(57)【要約】【課題】ＡＳＫ変調された応答信号を良好なＳ／Ｎをもって確実に検出することができ、トランスポンダの省電力化、バッテリーレス化を図ることのできる無線通信方法およびトランスポンダを提供すること。【解決手段】トランスポンダは、搬送波を受信し、かつ、前記搬送波に変調された応答信号を送信するアンテナと、前記搬送波を検波し、かつ、ＡＳＫ変調された応答信号を変調する検波変調回路と、サブキャリア生成用の振動子と、応答信号を発するＲＦＩＤと、前記サブキャリアに応答信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路とを備え、本体側送受信機は、アンテナと、前記搬送波を出力する第１の局部発振器と、前記振動子に対する励振信号を出力する第２の局部発振器と、前記励振信号を前記搬送波に変調する変調回路とを備えている。【選択図】図１
2010154195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスポンダと、本体側送受信機とを備え、
前記トランスポンダは、搬送波を受信し、かつ、前記搬送波に変調された応答信号を送信するアンテナと、前記搬送波を検波し、かつ、ＡＳＫ変調された応答信号を変調する検波変調回路と、サブキャリア生成用の振動子と、応答信号を発するＲＦＩＤと、前記サブキャリアに応答信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路とを備え、
前記本体側送受信機は、アンテナと、前記搬送波を出力する第１の局部発振器と、前記振動子に対する励振信号を出力する第２の局部発振器と、前記励振信号を前記搬送波に変調する変調回路とを備え、
第１の期間は、前記本体側送受信機から前記搬送波に変調された前記励振信号を送信すると共に、
前記トランスポンダにおいては、前記本体側送受信機から受信した信号を前記検波変調回路により検波して、前記励振信号を前記振動子に加えて、前記振動子を励振させ、
第２の期間は、前記本体側送受信機から前記搬送波を送信すると共に、
前記トランスポンダにおいては、前記振動子が発するサブキャリアによって、前記トランスポンダが前記本体側送受信機に送信する応答信号を前記ＡＳＫ変調回路でＡＳＫ変調し、
続いて当該ＡＳＫ変調された応答信号を前記検波変調回路で前記搬送波によって変調して前記本体側送信機に送信し、
前記本体側送受信機において前記ＡＳＫ変調された応答信号を受信すること
を特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
搬送波を受信し、かつ、前記搬送波に変調された応答信号を送信するアンテナと、前記搬送波を検波し、かつ、ＡＳＫ変調された応答信号を変調する検波変調回路と、サブキャリア生成用の振動子と、応答信号を発するＲＦＩＤと、前記サブキャリアで応答信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路とを備えるトランスポンダであって、
前記振動子は、前記搬送波に含まれる前記振動子を励振させる励振信号によって励振され、励振された前記振動子の発するサブキャリアによって、前記応答信号を前記ＡＳＫ変調回路においてＡＳＫ変調し、前記検波変調回路によって、ＡＳＫ変調された前記応答信号を、受信した前記搬送波によってＡＭ変調することを特徴とするトランスポンダ。
【請求項３】
前記アンテナの後段に前記検波変調回路が設けられ、前記検波変調回路の後段に前記ＡＳＫ変調回路が設けられ、前記ＡＳＫ変調回路の後段に前記振動子が設けられ、前記ＡＳＫ変調回路は、前記検波変調回路と前記振動子との間のインピーダンスをオン／オフに切り替えるスイッチであり、
第１の期間は、前記ＡＳＫ変調回路のインピーダンスが低く(オン状態)なって、前記検波変調回路で検波された前記励振信号が前記振動子に加えられ、
第２の期間は、前記ＡＳＫ変調回路のインピーダンスが前記応答信号によってオン/オフが切り替えられることにより、前記振動子の発するサブキャリアが前記ＡＳＫ変調回路におい前記応答信号によってＡＳＫ変調されることを特徴とする請求項２に記載のトランスポンダ。
【請求項４】
前記振動子には、容量が可変するセンサが並列に設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のトランスポンダ。
【請求項５】
前記振動子と別の振動子が設けられ、
前記別の振動子には容量が可変するセンサが並列に設けられ、
前記振動子は、前記別の振動子の温度測定用の振動子であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のトランスポンダ。
