專利名稱：無線ic標(biāo)簽、無線ic標(biāo)簽系統(tǒng)和無線ic標(biāo)簽操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線IC標(biāo)簽(tag)系統(tǒng)，在粘貼于物品等上的無線IC 標(biāo)簽和讀寫裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。
背景技術(shù)：
內(nèi)置IC芯片和天線的無線IC標(biāo)簽用于在讀寫裝置和IC芯片之間進(jìn)行 信息的交換，進(jìn)行從讀寫裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)的保存和無線IC標(biāo)簽保存的數(shù)據(jù) 的發(fā)送。這種無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)被應(yīng)用于生產(chǎn)線和物流倉庫等的物品管理和 出入庫管理等。
在沒有內(nèi)置電池的無源型無線IC標(biāo)簽中，利用天線接收從讀寫裝置提 供的高頻信號，由該高頻信號生成內(nèi)部電路動作所需要的內(nèi)部電壓。
從讀寫裝置到無線IC標(biāo)簽?zāi)軌虼_保一定程度的信息傳遞距離，以便具 有電源的讀寫裝置進(jìn)行向無線IC標(biāo)簽的發(fā)送動作。另一方面，從無線IC 標(biāo)簽到讀寫裝置的信息傳遞距離較短，因?yàn)闊o線IC標(biāo)簽利用從讀寫裝置得 到的能量進(jìn)行發(fā)送動作。此外，根據(jù)距讀寫裝置的距離和周邊環(huán)境的影響， 無線IC標(biāo)簽?zāi)軌蚪邮盏墓β什蛔?。為了防止這一點(diǎn)，必須從讀寫裝置向無 線IC標(biāo)簽提供較大的能量。
但是，無線通信裝置根據(jù)法律規(guī)定了使用頻率和輸出電平。因此，無 線IC標(biāo)簽和讀寫裝置需要滿足該規(guī)定條件，不能從讀寫裝置向無線IC標(biāo) 簽提供規(guī)定以上的能量。例如，在使用者不需要批準(zhǔn)的無線通信裝置中， 需要限制為3m距離時的電場強(qiáng)度在500pV/m (322MHz以下)或功率輸出 在10mW以下。
作為解決以上問題并增大信息傳遞距離的一種技術(shù)有專利文獻(xiàn)1。在專 利文獻(xiàn)1中，IC標(biāo)簽使用第1頻率與標(biāo)簽讀寫器無線通信，把能量發(fā)送裝 置放射的第2頻率的無線電波的能量用作與標(biāo)簽讀寫器無線通信用的能量， 由此延長無線通信裝置的信息傳遞距離。在專利文獻(xiàn)1中，作為無線電波
6放射裝置，采用使用手機(jī)的電波頻段、并根據(jù)發(fā)送接收的數(shù)據(jù)包收費(fèi)的數(shù) 據(jù)系統(tǒng)的無線通信裝置。
專利文獻(xiàn)1日本特開2003—124841號公報
非專利文獻(xiàn)1 'V —匕。一i/一 ， ^才一:7 U夕工乂、> 7一 f y亍 Y 7"口卜〕/l/X、 夕，7—1 -工氺1/一、>3 2 工一工、乂于 工7 7一/P工77一f、一 '"7"口卜〕/l^' :7才一'〕$工二，一、>3 :/ 乂 7、乂卜 860 乂力、厶/P，一960少力、八々、乂 /《一i^3 乂 1.0.9 (EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860MHz畫960MHz Version 1.0.9)" 一 一匕。一乂一 , y夕(EPCglobalInc.)， 2005年1月31日
但是，本發(fā)明者研究了前述無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的技術(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下情
況o
在專利文獻(xiàn)1中，IC標(biāo)簽使用第1頻率與標(biāo)簽讀寫器無線通信，把能 量發(fā)送裝置放射的第2頻率的電波能量用作與標(biāo)簽讀寫器無線通信用能量。
因此，為了對應(yīng)多種頻率，在專利文獻(xiàn)1中，設(shè)有捕捉標(biāo)簽讀寫器放 射的第1頻率的電波的天線部、捕捉能量發(fā)送裝置放射的第2頻率的電波 的調(diào)諧捕捉部、和把第2頻率的電信號轉(zhuǎn)換為第1頻率的電信號的頻率轉(zhuǎn) 換部。但是，為了對應(yīng)多種頻帶，導(dǎo)致專利文獻(xiàn)1記載的調(diào)諧捕捉部、頻 率轉(zhuǎn)換部和部件數(shù)目增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在本發(fā)明中，為了防止部件數(shù)目的增加，把在以下1) 5)所 示的按照國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格規(guī)定的頻帶內(nèi)進(jìn)行無線通信和能量供給作為課題。 另外，作為該國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的相關(guān)文獻(xiàn)有非專利文獻(xiàn)l。
1)ISO/IEC 18000—-2:135KHz以下
2)ISO/IEC 18000—-3:13.56MHz
3)ISO/IEC 18000—-4:2.45GHz
4)ISO/IEC 18000—6:860陽960MHz
5)ISO/IEC 18000- 7:433MHz
并且，在本發(fā)明中，把利用更簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行無線通信和能量供給作為課題。本發(fā)明的上述及其他目的和新的特征，根據(jù)本說明書的記述和附 圖將更加明確。
