端子１２０Ａ，１２０Ｂ間には、第２スイッチ素子１５２が並列接続している。
【００９７】
第１スイッチ素子１５１と第２スイッチ素子１５２には、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４からスイッチ制御信号ＣＴＬが印加される。この際、第１スイッチ素子１５１と第２スイッチ素子１５２とは、一方が開放であれば他方が短絡となるように制御されている。例えば、第１スイッチ素子１５１、第２スイッチ素子１５２とを、ＧａＡｓ等のＦＥＴスイッチにより形成し、第１スイッチ素子１５１をエンハンスメント型、第２スイッチ素子１５２をデプレッション型で形成する。第１スイッチ素子１５１と第２スイッチ素子１５２とには、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４から共通のスイッチ制御信号を印加する。
【００９８】
このような構成では、スイッチ制御信号が「Ｌｏｗ」レベルの場合には、第１スイッチ素子１５１は「開放」になり、第２スイッチ素子１５２は「短絡」になる。一方、スイッチ制御信号が「Ｈｉ」レベルの場合には、第１スイッチ素子１５１は「短絡」になり、第２スイッチ素子１５２は「開放」になる。
【００９９】
そして、このような構成およびスイッチ制御を行うことで、図６に示すような本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃは、図７に示すように回路構成が変化する。図７（Ａ）はスイッチ制御信号が「Ｌｏｗ」レベルの場合の等価回路を示し、図７（Ｂ）はスイッチ制御信号が「Ｈｉ」レベルの場合の等価回路を示す。
【０１００】
まず、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃに電力供給が行われていない状態では、ＲＦＩＤ１００が動作していないので、スイッチ制御信号ＣＴＬとしては、「Ｌｏｗ」レベルと同じ状態となる。これにより、図７（Ａ）に示すように、第１スイッチ素子１５１は所定のキャパシタンスＣｏｆｆ１で「開放」状態となっており、第２スイッチ素子１５２は所定の低抵抗値Ｒｏｎ２で「短絡」状態となる。したがって、当該状態では、二次側アンテナコイル２１０の両端子２１１，２１２間には、ＲＦＩＤ１００のみが接続された状態となる。
【０１０１】
このような状態で、二次側アンテナコイル２１０に電流が流れると、ＲＦＩＤ１００には電流が流れるが、整流回路１２０には電流が殆ど流れない。したがって、二次側アンテナコイル２１０を介してリーダ／ライタ装置３０から供給される電力は、殆ど全て、ＲＦＩＤ１００の起動に利用される。これにより、例えば、整流回路１２０を直列接続した状態で、ＲＦＩＤ１００に必要最小限の電力しか供給されないような構成であっても、ＲＦＩＤ１００を確実且つ安定に起動させることができる。
【０１０２】
次に、ＲＦＩＤ１００が起動したのち、機能部を駆動する場合は、当該ＲＦＩＤ１００は、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」レベルに切り替える。ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃは、図７（Ａ）の回路構成から図７（Ｂ）の回路構成に状態遷移する。すなわち、第１スイッチ素子１５１は所定の低抵抗値Ｒｏｎ１で「短絡」状態となっており、第２スイッチ素子１５２は所定のキャパシタンスＣｏｆｆ２で「開放」状態となる。したがって、当該状態では、二次側アンテナコイル２１０の両端子２１１，２１２間に、ＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０の並列回路と、整流回路１２０とが直列接続された状態となる。
【０１０３】
このような回路構成に遷移することで、ＲＦＩＤ１００のみではなく、整流回路１２０にも電流が流れ、ＲＦＩＤ１００とともに、機能部１４０である電子ペーパ装置１４０Ａにも動作用の電力供給を行うことができる。
【０１０４】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、状況に応じてＲＦＩＤ１００のみに電力供給したり、ＲＦＩＤ１００と機能部１４０の双方に電力供給することが可能になる。さらには、リーダ／ライタ装置３０から離れている場合にはＲＦＩＤ１００のみを動作するため、ＲＦＩＤ１００の起動時電力が確実に確保され、安定に起動できる。また、ＲＦＩＤ１００の起動後には、機能部１４０へ安定した電力供給を行うことができる。
【０１０５】
次に、第３の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図８は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの構成回路図である。
【０１０６】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄは、第１の実施形態の図２に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａに対して、整流回路１２０の後段に充電デバイス１６０を接続したものである。そして、当該充電デバイス１６０の後段に機能部１４０が接続している。
【０１０７】
充電デバイス１６０は、例えば、電気二重層コンデンサ等からなり、整流回路１２０で全波整流された信号により充電される。機能部１４０は、この充電デバイス１６０を電源として動作する。ここで、充電デバイス１６０を、電気二重層コンデンサとすれば、薄型化が可能であり、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを薄く形成することができる。特に、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを、所定の板状基材を用いて形成する場合、板状基材の一方主面に電気二重層コンデンサ以外の回路素子を実装し、当該一方主面に対向する板状基材の他方主面の略全面に電気二重層コンデンサを形成する。これにより、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを構成する回路素子を一方主面にのみ実装するよりも、面積を小さくすることもできる。この結果、機能部１４０への電力供給に十分な充電能力を備えながらも、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを小型且つ薄型に形成することができる。もちろん、電気二重層コンデンサを含む構成部品を全て同一主面に実装して、極めて薄い電子モジュールを構成することもできる。
【０１０８】
次に、本実施形態に示す充電デバイス１６０を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの具体的実施例を図９を参照して説明する。本実施例では、機能部１４０として、ＲＦＩＤによる通信よりも遠距離通信が可能な無線通信デバイス１４０Ｃを用いた例を示す。図９は、機能部１４０として無線通信デバイス１４０Ｃを用いた場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの機能回路図である。図９は無線通信デバイス１４０Ｃを備えるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの機能回路図である。なお、図９でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および充電デバイス１６０の接続構成は、図２および図８に示すとおりであり、説明は省略する。
【０１０９】
機能部１４０である無線通信デバイス１４０Ｃは、ＣＰＵ４０１、無線回路４０５、レギュレータ４０３、ロードスイッチ４０６、ツェナーダイオードＺＤ４０を備える。
【０１１０】
充電デバイス１６０の一方端には、ロードスイッチ４０６の入力側端子が接続し、充電デバイス１６０の他方端には、ロードスイッチ４０６の共通端子が接続している。ロードスイッチ４０６の入力側端子と共通端子との間には、ツェナーダイオードＺＤ４０が接続している。この際、ツェナーダイオードＺＤ４０は、カソードがロードスイッチ４０６の入力側端子側となり、アノードがロードスイッチ４０６の共通端子側となるように接続している。このツェナーダイオードＺＤ４０は電気二重層コンデンサの上限電圧を制限し、破壊から保護するためのものである。
【０１１１】
ロードスイッチ４０６の出力側端子はレギュレータ４０３の入力側端子に接続している。また、ロードスイッチ４０６の共通端子とレギュレータ４０３の共通端子は導通している。
【０１１２】
レギュレータ４０３の出力側端子と共通端子との間には、平滑コンデンサＣ４が接続しており、レギュレータ４０３の出力側端子は、ＣＰＵ４０１および無線回路４０５に接続している。なお、ＣＰＵ４０１および無線回路の共通端子は省略している。
【０１１３】
そして、レギュレータとして入力電圧の下限が小さいものを用い、且つロードスイッチにヒステリシスをもたせることで、電気二重層コンデンサの放電による電圧降下の影響を受けることなく、低電圧電源を供給できる。
【０１１４】
このような構成とすることで、ＣＰＵ４０１と無線回路４０５とに、充電デバイス１６０の充電状態に影響されることなく、安定したレベルの電圧を供給することができる。
【０１１５】
ＣＰＵ４０１は、充電デバイス１６０、ロードスイッチ４０６およびレギュレータ４０３から供給される電力で動作し、無線回路４０５に対して無線通信制御を実行させる。無線回路４０５は、ＣＰＵ４０１と同様に充電デバイス１６０、ロードスイッチ４０６およびレギュレータ４０３から供給される電力で動作し、ＣＰＵ４０１からの無線通信制御に基づいて、外部の通信機器と無線通信を実行する。
【０１１６】
このような無線通信の具体例としては、外部通信装置と間欠的に通信を行うことで、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの存在確認等を行うようなシステムに用いることができる。例えば、当該無線通信デバイス１４０ＣのＣＰＵ４０１に所定のキーを記憶しておき、無線回路４０５を介して、所定タイミング毎に、外部装置との間で無線通信を行い、当該キーの認証処理を行う。ここで、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄが、或程度の距離以上、例えば決められた部屋内等になく、無線によるキー認証が行えないような場合には、外部装置側で当該外部装置の機能を停止させる。
【０１１７】
そして、このような無線通信を行うような機能を追加しても、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤ通信よりも電力消費量を要する無線通信デバイスに対して、必要十分な電力を供給できるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを小型且つ薄型に形成することができる。
【０１１８】
次に、第４の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１０は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅの構成回路図である。
【０１１９】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅは、第３の実施形態の図８に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄに対して、機能部１４０がＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍにアクセス可能にしたものである。
【０１２０】
このような構成とすることで、機能部１４０に充電状態の検出回路を設ければ、機能部１４０で検出した充電状態を、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍへ記憶させることができる。さらに、ＲＦＩＤ１００がメモリ１０４Ｍの充電状態を読み出して、リーダ／ライタ装置３０へ伝達することで、リーダ／ライタ装置３０は、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅの充電デバイス１６０の充電状態を監視することもできる。
【０１２１】
次に、第５の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１１は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの構成回路図である。
【０１２２】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆは、第３の実施形態の図８に示した充電デバイス１６０を備えるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄに対して、さらに、本願発明の「充電用電力供給制御部」を備えたものである。
【０１２３】
具体的には、機能部１４０に充電デバイス１６０の充電状態を検出する充電デバイス検出回路を設けて、充電制御部としての機能を備えさせる。さらに、充電制御用スイッチ素子１５３を備える。
【０１２４】
充電制御用スイッチ素子１５３は、二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１と、ＲＦＩＤ１００およびバイアス回路１１０の並列回路との間に挿入されている。充電制御用スイッチ素子１５３には、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０が印加される。充電制御用スイッチ素子１５３はデプレッション型のスイッチ素子である。これにより、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となって二次側アンテナコイル２１０とＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０とを導通する。一方、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｈｉ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５３は「開放」となる。
【０１２５】
まず、充電デバイスに規定の電圧が充電されていなければ、機能部１４０は動作せず、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルになるのと同じ状態になる。このため、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となって、二次側アンテナコイル２１０、ＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０の並列回路および整流回路１２０からなる閉回路が形成される。
【０１２６】
次に、リーダ／ライタ装置３０から二次側アンテナコイル２１０を介して電力供給が行われると、当該閉回路の整流回路１２０を介して充電デバイス１６０が充電される。この際、機能部１４０を動作させるに必要な電力量が充電されていない間は、スイッチ制御信号ＣＴＬ０は「Ｌｏｗ」レベルのままで、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままである。この際、ＲＦＩＤ１００には、電力供給されているので、ＲＦＩＤ１００は供給された電力を利用して、リーダ／ライタ装置３０との間で、ＩＤ認証等の通信を実行することができる。この認証により、例えば当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆが、利用許可されたものであるかどうかの識別も可能である。
【０１２７】
次に、充電デバイス１６０の充電が進み、機能部１４０が動作すると、機能部１４０の充電検出回路が充電デバイス１６０の充電状態を検出する。ここで、充電検出回路によって検出された充電量が所定閾値未満であれば、機能部１４０は、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力し続ける。この場合、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままとなり、充電デバイス１６０への充電が継続される。
【０１２８】
次に、充電デバイス１６０の充電がさらに進み、充電検出回路の検出した充電量が所定閾値以上になると、機能部１４０は、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。充電制御用スイッチ素子１５３は、「短絡」から「開放」に状態遷移する。これにより、ＲＦＩＤ１００および機能部１４０が二次側アンテナコイル２１０から電気的に切り離される。この場合、ＲＦＩＤ１００は動作が停止するが、機能部１４０は、充電デバイス１６０を電源として、動作させることができる。そして、このようにＲＦＩＤ１００を停止させることで、不要な電力の供給（消費）を抑制することができる。
【０１２９】
さらに、このような構成の場合、ＲＦＩＤ１００が停止し、且つＲＦＩＤ１００と充電デバイス１６０とが接続されていないので、充電デバイス１６０は、機能部１４０のみへ電力供給すればよい。これにより、ＲＦＩＤ１００に対しての不要な電力の供給を行う必要が無く、機能部１４０のみに対して有効に電力を供給することができる。
【０１３０】
なお、機能部１４０が連続動作等を行ったり、自然放電すると、充電デバイス１６０の充電量が低下する。この場合、機能部１４０は、充電量が所定閾値未満となることを検出して、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。これにより、二次側アンテナコイル２１０とＲＦＩＤ１００および整流回路１２０とが導通する。したがって、リーダ／ライタ装置３０の一次側アンテナコイル３１０と、二次側アンテナコイル２１０とが電磁界結合するように、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆを配置すれば、充電デバイス１６０を再充電することができる。
【０１３１】
また、自然放電や機能部１４０の長時間使用等により、充電デバイス１６０の充電量が大幅に低下し、機能部１４０が動作しなければ、充電制御用スイッチ素子１５３は、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０が入力されたのと同等に状態になる。したがって、このような場合も、リーダ／ライタ装置３０の一次側アンテナコイル３１０と、二次側アンテナコイル２１０とが電磁界結合するように、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆを配置すれば、充電デバイス１６０を再充電することができる。