【請求項６】
前記センサは、タイヤ内の空気圧を測定する空気圧センサであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のトランスポンダ。
【請求項７】
前記励振器が励振されている時に電力を蓄積する電源用容量を設けたことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載のトランスポンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法およびトランスポンダに係り、特に本体側送信機とトランスポンダとの間の情報交換を行う場合に好適な無線通信方法およびトランスポンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、管理側となる本体側送信機と被管理側となるトランスポンダとの間においては種々の情報交換が行われている。例えば、スーパーマーケットにおける各商品に取付けられたトランスポンダ（タグ）に表示される商品価格の管理を行ったり、走行中の車のタイヤ内の空気圧や温度の測定を行う場合に無線通信を利用して情報交換されている（特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、走行中の車のタイヤ内の空気圧や温度を無線通信を利用して測定する場合には、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）が採用されている。そして、このＴＰＭＳを実行する場合には、電波による個体識別方式（ＲＦＩＤ：Radio Frequency IDentification）も採用されている。
【０００４】
図３は従来のＴＰＭＳとＲＦＩＤとを共に備えるトランスポンダを用いて無線通信を行うシステムの１例を示している。
【０００５】
図３の無線通信システムにおいては、本体側送信機４０とトランスポンダ６０との間において情報交換をする。
【０００６】
本体側送信機４０からは、トランスポンダ６０のＴＰＭＳ６１によって測定されているタイヤ内の圧力およびまたは温度情報をもった信号の返信を問うことと、トランスポンダ６０のＲＦＩＤ６５より固体識別情報からなる応答信号の返信を問うことが行われる。
【０００７】
一方のＴＰＭＳ６１からの返信を問う場合には、本体側送信機４０においては、第１の期間および第２の期間に分けてトランスポンダ６０側に送信する。
【０００８】
第１の期間においては、第１の局部発振器４１において搬送波（２．４ＧＨｚ）を出力し、同時に第２の局部発振器４２においてＴＰＭＳ６１の振動子６３を励振するサブキャリア（１０ＭＨｚ）を出力し、変調器４３においてサブキャリアに基づいて搬送波をＡＭ変調し、その後増幅器４４によって増幅し、更にミキサー４５およびアンテナ４０ａを経てＡＭ信号（１）をトランスポンダ６０に向けて送信する。このＡＭ信号（１）は、中心部の２．４ＧＭＨｚの搬送波と当該搬送波から上下にそれぞれ１０ＭＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）とによって形成されている。そして、ＡＭ信号（１）をアンテナ６０ａを通して受信したトランスポンダ６０においては、ダイオードによって形成されている検波変調器６２によりＡＭ信号（１）からサブキャリアのみを取出して水晶振動子からなる励振器６３に入力する。当該励振器６３は固有振動数とほぼ等しいサブキャリアを受けてその固有振動数をもって共振する。
【０００９】
第２の期間においては、本体側送信機４０は搬送波のみをアンテナ４０ａを経てトランスポンダ６０に向けて送信する。搬送波のみを受信したトランスポンダ６０においては励振器６３の強制的な共振は停止するが、当該励振器６３は例えば１ｍｓｅｃ程度の短時間のエコーイック期間において固有振動数をもって振動しながら減衰振動する。この減衰振動中において、タイヤ内の圧力変化に対応して決定される圧力センサ６４の容量値に応じて励振器６３の振動数が変化させられ、その変化させられた振動数をもって搬送波がダイオードからなる検波変調器６２によってＡＭ変調され、アンテナ６０ａからＡＭ信号（２）として本体側送信機４０に返信される。このＡＭ信号（２）は、中心部の２．４ＧＭＨｚの搬送波と当該搬送波から上下にそれぞれ１０ＭＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）とによって形成されている。アンテナ４０ａを通して本体側送信機４０に受信されたＡＭ信号（２）は、ミキサー４５を経てＴＰＭＳ用ＩＦ回路４６に進み、当該ＴＰＭＳ用ＩＦ回路４６において圧力に対応して変化させられているサブキャリアのみが取出される。その後、圧力センサ６４によって圧力に対応して変化させられているサブキャリアはＡＤＣ４８においてディジタル信号に変換され、ＭＰＵ４９に入力されて圧力の算出に供される。