關(guān)于本申請公開的實(shí)施例中的代表性實(shí)施例的概況簡單說明如下。 艮P， 一種無線IC標(biāo)簽，具有天線、電源電路、解調(diào)電路，所述天線 接收根據(jù)信息信號對第1頻率的載波進(jìn)行振幅調(diào)制后的第1電波、和第2 頻率的第2電波，所述電源電路根據(jù)由所述第1電波和所述第2電波在所 述天線中感應(yīng)的信號，產(chǎn)生電源電壓，所述解調(diào)電路根據(jù)所述信號，解調(diào) 所述信息信號。 發(fā)明效果
根據(jù)代表性實(shí)施例，可以在按照國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格規(guī)定的頻帶內(nèi)，以及利 用簡單的結(jié)構(gòu)，向無線IC標(biāo)簽進(jìn)行無線通信和能量供給。


圖1是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式1的基本結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1 6中的無線IC標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)的圖。 圖3是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的高頻信號的頻率關(guān)系的一例的圖。
圖4是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的讀寫裝置與高頻信號輸出裝置 的位置關(guān)系和電場強(qiáng)度的一例的圖。
圖5是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式2的基本結(jié)構(gòu)的圖。 圖6是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式3的基本結(jié)構(gòu)的圖。 圖7是表示圖6所示無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的高頻信號的控制波形的一例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式4的基本結(jié)構(gòu)的圖。 圖9是表示圖8所示無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的高頻信號的控制波形的一例的圖。
圖10是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式5的基本結(jié)構(gòu)的圖。 圖11是表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式6的基本結(jié)構(gòu)的圖。 圖12是表示無線IC標(biāo)簽的其他結(jié)構(gòu)的一例的圖。 符號說明Bl無線IC標(biāo)簽；B2、 B2a讀寫裝置(無線通信裝置)；B3、 B3a、 B3b高頻信號輸出裝置(無線信號輸出裝置)；B4、 B5輸出電路；B6 IC 芯片；B7、 B17電源電路(POWER SUPPLY CIRCUIT) ; B8內(nèi)部電路(通 信電路)；B9接收電路(RECEIVING CIRCUIT) ; B10發(fā)送電路 (BACKSCATTERINGCIRCUIT) ; Bll控制電路(CONTROLLER) ; B12 存儲器(MEMORY) ; B13電波檢測電路；B14輸出時間控制電路；B15 輸出控制電路；B16輸出控制裝置；Pl、 P2高頻信號；Sl、 S2、 S3、 S4、 S5控制信號。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在說明實(shí)施方式 的所有附圖中，原則上對相同部件賦予相同符號，標(biāo)省略重復(fù)說明。 (實(shí)施方式l)
圖1表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式1的基本結(jié)構(gòu)。在圖1 中，B1表示無線IC標(biāo)簽，B2表示讀寫裝置(無線通信裝置)，B3表示高 頻信號輸出裝置(無線信號輸出裝置)。讀寫裝置B2具有利用天線和天線 驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B4，輸出高頻信號P1。另外，高頻信號P1被疊 加了用于使讀寫裝置B2讀出無線IC標(biāo)簽Bl保存的數(shù)據(jù)的信息信號、和用 于使讀寫裝置B2向無線IC標(biāo)簽Bl寫入數(shù)據(jù)的信息信號等。高頻信號輸出 裝置B3具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B5，輸出高頻信號 P2。高頻信號P2是在從讀寫裝置B2輸出高頻信號P1的期間輸出的信號， 根據(jù)無線和有線形式的信號等進(jìn)行控制，使高頻信號P2的輸出期間與高頻 信號P1的輸出期間同步。
優(yōu)選高頻信號Pl和高頻信號P2屬于按照同一規(guī)格規(guī)定的頻帶內(nèi)。例 如，在以ISO/IEC 18000-6為標(biāo)準(zhǔn)時屬于860—960MHz。在按照規(guī)格規(guī)定的 頻帶內(nèi)，進(jìn)一步劃分頻帶來分配多個信道。對高頻信號Pl、高頻信號P2 的使用頻帶分別分配不同的信道。因此，在各個信道內(nèi)，讀出器輸出的電 波的輸出電平被控制在按照法令規(guī)定的范圍內(nèi)。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，無線IC標(biāo) 簽B1被提供了從讀寫裝置B2輸出的高頻信號P1、和從高頻信號輸出裝置 B3輸出的高頻信號P2，所以能夠增大無線IC標(biāo)簽B1接收的功率。另外，在圖1中，讀寫裝置B2和高頻信號輸出裝置B3被表示為分開的裝置，但 也可以是一體化的裝置。