【０１３２】
また、上述の説明では充電量に対する閾値を設けて充電状態を判断する場合を示したが、フル充電状態、すなわち充電デバイスのほぼ最大充電量まで充電された場合に、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力するようにしてもよい。もしくは、充電完了の検出を機能部１４０の動作開始をもって、また充電必要の判定を機能部１４０の動作停止をもって行ってもよい。この場合は、特に検出回路は不要となる。動作中のスイッチ制御信号ＣＴＬ０は「Ｈｉ」のままとする。停止後、スイッチ制御信号ＣＴＬ０はおのずと「Ｌｏｗ」となる。
【０１３３】
次に、本実施形態に示すＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの具体的実施例を図１２を参照して説明する。本実施例では、機能部１４０として、リモコン装置１４０Ｄを用いた例を示す。図１２は、機能部１４０としてリモコン装置１４０Ｄを用いた場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの機能回路図である。なお、図１２でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および充電デバイス１６０の接続構成は、図２および図８に示す通りであり、説明は省略する。
【０１３４】
機能部１４０であるリモコン装置１４０Ｄは、上述の無線装置と同様にレギュレータ４０３、ロードスイッチ４０６、ツェナーダイオードＺＤ４０、平滑コンデンサＣ４を備える。また、リモコン装置１４０Ｄは、ＣＰＵ４０７およびＲＦリモコン用ＩＣ４０８を備え、ＣＰＵ４０７およびＲＦリモコン用ＩＣ４０８は、充電デバイス１６０、保護用のツェナーダイオードＺＤ４０、ロードスイッチ４０６、レギュレータ４０３、平滑コンデンサＣ４からなる回路により、電力が供給される。
【０１３５】
ＣＰＵ４０７は、リモコン装置１４０Ｄの全体制御を行うとともに、ＣＰＵ４０７に内蔵されるＡＤコンバータ４０７Ａにより充電デバイス１６０の充電状態を電圧検出して、スイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。具体的には、ＣＰＵ４０７は、充電量が所定閾値未満であれば、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を充電制御用スイッチ素子１５３へ出力し、充電量が所定閾値以上であれば、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を充電制御用スイッチ素子１５３へ出力する。
【０１３６】
ＲＦリモコン用ＩＣ４０８は、図示しない操作子等からの操作入力に基づいて、リモコン用信号を送信する。
【０１３７】
このようなリモコン機能を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆは、例えば、具体的に、次に示すように利用される。なお、以下では、一例としてテレビジョン装置のリモコンの場合を示す。また、以下では、リモコン機能を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆを、ＴＶリモコン端末と称する。
【０１３８】
リーダ／ライタ装置３０は、親機であるテレビジョン装置に装備されており、ＴＶリモコン端末は、充電を行う場合には、リーダ／ライタ装置３０に載置する。リーダ／ライタ装置３０は、ＴＶリモコン端末のＲＦＩＤ１００を認証できていない場合には、間欠的に駆動信号を生成する。
【０１３９】
まず、充電デバイス１６０が充電されていない初期状態等では、ＴＶリモコン端末がリーダ／ライタ装置３０上に載置されていない状態では、機能部１４０であるリモコン装置１４０Ｄには電力供給されていない。したがって、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルなのと同じ状態となる。これにより、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となって、二次側アンテナコイル２１０、ＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０の並列回路および整流回路１２０からなる閉回路が形成される。
【０１４０】
次に、リーダ／ライタ装置３０にＴＶリモコン端末が載置されると、リーダ／ライタ装置３０から二次側アンテナコイル２１０を介して電力供給が行われる。これにより、ＲＦＩＤ１００および整流回路１２０に電流が流れ、ＲＦＩＤ１００が起動するとともに、受電デバイス１６０が充電される。
【０１４１】
ＲＦＩＤ１００は、供給された電力により、リーダ／ライタ装置３０を介してテレビジョン装置との間で、ＩＤ認証等のデータ通信を行う。この通信処理は、所定タイミング毎に継続的に実行される。この際、テレビジョン装置からＲＦＩＤ１００（ＴＶ用リモコン端末）に対して、ＩＤ認証が適合であれば、各種情報を送信する機能を、このリモコン通信システムに持たせてもよい。
【０１４２】
一方、充電デバイス１６０は、順次充電されるが、ＣＰＵ４０７を動作させるに必要な電力量が充電されていなければ、スイッチ制御信号ＣＴＬ０は「Ｌｏｗ」レベルのままで、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままである。したがって継続的に充電デバイス１６０は充電される。
【０１４３】
次に、充電デバイス１６０の充電が進み、ＣＰＵ４０７が動作すると、ＣＰＵ４０７の充電検出回路が充電デバイス１６０の充電状態を検出する。ここで、充電検出回路によって検出された充電量が所定閾値未満であれば、ＣＰＵ４０７は、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力し続ける。この場合、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままとなり、充電デバイス１６０への充電が継続される。なお、この時点で、ＲＦリモコン用ＩＣ４０８は動作可能であるので、操作子による操作入力により、リモコン操作を行うことができる。
【０１４４】
次に、充電デバイス１６０の充電がさらに進み、充電検出回路の検出した充電量が略フル充電となる所定閾値以上になると、ＣＰＵ４０７は、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。充電制御用スイッチ素子１５３は、「短絡」から「開放」に状態遷移する。これにより、ＲＦＩＤ１００および機能部１４０が二次側アンテナコイル２１０から電気的に切り離される。この場合、ＲＦＩＤ１００は動作が停止するが、機能部１４０であるリモコン装置１４０Ｄは、充電デバイス１６０を電源として、動作させることができる。したがって、ユーザは、リーダ／ライタ装置３０からＴＶリモコン端末を取り外し、通常のリモコン操作を行うことができる。
【０１４５】
この際、ユーザがＴＶリモコン端末をリーダ／ライタ装置３０から取り外すことで、ＲＦＩＤ１００との間の通信が途切れる。リーダ／ライタ装置３０は、この通信断を検出し、待機状態、すなわち駆動信号を間欠的に生成する動作へ移行する。これにより、リーダ／ライタ装置３０の消費電力を低減することができる。
【０１４６】
また、ユーザがＴＶリモコン端末をリーダ／ライタ装置３０から取り外さない場合にも、充電制御用スイッチ素子１５３が「開放」になることで、リーダ／ライタ装置３０を備えたテレビジョン装置とＲＦＩＤ１００との間の通信が途切れる。リーダ／ライタ装置３０は、この通信断を検出し、待機状態、すなわち駆動信号を間欠的に生成する動作へ移行する。これにより、リーダ／ライタ装置３０の消費電力を低減することができる。
【０１４７】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤに対してリモコン装置を追加しても、ＲＦＩＤ１００を介することなく充電し、ＲＦＩＤ１００よりも消費電力大きなリモコン装置を安定して動作させることができる。この際、充電に関する回路は、上述のように、４個のダイオードからなる整流回路と電気二重層コンデンサ等の充電デバイスだけで済み、小型化および薄型化が可能である。さらに、充電完了による電力供給の停止が行われることで、消費電力を低減することができる。
【０１４８】
次に、第６の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１３は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇの構成回路図である。
【０１４９】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇは、第５実施形態の図１１に示した充電デバイス１６０および「充電用電力供給制御部」を備えるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄに対して、充電制御用スイッチ素子１５４の配置位置および特性を異ならせたものである。したがって、第５の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆとの相違点についてのみ説明する。
【０１５０】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇは、バイパス回路１１０に充電制御用スイッチ素子１５４を直列接続し、当該直列回路をＲＦＩＤ１００に並列接続している。充電制御用スイッチ素子１５４には、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０が印加される。充電制御用スイッチ素子１５４は、デプレッション型のスイッチ素子である。これにより、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となり、バイパス回路１１０とＲＦＩＤ１００との並列回路が形成される。一方、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｈｉ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５４は「開放」となって、バイパス回路１１０が、二次側アンテナコイル２１０、ＲＦＩＤ１００、整流回路１２０からなる閉回路から切り離される。
【０１５１】
なお、スイッチ制御信号ＣＴＬ０の状態遷移処理は、第５の実施形態と同じであり、充電が不十分な状態ではスイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルであり、充電が十分な状態になるとスイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｈｉ」レベルになる。
【０１５２】
このような構成および処理を行うことで、充電が不十分な状態では、バイパス回路１１０が機能し、ＲＦＩＤ１００に対する整流回路１２０への電力供給比を高くすることができる。一方、充電が十分であれば、バイパス回路１１０が機能しなくなり、整流回路１２０への電力供給比を低くすることができる。
【０１５３】
なお、この場合、ＲＦＩＤ１００は自身への電力供給量を観測しておき、自身への電力供給量が高くなったことを検出すると、リーダ／ライタ装置３０に対して、放射電力の抑制指示を送信することもできる。また、当該電力供給量をリーダ／ライタ装置３０へ送信して、リーダ／ライタ装置３０側で電力供給量の抑制制御を行うこともできる。
【０１５４】
次に、第７の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１４は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｈの構成回路図である。
【０１５５】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉは、第２の実施形態の図５に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃに対して、充電デバイス１６０を備えたものである。このように、第２の実施形態の構成に対して、充電デバイス１６０を追加することもできる。これにより、初期状態では、ＲＦＩＤ１００にのみ電力供給し、ＲＦＩＤ１００によるＩＤ認証等の通信後に、充電デバイス１６０を効率良く充電することができる。
【０１５６】
次に、第８の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１５は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの構成回路図である。
【０１５７】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉは、第７の実施形態の図１４に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｈに対して、機能部１４０がＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに読み書きを行う点で異なる。すなわち、第２の実施形態の図５に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃに対して、充電デバイス１６０を備えた点、機能部１４０がＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに読み書きを行う点、ＲＦＩＤ１００によるスイッチ制御信号ＣＴＬの設定処理が異なる。したがって、以下では、異なる点のみを説明する。
【０１５８】
充電デバイス１６０は、上述の各実施形態に示したものと同じく電気二重層コンデンサ等からなり、整流回路１２０と機能部１４０との間に設置される。
【０１５９】
機能部１４０は、充電デバイス１６０を電源として動作するとともに、充電デバイス１６０の充電状態を示す充電情報を、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍへ書き込む。
【０１６０】
ＲＦＩＤ１００は、メモリ１０４Ｍに記憶された充電情報に基づいて、第２の実施形態に示したスイッチ制御信号ＣＴＬの状態遷移処理とともに、次に示す状態遷移処理を追加して行う。
【０１６１】
具体的には、ＲＦＩＤ１００は、初期状態において「Ｌｏｗ」状態であったスイッチ制御信号が「Ｈｉ」状態に遷移した後、すなわち、バイパス回路１１０が機能し整流回路１２０へ電流が流れるようになって以降、所定の時間間隔で充電情報を読み出す。ＲＦＩＤ１００は、充電状態が不十分であれば、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」状態のまま維持する。
【０１６２】
次に、充電が進行して充電状態が十分となれば、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｌｏｗ」状態に遷移させる。これにより、スイッチ素子１５１は「開放」になり、スイッチ素子１５２は「短絡」になる。これにより、整流回路１２０には電流が流れず、ＲＦＩＤ１００のみに電力供給される。すなわち、リーダ／ライタ装置３０側から見て、通常のＲＦＩＤデバイスとして機能する。このような構成とすれば、充電デバイス１６０に対して不必要な電力供給を行うことなく、且つ通常のＲＦＩＤデバイスとして機能させることができる。そして、リーダ／ライタ装置３０で、放射電力を可変にできる機能を有していれば、このようなＲＦＩＤデバイスのみとして機能していることを検出し、放射電力を低減させることができる。これにより、リーダ／ライタ装置３０の省電力化も可能である。
【０１６３】
なお、充電デバイス１６０が放電し、充電量が不十分になれば、メモリ１０４Ｍに記憶される充電情報は、この放電に応じて更新されているので、ＲＦＩＤ１００は、この情報を取得し、再度、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」状態に遷移させる。これにより、再度整流回路１２０に電流が流れ、充電デバイス１６０を効率良く充電することができる。
【０１６４】
また、上述の説明では、機能部１４０からＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに充電情報を書き込む例を示したが、機能部１４０で取得した計測データ等の他の情報をメモリ１０４Ｍに書き込んでもよい。
【０１６５】
そこで、機能部１４０で取得した充電情報以外の情報をメモリ１０４Ｍに書き込む場合の具体的実施例を示す。図１６は機能部１４０がセンサ装置１４０Ｅである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの機能回路図である。なお、図１６でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、二次側アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および充電デバイス１６０の接続構成は、上述の対応する実施形態通りであり、説明は省略する。また、センサ装置１４０Ｅ内におけるツェナーダイオードＺＤ４０、平滑コンデンサＣ４、レギュレータ４０３、およびロードスイッチ４０６の構成についても、上述の対応する実施形態の通りであり、説明は省略する。
【０１６６】
センサ装置１４０Ｅは、ツェナーダイオードＺＤ４０、平滑コンデンサＣ４、レギュレータ４０３、およびロードスイッチ４０６からなる電源系回路の他に、ＣＰＵ４０１およびセンサ４０９を備える。
【０１６７】
ＣＰＵ４０１およびセンサ４０９は、充電デバイス１６０および電源系回路から得られた電力により動作する。
【０１６８】
ＣＰＵ４０１は、センサ装置１４０Ｅ全体の制御を行うとともに、ＲＦＩＤ１００との間でデータ通信を行う。さらに、ＣＰＵ４０１は、センサ４０９から受信した計測データをＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに書き込む。
【０１６９】
センサ４０９は、例えば温度センサ等の所定の物理量を計測し、計測データをＣＰＵ４０１へ出力する。
【０１７０】
このようなセンサ装置を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉは、例えば、具体的に、次に示すように利用される。
【０１７１】
まず、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉをリーダ／ライタ装置３０もしくは給電装置上に載置し、上述のように、ＲＦＩＤ１００を動作させてスイッチ素子１５１，１５２を制御しながら充電デバイス１６０を充電する。