【００１０】
なお、この圧力をタイヤ内の温度に応じて補正するためには、ＴＰＭＳ６１に温度測定用の他の振動子（図示せず）を設け、本体側送信機４０側に当該他の振動子の共振周波数を発信する第３の局部発振器（図示せず）を更に設けて、圧力の検出と同様にしてタイヤ内の温度を検出して、圧力を温度に応じて補正することが行われている。
【００１１】
他方のＲＦＩＤ６５からの返信を問う場合には、本体側送信機４０において、第１の局部発振器４１において搬送波（２．４ＧＨｚ）を出力し、その搬送波を変調器４３において数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）で振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調させてＡＳＫ信号を生成し、その後増幅器４４によって増幅し、更にミキサー４５およびアンテナ４０ａを経てＡＳＫ信号（１）をトランスポンダ６０に向けて送信する。このＡＳＫ信号（１）は、中心部の２．４ＧＭＨｚの搬送波と当該搬送波から上下にそれぞれ数１０ｋＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）とによって形成されている。そして、ＡＳＫ信号（１）をアンテナ６０ａを通して受信したトランスポンダ６０においては、ＲＦＩＤ６５を形成するＲＦＩＤチップ６６によりＡＳＫ信号（１）に対応する固体識別情報からなる数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）のＩＤ信号を出力し、その後バックスキャッタＦＥＴ６７によりバックスキャッタ信号として出力され、アンテナ６０ａからＡＳＫ信号（２）として本体側送信機４０に返信される。このＡＳＫ信号（２）は、中心部の２．４ＧＭＨｚの搬送波と当該搬送波から上下にそれぞれ数１０ｋＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）とによって形成されている。アンテナ４０ａを通して本体側送信機４０に受信されたＡＳＫ信号（２）は、ミキサー４５を経てＲＦＩＤ用ＩＦ回路４７に進み、当該ＲＦＩＤ用ＩＦ回路４７においてＩＤ信号が取出される。その後、ＩＤ信号はＡＤＣ４８においてディジタル信号に変換され、ＭＰＵ４９に入力されてトランスポンダ６０の固体識別に供される。
【００１２】
【特許文献１】特開平０７−２８３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図３に示す従来例のトランスポンダ６０から本体側送信機４０に返信される信号は２種類ある。一方の返信信号は、ＴＰＭＳ６１からの１０ＭＨｚ近辺の圧力情報及び温度情報の少なくとも一方をもった振動子６３のイーコック信号によって２．４ＧＨｚの搬送波をＡＭ変調したＡＭ信号（２）である。他方の返信信号は、数１０ｋＨｚのＲＦＩＤ６５から出力された応答信号としてのＩＤ信号に基づいて２．４ＧＨｚの搬送波をＡＳＫ変調したバックスキャッタ信号からなるＡＳＫ信号（２）である。これらの２種類の返信信号、即ちＡＭ信号（２）およびＡＳＫ信号（２）を復調する信号処理は、双方が大きく異なる周波数帯の信号処理となるために、１種類の検波器によって信号処理することが困難であり、２種類のＴＰＭＳ用ＩＦ回路４６およびＲＦＩＤ用ＩＦ回路４７を設ける必要があり、本体側送信機４０の小型化を図ることができなかった。
【００１４】
更に、ＲＦＩＤ用ＩＦ回路４７におけるＡＳＫ信号（２）のＡＳＫ復調処理には問題点がある。即ち、当該ＡＳＫ信号（２）が２．４ＧＨｚの搬送波を数１０ｋＨｚのＩＤ信号によってＡＳＫ変調されたものであって、ＡＳＫ変調による復調波の周波数が搬送波の周波数と近くなるため、ＡＳＫ復調において搬送波の近傍雑音の影響を受けて所望のＳ／Ｎを得ることが困難である。そのために、本体側送信機４０とトランスポンダ６０と通信距離を大きくすることができないという問題点がある。
【００１５】
このように従来のトランスポンダ６０においては、ＡＳＫ復調処理を良好に行うことが困難でために、搬送波と周波数が大きく異なるサブキャリアでＡＳＫ変調した後に、搬送波でＡＭ変調して、搬送波と、ＡＳＫ信号の復調波の周波数を変えるサブキャリア方式が提案されている。
【００１６】