無線IC標(biāo)簽Bl接收從讀寫裝置B2以電波形式提供的高頻信號Pl、 和從高頻信號輸出裝置B3以電波形式提供的高頻信號P2。另外，無線IC 標(biāo)簽Bl解調(diào)疊加在高頻信號Pl上的信息信號，把根據(jù)從讀寫裝置B2發(fā)送 的信息信號進(jìn)行了信號處理的結(jié)果疊加在高頻信號P1上，返回給讀寫裝置 B2。另外，無線IC標(biāo)簽B1被設(shè)計(jì)成為可以接收按照同一規(guī)格規(guī)定的頻帶 內(nèi)的電波。例如，在以ISO/IEC 18000-6為標(biāo)準(zhǔn)時，被設(shè)計(jì)成為可以接收860 —960MHz的電波。
圖2表示無線IC標(biāo)簽Bl的結(jié)構(gòu)。無線IC標(biāo)簽Bl由天線Al和IC芯 片B6構(gòu)成，IC芯片B6具有電源電路(POWER SUPPLY CIRCUIT) B7和 內(nèi)部電路(通信電路)B8。
天線Al可以接收前面敘述的按照國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格規(guī)定的頻帶內(nèi)的電波。 電源電路B7整流無線IC標(biāo)簽具有的天線Al接收的高頻信號，平滑電容使 該整流后的信號變平滑，由此獲得提供給內(nèi)部電路B8的電源電壓VDD。 并且，也可以設(shè)計(jì)控制使電源電壓VDD不會達(dá)到預(yù)定的電壓以上的穩(wěn)壓器 電路。
內(nèi)部電路B8由接收電路(RECEIVING CIRCUIT) B9、發(fā)送電路 (BACKSCATTERING CIRCUIT) B10和控制電路(CONTROLLER) Bll 構(gòu)成，控制電路Bll具有存儲器(MEMORY) B12等。
接收電路B9具有解調(diào)功能。接收電路B9整流通過天線Al接收的高 頻信號，并將其濾波、2值化，由此只解調(diào)疊加在高頻信號上的信息信號， 從而再生數(shù)字信號的信息信號，并提供給控制電路Bll?？刂齐娐稡ll按 照從接收電路B9提供的信息信號進(jìn)行信號處理，把該處理結(jié)果作為數(shù)字信 號的信息信號提供給發(fā)送電路B10。發(fā)送電路B10接收從控制電路Bll輸 出的信息信號，把該信息信號疊加在天線A1接收的高頻信號上，由此向讀 寫裝置B2發(fā)送信息信號。讀寫裝置B2接受來自天線Al的電波反射的變 化，接收來自控制電路Bll的信息信號。并且，存儲器B12用于記錄控制 電路Bll的信息數(shù)據(jù)等,通過控制電路Bll進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入及擦除。
下面，從頻率成分的觀點(diǎn)說明來自高頻信號輸出裝置B3的高頻信號P2對來自讀寫裝置B2的高頻信號Pl的影響。圖3表示無線IC標(biāo)簽系統(tǒng) 中的高頻信號P1與高頻信號P2之間的頻率關(guān)系。圖3 (a)表示高頻信號 Pl的頻率高于高頻信號P2的頻率的情況，圖3 (b)表示高頻信號Pl的頻 率低于高頻信號P2的頻率的情況。
讀寫裝置B2向無線IC標(biāo)簽Bl輸出在載波上疊加了信息信號的形式的 高頻信號P1。例如，在前面敘述的依據(jù)于國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的普通無線IC標(biāo)簽 系統(tǒng)中，從讀寫裝置B2發(fā)送給無線IC標(biāo)簽Bl的數(shù)據(jù)以調(diào)制了載波的振幅 后的形式表述，所以高頻信號P1為具有以載波的頻率fl為中心的側(cè)頻帶波 的形式。
另一方面，高頻信號輸出裝置B3輸出單一頻率構(gòu)成的高頻信號P2, 所以主要以中心頻率f2表述。無線IC標(biāo)簽Bl具有的天線Al同時接收高 頻信號Pl和P2，所以產(chǎn)生于天線Al的高頻信號是高頻信號Pl和高頻信 號P2的合成波。如上所述，從讀寫裝置B2發(fā)送給無線IC標(biāo)簽Bl的數(shù)據(jù) 以調(diào)制了載波的振幅后的形式表述，所以根據(jù)高頻信號Pl和高頻信號P2 的中心頻率之差fd產(chǎn)生的信號，在無線IC標(biāo)簽B1中成為被疊加在從讀寫 裝置B2發(fā)送的信息信號上的噪聲成分。
由此，在高頻信號Pl和高頻信號P2的中心頻率之差fd較小時，無線 IC標(biāo)簽B1有可能不能準(zhǔn)確接收從讀寫裝置B2發(fā)送的信息信號。但是，如 前面所述，在無線IC標(biāo)簽Bl具有的接收電路B9中設(shè)有濾波高頻成分的濾 波器電路，所以只要使高頻信號P2的中心頻率f2充分遠(yuǎn)離高頻信號Pl的 中心頻率fl，則因中心頻率之差產(chǎn)生的噪聲通過濾波器電路被去除，無線 IC標(biāo)簽Bl可以接收來自讀寫裝置B2的信息信號。
另外，無線IC標(biāo)簽B1為了接收來自讀寫裝置B2的信息信號，需要使 高頻信號Pl和高頻信號P2的中心頻率之差fd大于形成信息信號的頻率的 最大值。即，需要使該中心頻率之差fd大于包括信息信號的高頻信號Pl 的側(cè)頻帶波的幅度。
并且，在如圖3 (a)所示高頻信號Pl的頻率fl高于高頻信號P2的頻 率f2的情況下，以及如圖3 (b)所示高頻信號Pl的頻率低于高頻信號P2 的頻率的情況下，濾波器電路B18都切斷該差分頻率fd以上的頻帶的頻率 成分。下面，說明高頻信號輸出裝置B3輸出的高頻信號P2對從讀寫裝置B2發(fā)送給無線IC標(biāo)簽Bl的高頻信號Pl的影響。
在前述國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格ISO/IEC 18000-6中，從讀寫裝置B2到無線IC標(biāo) 簽B1的信息信號的發(fā)送采用振幅調(diào)制方式，其調(diào)制度根據(jù)相對于不調(diào)制時 的載波振幅的不調(diào)制時和調(diào)制時的載波振幅之比規(guī)定，為80 100%。