【０１７２】
センサ４０９は、充電デバイス１６０から電力供給を受けながら、所定の時間間隔で計測データを取得し、ＣＰＵ４０１へ出力する。この際、例えば、ＣＰＵ４０１がＲＦＩＤ１００の動作状態を検出する機能を備えておく。ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉが、リーダ／ライタ装置３０もしくは給電装置から離間されると、ＲＦＩＤ１００は停止する。ＣＰＵ４０１は、この停止を検出して、センサ４０９に対して計測開始制御をする。センサ４０９はこの計測開始制御にしたがって、計測を開始する。これにより、リーダ／ライタ装置３０もしくは給電装置に載置されている状態では計測の必要が無い場合に、充電デバイス１６０の不要な放電を防止できる。これは、例えば、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０が貨物用のセンサ付きタグであり、搬送中の温度履歴等を取得する場合に有用である。
【０１７３】
ＣＰＵ４０１は、順次取得した計測データをＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに順次記憶する。
【０１７４】
そして、計測期間が終了した際、例えば上述の搬送の温度履歴の取得が必要なくなった時点で、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０をリーダ／ライタ装置３０上に載置する。ここで、この載置前では、ＲＦＩＤ１００は動作しておらず、回路的には、二次側アンテナコイル２１０にＲＦＩＤ１００のみが接続された構成となっている。したがって、載置直後には、ＲＦＩＤ１００のみに電力供給されて、まずＲＦＩＤ１００のみが起動する。
【０１７５】
ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍには、継続的に記憶された計測データが記憶されているので、ＲＦＩＤ１００は、当該計測データをリーダ／ライタ装置３０に、送信する。これにより、リーダ／ライタ装置３０は、計測データ（上述の貨物の場合であれば温度履歴）を取得することができる。そして、この計測データの送信中には、ＲＦＩＤ１００は、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｌｏｗ」レベルのまま維持するように設定する。このような設定を行えば、計測データの送信中にＲＦＩＤ１００へ供給される電力量が大きいままとなり、高速なデータ送信が可能になる。
【０１７６】
ＲＦＩＤ１００は、すべての計測データの送信が終了すると、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」レベルとする。これにより、整流回路１２０へ電流が流れ、再度、充電デバイス１６０を充電することができる。そして、この際、バイパス回路１１０を介することで、効率良く充電することができる。
【０１７７】
すなわち、本実施形態の構成および処理を用いれば、効率的な充電、および、ＲＦＩＤ１００とリーダ／ライタ装置３０との間の高速な通信を、実現することができる。そして、このような構成を簡素で、小型且つ薄型で実現できる。
【０１７８】
次に、第９の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１７は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｊの構成回路図である。
【０１７９】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｊは、第８の実施形態の図１６に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉに対して、充電制御用スイッチ素子１５５を追加するとともに、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０を充電制御用スイッチ素子１５５へ与える点で異なる。なお、機能部１４０には、第５実施形態や第６実施形態に示したように、充電デバイス１６０の充電状態を検出する充電検出回路を備える。また、機能部１４０からＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍへの書き込みを省略している。したがって、以下では異なる箇所のみを説明する。
【０１８０】
未充電状態から、充電デバイス１６０が充電されるまでは、第８の実施形態と同じである。機能部１４０は、充電デバイス１６０が十分に充電されていることを検出すると、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。
【０１８１】
充電制御用スイッチ素子１５４は、デプレッション型のスイッチ素子であり、機能部１４０が動作していなかったり、充電デバイス１６０の充電が不十分で「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を受けている場合には、「短絡」となる。しかしながら、充電デバイス１０の充電が十分になり「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を受けると、充電制御用スイッチ素子１５４は「開放」になる。これにより、ＲＦＩＤ１００および整流回路１２０が二次側アンテナコイル２１０から切り離され、ＲＦＩＤ１００および整流回路１２０へ電流が供給されなくなる。この結果、不必要な電力供給を停止することができる。また、この状態により、リーダ／ライタ装置３０が、ＲＦＩＤ１００との通信断を検出して、駆動信号の送信を間欠的に行うように切り替えれば、リーダ／ライタ装置３０の省電力化も実現できる。
【０１８２】
次に、第１０の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１８は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋの構成回路図である。
【０１８３】
上述の各実施形態では、バイパス回路１１０を有する場合を示したが、第１の実施形態に示したように、バイパス回路１１０を省略することも可能である。本実施形態では、そのようなバイパス回路１１０を用いない場合の回路構成について示す。
【０１８４】
図１８に示すように、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋは、第１の実施形態の図２に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａに対して、コンデンサＣｂを省略したものである。
【０１８５】
このような構成であっても、ＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎや平滑回路１０２を構成する平滑コンデンサＣ１Ｌにより、電流経路が確保される。さらに、ＲＦＩＤ１００に入力コンデンサＣｉｎが備えられていなくても、平滑コンデンサＣ１Ｌにより、電流経路が確保される。したがって、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１と整流回路１２０とを直列接続しても、それぞれに電流を供給することができる。これにより、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４を介することなく、ＲＦＩＤ１００とは別体の機能部１４０へ電力供給することができる。そして、このような構成とすれば、さらに構成要素を減らすことができ、回路を簡素化できる。
【０１８６】
次に、第１１の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１９は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｌの構成回路図である。
【０１８７】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｌは、第１０の実施形態の図１８に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋに対して、充電制御用スイッチ素子１５６を備えるとともに、当該充電制御用スイッチ素子１５６に対して、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０を与える点で、異なる。なお、機能部１４０には、第５実施形態や第６実施形態に示したように、充電デバイス１６０の充電状態を検出する充電検出回路を備える。したがって、以下では異なる点のみを説明する。
【０１８８】
充電制御用スイッチ素子１５６はエンハンスメント型であり、整流回路１２０に対して並列接続されている。未充電状態から、充電デバイス１６０が充電されて、機能部１４０が「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力するまでは、充電制御用スイッチ素子１５６は「開放」であり、整流回路１２０へ電流が流れる。これにより、充電デバイス１６０は順次充電される。
【０１８９】
機能部１４０は、充電デバイス１６０が十分に充電されていることを検出すると、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。充電制御用スイッチ素子１５６は、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を受けると、「短絡」になり、整流回路１２０へ電流が供給されなくなる。これにより、充電が十分な場合には、単なるＲＦＩＤモジュールとして機能する。なお、この際、機能部１４０からＲＦＩＤ１００に充電情報を与えることもできる。このような構成とすれば、ＲＦＩＤ１００が、充電が十分な情報をリーダ／ライタ装置３０へ送信し、リーダ／ライタ装置３０は、ＲＦＩＤ１００の動作に必要十分な程度まで放射電力を低減させることができる。
【０１９０】
なお、上述の各実施形態は、本願発明の特徴的構成を実現するための代表例を示すものであり、各実施形態の構成を適宜組み合わせて用いてもよい。また、上述の説明では、充電デバイスを用いる例として、電子ペーパ、無線通信装置、リモコン装置、およびセンサ装置を示したが、充電池を利用する各種の携帯型の電子装置に対しても、本願発明の構成を適用することができる。
【０１９１】
また、上述の説明では、アンテナコイルによる電磁界結合による電力供給を受けるシステムを例に説明したが、他の方法で、給電端子対を介して電力供給を受けるシステムおよびＩＣ付き電子デバイスであっても、上述の構成を適用することができる。
【０１９２】
また、上述の説明では、バイパス回路を固定値のコンデンサで構成する例を示したが、可変容量素子やその他の交流電流を一定割合または可変割合でバイパスする回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１０Ａ〜１０Ｌ−ＲＦＩＤ付き電子モジュール、１００−ＲＦＩＤ、１０１−整流回路、１０２−平滑回路、１０３−保護回路、１０４−制御部、１１０−バイパス回路、１２０−整流回路、１３０−平滑回路、１４０−機能部、１４０Ａ−電子ペーパ装置、１４０Ｂ−セミパッシブ通信の機能モジュール、１４０Ｃ−無線通信デバイス、１４０Ｄ−リモコン装置、１４０Ｅ−センサ装置、１５１−第１スイッチ素子、１５２−第２スイッチ素子、１５３，１５４−充電制御用スイッチ素子、１６０−充電デバイス、２１０−二次側アンテナコイル、２１１−二次側アンテナコイルの一方端、２１２−二次側アンテナコイルの他方端、
３０−リーダ／ライタ装置、３００−制御・電源回路、３１０−一次型アンテナコイル、
４０１−ＣＰＵ、４０２−電子ペーパ、４０３−レギュレータ、４０５−無線回路、４０６−ロードスイッチ、４０７−コントロール回路、４０８−ＲＦリモコン用ＩＣ、４０９−センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部装置から電力供給を受けるＲＦＩＤタグ等のＩＣ付き電子媒体および当該ＩＣ付き電子媒体を含むＩＣ付き電子媒体システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、リーダ／ライタ装置から非接触で電力の供給を受けるとともに、当該電力を利用してリーダ／ライタ装置との間で通信を行うＲＦＩＤタグが多く利用されている。そして、このようなＲＦＩＤタグの特徴を利用して、特許文献１に示す電子ペーパのように、さらなる付加価値を備えた電子媒体も、多く利用されている。
【０００３】
このような電子媒体では、特許文献１に示すように、元々ＲＦＩＤタグに含まれるアンテナコイルおよびＩＣチップと、付加部分である機能部（電子ペーパ）とを、備える構造からなる。ＩＣチップは、整流回路等の給電系回路と制御部とを備える。そして、従来、機能部は、ＩＣチップの制御部から制御信号を受信して動作するとともに、当該制御部から電力供給を受けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３６５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に示すように、ＩＣチップの制御部から機能部へ電力を供給する場合、当該制御部の耐電圧によって、機能部へ供給可能な電力が制限されてしまう。
【０００６】
図１はリーダ／ライタ装置から出力される送信電力と、実際にＲＦＩＤタグのＩＣチップの制御部へ供給される電力との関係の一例を示すグラフである。
【０００７】
一般的に、ＲＦＩＤタグでは、アンテナコイルで生じた交流信号から電源用の直流信号を得るための整流回路および平滑回路と、制御部との間に保護回路が接続されている。そして、当該保護回路によって制御部に加わる電圧を規制することで、制御部の破壊を防止している。このため、制御部に供給される電力は制限され、図１に示すように、リーダ／ライタ装置からの送信電力を増加させても、制御部への供給電力は、保護回路の仕様に準じた電力までしか増加しない。
【０００８】
したがって、制御部から電力供給を受ける機能部へは、当該制限された電力以下の電力供給しか受けられない。このため、制御部からの供給電力では動作させられない機能部や継続的に動作させ続けられない機能部を、ＲＦＩＤを含む電子媒体に付加する場合、機能部専用の電力供給源を追加しなければならない。しかしながら、このような電力供給源の追加は、電子媒体の形状を必要以上に大きくしたり、部品点数が増加する等の問題を生じてしまう。
【０００９】
この発明は、外部からの電力供給を受けて動作するＩＣチップと、当該ＩＣチップとは別の機能部とを備えても、当該機能部へ安定した電力供給が可能な小型で簡素な構成のＩＣ付き電子媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のＩＣ付き電子媒体は、第１給電端子および第２給電端子からなる給電端子対と、少なくとも第１整流回路を備える集積回路（ＩＣチップ）と、該集積回路とは別に形成された第２整流回路と、を備える。第１給電端子と第２給電端子との間には、第１整流回路と第２整流回路とが直列接続されている。
【００１１】
この構成では、集積回路の整流回路（第１整流回路）と直列接続される第２整流回路を備えることで、第２整流回路から集積回路とは別の回路（例えば、後述の機能部）へ電力を供給することができる。
【００１２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第１整流回路に並列接続するバイパス回路を備える。
【００１３】
この構成では、バイパス回路により、第１整流回路とは別の電流経路を介して第２整流回路へ電流が流れる。これにより、単に第１整流回路と第２整流回路とを直列接続した場合に対して、第１整流回路への電力供給量と第２整流回路への電力供給量とを、異ならせることができる。この結果、例えば、第２整流回路への電力供給を第１整流回路への電力供給量よりも大きくすることができる。
【００１４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、給電端子対に両端が接続されるアンテナコイルを備える。
【００１５】
この構成では、ＩＣ付き電子媒体への電力供給の具体的な構成を示す。アンテナコイルを備える場合、リーダ／ライタ装置等の給電機能を有する装置から電磁界結合により、電力を得ることができる。
【００１６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の集積回路は、ＲＦＩＤチップである。
【００１７】
この構成では、ＩＣ付き電子媒体の集積回路の具体例を示す。集積回路がＲＦＩＤチップであることで、ＩＤ認証等とともに電力の供給を受けることができる。
【００１８】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第１整流回路と第２整流回路に対する電流分配比を制御する電流分配比制御部を備える。
【００１９】
この構成では、第１整流回路と第２整流回路とに流れる電流の比を制御することができる。すなわち、上述のバイパス回路のような定常的に決まった電流比に限ることなく、電流比を、状況に応じて変化させることができる。
【００２０】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の電流分配比制御部は、第１整流回路に並列接続される第１スイッチと、第２整流回路に並列接続される第２スイッチとを備える。さらに、電流分配比制御部は、第１スイッチと第２スイッチの一方が開放で他方が短絡となる制御を行うスイッチ制御部を備える。
【００２１】
この構成では、電流分配比制御部の具体的構成を示す。例えば、第１スイッチが開放で第２スイッチが短絡であれば、第２整流回路には電流が流れず、第１整流回路から集積回路にのみ電力供給される。一方、第１スイッチが短絡で第２スイッチが開放ならば、第１整流回路に電流が流れ、当該第２整流回路から後段回路（後述の機能部等）へのみ電力供給される。
【００２２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体では、スイッチ制御部は集積回路に備えられている。スイッチ制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの制御電圧信号を出力する。第１スイッチは、Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で開放となり、Ｈｉレベルの制御電圧信号で短絡となる。第２スイッチは、Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で短絡となり、Ｈｉレベルの制御電圧信号で開放となる。