しかしながら、トランスポンダがサブキャリア方式を使う場合、サブキャリアを発生させるためのバッテリーがトランスポンダ側にも必要となり、トランスポンダを省電力化することが困難であった。
【００１７】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ＡＳＫ変調された応答信号を良好なＳ／Ｎをもって確実に検出することができ、トランスポンダの省電力化、バッテリーレス化を図ることのできる無線通信方法およびトランスポンダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するため、本発明に係る無線通信方法は、トランスポンダと、本体側送受信機とを備え、前記トランスポンダは、搬送波を受信し、かつ、前記搬送波に変調された応答信号を送信するアンテナと、前記搬送波を検波し、かつ、ＡＳＫ変調された応答信号を変調する検波変調回路と、サブキャリア生成用の振動子と、応答信号を発するＲＦＩＤと、前記サブキャリアに応答信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路とを備え、前記本体側送受信機は、アンテナと、前記搬送波を出力する第１の局部発振器と、前記振動子に対する励振信号を出力する第２の局部発振器と、前記励振信号を前記搬送波に変調する変調回路とを備え、第１の期間は、前記本体側送受信機から前記搬送波に変調された前記励振信号を送信すると共に、前記トランスポンダにおいては、前記本体側送受信機から受信した信号を前記検波変調回路により検波して、前記励振信号を前記振動子に加えて、前記振動子を励振させ、第２の期間は、前記本体側送受信機から前記搬送波を送信すると共に、前記トランスポンダにおいては、前記振動子が発するサブキャリアによって、前記トランスポンダが前記本体側送受信機に送信する応答信号を前記ＡＳＫ変調回路でＡＳＫ変調し、続いて当該ＡＳＫ変調された応答信号を前記検波変調回路で前記搬送波によって変調して前記本体側送信機に送信し、前記本体側送受信機において前記ＡＳＫ変調された応答信号を受信することを特徴とする。
【００１９】
本発明の無線通信方法によれば、トランスポンダにおいて、エコーイック期間において振動を継続する振動子が発するサブキャリアによって、トランスポンダが本体側送受信機に送信する応答信号をＡＳＫ変調回路でＡＳＫ変調し、続いて当該ＡＳＫ変調された応答信号を検波変調回路で搬送波によって変調して本体側送信機に送信するので、搬送波からＡＳＫ変調された応答信号を良好なＳ／Ｎをもって確実に復調することができ、トランスポンダの省電力化、バッテリーレス化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明の第１の態様のトランスポンダは、搬送波を受信し、かつ、前記搬送波に変調された応答信号を送信するアンテナと、前記搬送波を検波し、かつ、ＡＳＫ変調された応答信号を変調する検波変調回路と、サブキャリア生成用の振動子と、応答信号を発するＲＦＩＤと、前記サブキャリアで応答信号をＡＳＫ変調するＡＳＫ変調回路とを備えるトランスポンダであって、前記振動子は、前記搬送波に含まれる前記振動子を励振させる励振信号によって励振され、励振された前記振動子の発するサブキャリアによって、前記応答信号を前記ＡＳＫ変調回路においてＡＳＫ変調し、前記検波変調回路によって、ＡＳＫ変調された前記応答信号を、受信した前記搬送波によってＡＭ変調することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１の態様のトランスポンダによれば、受信する搬送波のエネルギーによって、振動子を励振させ、エコーイック期間の振動子の振動を利用して信号処理を行うことができるので、振動子を励振させるためのバッテリーがトランスポンダには不要となり、トランスポンダの省電力化が可能となる。これによりトランスポンダのバッテリーレス化、または、バッテリーの長寿命化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の第２の態様のトランスポンダは、前記第１の態様のトランスポンダにおいて、前記アンテナの後段に前記検波変調回路が設けられ、前記検波変調回路の後段に前記ＡＳＫ変調回路が設けられ、前記ＡＳＫ変調回路の後段に前記振動子が設けられ、前記ＡＳＫ変調回路は、前記検波変調回路と前記振動子との間のインピーダンスをオン／オフに切り替えるスイッチであり、第１の期間は、前記ＡＳＫ変調回路のインピーダンスが低く(オン状態)なって、前記検波変調回路で検波された前記励振信号が前記振動子に加えられ、第２の期間は、前記ＡＳＫ変調回路のインピーダンスが前記応答信号によってオン/オフが切り替えられることにより、前記振動子の発するサブキャリアが前記ＡＳＫ変調回路におい前記応答信号によってＡＳＫ変調されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第２の態様のトランスポンダによれば、ＡＳＫ変調回路のインピーダンスのオン/オフの切り替えによってＡＳＫ変調できるので、ＡＳＫ変調回路を簡単な回路（例えば、ＦＥＴ）によって実現できる。更に、ＡＳＫ変調回路のオフの期間は、振動子に負荷が繋がっていない状態になるので、振動が続くエコーイック期間を延ばすことができる。