本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)中的無線IC標(biāo)簽Bl被提供了從讀寫裝置 B2輸出的高頻信號Pl、與從高頻信號輸出裝置B3輸出的高頻信號P2的 合成信號，所以不調(diào)制時的信號振幅增大。但是，從讀寫裝置B2發(fā)送的信 息信號僅疊加在高頻信號Pl上，所以信息信號的振幅與沒有高頻信號輸出 裝置B3時相等。
因此可知，通過在高頻信號Pl上合成高頻信號P2，無線IC標(biāo)簽Bl 接收的高頻信號中的調(diào)制度減小，隨著無線IC標(biāo)簽B1接收的高頻信號P2 的信號振幅大于無線IC標(biāo)簽Bl接收的高頻信號Pl的信號振幅，信息信號 的振幅進(jìn)一步減小。
圖4表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的讀寫裝置B2與高頻信號輸出裝 置B3的位置關(guān)系和電場強(qiáng)度的一例。該示例表示針對把讀寫裝置B2的設(shè) 置位置作為基準(zhǔn)的距離d的無線IC標(biāo)簽Bl與高頻信號輸出裝置B3的位置 關(guān)系、和無線IC標(biāo)簽B1接收的高頻信號P1及P2的電場強(qiáng)度，縱軸(功 率)為對數(shù)表示。在此，表示不考慮電波的反射等時的特性，讀寫裝置B2 和高頻信號輸出裝置B3的輸出功率表示為Ea。
高頻信號輸出裝置B3隔著無線IC標(biāo)簽Bl與讀寫裝置B2對置，在處 于距讀寫裝置B2距離為dl的位置X時，從高頻信號輸出裝置B3輸出的 高頻信號P2根據(jù)距離而變化，成為傳輸特性W2a。另一方面，從讀寫裝置 B2輸出的高頻信號Pl根據(jù)距離而變化，成為傳輸特性Wl。
此時，在無線IC標(biāo)簽Bl位于距讀寫裝置B2距離d2位置時，與從讀 寫裝置B2提供的高頻信號Pl的電場強(qiáng)度El相比，從高頻信號輸出裝置 B3提供的高頻信號P2的電場強(qiáng)度E2減小。
由此，基于讀寫裝置B2輸出的信息信號的振幅變化的減少量較小。在 此，如果無線IC標(biāo)簽Bl在小于80 100%的調(diào)制度、例如50%左右的調(diào) 制度時也能夠接收，則無線IC標(biāo)簽Bl可以接收信息信號。
但是，在無線IC標(biāo)簽Bl位于距讀寫裝置B2距離d3位置時，與從讀寫裝置B2提供的高頻信號Pl的電場強(qiáng)度E3相比，從高頻信號輸出裝置 B3提供的高頻信號P2的電場強(qiáng)度E4增大。由此，基于讀寫裝置B2輸出 的信息信號的振幅變化的減少量較大。此時，在信息信號的調(diào)制度小于無 線IC標(biāo)簽Bl能夠接收的調(diào)制度時，無線IC標(biāo)簽Bl不能接收信息信號。
利用以上特性，例如在基于周邊環(huán)境的電波反射只影響到距讀寫裝置 B2距離為d2附近、無線IC標(biāo)簽Bl的接收功率減小的情況下，可以通過 高頻信號輸出裝置B3提高無線IC標(biāo)簽Bl的接收功率，可以提高通信精度。
并且，與上述情況相同，在基于周邊環(huán)境的電波反射只影響到距讀寫 裝置B2的距離為d2附近、且無線IC標(biāo)簽Bl的接收功率減小的情況下， 通過把高頻信號輸出裝置B3設(shè)置在位置Y，并調(diào)整與無線IC標(biāo)簽Bl的距 離等，可以提高距讀寫裝置B2的距離d2附近的無線IC標(biāo)簽Bl的接收功 率，也可以提高通信精度。
在高頻信號輸出裝置B3相對于無線IC標(biāo)簽Bl配置在和讀寫裝置B2 相同的方向，并且位于距讀寫裝置B2的距離d4的后方位置Z時，從高頻 信號輸出裝置B3輸出的高頻信號P2根據(jù)與無線IC標(biāo)簽Bl的距離而變化， 成為傳輸特性W2b。另一方面，從讀寫裝置B2輸出的高頻信號P1根據(jù)與 無線IC標(biāo)簽Bl的距離而變化，成為傳輸特性Wl 。
此時，無論無線IC標(biāo)簽Bl位于距讀寫裝置B2的任何距離處，從讀寫 裝置B2提供的功率都保持大于從高頻信號輸出裝置B3提供的功率。由此， 可以保持使基于讀寫裝置B2輸出的信息信號的振幅變化的減少量較小，如 果無線IC標(biāo)簽Bl在小于80 100%的調(diào)制度、例如50%左右的調(diào)制度時 也能夠接收，則無線IC標(biāo)簽Bl可以接收信息信號。
利用以上特性，例如在想要延長最大通信距離時，可以在整個通信區(qū) 域中抑制從讀寫裝置B2發(fā)送的信息信號的減少量，并通過高頻信號輸出裝 置B3提高無線IC標(biāo)簽B1的接收功率，可以擴(kuò)大通信距離。尤其在貼有無 線IC標(biāo)簽B1的物品通過傳送帶等移動的情況下，假設(shè)即使在最大可通信 區(qū)域內(nèi)存在由于周邊環(huán)境等的影響而產(chǎn)生的不能通信區(qū)域時，由于讀寫裝 置B2能夠與無線IC標(biāo)簽Bl發(fā)送接收信息信號的區(qū)域擴(kuò)大,所以能夠與所 有無線IC標(biāo)簽Bl發(fā)送接收信息信號。
這樣，讀寫裝置B2與高頻信號輸出裝置B3以及無線IC標(biāo)簽Bl的位
13置關(guān)系，給從讀寫裝置B2發(fā)送給無線IC標(biāo)簽Bl的信息信號的振幅帶來影 響，所以可以考慮想要增大無線IC標(biāo)簽Bl接收的功率的部位來確定高頻 信號輸出裝置B3的位置和輸出功率。
根據(jù)以上所述，在圖1所示的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)中，使從讀寫裝置B2 輸出的高頻信號P1的中心頻率fl、與從高頻信號輸出裝置B3輸出的高頻 信號P2的中心頻率f2之差充分偏離，并調(diào)整讀寫裝置B2與高頻信號輸出 裝置B3的位置關(guān)系和輸出功率電平，由此可以向無線IC標(biāo)簽B1提供更大 的功率，可以提高通信精度。
由此，在無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)際使用環(huán)境中，在確定無線IC標(biāo)簽B1 與讀寫裝置B2的配置時或確定之后，僅調(diào)整高頻信號輸出裝置B3的配置 位置和輸出功率電平，即可容易提高無線IC標(biāo)簽B1的通信精度。