【００２３】
この構成は、上述の第１スイッチおよび第２スイッチを用いたスイッチ制御の具体的構成例を示している。
【００２４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の電流分配比制御部の第１スイッチは、バイパス回路に直列接続されている。
【００２５】
この構成では、上述の第１スイッチをバイパス回路へ直列接続した、具体的構成例を示している。バイパス回路を備える場合、第１スイッチをバイパス回路へ直列接続することで、上述の機能が効果的に得られる。
【００２６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第２整流回路の出力端に接続された充電デバイスを備える。
【００２７】
この構成では、第２整流回路の出力端に接続する回路の具体的一例を示しており、充電デバイスを用いることで、集積回路の動作と同時に、充電デバイスへの充電が可能になる。なお、この際、充電デバイスとして電気二重層コンデンサを用いれば、充電デバイスを有するＩＣ付き電子媒体を薄く形成することができる。
【００２８】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、少なくとも第２整流回路に供給される電力量を制御する供給電力制御部を備える。
【００２９】
この構成では、上述の充電デバイスを備えるような場合、充電完了後には第２整流回路へ電力供給する必要が、少なくとも一時的になくなる。このような場合に、供給電力制御部により、第２整流回路へ流れる電流を停止させて、集積回路にのみ電力供給することが可能になる。
【００３０】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の供給電力制御部は、第１整流回路および第２整流回路に直列接続される第３スイッチと、充電デバイスの充電状態を検出して、該第３スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える。
【００３１】
この構成では、上述の供給電力制御部の具体的構成を示す。充電が完了していない状態では第３スイッチが短絡となり第２整流回路を含む回路全体へ電流が流れ、充電が完了すると第３スイッチが開放となり回路全体へ電流が流れない。これにより、上述の第２整流回路への電流制御が可能になる。
【００３２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体では、供給電力制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの供給制御電圧信号を出力する。第３のスイッチは、Ｌｏｗレベルの供給制御電圧信号で短絡となり、Ｈｉレベルの供給制御電圧信号で開放となる。
【００３３】
この構成では、上述の第３スイッチを用いたスイッチ制御の具体的構成例を示している。
【００３４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の供給電力制御部は、第２整流回路に並列接続される第４スイッチと、充電デバイスの充電状態を検出して、該第４スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える。
【００３５】
この構成では、上述の回路全体による電流制御ではなく、第２整流回路のみへの電流制御が可能になる。具体的には、充電が完了していない状態では第４スイッチが開放となり第２整流回路へ電流が流れ、充電が完了すると第４スイッチが短絡となり第２整流回路へ電流が流れない。
【００３６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の集積回路はメモリを備える。さらに、ＩＣ付き電子媒体は、充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報を前記メモリへ書き込む充電状態検出部を備える。
【００３７】
この構成では、充電状態を充電状態検出部で検出して集積回路で記憶しておく具体的構成を示す。
【００３８】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の集積回路はメモリと充電用制御部とを備える。さらに、ＩＣ付き電子媒体は、充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報をメモリへ書き込む充電状態検出部を備える。そして、集積回路の充電用制御部は、メモリに記憶された充電状態に基づいてスイッチの制御を行う。
【００３９】
この構成では、充電状態により行われる上述のスイッチ制御を、集積回路で実行する具体的構成を示す。
【００４０】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体は、第２整流回路の出力端に、所定の機能を電気的に実現する機能部が接続されている。
【００４１】
この構成では、具体的に、上述の第２整流回路の出力端に機能部を備えることを示す。そして、上述の各構成および処理を用いれば、当該機能部への必要十分な電力供給が可能になる。
【００４２】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体の機能部は、情報を表示する表示パネルと、該表示パネルを表示制御する表示制御部とを備える表示装置である。
【００４３】
この構成では、上述の機能部の具体例を示しており、所謂電子ペーパのような表示装置の場合を示す。なお、機能部は、後述の実施形態にも示すように、無線通信装置、リモコン装置、センサ装置等、他の機能回路を有する装置であっても適用が可能である。
【００４４】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体システムは、上述のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体と、給電端子対を介して交流信号を与える外部給電装置と、を備える。
【００４５】
この構成では、上述のＩＣ付き電子媒体を備えるＩＣ付き電子媒体システムについて示す。外部給電装置から電力供給を受けると、上述の構成により、ＩＣ付き電子媒体の第１整流回路と第２整流回路とに適する比の電力供給が行われる。これにより、集積回路への電力供給と、第２整流回路に接続される機能部等の回路への電力供給とが、効率良く行われる。
【００４６】
また、この発明のＩＣ付き電子媒体システムは、アンテナコイルを備えるものである。そして、外部給電装置は、ＩＣ付き電子媒体システムのアンテナコイルに電磁界結合可能な別のアンテナコイルと、該別のアンテナコイルに対して所定周波数の信号を印加する信号処理部とを備えるリーダ／ライタ装置である。
【００４７】
この構成では、上述のＩＣ付き電子媒体システムの具体的例を示し、電磁界結合による非接触型近距離通信に適用した場合を示す。これにより、例えば、第１整流回路を備える集積回路とリーダ／ライタ装置との間で通信を行いながら、もしくは行った後に、第２整流回路に接続される機能部等の回路へ、効率良く電力供給することができる。
【発明の効果】
【００４８】
この発明によれば、外部からの電力供給を受けて動作する集積回路（ＩＣチップ）と、当該集積回路とは別の機能部とをＩＣ付き電子媒体内に備えても、機能部へ安定して電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】リーダ／ライタ装置から出力される送信電力と、実際にＲＦＩＤタグのＩＣチップの制御部への供給電力との関係の一例を示すグラフである。
【図２】第１の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールを含む電子モジュールシステムの機能的な回路構成を示す機能回路図、および、ＲＦＩＤ付き電子モジュールの等価回路図である。
【図３】第１の実施形態における機能部１４０が電子ペーパ装置１４０Ａである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの機能回路図である。
【図４】第１の実施形態におけるセミパッシブＲＦＩＤ回路を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｂの機能回路図である。
【図５】第２の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃの機能回路図である。
【図６】第２の実施形態において機能部１４０として電子ペーパ装置１４０Ａを用いた場合の機能回路図である。
【図７】スイッチ制御信号が「Ｌｏｗ」レベルの場合およびスイッチ制御信号が「Ｈｉ」レベルの場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃの等価回路を示す図である。
【図８】第３の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの構成回路図である。
【図９】第３の実施形態における無線通信デバイス１４０Ｃを備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの機能回路図である。
【図１０】第４の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅの構成回路図である。
【図１１】第５の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの構成回路図である。
【図１２】第５の実施形態における機能部１４０としてリモコン装置１４０Ｄを用いた場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの機能回路図である。
【図１３】第６の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇの構成回路図である。
【図１４】第７の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｈの構成回路図である。
【図１５】第８の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの構成回路図である。
【図１６】第８の実施形態における機能部１４０がセンサ装置１４０Ｅである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの機能回路図である。
【図１７】第９の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｊの構成回路図である。
【図１８】第１０の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋの構成回路図である。
【図１９】第１１の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｌの構成回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明の第１の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールを含む電子モジュールシステムについて、図を参照して説明する。なお、ＲＦＩＤ付き電子モジュールが本願発明の「ＩＣ付き電子媒体」に相当し、電子モジュールシステムが本願発明の「ＩＣ付き電子媒体システム」に相当する。
【００５１】
図２（Ａ）は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュールを含む電子モジュールシステムの機能的な回路構成を示す機能回路図である。図２（Ｂ）はＲＦＩＤ付き電子モジュールの等価回路図である。なお、図２（Ｂ）では、主として電力に関する説明を行うため、ＲＦＩＤ１００と機能部１４０との間の配線ラインを省略している。
【００５２】
電子モジュールシステムは、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａとリーダ／ライタ装置３０とを備える。
【００５３】
まず、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの説明を理解しやすくするように、リーダ／ライタ装置３０の構成および処理を説明する。リーダ／ライタ装置３０は、制御・電源回路３００、一次側アンテナコイル３１０および共振用コンデンサＣｐを備える。
【００５４】
制御・電源回路３００は、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａへ電力を供給するとともに、通信を行うための駆動信号を生成する。当該駆動信号は、所定周波数からなる交流信号である。制御・電源回路３００は、当該駆動信号を一次側アンテナコイル３１０へ印加する。一次側アンテナコイル３１０には、共振用コンデンサＣｐが並列接続されており、共振用コンデンサＣｐのキャパシタンスは、駆動信号の周波数に基づく所定の共振周波数で共振するように設定されている。なお、この共振周波数は、一般的には、駆動信号の周波数よりも或程度低く設定されている。
【００５５】
また、制御・電源回路３００は、後述するＲＦＩＤ付き電子モジュール１０ＡのＲＦＩＤ１００の制御部１０４との間で、例えば駆動信号の振幅変調を利用したＩＤ認証等の通信を行う。なお、リーダ／ライタ装置３０と制御部１０４との通信方法は、各種既知の方法を用いればよく、ここでは説明を省略する。
【００５６】
このようなリーダ／ライタ装置３０に対して、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａは、次に示す構成を備える。まず、図２（Ａ）を用いて、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの機能的構成を説明する。
【００５７】
ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａは、一次側アンテナコイル３１０と電磁界結合するための二次側アンテナコイル２１０を備える。これらアンテナコイルによる電磁界結合により、無線で電力を得ることができる。もっとも、二次側アンテナコイル２１０を備えない構成であれば、有線で電力を得ることができるのはもちろんである。二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１が本願発明の「第１給電端子」に相当し、他方端２１２が本願発明の「第２給電端子」に相当する。また、二次側アンテナコイル２１０のこれら両端の端子が本願発明の「給電端子対」に相当する。
【００５８】
二次側アンテナコイル２１０の両端には、共振用コンデンサＣｒが接続されている。すなわち、二次側アンテナコイル２１０と共振用コンデンサＣｒとが並列接続されている。この共振用コンデンサＣｒも、上述のリーダ／ライタ装置３０側の共振用コンデンサＣｐと同様に、駆動信号の周波数に基づいて、所定の共振周波数となるようにキャパシタンスが設定されている。
【００５９】
二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１は、ＲＦＩＤ１００の第１接続端子（図２（Ａ）における「＋」表示の端子）に接続している。
【００６０】
ＲＦＩＤ１００は、集積回路（ＩＣチップ）から形成されており、整流回路１０１（本発明の「第１整流回路」に相当する。）、平滑回路１０２、保護回路１０３、および制御部１０４を備える。
【００６１】
整流回路１０１は、ＲＦＩＤ１００の電力供給における入力段であり、上述の第１接続端子と第２接続端子（図２（Ａ）における「−」表示の端子）に接続している。整流回路１０１の出力端は平滑回路１０２に接続し、平滑回路１０２の出力端は保護回路１０３を介して制御部１０４へ接続している。
【００６２】
制御部１０４は、整流回路１０１、平滑回路１０２、および保護回路１０３を介して供給された電力によって駆動する。この際、制御部１０４は、保護回路１０３で供給電圧が制限された状態の電力供給を受ける。制御部１０４は、メモリ（以下、特にことわりがなければ不揮発性メモリを想定する。）を備え、電力供給を受けて駆動すると、例えばメモリに記憶された認証ＩＤを読み出し、当該認証ＩＤに基づく振幅変調等を行って、リーダ／ライタ装置３０の制御・電源回路３００と通信を行う。
【００６３】
ＲＦＩＤ１００の第２接続端子には、整流回路１２０（本発明の「第２整流回路」に相当する。）の第１端子１２０Ａが接続している。整流回路１２０の第２端子１２０Ｂは、上述の二次側アンテナコイル２１０の他方端２１２に接続している。
【００６４】
整流回路１２０の出力端１２０Ｃ，１２０Ｄには平滑回路１３０を介して、所定の機能を有する機能部１４０が接続している。機能部１４０は、整流回路１２０および平滑回路１３０を介して供給された電力によって、所定の機能を実現するように動作する。例えば、後述の図３に示すような電子ペーパであれば、電子ペーパとして表示を行うように動作する。なお、機能部１４０とＲＦＩＤ１００とは、独立していてもよいし、図のように所定の信号ラインにより接続し、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ａ内のデータを参照して動作してもよい。
【００６５】
さらに、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａでは、ＲＦＩＤ１００の一対の接続端子間にバイパス回路１１０が接続している。
【００６６】
すなわち、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａは、二次側アンテナコイル２１０の両端（２１１，２１２）に対して、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１と、ＲＦＩＤ１００外の整流回路１２０とが直列接続されるとともに、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１に対してバイパス回路１１０が並列接続された構成からなる。
【００６７】
このような構成により、整流回路１０１と整流回路１２０とに電流が流れ、ＲＦＩＤ１００に電力供給を行うのと同時に、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４を介することなく機能部１４０に電力供給することができる。これにより、従来構成のように、ＲＦＩＤ１００の保護回路１０３により制限されることなく、機能部１４０に、所望とする電力量を供給することができる。
【００６８】