【００２４】
また、本発明の第３の態様のトランスポンダは、前記第１または第２の態様のトランスポンダにおいて、前記振動子には、容量が可変するセンサが並列に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の第３の態様のトランスポンダによれば、センサの容量によって、振動子の発するサブキャリアの周波数が変化する。振動子の発するサブキャリアの周波数によって、センサの測定結果をリーダー（親機）に送信できる。振動子をセンサとＲＦＩＤのサブキャリアの２つの用途で使うことができる。
【００２６】
また、本発明の第４の態様のトランスポンダは、前記第１または第２の態様のトランスポンダにおいて、前記振動子と別の振動子が設けられ、前記別の振動子には容量が可変するセンサが並列に設けられ、前記振動子は、前記別の振動子の温度測定用の振動子であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の第４の態様のトランスポンダによれば、センサによって圧力を検出することができるとともに、その圧力を温度補正することができる。
【００２８】
また、本発明の第５の態様のトランスポンダは、前記第３または第４の態様のトランスポンダにおいて、前記センサは、タイヤ内の空気圧を測定する空気圧センサであることを特徴とする。
【００２９】
本発明の第５の態様のトランスポンダによれば、タイヤ内の空気圧センサ（ＴＰＭＳ）は、バッテリーの交換が困難であるが、本発明によって、バッテリーの長寿命化またはバッテリーレス化を図ることができる。
【００３０】
また、本発明の第６の態様のトランスポンダは、前記第１から第５のいずれかの態様のトランスポンダにおいて、前記励振器が励振されている時に電力を蓄積する電源用容量を設けたことを特徴とする。
【００３１】
本発明の第６の態様のトランスポンダによれば、振動子が励振されている時に蓄積電源用容量に蓄積した電力を、振動子がサブキャリアを発振している時に利用することができ、トランスポンダのバッテリーレス化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上述べたように、本発明に係る無線通信方法およびトランスポンダによれば、ＡＳＫ変調された応答信号を良好なＳ／Ｎをもって確実に検出することができ、トランスポンダの省電力化、バッテリーレス化を図ることができる等の優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る無線通信方法およびトランスポンダの実施形態を図１および図２を参照して説明する。
【００３４】
図１は本発明の無線通信方法を実行するためのトランスポンダの１実施形態をを示す回路図である。
【００３５】
本実施形態のトランスポンダ１は、アンテナ２と、検波変調回路３と、ＡＳＫ変調回路４と、２つの振動子５、６を備えたＴＰＭＳ７と、ＲＦＩＤ８と、電源用容量９とを有しており、図示しない本体側送信機に対してＴＰＭＳ７によって測定したタイヤ内の圧力と温度とを返信するとともにＲＦＩＤ８により固体識別情報からなる応答信号を返信するように形成されている。
【００３６】
更に説明すると、アンテナ２は受信時には本体側送信機から送信されて来る２．４ＧＨｚの搬送波を受信し、返信時には搬送波に変調された応答信号を送信するように形成されている。
【００３７】