(實(shí)施方式2)
圖5表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式2的基本結(jié)構(gòu)。在圖5 中，B1表示無線IC標(biāo)簽，B2表示讀寫裝置，B3表示高頻信號輸出裝置。
無線IC標(biāo)簽Bl接收從讀寫裝置B2以電波形式提供的高頻信號Pl、 和從高頻信號輸出裝置B3以電波形式提供的高頻信號P2。另外，解調(diào)疊 加在高頻信號Pl上的信息信號，把根據(jù)從讀寫裝置B2發(fā)送的信息信號進(jìn) 行了信號處理的結(jié)果疊加在高頻信號P1上，返回給讀寫裝置B2。
讀寫裝置B2具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B4，輸出 高頻信號P1。另外，高頻信號P1被疊加了用于使讀寫裝置B2讀出無線IC 標(biāo)簽Bl保存的數(shù)據(jù)的信息信號、和用于使讀寫裝置B2向無線IC標(biāo)簽Bl 寫入數(shù)據(jù)的信息信號等。
高頻信號輸出裝置B3具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路 B5，輸出高頻信號P2。高頻信號P2是在從讀寫裝置B2輸出高頻信號P1 的期間輸出的信號，根據(jù)無線和有線形式的信號等進(jìn)行控制，使高頻信號 P2的輸出期間與高頻信號P1的輸出期間同步。另外，輸出電路B5可以根 據(jù)從外部提供的控制信號Sl控制高頻信號P2的輸出電平和頻率。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，高頻信號輸出裝置B3可以容易變更高頻信號P2的輸 出電平，所以能夠提高針對讀寫裝置B2與高頻信號輸出裝置B3的位置關(guān) 系的自由度。(實(shí)施方式3)
圖6表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式3的基本結(jié)構(gòu)。圖7表 示圖6所示無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的高頻信號Pl和P2的控制波形的一例的圖。 在圖7中，(A)表示讀寫裝置B2輸出的高頻信號P1， (B)表示電波檢 測電路B13輸出的控制信號S2， (C)表示高頻信號輸出裝置B3a輸出的 高頻信號P2。
在圖6中，B1表示無線IC標(biāo)簽，B2表示讀寫裝置，B3a表示高頻信 號輸出裝置。
讀寫裝置B2具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B4，輸出 高頻信號P1。另外，高頻信號P1被疊加了用于使讀寫裝置B2讀出無線IC 標(biāo)簽Bl保存的數(shù)據(jù)的信息信號、和用于使讀寫裝置B2向無線IC標(biāo)簽Bl 寫入數(shù)據(jù)的信息信號等。
高頻信號輸出裝置B3a具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路 B5,還具有檢測有無從讀寫裝置B2輸出的高頻信號Pl的電波檢測電路 B13。并且，輸出電路B5可以根據(jù)從外部提供的控制信號Sl控制高頻信號 P2的輸出電平和頻率。
輸出電路B5通過從電波檢測電路B13輸出的控制信號S2而被控制， 按照圖7所示，在通過電波檢測電路B13檢測到輸出了高頻信號P1時輸出 高頻信號P2，在通過電波檢測電路B13檢測到?jīng)]有輸出高頻信號Pl時停 止輸出高頻信號P2。
其中，構(gòu)成為在讀寫裝置B2開始向無線IC標(biāo)簽Bl發(fā)送信息信號的時 刻T1之前，高頻信號輸出裝置B3a開始輸出高頻信號P2。并且，由于電 波檢測電路B13發(fā)揮檢測有無高頻信號P1的作用，所以設(shè)定為不檢測高頻 信號輸出裝置B3a輸出的高頻信號P2。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，高頻信號輸出裝置B3a只能在輸出從讀寫裝置B2輸出 的高頻信號P1的期間，輸出高頻信號P2。由此，在讀寫裝置B2與無線IC 標(biāo)簽Bl進(jìn)行信息信號的發(fā)送接收時，可以向無線IC標(biāo)簽Bl提供高頻信號 Pl和高頻信號P2,所以無線IC標(biāo)簽Bl接收的功率增大，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定動 作。
另外，在讀寫裝置B2不輸出的高頻信號P1的期間，高頻信號輸出裝置B3a可以停止輸出高頻信號P2，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。 (實(shí)施方式4)
圖8表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式4的基本結(jié)構(gòu)。圖9表 示圖8所示無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的高頻信號Pl和P2的控制波形的一例。在圖 9中，(A)表示讀寫裝置B2輸出的高頻信號Pl， (B)表示電波檢測電 路B13輸出的控制信號S2， (C)表示輸出時間控制電路B14輸出的控制 信號S3， (D)表示高頻信號輸出裝置B3b輸出的高頻信號P2。
在圖8中，B1表示無線IC標(biāo)簽，B2表示讀寫裝置，B3b表示高頻信 號輸出裝置。
讀寫裝置B2具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B4，輸出 高頻信號P1。另外，高頻信號P1被疊加了用于使讀寫裝置B2讀出無線IC 標(biāo)簽Bl保存的數(shù)據(jù)的信息信號、和用于使讀寫裝置B2向無線IC標(biāo)簽Bl 寫入數(shù)據(jù)的信息信號等。