なお、上述の構成では、バイパス回路１１０を備える例を示しているが、当該バイパス回路１１０を備えなくても、上述のＲＦＩＤ１００と機能部１４０へ、同時に電力供給することができる。ただし、バイパス回路１１０を設けることで、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１と、整流回路１２０とに流れる電流の比を調整することができる。これにより、バイパス回路１１０を構成する回路素子値を適宜設定すれば、整流回路１２０を介して機能部１４０に、ＲＦＩＤ１００よりも大きな電力供給を行うことができる。
【００６９】
次に、具体的なＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの回路構成例について、図２（Ｂ）を参照して説明する。なお、機能部１４０は、実現する機能により回路構成が異なるため、ここでは、単に機能部１４０の回路ブロックのままで説明する。
【００７０】
二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１と他方端２１２との間には、共振用コンデンサＣｒが二次側アンテナコイル２１０に対して並列接続している。
【００７１】
二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１は、整流回路１０１の第１端子１０１Ａに接続している。整流回路１０１は、第１端子１０１Ａ、第２端子１０１Ｂ側からの交流信号を全波整流して第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄ側へ出力するブリッジ型の全波整流回路からなる。
【００７２】
整流回路１０１の第２端子１０１Ｂは、整流回路１２０の第１端子１２０Ａに接続している。整流回路１２０は、第１端子１２０Ａ、第２端子１２０Ｂ側からの交流信号を全波整流して第３端子１２０Ｃ、第４端子１２０Ｄ側へ出力するブリッジ型の全波整流回路からなる。
【００７３】
整流回路１２０の第２端子１２０Ｂは、二次側アンテナコイル２１０の他方端２１２に接続している。これにより、二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１と他方端２１２との間に整流回路１０１と整流回路１２０とが直列接続された回路構成が実現される。そして、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１の第１端子１０１Ａと第２端子１０１Ｂとの間には、ＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎと、コンデンサＣｂとが、整流回路１０１に対して並列接続している。本実施形態では、バイパス回路１１０がコンデンサＣｂとＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎより構成されるが、ＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎを含まない場合でも、コンデンサＣｂおよびその他の回路よりバイパス回路を構成できる。
【００７４】
次に、ＲＦＩＤ１００内の回路構成について、より具体的に説明する。
整流回路１０１は、第１端子１０１Ａと第２端子１０１Ｂとの間に、ダイオードＤ１，Ｄ３の直列回路と、ダイオードＤ２，Ｄ４の直列回路が並列接続された構成からなる。この際、ダイオードＤ１のカソードが第１端子１０１Ａに接続し、ダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ３のアノードが接続し、ダイオードＤ３のカソードが第２端子１０１Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ３のアノードの接続点が、第３端子１０１Ｃに接続している。また、ダイオードＤ２のアノードが第１端子１０１Ａに接続し、ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ４のカソードが接続し、ダイオードＤ４のアノードが第２端子１０１Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ４のカソードの接続点が、第４端子１０１Ｄに接続している。
【００７５】
平滑回路１０２は、整流回路１０１の第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄ間に並列接続された平滑用コンデンサＣ１Ｌからなる。
【００７６】
保護回路１０３は、平滑用コンデンサＣ１Ｌに並列接続するツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路からなる。この際、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２はそれぞれのカソードが第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄに接続するように、直列回路が構成されている。これらツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の素子値は、制御部１０４の耐圧に基づいて設定されている。
【００７７】
制御部１０４は、等価回路上負荷として表記されており、整流回路１０１の第３端子１０１Ｃ、第４端子１０１Ｄに対して、平滑回路１０２および保護回路１０３の下流側に接続している。
【００７８】
このような構成により、ＲＦＩＤ１００では、整流回路１０１、平滑回路１０２を介して得られ、保護回路１０３により電圧制限された電力で、制御部１０４が動作する。これにより、制御部１０４は、過電流による破壊から保護されて、正常に動作する。なお、以上、標準的なＲＦＩＤ回路構成に基づいて説明したが、集積回路において整流回路を含む同等な回路であって、上述の構成を適用することができる。
【００７９】
次に、整流回路１２０および当該整流回路１２０の機能部１４０側の回路について、より具体的に説明する。
【００８０】
整流回路１２０は、第１端子１２０Ａと第２端子１２０Ｂとの間に、ダイオードＤ１１，Ｄ１３の直列回路と、ダイオードＤ１２，Ｄ１４の直列回路が並列接続された構成からなる。この際、ダイオードＤ１１のカソードが第１端子１０１Ａに接続し、ダイオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１３のアノードが接続し、ダイオードＤ１３のカソードが第２端子１２０Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１３のアノードの接続点が、第３端子１２０Ｃに接続している。また、ダイオードＤ１２のアノードが第１端子１２０Ａに接続し、ダイオードＤ１２のカソードとダイオードＤ１４のカソードが接続し、ダイオードＤ１４のアノードが第２端子１２０Ｂに接続している。そして、ダイオードＤ１２のカソードとダイオードＤ１４のカソードの接続点が、第４端子１２０Ｄに接続している。
【００８１】
平滑回路１３０は、整流回路１２０の第３端子１２０Ｃ、第４端子１２０Ｄ間に並列接続された平滑用コンデンサＣ２Ｌからなる。
【００８２】
機能部１４０は、整流回路１２０の第３端子１２０Ｃ、第４端子１２０Ｄに対して、平滑回路１３０の下流側に接続している。
【００８３】
このような構成により、機能部１４０には、整流回路１２０、平滑回路１３０を介して、ＲＦＩＤ１００とは個別に電力が供給される。これにより、機能部１４０は、上述のように、ＲＦＩＤ１００によることなく所望の電力が得られ、ＲＦＩＤ１００とは個別に動作することができる。
【００８４】
さらに、上述のように、本実施形態の構成では、ＲＦＩＤ１００とは異なる機能部１４０のための電力供給回路を、４個のダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４からなる全波整流回路である整流回路１２０と、コンデンサＣ２Ｌからなる平滑回路１３０のみから構成している。このため、機能部１４０のための電力供給回路を簡素かつ小型に構成することができ、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａを小型に形成することができる。
【００８５】
次に、機能部１４０の具体的実施例として電子ペーパ装置を用いた場合について、図３を参照して説明する。図３は機能部１４０が電子ペーパ装置１４０Ａである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａの機能回路図である。なお、図３では、ＲＦＩＤ１００は単に一つの機能ブロックで表記しているが、内部構成は図２と同じである。また、整流回路１２０の各端子の表記を省略しているが、これも図２と同じである。また、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および平滑回路１３０の接続構成は、図２に示す通りであり、説明は省略する。
【００８６】
機能部１４０である電子ペーパ装置１４０Ａは、ＣＰＵ４０１、電子ペーパ４０２、レギュレータ４０３を備える。レギュレータ４０３は入力側端子および共通端子が、平滑回路１３０に接続して、出力端子がＣＰＵ４０１および電子ペーパ４０２に接続している。レギュレータ４０３の出力側端子と共通端子との間には、平滑コンデンサＣ４が接続している。この構成により、整流回路１２０、平滑回路１３０、レギュレータ４０３を介して、電子ペーパ装置１４０ＡのＣＰＵ４０１および電子ペーパ４０２へ、所望の電圧レベルからなる駆動電圧が供給される。なお、ＣＰＵ４０１と電子ペーパ４０２等のレギュレータ４０３以降の共通端子は省略している。
【００８７】
電子ペーパ４０２は、例えばコレステリック液晶からなり、ＣＰＵ４０１から読み取ったＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍ内のデータをＣＰＵ４０１からの制御により表示し、電源供給終了後も表示を維持するものである。
【００８８】
ＣＰＵ４０１は、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍと接続されており、例えば、リーダ／ライタ装置３０からＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍを介して表示許可信号等の制御信号を受けて、電子ペーパ４０２を表示制御する。また、ＣＰＵ４０１は、ＲＦＩＤ１００を介してリーダ／ライタ装置３０から与えられ、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに一時記憶された表示情報を取得し、当該表示情報を電子ペーパ４０２へ表示する制御を行う。ＣＰＵ４０１の制御については、ＲＦＩＤ１００にトリガ出力機能があれば、ＣＰＵ４０１の割り込みポートに接続し、トリガ信号を起動に用いても構わない。
【００８９】
このように、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤ１００から電力供給を受けることなく、ＲＦＩＤ１００が受給できる電力量よりも大きな駆動電力を要する電子ペーパ装置１４０Ａを駆動させることができる。この際、この電子ペーパ装置１４０Ａのための電力供給回路は、上述のように整流回路１２０と平滑回路１３０のみであるので、電子ペーパ装置が備えられたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａを、小型に形成することができる。
【００９０】
次に、上述の機能部１４０の別の実施例として、ＲＦＩＤ回路がセミパッシブ、すなわち補助電源を要するものである場合、図４を参照して説明する。図４はセミパッシブＲＦＩＤ回路を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｂの機能回路図である。図４では機能部１４０Ｂは、セミパッシブＲＦＩＤ回路の駆動に必要な補助電源供給回路、および必要に応じてその他の周辺回路からなる。なお、図４でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および平滑回路１３０の接続構成は、図２に示す通りであり、説明は省略する。
【００９１】
本願のＲＦＩＤ１００には、上述の第１接続端子および第２接続端子とは、別の電源端子をさらに備える。
【００９２】
機能部１４０であるセミパッシブ通信の機能モジュール１４０Ｂは、レギュレータ４０３および周辺回路４０４を備える。レギュレータ４０３は三端子レギュレータで入力側端子および共通端子が、平滑回路１３０に接続して、出力端子が周辺回路４０４およびＲＦＩＤ１０１に接続している。レギュレータ４０３の出力側端子と共通端子との間には、コンデンサＣ４が接続している。この構成により、整流回路１２０、平滑回路１３０、レギュレータ４０３を介して、セミパッシブ通信の機能モジュール１４０Ｂの周辺回路４０４へ、所望の電圧レベルからなる駆動電圧が供給されるとともに、ＲＦＩＤ１００にも電力供給することができる。
【００９３】
このような周辺回路４０４を備える場合であっても、当該周辺回路４０４へ安定して電力供給することができ、当該周辺回路４０４を安定に動作させることができる。さらに、当該周辺回路４０４によって整流回路１０１から供給される電力以上の電力が必要となっても、ＲＦＩＤ１００に整流回路１２０から電力供給されることで、ＲＦＩＤ１００も安定に動作させることができる。
【００９４】
次に、第２の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図５は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃの機能回路図である。また、図６は、本実施形態において機能部１４０として電子ペーパ装置１４０Ａを用いた場合の機能回路図である。
【００９５】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃは、第１の実施形態の図２に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａに対して、本願発明の「電流分配比制御部」に相当する回路構成を追加したものである。したがって、以下の説明では、当該「電流分配比制御部」に関連する箇所のみを説明し、他の箇所については説明を省略する。
【００９６】
ＲＦＩＤ１００に並列接続されるバイパス回路１１０には、第１スイッチ素子１５１が直列接続している。また、整流回路１２０の第１端子１２０Ａ，１２０Ｂ間には、第２スイッチ素子１５２が並列接続している。
【００９７】
第１スイッチ素子１５１と第２スイッチ素子１５２には、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４からスイッチ制御信号ＣＴＬが印加される。この際、第１スイッチ素子１５１と第２スイッチ素子１５２とは、一方が開放であれば他方が短絡となるように制御されている。例えば、第１スイッチ素子１５１、第２スイッチ素子１５２とを、ＧａＡｓ等のＦＥＴスイッチにより形成し、第１スイッチ素子１５１をエンハンスメント型、第２スイッチ素子１５２をデプレッション型で形成する。第１スイッチ素子１５１と第２スイッチ素子１５２とには、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４から共通のスイッチ制御信号を印加する。
【００９８】
このような構成では、スイッチ制御信号が「Ｌｏｗ」レベルの場合には、第１スイッチ素子１５１は「開放」になり、第２スイッチ素子１５２は「短絡」になる。一方、スイッチ制御信号が「Ｈｉ」レベルの場合には、第１スイッチ素子１５１は「短絡」になり、第２スイッチ素子１５２は「開放」になる。
【００９９】
そして、このような構成およびスイッチ制御を行うことで、図６に示すような本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃは、図７に示すように回路構成が変化する。図７（Ａ）はスイッチ制御信号が「Ｌｏｗ」レベルの場合の等価回路を示し、図７（Ｂ）はスイッチ制御信号が「Ｈｉ」レベルの場合の等価回路を示す。
【０１００】
まず、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃに電力供給が行われていない状態では、ＲＦＩＤ１００が動作していないので、スイッチ制御信号ＣＴＬとしては、「Ｌｏｗ」レベルと同じ状態となる。これにより、図７（Ａ）に示すように、第１スイッチ素子１５１は所定のキャパシタンスＣｏｆｆ１で「開放」状態となっており、第２スイッチ素子１５２は所定の低抵抗値Ｒｏｎ２で「短絡」状態となる。したがって、当該状態では、二次側アンテナコイル２１０の両端子２１１，２１２間には、ＲＦＩＤ１００のみが接続された状態となる。
【０１０１】
このような状態で、二次側アンテナコイル２１０に電流が流れると、ＲＦＩＤ１００には電流が流れるが、整流回路１２０には電流が殆ど流れない。したがって、二次側アンテナコイル２１０を介してリーダ／ライタ装置３０から供給される電力は、殆ど全て、ＲＦＩＤ１００の起動に利用される。これにより、例えば、整流回路１２０を直列接続した状態で、ＲＦＩＤ１００に必要最小限の電力しか供給されないような構成であっても、ＲＦＩＤ１００を確実且つ安定に起動させることができる。
【０１０２】
次に、ＲＦＩＤ１００が起動したのち、機能部を駆動する場合は、当該ＲＦＩＤ１００は、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」レベルに切り替える。ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃは、図７（Ａ）の回路構成から図７（Ｂ）の回路構成に状態遷移する。すなわち、第１スイッチ素子１５１は所定の低抵抗値Ｒｏｎ１で「短絡」状態となっており、第２スイッチ素子１５２は所定のキャパシタンスＣｏｆｆ２で「開放」状態となる。したがって、当該状態では、二次側アンテナコイル２１０の両端子２１１，２１２間に、ＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０の並列回路と、整流回路１２０とが直列接続された状態となる。
【０１０３】
このような回路構成に遷移することで、ＲＦＩＤ１００のみではなく、整流回路１２０にも電流が流れ、ＲＦＩＤ１００とともに、機能部１４０である電子ペーパ装置１４０Ａにも動作用の電力供給を行うことができる。
【０１０４】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、状況に応じてＲＦＩＤ１００のみに電力供給したり、ＲＦＩＤ１００と機能部１４０の双方に電力供給することが可能になる。さらには、リーダ／ライタ装置３０から離れている場合にはＲＦＩＤ１００のみを動作するため、ＲＦＩＤ１００の起動時電力が確実に確保され、安定に起動できる。また、ＲＦＩＤ１００の起動後には、機能部１４０へ安定した電力供給を行うことができる。