アンテナ２の後段側には、コンデンサ等からなるマッチング回路１０を経て検波変調回路３が接続されている。マッチング回路１０はアンテナ２と検波変調回路３とのインピーダンスの整合を行う。検波変調回路３は、検波器および変調器として作用するダイオードからなる検波変調器１１を有している。ダイオードはアノードをアンテナ２側とされ、カソードを後段側とされている。この検波変調器１１の前段と後段と接地との間にそれぞれローパスフィルタ１２、１３が接続されている。各ローパスフィルタ１２、１３は、ＴＰＭＳ７の圧力用振動子５および温度用振動子６の共振振動数（例えば、１０ＭＨｚ近傍）のサブキャリアを通過させるように形成されている。前段側のローパスフィルタ１２は並列接続された抵抗１２ａとコンデンサ１２ｂとにより形成されている。後段側のローパスフィルタ１３は直列接続された抵抗１３ａとコンデンサ１３ｂとにより形成されている。このように形成されている検波変調回路３は、受信時においては、２．４ＧＨｚの搬送波を検波した直流（ＤＣ）そのものを出力させたり、いずれかのローパスフィルタ１２、１３によって通過されるサブキャリアを出力させる。返信時においては、検波変調回路３はＡＳＫ変調回路４からの出力（後述する）に基づいて２．４ＧＨｚの搬送波をＡＭ変調させてアンテナ１に向けて出力させる。
【００３８】
検波変調回路３の後段側には、チョークコイル１４を経てＡＳＫ変調回路４が接続されている。このＡＳＫ変調回路４はＦＥＴによって形成されており、ソースをチョークコイル１４に接続し、ドレインをＴＰＭＳ７側とし、ゲートをＲＦＩＤ８のバックスキャッタＦＥＴ１５のソースと接続し、ソースとゲートとが導線をもって接続されている。このＡＳＫ変調回路４は、検波変調回路３と振動子５、６との間のインピーダンスをオン／オフに切り替えるスイッチとして機能する。検波変調回路３よりサブキャリアが出力される場合には、ＡＳＫ変調回路４は、そのインピーダンスが低く(オン状態)なって、サブキャリアを振動子５、６側に出力する。波変調回路３より搬送波が出力される場合には、ＡＳＫ変調回路４は、そのインピーダンスがＲＦＩＤ８の応答信号によってオン／オフが切り替えられることにより、ＡＳＫ変調回路４において振動子５、６の発するサブキャリアが応答信号によってＡＳＫ変調されて検波変調回路３に向けて出力される。
【００３９】
ＡＳＫ変調回路４の後段側には、ＴＰＭＳ７が接続されている。本実施形態においては、圧力用振動子５および温度用振動子６がそれぞれの一端を結合コンデンサ１６、１７を介してＡＳＫ変調回路４に接続され、それぞれの他端を接地されている。各振動子１６、１７は水晶振動子等の圧電素子によって形成されている。一方の圧力用振動子１６には可変コンデンサ等の容量が可変の容量素子からなる圧力センサ１８が並列に接続されている。この圧力センサ１８の容量は、タイヤ内の空気圧の変化に応じて変化するようになっている。各コンデンサ１６、１７は各振動子５、６が互いに異なる振動数によって振動することを確保する容量値に設定されている。そして、各振動子５、６は、サブキャリアの入力を受けている間は励振期間とされ、それぞれの共振周波数に励振される。また、各振動子５、６は、サブキャリアの入力が停止されるとエコーイック期間とされて、励振はされないが共振周波数で機械的振動を継続し、その振動が次第に減衰する減衰振動を行う。
【００４０】
ＲＦＩＤ８はアンテナ２とＡＳＫ変調回路４のゲートとの間に接続されている。ＲＦＩＤ８はＲＦＩＤチップ１９を有しており、アンテナ２には初段の検波器として機能するダイオード２０のアノードが接続されている。ダイオード２０のカソードには次段のデータ検波部２１、ディジタル部２２および記憶部２３が順に接続されている。ダイオード２０とデータ検波部２１とにより図示しない本体側送信機から送信されて受信したＡＳＫ信号（１）（図３参照）を検波して読み出し情報を取り出してディジタル部２２に出力するように形成されている。ディジタル部２２は、読み出し情報に従って記憶部２３からトランスポンダ１の固体識別情報からなる数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）の応答信号としてのＩＤ信号を出力するように形成されている。ＲＦＩＤチップ１９のディジタル部２２の出力端子にはバックスキャッタＦＲＴ１５のゲートが接続されている。このバックスキャッタＦＥＴ１５のソースはＡＳＫ変調回路４のゲートと接続され、ドレインは接地されている。バックスキャッタＦＥＴ１５は応答信号としてのＩＤ信号をバックスキャッタとしてＡＳＫ変調回路４に出力するように形成されている。
【００４１】
ＴＰＭＳ７の２つの結合コンデンサ１６、１７とＡＳＫ変調回路４との間とＲＦＩＤチップ１９のディジタル部２２の入力端子との間には、２つの振動子５、６が励振されている励振期間中に、電力を起電して電源用容量９に蓄積させる起電回路２４が接続されている。２つの結合コンデンサ１６、１７とＡＳＫ変調回路４との間と接地との間には、互いに並列接続されたコンデンサ２５とコイル２６との組と、同じく互いに並列接続されたコンデンサ２７と抵抗２８との組を直列に接続している。２組の接続点には起電された電力を取り出すダイオード２９のアノードが接続され、ダイオード２９のカソードが電源用容量９に接続されて電源用容量９に充電するように形成されている。ダイオード２９のカソードと電源用容量９の接続点がＲＦＩＤチップ１９のディジタル部２２の入力端子に接続されて電力を供給できるように形成されている。この電源用容量９には、振動子５、６の励振期間においてＲＦＩＤチップ１９の動作可能な電力量の閾値を越える電力が充電され、振動子５、６のエコーイック期間においてＲＦＩＤチップ１９の動作のために放電される。