高頻信號輸出裝置B3b具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路 B5,還具有檢測有無從讀寫裝置B2輸出的高頻信號Pl的電波檢測電路B13 和輸出時間控制電路B14。并且，輸出電路B5可以根據(jù)從外部提供的控制 信號Sl控制高頻信號P2的輸出電平和頻率。
輸出電路B5通過從輸出時間控制電路B14輸出的控制信號S3而被控 制，按照圖9所示，在通過電波檢測電路B13檢測到輸出了高頻信號P1時 開始輸出高頻信號P2，在開始輸出高頻信號P2后經(jīng)過了輸出時間T2時， 停止輸出高頻信號P2。此時，高頻信號P2的輸出時間T2可以設(shè)定為與讀 寫裝置B2輸出高頻信號P1的時間相等。
其中，構(gòu)成為在讀寫裝置B2開始向無線IC標(biāo)簽Bl發(fā)送信息信號的時 刻Tl之前，高頻信號輸出裝置B3b開始輸出高頻信號P2。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，高頻信號輸出裝置B3b只能在從讀寫裝置B2輸出高頻 信號P1的期間，輸出高頻信號P2。由此，在讀寫裝置B2與無線IC標(biāo)簽 Bl進(jìn)行信息信號的發(fā)送接收時，可以向無線IC標(biāo)簽Bl提供高頻信號Pl 和高頻信號P2,所以無線IC標(biāo)簽Bl接收的功率增大，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定動作。
另外，在讀寫裝置B2不輸出高頻信號P1的期間，高頻信號輸出裝置 B3b可以停止輸出高頻信號P2，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。并且，與圖6所示的結(jié)構(gòu)不同，停止輸出高頻信號P2的時間由輸出時 間控制電路B14確定，所以電波檢測電路B13也可以檢測高頻信號輸出裝 置B3b輸出的高頻信號P2。由此，電波檢測電路B13的結(jié)構(gòu)變簡單，容易 實(shí)現(xiàn)小型化和低功耗。
(實(shí)施方式5)
圖10表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式5的基本結(jié)構(gòu)。在圖 10中，B1表示無線IC標(biāo)簽，B2a表示讀寫裝置，B3表示高頻信號輸出裝 置。
讀寫裝置B2a具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B4以及輸 出控制電路B15，根據(jù)輸出控制電路B15輸出的控制信號S4控制可否輸出 高頻信號Pl。另外，高頻信號Pl被疊加了用于使讀寫裝置B2a讀出無線 IC標(biāo)簽Bl保存的數(shù)據(jù)的信息信號、和用于使讀寫裝置B2a向無線IC標(biāo)簽 Bl寫入數(shù)據(jù)的信息信號等。
高頻信號輸出裝置B3具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路 B5，輸出電路B5通過讀寫裝置B2a具有的輸出控制電路B15的控制信號 S4而被控制，并在讀寫裝置B2a輸出高頻信號Pl時，輸出高頻信號P2。 并且，輸出電路B5可以根據(jù)從外部提供的控制信號Sl控制高頻信號P2 的輸出電平和頻率。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，高頻信號輸出裝置B3可以與從讀寫裝置B2a輸出的高 頻信號P1同步地輸出高頻信號P2。由此，在讀寫裝置B2a從無線IC標(biāo)簽 Bl讀取數(shù)據(jù)時，可以向無線IC標(biāo)簽Bl提供高頻信號Pl和高頻信號P2， 所以無線IC標(biāo)簽B1接收的功率增大，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定動作。
另夕卜，該實(shí)施方式5的高頻信號輸出裝置B3不需要像圖6 (實(shí)施方式 3)和圖8 (實(shí)施方式4)所示的結(jié)構(gòu)那樣檢測電波。由此，高頻信號輸出 裝置B3的結(jié)構(gòu)變簡單，并且不會產(chǎn)生用于檢測有無電波的時間延遲，可以 更加可靠地使高頻信號Pl和高頻信號P2的輸出期間同步。
(實(shí)施方式6)
圖11表示本發(fā)明的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的實(shí)施方式6的基本結(jié)構(gòu)。在圖 11中，B1表示無線IC標(biāo)簽，B2表示讀寫裝置，B3表示高頻信號輸出裝 置，B16表示輸出控制裝置。
17讀寫裝置B2具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路B4，輸出 高頻信號P1。另外，高頻信號P1被疊加了用于使讀寫裝置B2a讀出無線 IC標(biāo)簽Bl保存的數(shù)據(jù)的信息信號、和用于使讀寫裝置B2a向無線IC標(biāo)簽 Bl寫入數(shù)據(jù)的信息信號等。
高頻信號輸出裝置B3具有利用天線和天線驅(qū)動電路構(gòu)成的輸出電路 B5，輸出高頻信號P2。并且，輸出電路B5可以根據(jù)從外部提供的控制信 號Sl控制高頻信號P2的輸出電平和頻率。
在此，讀寫裝置B2具有的輸出電路B4和高頻信號輸出裝置B3具有 的輸出電路B5，都根據(jù)輸出控制裝置B16輸出的控制信號S5，控制各自的 高頻信號P1、 P2的輸出期間。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，高頻信號輸出裝置B3可以與從讀寫裝置B2輸出的高 頻信號P1同步地輸出高頻信號P2。由此，在讀寫裝置B2與無線IC標(biāo)簽 Bl進(jìn)行信息信號的發(fā)送接收時，可以向無線IC標(biāo)簽Bl提供高頻信號Pl 和高頻信號P2，所以無線IC標(biāo)簽Bl接收的功率增大，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定動作。