【０１０５】
次に、第３の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図８は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの構成回路図である。
【０１０６】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄは、第１の実施形態の図２に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａに対して、整流回路１２０の後段に充電デバイス１６０を接続したものである。そして、当該充電デバイス１６０の後段に機能部１４０が接続している。
【０１０７】
充電デバイス１６０は、例えば、電気二重層コンデンサ等からなり、整流回路１２０で全波整流された信号により充電される。機能部１４０は、この充電デバイス１６０を電源として動作する。ここで、充電デバイス１６０を、電気二重層コンデンサとすれば、薄型化が可能であり、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを薄く形成することができる。特に、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを、所定の板状基材を用いて形成する場合、板状基材の一方主面に電気二重層コンデンサ以外の回路素子を実装し、当該一方主面に対向する板状基材の他方主面の略全面に電気二重層コンデンサを形成する。これにより、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを構成する回路素子を一方主面にのみ実装するよりも、面積を小さくすることもできる。この結果、機能部１４０への電力供給に十分な充電能力を備えながらも、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを小型且つ薄型に形成することができる。もちろん、電気二重層コンデンサを含む構成部品を全て同一主面に実装して、極めて薄い電子モジュールを構成することもできる。
【０１０８】
次に、本実施形態に示す充電デバイス１６０を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの具体的実施例を図９を参照して説明する。本実施例では、機能部１４０として、ＲＦＩＤによる通信よりも遠距離通信が可能な無線通信デバイス１４０Ｃを用いた例を示す。図９は、機能部１４０として無線通信デバイス１４０Ｃを用いた場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの機能回路図である。図９は無線通信デバイス１４０Ｃを備えるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの機能回路図である。なお、図９でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および充電デバイス１６０の接続構成は、図２および図８に示すとおりであり、説明は省略する。
【０１０９】
機能部１４０である無線通信デバイス１４０Ｃは、ＣＰＵ４０１、無線回路４０５、レギュレータ４０３、ロードスイッチ４０６、ツェナーダイオードＺＤ４０を備える。
【０１１０】
充電デバイス１６０の一方端には、ロードスイッチ４０６の入力側端子が接続し、充電デバイス１６０の他方端には、ロードスイッチ４０６の共通端子が接続している。ロードスイッチ４０６の入力側端子と共通端子との間には、ツェナーダイオードＺＤ４０が接続している。この際、ツェナーダイオードＺＤ４０は、カソードがロードスイッチ４０６の入力側端子側となり、アノードがロードスイッチ４０６の共通端子側となるように接続している。このツェナーダイオードＺＤ４０は電気二重層コンデンサの上限電圧を制限し、破壊から保護するためのものである。
【０１１１】
ロードスイッチ４０６の出力側端子はレギュレータ４０３の入力側端子に接続している。また、ロードスイッチ４０６の共通端子とレギュレータ４０３の共通端子は導通している。
【０１１２】
レギュレータ４０３の出力側端子と共通端子との間には、平滑コンデンサＣ４が接続しており、レギュレータ４０３の出力側端子は、ＣＰＵ４０１および無線回路４０５に接続している。なお、ＣＰＵ４０１および無線回路の共通端子は省略している。
【０１１３】
そして、レギュレータとして入力電圧の下限が小さいものを用い、且つロードスイッチにヒステリシスをもたせることで、電気二重層コンデンサの放電による電圧降下の影響を受けることなく、低電圧電源を供給できる。
【０１１４】
このような構成とすることで、ＣＰＵ４０１と無線回路４０５とに、充電デバイス１６０の充電状態に影響されることなく、安定したレベルの電圧を供給することができる。
【０１１５】
ＣＰＵ４０１は、充電デバイス１６０、ロードスイッチ４０６およびレギュレータ４０３から供給される電力で動作し、無線回路４０５に対して無線通信制御を実行させる。無線回路４０５は、ＣＰＵ４０１と同様に充電デバイス１６０、ロードスイッチ４０６およびレギュレータ４０３から供給される電力で動作し、ＣＰＵ４０１からの無線通信制御に基づいて、外部の通信機器と無線通信を実行する。
【０１１６】
このような無線通信の具体例としては、外部通信装置と間欠的に通信を行うことで、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄの存在確認等を行うようなシステムに用いることができる。例えば、当該無線通信デバイス１４０ＣのＣＰＵ４０１に所定のキーを記憶しておき、無線回路４０５を介して、所定タイミング毎に、外部装置との間で無線通信を行い、当該キーの認証処理を行う。ここで、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄが、或程度の距離以上、例えば決められた部屋内等になく、無線によるキー認証が行えないような場合には、外部装置側で当該外部装置の機能を停止させる。
【０１１７】
そして、このような無線通信を行うような機能を追加しても、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤ通信よりも電力消費量を要する無線通信デバイスに対して、必要十分な電力を供給できるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄを小型且つ薄型に形成することができる。
【０１１８】
次に、第４の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１０は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅの構成回路図である。
【０１１９】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅは、第３の実施形態の図８に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄに対して、機能部１４０がＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍにアクセス可能にしたものである。
【０１２０】
このような構成とすることで、機能部１４０に充電状態の検出回路を設ければ、機能部１４０で検出した充電状態を、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍへ記憶させることができる。さらに、ＲＦＩＤ１００がメモリ１０４Ｍの充電状態を読み出して、リーダ／ライタ装置３０へ伝達することで、リーダ／ライタ装置３０は、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｅの充電デバイス１６０の充電状態を監視することもできる。
【０１２１】
次に、第５の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１１は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの構成回路図である。
【０１２２】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆは、第３の実施形態の図８に示した充電デバイス１６０を備えるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄに対して、さらに、本願発明の「充電用電力供給制御部」を備えたものである。
【０１２３】
具体的には、機能部１４０に充電デバイス１６０の充電状態を検出する充電デバイス検出回路を設けて、充電制御部としての機能を備えさせる。さらに、充電制御用スイッチ素子１５３を備える。
【０１２４】
充電制御用スイッチ素子１５３は、二次側アンテナコイル２１０の一方端２１１と、ＲＦＩＤ１００およびバイアス回路１１０の並列回路との間に挿入されている。充電制御用スイッチ素子１５３には、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０が印加される。充電制御用スイッチ素子１５３はデプレッション型のスイッチ素子である。これにより、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となって二次側アンテナコイル２１０とＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０とを導通する。一方、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｈｉ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５３は「開放」となる。
【０１２５】
まず、充電デバイスに規定の電圧が充電されていなければ、機能部１４０は動作せず、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルになるのと同じ状態になる。このため、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となって、二次側アンテナコイル２１０、ＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０の並列回路および整流回路１２０からなる閉回路が形成される。
【０１２６】
次に、リーダ／ライタ装置３０から二次側アンテナコイル２１０を介して電力供給が行われると、当該閉回路の整流回路１２０を介して充電デバイス１６０が充電される。この際、機能部１４０を動作させるに必要な電力量が充電されていない間は、スイッチ制御信号ＣＴＬ０は「Ｌｏｗ」レベルのままで、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままである。この際、ＲＦＩＤ１００には、電力供給されているので、ＲＦＩＤ１００は供給された電力を利用して、リーダ／ライタ装置３０との間で、ＩＤ認証等の通信を実行することができる。この認証により、例えば当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆが、利用許可されたものであるかどうかの識別も可能である。
【０１２７】
次に、充電デバイス１６０の充電が進み、機能部１４０が動作すると、機能部１４０の充電検出回路が充電デバイス１６０の充電状態を検出する。ここで、充電検出回路によって検出された充電量が所定閾値未満であれば、機能部１４０は、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力し続ける。この場合、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままとなり、充電デバイス１６０への充電が継続される。
【０１２８】
次に、充電デバイス１６０の充電がさらに進み、充電検出回路の検出した充電量が所定閾値以上になると、機能部１４０は、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。充電制御用スイッチ素子１５３は、「短絡」から「開放」に状態遷移する。これにより、ＲＦＩＤ１００および機能部１４０が二次側アンテナコイル２１０から電気的に切り離される。この場合、ＲＦＩＤ１００は動作が停止するが、機能部１４０は、充電デバイス１６０を電源として、動作させることができる。そして、このようにＲＦＩＤ１００を停止させることで、不要な電力の供給（消費）を抑制することができる。
【０１２９】
さらに、このような構成の場合、ＲＦＩＤ１００が停止し、且つＲＦＩＤ１００と充電デバイス１６０とが接続されていないので、充電デバイス１６０は、機能部１４０のみへ電力供給すればよい。これにより、ＲＦＩＤ１００に対しての不要な電力の供給を行う必要が無く、機能部１４０のみに対して有効に電力を供給することができる。
【０１３０】
なお、機能部１４０が連続動作等を行ったり、自然放電すると、充電デバイス１６０の充電量が低下する。この場合、機能部１４０は、充電量が所定閾値未満となることを検出して、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。これにより、二次側アンテナコイル２１０とＲＦＩＤ１００および整流回路１２０とが導通する。したがって、リーダ／ライタ装置３０の一次側アンテナコイル３１０と、二次側アンテナコイル２１０とが電磁界結合するように、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆを配置すれば、充電デバイス１６０を再充電することができる。
【０１３１】
また、自然放電や機能部１４０の長時間使用等により、充電デバイス１６０の充電量が大幅に低下し、機能部１４０が動作しなければ、充電制御用スイッチ素子１５３は、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０が入力されたのと同等に状態になる。したがって、このような場合も、リーダ／ライタ装置３０の一次側アンテナコイル３１０と、二次側アンテナコイル２１０とが電磁界結合するように、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆを配置すれば、充電デバイス１６０を再充電することができる。
【０１３２】
また、上述の説明では充電量に対する閾値を設けて充電状態を判断する場合を示したが、フル充電状態、すなわち充電デバイスのほぼ最大充電量まで充電された場合に、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力するようにしてもよい。もしくは、充電完了の検出を機能部１４０の動作開始をもって、また充電必要の判定を機能部１４０の動作停止をもって行ってもよい。この場合は、特に検出回路は不要となる。動作中のスイッチ制御信号ＣＴＬ０は「Ｈｉ」のままとする。停止後、スイッチ制御信号ＣＴＬ０はおのずと「Ｌｏｗ」となる。
【０１３３】
次に、本実施形態に示すＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの具体的実施例を図１２を参照して説明する。本実施例では、機能部１４０として、リモコン装置１４０Ｄを用いた例を示す。図１２は、機能部１４０としてリモコン装置１４０Ｄを用いた場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆの機能回路図である。なお、図１２でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および充電デバイス１６０の接続構成は、図２および図８に示す通りであり、説明は省略する。
【０１３４】
機能部１４０であるリモコン装置１４０Ｄは、上述の無線装置と同様にレギュレータ４０３、ロードスイッチ４０６、ツェナーダイオードＺＤ４０、平滑コンデンサＣ４を備える。また、リモコン装置１４０Ｄは、ＣＰＵ４０７およびＲＦリモコン用ＩＣ４０８を備え、ＣＰＵ４０７およびＲＦリモコン用ＩＣ４０８は、充電デバイス１６０、保護用のツェナーダイオードＺＤ４０、ロードスイッチ４０６、レギュレータ４０３、平滑コンデンサＣ４からなる回路により、電力が供給される。
【０１３５】
ＣＰＵ４０７は、リモコン装置１４０Ｄの全体制御を行うとともに、ＣＰＵ４０７に内蔵されるＡＤコンバータ４０７Ａにより充電デバイス１６０の充電状態を電圧検出して、スイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。具体的には、ＣＰＵ４０７は、充電量が所定閾値未満であれば、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を充電制御用スイッチ素子１５３へ出力し、充電量が所定閾値以上であれば、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を充電制御用スイッチ素子１５３へ出力する。
【０１３６】
ＲＦリモコン用ＩＣ４０８は、図示しない操作子等からの操作入力に基づいて、リモコン用信号を送信する。
【０１３７】
このようなリモコン機能を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆは、例えば、具体的に、次に示すように利用される。なお、以下では、一例としてテレビジョン装置のリモコンの場合を示す。また、以下では、リモコン機能を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆを、ＴＶリモコン端末と称する。
【０１３８】
リーダ／ライタ装置３０は、親機であるテレビジョン装置に装備されており、ＴＶリモコン端末は、充電を行う場合には、リーダ／ライタ装置３０に載置する。リーダ／ライタ装置３０は、ＴＶリモコン端末のＲＦＩＤ１００を認証できていない場合には、間欠的に駆動信号を生成する。
【０１３９】
まず、充電デバイス１６０が充電されていない初期状態等では、ＴＶリモコン端末がリーダ／ライタ装置３０上に載置されていない状態では、機能部１４０であるリモコン装置１４０Ｄには電力供給されていない。したがって、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルなのと同じ状態となる。これにより、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となって、二次側アンテナコイル２１０、ＲＦＩＤ１００およびバイパス回路１１０の並列回路および整流回路１２０からなる閉回路が形成される。
【０１４０】