【００４２】
このように形成されているトランスポンダ１との間で情報交換を行う本体側送信機は、図３に示す従来例の本体側送信機４０のＲＦＩＤ用ＩＦ回路４７を除いた構成をしており図示を省略する。
【００４３】
次に、本実施形態のトランスポンダ１と本体側送信機との間で情報交換を行う無線通信方法を説明する。
【００４４】
トランスポンダ１におけるＴＰＭＳ７およびＲＦＩＤ８からの返信を問う場合には、本体側送信機４０においては、第１の期間および第２の期間に分けてトランスポンダ１側に送信する。
【００４５】
第１の期間においては、第１の局部発振器４１において搬送波（２．４ＧＨｚ）を出力し、同時に第２の局部発振器４２においてＴＰＭＳ７の振動子５を励振するサブキャリア（１０ＭＨｚ）を出力し、変調器４３においてサブキャリアに基づいて搬送波をＡＭ変調し、その後増幅器４４によって増幅し、更にミキサー４５およびアンテナ４０ａを経てＡＭ信号（１）（図３参照）をトランスポンダ１に向けて送信する。
【００４６】
トランスポンダ１においては、ＡＭ信号（１）を受信している第１の期間はＴＰＭＳ７の振動子５を励振する励振期間とされる（図２（ａ）参照）。
【００４７】
この励振期間において、アンテナ２を通して受信されたＡＭ信号（１）は、次段のマッチング回路１０によってインピーダンスを調整されて次段の検波変調回路３に入力される。この検波変調回路３の検波変調器１１および２つのローパスフィルタ１２、１３を経る間にＡＭ信号（１）からＴＰＭＳ７の振動子５を励振する１０ＭＨｚのサブキャリアのみを取出してチョークコイル１４へ出力する。チョークコイル１４からはＡＳＫ変調回路４を形成するＦＥＴのソースとゲートに１０ＭＨｚのサブキャリアが入力され、ＡＳＫ変調回路４のインピーダンスが低く(オン状態)なって、検波変調回路３において検波された励振信号となる１０ＭＨｚのサブキャリアがＴＰＭＳ７に向けて出力される。１０ＭＨｚのサブキャリアは一方の結合コンデンサ１６のみを通過して圧力用振動子５に入力される。当該圧力用振動子５は固有振動数とほぼ等しい１０ＭＨｚのサブキャリアを受けてその固有振動数をもって共振して励振状態になる。この圧力用振動子５が励振状態にある励振期間においては、圧力用振動子５の機械的振動から起電された電力が起電回路２４に出力され、当該起電回路２４において電力が電源用容量９に次第に充電される。この電源用容量９には、圧力用振動子５の励振期間においてＲＦＩＤチップ１９の動作可能な電力量の閾値を越える電力が充電される。
【００４８】
続く第２の期間においては、本体側送信機４０は２．４ＧＨｚの搬送波のみをアンテナ４０ａを経てトランスポンダ１に向けて送信する。２．４ＧＨｚの搬送波のみを受信したトランスポンダ１においては、サブキャリアが圧力用振動子５に入力されないために圧力用振動子５の強制的な共振は停止するが、当該圧力用振動子５は例えば１ｍｓｅｃ程度の短時間のエコーイック期間において固有振動数をもって振動しながら減衰振動する（図２（ｂ）参照）。この減衰振動中において、タイヤ内の圧力変化に対応して決定される圧力センサ１８の容量値に応じて圧力用振動子５の振動数が変化させられ、その変化させられた振動数がＡＳＫ変調回路４に出力される。
【００４９】
更に、第２の期間においては、ＲＦＩＤ８からの返信を問うために、本体側送信機４０において、第１の局部発振器４１において搬送波（２．４ＧＨｚ）を出力し、その搬送波を変調器４３において数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）で振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調させてＡＳＫ信号を生成し、その後増幅器４４によって増幅し、更にミキサー４５およびアンテナ４０ａを経てＡＳＫ信号（１）（図３参照）をトランスポンダ１に向けて送信する。トランスポンダ１のアンテナ２を通して受信されたＡＳＫ信号（１）は、ＲＦＩＤ８を形成するＲＦＩＤチップ１９のダイオード２０に入力される。この時、ＲＦＩＤ８は電源用容量９からの電力の供給を受けて稼動可能な状態にされている。ダイオード２０と次段のデータ検波部２１とによりＡＳＫ信号（１）は検波されて読み出し情報が取り出されてディジタル部２２に出力される。ディジタル部２２は、読み出し情報に従って記憶部２３からトランスポンダ１の固体識別情報からなる数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）の応答信号としてのＩＤ信号をバックスキャッタＦＲＴ１５に出力する。このバックスキャッタＦＥＴ１５は応答信号としてのＩＤ信号をバックスキャッタとしてＡＳＫ変調回路４に出力する。