另外，與圖10 (實(shí)施方式5)相同，高頻信號輸出裝置B3不需要檢測 電波。由此，高頻信號輸出裝置B3的結(jié)構(gòu)變簡單，并且不會產(chǎn)生用于檢測 有無電波的時間延遲，可以更加可靠地使高頻信號Pl和高頻信號P2的輸 出期間同步。
(實(shí)施方式7)
圖12表示無線IC標(biāo)簽B1的其他結(jié)構(gòu)的一例。無線IC標(biāo)簽B1由天線 Al和A2及IC芯片B6構(gòu)成，IC芯片B6具有電源電路(POWER SUPPLY CIRCUIT) B7和B17及內(nèi)部電路B8,在圖2所示的無線IC標(biāo)簽Bl的結(jié) 構(gòu)中追加了天線A2和電源電路B17。
電源電路B7整流無線IC標(biāo)簽具有的天線Al接收的高頻信號，平滑電 容使該整流后的信號變平滑，由此獲得提供給內(nèi)部電路B8的電源電壓 VDD。并且，也可以設(shè)計(jì)控制使電源電壓VDD不會達(dá)到預(yù)定的電壓以上的
穩(wěn)壓器電路o
電源電路B17整流無線IC標(biāo)簽具有的天線A2接收的高頻信號，平滑 電容使該整流后的信號變平滑，并加算到電源電路B7輸出的電源電壓VDD 上。此時，以加算了電源電路B7和電源電路B17的輸出電壓的形式提供給內(nèi)部電路B8，所以使平滑電容和穩(wěn)壓器電路與電源電路B7具有的穩(wěn)壓器 電路共用也可以。
內(nèi)部電路B8由接收電路(RECEIVING CIRCUIT) B9、發(fā)送電路 (BACKSCATTERING CIRCUIT) B10和控制電路(CONTROLLER) Bll 構(gòu)成，控制電路Bll具有存儲器(MEMORY) B12等，實(shí)現(xiàn)與圖2相同的 功能。
在圖12所示的無線IC標(biāo)簽B1的結(jié)構(gòu)中，天線A1接收從讀寫裝置B2 提供的高頻信號Pl，天線A2接收從高頻信號輸出裝置B3提供的高頻信號 P2。
這樣，無線IC標(biāo)簽Bl具有天線Al和天線A2,由此在高頻信號Pl 與高頻信號P2的頻率較遠(yuǎn)地分離時，也能夠?qū)μ炀€Al和A2適用適合各 自的頻率的方式。
由此，可以防止由于高頻信號Pl和P2與天線特性的關(guān)系而可能產(chǎn)生 的無線IC標(biāo)簽Bl的接收功率的惡化。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，無線IC標(biāo)簽Bl被提供了從讀寫裝置B2輸出的高頻信 號P1、和從高頻信號輸出裝置B3輸出的高頻信號P2，所以能夠增大無線 IC標(biāo)簽B1接收的功率。
以上根據(jù)實(shí)施方式具體說明了本發(fā)明者做出的發(fā)明，但本發(fā)明不限于 上述實(shí)施方式，當(dāng)然可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。并且， 也可以適當(dāng)組合上述實(shí)施方式1 7。
例如，圖ll (實(shí)施方式6)的控制信號S5也可以通過無線形式發(fā)送給 讀寫裝置B2和高頻信號輸出裝置B3，還可以采用輸出不同頻率的高頻信 號的多個高頻信號輸出裝置。
本發(fā)明適合適用于利用電磁波形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送接收的無線IC標(biāo)簽 系統(tǒng)等。
權(quán)利要求
1. 一種無線IC標(biāo)簽，具有天線、電源電路、解調(diào)電路，所述天線接收根據(jù)信息信號對第1頻率的載波進(jìn)行振幅調(diào)制后的第1電波、和第2頻率的第2電波，所述電源電路根據(jù)由所述第1電波和所述第2電波在所述天線中感應(yīng)的信號，產(chǎn)生電源電壓，所述解調(diào)電路根據(jù)所述信號，解調(diào)所述信息信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線IC標(biāo)簽，所述第1頻率和所述第2頻率屬于根據(jù)同一規(guī)格規(guī)定的頻帶， 所述第1頻率和所述第2頻率分別屬于不同的信道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線IC標(biāo)簽，通過一個所述天線接收860MHz 960MHz的頻帶內(nèi)的多個信道的電波。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線IC標(biāo)簽，到達(dá)所述無線IC標(biāo)簽的所述第1電波的電場強(qiáng)度，大于所述第2電波 的電場強(qiáng)度。
5. —種無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)， 具有無線IC標(biāo)簽；第1發(fā)送裝置，向所述無線IC標(biāo)簽發(fā)送根據(jù)信息信號對第1頻率的載 波進(jìn)行振幅調(diào)制后的第1電波；和第2發(fā)送裝置，向所述無線IC標(biāo)簽發(fā)送第2頻率的第2電波， 所述無線IC標(biāo)簽具有天線、電源電路、解調(diào)電路， 所述天線接收所述第1電波和所述第2電波，所述電源電路根據(jù)由所述第1電波和所述第2電波在天線中感應(yīng)的信 號，產(chǎn)生電源電壓，所述解調(diào)電路根據(jù)所述信號解調(diào)所述信息信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，所述第1頻率和所述第2頻率屬于根據(jù)同一規(guī)格規(guī)定的頻帶， 所述第1頻率和所述第2頻率分別屬于不同的信道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，通過一個所述天線接收860MHz 960MHz的頻帶內(nèi)的多個信道的電波。