次に、リーダ／ライタ装置３０にＴＶリモコン端末が載置されると、リーダ／ライタ装置３０から二次側アンテナコイル２１０を介して電力供給が行われる。これにより、ＲＦＩＤ１００および整流回路１２０に電流が流れ、ＲＦＩＤ１００が起動するとともに、受電デバイス１６０が充電される。
【０１４１】
ＲＦＩＤ１００は、供給された電力により、リーダ／ライタ装置３０を介してテレビジョン装置との間で、ＩＤ認証等のデータ通信を行う。この通信処理は、所定タイミング毎に継続的に実行される。この際、テレビジョン装置からＲＦＩＤ１００（ＴＶ用リモコン端末）に対して、ＩＤ認証が適合であれば、各種情報を送信する機能を、このリモコン通信システムに持たせてもよい。
【０１４２】
一方、充電デバイス１６０は、順次充電されるが、ＣＰＵ４０７を動作させるに必要な電力量が充電されていなければ、スイッチ制御信号ＣＴＬ０は「Ｌｏｗ」レベルのままで、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままである。したがって継続的に充電デバイス１６０は充電される。
【０１４３】
次に、充電デバイス１６０の充電が進み、ＣＰＵ４０７が動作すると、ＣＰＵ４０７の充電検出回路が充電デバイス１６０の充電状態を検出する。ここで、充電検出回路によって検出された充電量が所定閾値未満であれば、ＣＰＵ４０７は、「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力し続ける。この場合、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」のままとなり、充電デバイス１６０への充電が継続される。なお、この時点で、ＲＦリモコン用ＩＣ４０８は動作可能であるので、操作子による操作入力により、リモコン操作を行うことができる。
【０１４４】
次に、充電デバイス１６０の充電がさらに進み、充電検出回路の検出した充電量が略フル充電となる所定閾値以上になると、ＣＰＵ４０７は、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。充電制御用スイッチ素子１５３は、「短絡」から「開放」に状態遷移する。これにより、ＲＦＩＤ１００および機能部１４０が二次側アンテナコイル２１０から電気的に切り離される。この場合、ＲＦＩＤ１００は動作が停止するが、機能部１４０であるリモコン装置１４０Ｄは、充電デバイス１６０を電源として、動作させることができる。したがって、ユーザは、リーダ／ライタ装置３０からＴＶリモコン端末を取り外し、通常のリモコン操作を行うことができる。
【０１４５】
この際、ユーザがＴＶリモコン端末をリーダ／ライタ装置３０から取り外すことで、ＲＦＩＤ１００との間の通信が途切れる。リーダ／ライタ装置３０は、この通信断を検出し、待機状態、すなわち駆動信号を間欠的に生成する動作へ移行する。これにより、リーダ／ライタ装置３０の消費電力を低減することができる。
【０１４６】
また、ユーザがＴＶリモコン端末をリーダ／ライタ装置３０から取り外さない場合にも、充電制御用スイッチ素子１５３が「開放」になることで、リーダ／ライタ装置３０を備えたテレビジョン装置とＲＦＩＤ１００との間の通信が途切れる。リーダ／ライタ装置３０は、この通信断を検出し、待機状態、すなわち駆動信号を間欠的に生成する動作へ移行する。これにより、リーダ／ライタ装置３０の消費電力を低減することができる。
【０１４７】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤに対してリモコン装置を追加しても、ＲＦＩＤ１００を介することなく充電し、ＲＦＩＤ１００よりも消費電力大きなリモコン装置を安定して動作させることができる。この際、充電に関する回路は、上述のように、４個のダイオードからなる整流回路と電気二重層コンデンサ等の充電デバイスだけで済み、小型化および薄型化が可能である。さらに、充電完了による電力供給の停止が行われることで、消費電力を低減することができる。
【０１４８】
次に、第６の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１３は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇの構成回路図である。
【０１４９】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇは、第５実施形態の図１１に示した充電デバイス１６０および「充電用電力供給制御部」を備えるＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｄに対して、充電制御用スイッチ素子１５４の配置位置および特性を異ならせたものである。したがって、第５の実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｆとの相違点についてのみ説明する。
【０１５０】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｇは、バイパス回路１１０に充電制御用スイッチ素子１５４を直列接続し、当該直列回路をＲＦＩＤ１００に並列接続している。充電制御用スイッチ素子１５４には、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０が印加される。充電制御用スイッチ素子１５４は、デプレッション型のスイッチ素子である。これにより、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５３は「短絡」となり、バイパス回路１１０とＲＦＩＤ１００との並列回路が形成される。一方、スイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｈｉ」レベルの場合に、充電制御用スイッチ素子１５４は「開放」となって、バイパス回路１１０が、二次側アンテナコイル２１０、ＲＦＩＤ１００、整流回路１２０からなる閉回路から切り離される。
【０１５１】
なお、スイッチ制御信号ＣＴＬ０の状態遷移処理は、第５の実施形態と同じであり、充電が不十分な状態ではスイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｌｏｗ」レベルであり、充電が十分な状態になるとスイッチ制御信号ＣＴＬ０が「Ｈｉ」レベルになる。
【０１５２】
このような構成および処理を行うことで、充電が不十分な状態では、バイパス回路１１０が機能し、ＲＦＩＤ１００に対する整流回路１２０への電力供給比を高くすることができる。一方、充電が十分であれば、バイパス回路１１０が機能しなくなり、整流回路１２０への電力供給比を低くすることができる。
【０１５３】
なお、この場合、ＲＦＩＤ１００は自身への電力供給量を観測しておき、自身への電力供給量が高くなったことを検出すると、リーダ／ライタ装置３０に対して、放射電力の抑制指示を送信することもできる。また、当該電力供給量をリーダ／ライタ装置３０へ送信して、リーダ／ライタ装置３０側で電力供給量の抑制制御を行うこともできる。
【０１５４】
次に、第７の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１４は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｈの構成回路図である。
【０１５５】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉは、第２の実施形態の図５に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃに対して、充電デバイス１６０を備えたものである。このように、第２の実施形態の構成に対して、充電デバイス１６０を追加することもできる。これにより、初期状態では、ＲＦＩＤ１００にのみ電力供給し、ＲＦＩＤ１００によるＩＤ認証等の通信後に、充電デバイス１６０を効率良く充電することができる。
【０１５６】
次に、第８の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１５は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの構成回路図である。
【０１５７】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉは、第７の実施形態の図１４に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｈに対して、機能部１４０がＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに読み書きを行う点で異なる。すなわち、第２の実施形態の図５に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｃに対して、充電デバイス１６０を備えた点、機能部１４０がＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに読み書きを行う点、ＲＦＩＤ１００によるスイッチ制御信号ＣＴＬの設定処理が異なる。したがって、以下では、異なる点のみを説明する。
【０１５８】
充電デバイス１６０は、上述の各実施形態に示したものと同じく電気二重層コンデンサ等からなり、整流回路１２０と機能部１４０との間に設置される。
【０１５９】
機能部１４０は、充電デバイス１６０を電源として動作するとともに、充電デバイス１６０の充電状態を示す充電情報を、ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍへ書き込む。
【０１６０】
ＲＦＩＤ１００は、メモリ１０４Ｍに記憶された充電情報に基づいて、第２の実施形態に示したスイッチ制御信号ＣＴＬの状態遷移処理とともに、次に示す状態遷移処理を追加して行う。
【０１６１】
具体的には、ＲＦＩＤ１００は、初期状態において「Ｌｏｗ」状態であったスイッチ制御信号が「Ｈｉ」状態に遷移した後、すなわち、バイパス回路１１０が機能し整流回路１２０へ電流が流れるようになって以降、所定の時間間隔で充電情報を読み出す。ＲＦＩＤ１００は、充電状態が不十分であれば、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」状態のまま維持する。
【０１６２】
次に、充電が進行して充電状態が十分となれば、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｌｏｗ」状態に遷移させる。これにより、スイッチ素子１５１は「開放」になり、スイッチ素子１５２は「短絡」になる。これにより、整流回路１２０には電流が流れず、ＲＦＩＤ１００のみに電力供給される。すなわち、リーダ／ライタ装置３０側から見て、通常のＲＦＩＤデバイスとして機能する。このような構成とすれば、充電デバイス１６０に対して不必要な電力供給を行うことなく、且つ通常のＲＦＩＤデバイスとして機能させることができる。そして、リーダ／ライタ装置３０で、放射電力を可変にできる機能を有していれば、このようなＲＦＩＤデバイスのみとして機能していることを検出し、放射電力を低減させることができる。これにより、リーダ／ライタ装置３０の省電力化も可能である。
【０１６３】
なお、充電デバイス１６０が放電し、充電量が不十分になれば、メモリ１０４Ｍに記憶される充電情報は、この放電に応じて更新されているので、ＲＦＩＤ１００は、この情報を取得し、再度、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」状態に遷移させる。これにより、再度整流回路１２０に電流が流れ、充電デバイス１６０を効率良く充電することができる。
【０１６４】
また、上述の説明では、機能部１４０からＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに充電情報を書き込む例を示したが、機能部１４０で取得した計測データ等の他の情報をメモリ１０４Ｍに書き込んでもよい。
【０１６５】
そこで、機能部１４０で取得した充電情報以外の情報をメモリ１０４Ｍに書き込む場合の具体的実施例を示す。図１６は機能部１４０がセンサ装置１４０Ｅである場合のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉの機能回路図である。なお、図１６でも、ＲＦＩＤ１００の具体的構成、二次側アンテナコイル２１０、共振用コンデンサＣｒ、ＲＦＩＤ１００、バイパス回路１１０、整流回路１２０、および充電デバイス１６０の接続構成は、上述の対応する実施形態通りであり、説明は省略する。また、センサ装置１４０Ｅ内におけるツェナーダイオードＺＤ４０、平滑コンデンサＣ４、レギュレータ４０３、およびロードスイッチ４０６の構成についても、上述の対応する実施形態の通りであり、説明は省略する。
【０１６６】
センサ装置１４０Ｅは、ツェナーダイオードＺＤ４０、平滑コンデンサＣ４、レギュレータ４０３、およびロードスイッチ４０６からなる電源系回路の他に、ＣＰＵ４０１およびセンサ４０９を備える。
【０１６７】
ＣＰＵ４０１およびセンサ４０９は、充電デバイス１６０および電源系回路から得られた電力により動作する。
【０１６８】
ＣＰＵ４０１は、センサ装置１４０Ｅ全体の制御を行うとともに、ＲＦＩＤ１００との間でデータ通信を行う。さらに、ＣＰＵ４０１は、センサ４０９から受信した計測データをＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに書き込む。
【０１６９】
センサ４０９は、例えば温度センサ等の所定の物理量を計測し、計測データをＣＰＵ４０１へ出力する。
【０１７０】
このようなセンサ装置を備えたＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉは、例えば、具体的に、次に示すように利用される。
【０１７１】
まず、ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉをリーダ／ライタ装置３０もしくは給電装置上に載置し、上述のように、ＲＦＩＤ１００を動作させてスイッチ素子１５１，１５２を制御しながら充電デバイス１６０を充電する。
【０１７２】
センサ４０９は、充電デバイス１６０から電力供給を受けながら、所定の時間間隔で計測データを取得し、ＣＰＵ４０１へ出力する。この際、例えば、ＣＰＵ４０１がＲＦＩＤ１００の動作状態を検出する機能を備えておく。ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉが、リーダ／ライタ装置３０もしくは給電装置から離間されると、ＲＦＩＤ１００は停止する。ＣＰＵ４０１は、この停止を検出して、センサ４０９に対して計測開始制御をする。センサ４０９はこの計測開始制御にしたがって、計測を開始する。これにより、リーダ／ライタ装置３０もしくは給電装置に載置されている状態では計測の必要が無い場合に、充電デバイス１６０の不要な放電を防止できる。これは、例えば、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０が貨物用のセンサ付きタグであり、搬送中の温度履歴等を取得する場合に有用である。
【０１７３】
ＣＰＵ４０１は、順次取得した計測データをＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍに順次記憶する。
【０１７４】
そして、計測期間が終了した際、例えば上述の搬送の温度履歴の取得が必要なくなった時点で、当該ＲＦＩＤ付き電子モジュール１０をリーダ／ライタ装置３０上に載置する。ここで、この載置前では、ＲＦＩＤ１００は動作しておらず、回路的には、二次側アンテナコイル２１０にＲＦＩＤ１００のみが接続された構成となっている。したがって、載置直後には、ＲＦＩＤ１００のみに電力供給されて、まずＲＦＩＤ１００のみが起動する。
【０１７５】
ＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍには、継続的に記憶された計測データが記憶されているので、ＲＦＩＤ１００は、当該計測データをリーダ／ライタ装置３０に、送信する。これにより、リーダ／ライタ装置３０は、計測データ（上述の貨物の場合であれば温度履歴）を取得することができる。そして、この計測データの送信中には、ＲＦＩＤ１００は、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｌｏｗ」レベルのまま維持するように設定する。このような設定を行えば、計測データの送信中にＲＦＩＤ１００へ供給される電力量が大きいままとなり、高速なデータ送信が可能になる。
【０１７６】
ＲＦＩＤ１００は、すべての計測データの送信が終了すると、スイッチ制御信号ＣＴＬを「Ｈｉ」レベルとする。これにより、整流回路１２０へ電流が流れ、再度、充電デバイス１６０を充電することができる。そして、この際、バイパス回路１１０を介することで、効率良く充電することができる。
【０１７７】
すなわち、本実施形態の構成および処理を用いれば、効率的な充電、および、ＲＦＩＤ１００とリーダ／ライタ装置３０との間の高速な通信を、実現することができる。そして、このような構成を簡素で、小型且つ薄型で実現できる。
【０１７８】
次に、第９の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１７は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｊの構成回路図である。
【０１７９】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｊは、第８の実施形態の図１６に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｉに対して、充電制御用スイッチ素子１５５を追加するとともに、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０を充電制御用スイッチ素子１５５へ与える点で異なる。なお、機能部１４０には、第５実施形態や第６実施形態に示したように、充電デバイス１６０の充電状態を検出する充電検出回路を備える。また、機能部１４０からＲＦＩＤ１００のメモリ１０４Ｍへの書き込みを省略している。したがって、以下では異なる箇所のみを説明する。
【０１８０】
未充電状態から、充電デバイス１６０が充電されるまでは、第８の実施形態と同じである。機能部１４０は、充電デバイス１６０が十分に充電されていることを検出すると、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。
【０１８１】
充電制御用スイッチ素子１５４は、デプレッション型のスイッチ素子であり、機能部１４０が動作していなかったり、充電デバイス１６０の充電が不十分で「Ｌｏｗ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を受けている場合には、「短絡」となる。しかしながら、充電デバイス１０の充電が十分になり「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を受けると、充電制御用スイッチ素子１５４は「開放」になる。これにより、ＲＦＩＤ１００および整流回路１２０が二次側アンテナコイル２１０から切り離され、ＲＦＩＤ１００および整流回路１２０へ電流が供給されなくなる。この結果、不必要な電力供給を停止することができる。また、この状態により、リーダ／ライタ装置３０が、ＲＦＩＤ１００との通信断を検出して、駆動信号の送信を間欠的に行うように切り替えれば、リーダ／ライタ装置３０の省電力化も実現できる。
【０１８２】
次に、第１０の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１８は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋの構成回路図である。
【０１８３】
上述の各実施形態では、バイパス回路１１０を有する場合を示したが、第１の実施形態に示したように、バイパス回路１１０を省略することも可能である。本実施形態では、そのようなバイパス回路１１０を用いない場合の回路構成について示す。
【０１８４】
図１８に示すように、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋは、第１の実施形態の図２に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ａに対して、コンデンサＣｂを省略したものである。
【０１８５】
このような構成であっても、ＲＦＩＤ１００の入力コンデンサＣｉｎや平滑回路１０２を構成する平滑コンデンサＣ１Ｌにより、電流経路が確保される。さらに、ＲＦＩＤ１００に入力コンデンサＣｉｎが備えられていなくても、平滑コンデンサＣ１Ｌにより、電流経路が確保される。したがって、ＲＦＩＤ１００の整流回路１０１と整流回路１２０とを直列接続しても、それぞれに電流を供給することができる。これにより、ＲＦＩＤ１００の制御部１０４を介することなく、ＲＦＩＤ１００とは別体の機能部１４０へ電力供給することができる。そして、このような構成とすれば、さらに構成要素を減らすことができ、回路を簡素化できる。
【０１８６】
次に、第１１の実施形態に係るＲＦＩＤ付き電子モジュールについて、図を参照して説明する。図１９は、本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｌの構成回路図である。
【０１８７】
本実施形態のＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｌは、第１０の実施形態の図１８に示したＲＦＩＤ付き電子モジュール１０Ｋに対して、充電制御用スイッチ素子１５６を備えるとともに、当該充電制御用スイッチ素子１５６に対して、機能部１４０からスイッチ制御信号ＣＴＬ０を与える点で、異なる。なお、機能部１４０には、第５実施形態や第６実施形態に示したように、充電デバイス１６０の充電状態を検出する充電検出回路を備える。したがって、以下では異なる点のみを説明する。
【０１８８】
充電制御用スイッチ素子１５６はエンハンスメント型であり、整流回路１２０に対して並列接続されている。未充電状態から、充電デバイス１６０が充電されて、機能部１４０が「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力するまでは、充電制御用スイッチ素子１５６は「開放」であり、整流回路１２０へ電流が流れる。これにより、充電デバイス１６０は順次充電される。
【０１８９】
機能部１４０は、充電デバイス１６０が十分に充電されていることを検出すると、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を出力する。充電制御用スイッチ素子１５６は、「Ｈｉ」レベルのスイッチ制御信号ＣＴＬ０を受けると、「短絡」になり、整流回路１２０へ電流が供給されなくなる。これにより、充電が十分な場合には、単なるＲＦＩＤモジュールとして機能する。なお、この際、機能部１４０からＲＦＩＤ１００に充電情報を与えることもできる。このような構成とすれば、ＲＦＩＤ１００が、充電が十分な情報をリーダ／ライタ装置３０へ送信し、リーダ／ライタ装置３０は、ＲＦＩＤ１００の動作に必要十分な程度まで放射電力を低減させることができる。
【０１９０】
なお、上述の各実施形態は、本願発明の特徴的構成を実現するための代表例を示すものであり、各実施形態の構成を適宜組み合わせて用いてもよい。また、上述の説明では、充電デバイスを用いる例として、電子ペーパ、無線通信装置、リモコン装置、およびセンサ装置を示したが、充電池を利用する各種の携帯型の電子装置に対しても、本願発明の構成を適用することができる。
【０１９１】
また、上述の説明では、アンテナコイルによる電磁界結合による電力供給を受けるシステムを例に説明したが、他の方法で、給電端子対を介して電力供給を受けるシステムおよびＩＣ付き電子デバイスであっても、上述の構成を適用することができる。
【０１９２】
また、上述の説明では、バイパス回路を固定値のコンデンサで構成する例を示したが、可変容量素子やその他の交流電流を一定割合または可変割合でバイパスする回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１０Ａ〜１０Ｌ−ＲＦＩＤ付き電子モジュール、１００−ＲＦＩＤ、１０１−整流回路、１０２−平滑回路、１０３−保護回路、１０４−制御部、１１０−バイパス回路、１２０−整流回路、１３０−平滑回路、１４０−機能部、１４０Ａ−電子ペーパ装置、１４０Ｂ−セミパッシブ通信の機能モジュール、１４０Ｃ−無線通信デバイス、１４０Ｄ−リモコン装置、１４０Ｅ−センサ装置、１５１−第１スイッチ素子、１５２−第２スイッチ素子、１５３，１５４−充電制御用スイッチ素子、１６０−充電デバイス、２１０−二次側アンテナコイル、２１１−二次側アンテナコイルの一方端、２１２−二次側アンテナコイルの他方端、
３０−リーダ／ライタ装置、３００−制御・電源回路、３１０−一次型アンテナコイル、
４０１−ＣＰＵ、４０２−電子ペーパ、４０３−レギュレータ、４０５−無線回路、４０６−ロードスイッチ、４０７−コントロール回路、４０８−ＲＦリモコン用ＩＣ、４０９−センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１給電端子および第２給電端子からなる給電端子対と、
少なくとも第１整流回路を備える集積回路と、
該集積回路とは別に形成された第２整流回路と、を備え、
前記第１給電端子と前記第２給電端子との間に、前記第１整流回路と前記第２整流回路とが直列接続されている、ＩＣ付き電子媒体。
【請求項２】
前記第１整流回路に並列接続するバイパス回路を備えた、請求項１に記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項３】
前記給電端子対に両端が接続されるアンテナコイルを備える、請求項１または請求項２に記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項４】
前記集積回路は、ＲＦＩＤチップである、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項５】
前記第１整流回路と前記第２整流回路に対する電流分配比を制御する電流分配比制御部を備える、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項６】
前記電流分配比制御部は、
前記第１整流回路に並列接続される第１スイッチと、
前記第２整流回路に並列接続される第２スイッチと、
前記第１スイッチと前記第２スイッチの一方が開放で他方が短絡となる制御を行うスイッチ制御部と、を備える、請求項５に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項７】
前記スイッチ制御部は前記集積回路に備えられ、
前記スイッチ制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの制御電圧信号を出力し、
前記第１スイッチは、前記Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で開放となり、前記Ｈｉレベルの制御電圧信号で短絡となり、
前記第２スイッチは、前記Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で短絡となり、前記Ｈｉレベルの制御電圧信号で開放となる、請求項６に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項８】
前記第１スイッチは、前記バイパス回路に直列接続されている、請求項６または請求項７に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項９】
前記第２整流回路の出力端に接続された充電デバイスを備える、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１０】
少なくとも前記第２整流回路に供給される電力量を制御する供給電力制御部を備える、請求項９に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１１】
前記供給電力制御部は、前記第１整流回路および前記第２整流回路に直列接続される第３スイッチと、
前記充電デバイスの充電状態を検出して、該第３スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える、請求項１０に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１２】
前記供給電力制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの供給制御電圧信号を出力し、
前記第３のスイッチは、前記Ｌｏｗレベルの供給制御電圧信号で短絡となり、前記Ｈｉレベルの供給制御電圧信号で開放となる、請求項１１に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１３】
前記供給電力制御部は、前記第２整流回路に並列接続される第４スイッチと、
前記充電デバイスの充電状態を検出して、該第４スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える、請求項１１または請求項１２に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１４】
前記集積回路はメモリを備え、
前記充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報を前記メモリへ書き込む充電状態検出部を備える、請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１５】
前記集積回路はメモリと前記充電用制御部とを備え、
前記充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報を前記メモリへ書き込む充電状態検出部を備え、
前記充電用制御部は、前記メモリに記憶された充電状態に基づいてスイッチの制御を行う、請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１６】
前記第２整流回路の出力端には、所定の機能を電気的に実現する機能部が接続されている、請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１７】
前記機能部は、情報を表示する表示パネルと、該表示パネルを表示制御する表示制御部とを備える表示装置である、請求項１６に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体と、
前記給電端子対を介して交流信号を与える外部給電装置と、を備えるＩＣ付き電子媒体システム。
新
【請求項１９】
前記ＩＣ付き電子媒体は、アンテナコイルを備えるものであって、
前記外部給電装置は、前記ＩＣ付き電子媒体のアンテナコイルに電磁界結合可能な別のアンテナコイルと、該別のアンテナコイルに対して所定周波数の信号を印加する信号処理部とを備えるリーダ／ライタ装置である、請求項１８に記載のＩＣ付き電子媒体システム。
【請求項１】
第１給電端子および第２給電端子からなる給電端子対と、
少なくとも第１整流回路を備える集積回路と、
該集積回路とは別に形成された第２整流回路と、を備え、
前記第１給電端子と前記第２給電端子との間に、前記第１整流回路と前記第２整流回路とが直列接続されている、ＩＣ付き電子媒体。
【請求項２】
前記第１整流回路に並列接続するバイパス回路を備えた、請求項１に記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項３】
前記給電端子対に両端が接続されるアンテナコイルを備える、請求項１または請求項２に記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項４】
前記集積回路は、ＲＦＩＤチップである、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項５】
前記第１整流回路と前記第２整流回路に対する電流分配比を制御する電流分配比制御部を備える、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
【請求項６】
前記電流分配比制御部は、
前記第１整流回路に並列接続される第１スイッチと、
前記第２整流回路に並列接続される第２スイッチと、
前記第１スイッチと前記第２スイッチの一方が開放で他方が短絡となる制御を行うスイッチ制御部と、を備える、請求項５に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項７】
前記スイッチ制御部は前記集積回路に備えられ、
前記スイッチ制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの制御電圧信号を出力し、
前記第１スイッチは、前記Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で開放となり、前記Ｈｉレベルの制御電圧信号で短絡となり、
前記第２スイッチは、前記Ｌｏｗレベルの制御電圧信号で短絡となり、前記Ｈｉレベルの制御電圧信号で開放となる、請求項６に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項８】
前記第１スイッチは、前記バイパス回路に直列接続されている、請求項６または請求項７に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項９】
前記第２整流回路の出力端に接続された充電デバイスを備える、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１０】
少なくとも前記第２整流回路に供給される電力量を制御する供給電力制御部を備える、請求項９に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１１】
前記供給電力制御部は、前記第１整流回路および前記第２整流回路に直列接続される第３スイッチと、
前記充電デバイスの充電状態を検出して、該第３スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える、請求項１０に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１２】
前記供給電力制御部は、ＬｏｗレベルまたはＨｉレベルの供給制御電圧信号を出力し、
前記第３のスイッチは、前記Ｌｏｗレベルの供給制御電圧信号で短絡となり、前記Ｈｉレベルの供給制御電圧信号で開放となる、請求項１１に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１３】
前記供給電力制御部は、前記第２整流回路に並列接続される第４スイッチと、
前記充電デバイスの充電状態を検出して、該第４スイッチの短絡と開放と制御する充電用制御部と、を備える、請求項１１または請求項１２に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１４】
前記集積回路はメモリを備え、
前記充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報を前記メモリへ書き込む充電状態検出部を備える、請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１５】
前記集積回路はメモリと前記充電用制御部とを備え、
前記充電デバイスの充電状態を検出し、当該充電状態の情報を前記メモリへ書き込む充電状態検出部を備え、
前記充電用制御部は、前記メモリに記憶された充電状態に基づいてスイッチの制御を行う、請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１６】
前記第２整流回路の出力端には、所定の機能を電気的に実現する機能部が接続されている、請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１７】
前記機能部は、情報を表示する表示パネルと、該表示パネルを表示制御する表示制御部とを備える表示装置である、請求項１６に記載のＩＣ付き電子媒体。
新
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載のＩＣ付き電子媒体と、
前記給電端子対を介して交流信号を与える外部給電装置と、を備えるＩＣ付き電子媒体システム。
新
【請求項１９】
前記ＩＣ付き電子媒体は、アンテナコイルを備えるものであって、
前記外部給電装置は、前記ＩＣ付き電子媒体のアンテナコイルに電磁界結合可能な別のアンテナコイルと、該別のアンテナコイルに対して所定周波数の信号を印加する信号処理部とを備えるリーダ／ライタ装置である、請求項１８に記載のＩＣ付き電子媒体システム。
【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】
【公開番号】特開２０１１−１３４０４９（Ｐ２０１１−１３４０４９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２０２６（Ｐ２００９−２９２０２６）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]