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，到達(dá)所述無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)的所述第1電波的電場強(qiáng)度，大于所述第2 電波的電場強(qiáng)度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)， 根據(jù)來自外部的控制信號控制所述第2電波的輸出電平、頻率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，所述第2發(fā)送裝置具有檢測電路，檢測有無從所述第1發(fā)送裝置發(fā)送 所述第1電波，在所述檢測電路檢測到發(fā)送所述第1電波時，所述第2發(fā)送裝置開始 發(fā)送所述第2電波，在所述檢測電路檢測到?jīng)]有發(fā)送所述第1電波時，所述第2發(fā)送裝置 停止發(fā)送所述第2電波。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，所述第2發(fā)送裝置具有檢測電路，檢測有無從所述第1發(fā)送裝置發(fā)送 所述第1電波，在所述檢測電路檢測到發(fā)送所述第1電波時，所述第2發(fā)送裝置開始 發(fā)送所述第2電波，在從開始發(fā)送所述第2電波起經(jīng)過了預(yù)定時間時，所述第2發(fā)送裝置 停止發(fā)送所述第2電波。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，來自所述第1發(fā)送裝置的控制信號，對開始和停止從所述第2發(fā)送裝 置發(fā)送所述第2電波進(jìn)行控制。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)， 具有控制裝置，所述控制裝置對所述第1發(fā)送裝置以及開始和停止從所述第2發(fā)送裝置發(fā)送所述第2電波進(jìn)行控制。
14. 一種無線IC標(biāo)簽操作方法，包括從第1發(fā)送裝置向無線IC標(biāo)簽發(fā)送第1電波，其中該無線標(biāo)簽利用天 線接收第1頻率的第1電波和第2頻率的第2電波，根據(jù)所述天線中感應(yīng) 的信號產(chǎn)生電源電壓，并根據(jù)所述信號解調(diào)信息信號；該第1電波是根據(jù) 所述信息信號對所述第1頻率的載波進(jìn)行振幅調(diào)制后的電波；從第2發(fā)送裝置向所述無線IC標(biāo)簽發(fā)送所述第2頻率的第2電波。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線IC標(biāo)簽操作方法， 所述第1頻率和所述第2頻率屬于根據(jù)同一規(guī)格規(guī)定的頻帶， 所述第1頻率和所述第2頻率分別屬于不同的信道。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線IC標(biāo)簽操作方法， 通過一個所述天線接收860MHz 960MHz的頻帶內(nèi)的多個信道的電波。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線IC標(biāo)簽操作方法， 根據(jù)來自外部的控制信號控制所述第2電波的輸出電平、頻率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線IC標(biāo)簽操作方法，所述第2發(fā)送裝置具有檢測電路，檢測有無從所述第1發(fā)送裝置發(fā)送 所述第1電波，在所述檢測電路檢測到發(fā)送所述第1電波時，所述第2發(fā)送裝置開始 發(fā)送所述第2電波，在所述檢測電路檢測到?jīng)]有發(fā)送所述第1電波時，所述第2發(fā)送裝置 停止發(fā)送所述第2電波。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線IC標(biāo)簽操作方法，所述第2發(fā)送裝置具有檢測電路，檢測有無從所述第1發(fā)送裝置發(fā)送 所述第1電波，在所述檢測電路檢測到發(fā)送所述第1電波時，所述第2發(fā)送裝置開始 發(fā)送所述第2電波，在從開始發(fā)送所述第2電波起經(jīng)過了預(yù)定時間時，所述第2發(fā)送裝置 停止發(fā)送所述第2電波。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無線IC標(biāo)簽操作方法，來自所述第1發(fā)送裝置的控制信號，對開始和停止從所述第2發(fā)送裝 置發(fā)送所述第2電波進(jìn)行控制。
全文摘要
提供一種無線IC標(biāo)簽、無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)和無線IC標(biāo)簽操作方法，可以在按照國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格規(guī)定的頻帶內(nèi)，或利用更簡單的結(jié)構(gòu)，向無線IC標(biāo)簽進(jìn)行無線通信和能量供給，減輕接收功率不足，擴(kuò)大可以正常通信的通信區(qū)域。本發(fā)明涉及的無線IC標(biāo)簽系統(tǒng)具有無線IC標(biāo)簽(B1)、讀寫裝置(B2)和高頻信號輸出裝置(B3)。讀寫裝置(B2)輸出高頻信號(P1)。高頻信號輸出裝置(B3)僅在讀寫裝置(B2)輸出高頻信號(P1)期間輸出高頻信號(P2)。無線IC標(biāo)簽(B1)具有天線、電源電路和通信電路。所述天線接收高頻信號(P1、P2)。所述電源電路根據(jù)高頻信號(P1、P2)生成電源電壓。所述通信電路使用高頻信號(P1)與讀寫裝置(B2)發(fā)送接收信息信號。
文檔編號G06K7/00GK101425150SQ20081021103
公開日2009年5月6日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者山本正明, 山添孝德, 渡邊一希 申請人:株式會社日立制作所