【００５０】
バックスキャッタＦＥＴ１５から応答信号としてのＩＤ信号を受けたＡＳＫ変調回路４は、当該応答信号によってオン／オフが切り替えられることにより、圧力用振動子５から入力された１０ＭＨｚのサブキャリアを数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）の応答信号によってＡＳＫ変調させた信号（図２（ｂ）参照）として検波変調回路３に向けて出力する。
【００５１】
検波変調回路３は、第２の期間において受信した１０ＧＨｚの搬送波を反射させる際に、ＡＳＫ変調回路４から入力された１０ＭＨｚのサブキャリアを数１０ｋＨｚ（例えば、６４ｋＨｚ）の応答信号によってＡＳＫ変調させた信号によって１０ＧＨｚの搬送波をＡＭ変調させてＡＭ信号（ｒ）としてマッチング回路１０に向けて出力する。このＡＭ信号（ｒ）は、図２（ｃ）に示すように、中心部の２．４ＧＭＨｚの搬送波と当該搬送波から上下にそれぞれサブキャリアの周波数に相当する１０ＭＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）とを有し、更に各上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）を中心として応答信号の周波数に相当する数１０ｋＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢＵ）（ＵＳＢＬ）と下側帯波（ＬＳＢＵ）（ＬＳＢＬ）とによって形成されている。
【００５２】
アンテナ２を通してトランスポンダ１から返信されたＡＭ信号（ｒ）は、本体側送信機４０にアンテナ４０ａを通して受信される。当該ＡＭ信号（ｒ）は、ミキサー４５を経てＴＰＭＳ用ＩＦ回路４６に進み、公知の検波方法により２．４ＧＨｚの搬送波から数１０ｋＨｚのＡＳＫ変調されている１０ＭＨｚのサブキャリアが取出され、続いて単独の１０ＭＨｚのサブキャリアと数１０ｋＨｚの応答信号（ＩＤ信号）とが取出される。一方の１０ＭＨｚのサブキャリアによりタイヤの圧力が検出され、他方の数１０ｋＨｚの応答信号によりトランスポンダ１に固有の固体識別情報が取出される。
【００５３】
タイヤの空気圧を温度で補正する場合には、本体側送信機４０に別個の設けた局部発振器（図示せず）により温度用振動子６の共振周波数のサブキャリアを発生させて、圧力情報を得た場合と同様にして本体側送信機４０およびトランスポンダ１を作用させて、ＴＰＭＳ用ＩＦ回路４６によりタイヤ内の温度情報を検出し、検出した温度によって圧力に対して温度補正を施す。
【００５４】
このように本実施形態においては、第２の期間においてトランスポンダ１から返信されるＡＭ信号（ｒ）において、数１０ｋＨｚのＩＤ信号を従来のように２．４ＧＨｚの搬送波を中心とした上側帯波および下側帯波としないで、搬送波からサブキャリアの周波数に相当する１０ＭＨｚも大きく離間した上側帯波（ＵＳＢ）と下側帯波（ＬＳＢ）を中心にして数１０ｋＨｚ離れた上側帯波（ＵＳＢＵ）（ＵＳＢＬ）と下側帯波（ＬＳＢＵ）（ＬＳＢＬ）とによって形成したので、２．４ＧＨｚの搬送波から１０ＭＨｚのサブキャリアを検波する検波器によってＩＤ信号も良好なＳ／Ｎをもって確実に復調することができ、トランスポンダ１の省電力化、バッテリーレス化を図ることができる。
【００５５】
また、本実施形態のトランスポンダ１によれば、受信する２．４ＧＨｚの搬送波のエネルギーによって、振動子５、６を励振させ、エコーイック期間の振動子５，６の振動を利用して信号処理を行うことができるので、振動子５、６を励振させるためのバッテリーがトランスポンダ１には不要となり、トランスポンダ１の省電力化が可能となる。これによりトランスポンダ１のバッテリーレス化、または、バッテリーの長寿命化を図ることができる。
【００５６】
また、本実施形態のトランスポンダ１によれば、ＡＳＫ変調回路４のインピーダンスのオン／オフの切り替えによってＡＳＫ変調できるので、ＡＳＫ変調回路４を例えば、ＦＥＴのような簡単な回路によって実現できる。更に、ＡＳＫ変調回路４のオフの期間は、振動子５、６に負荷が繋がっていない状態になるので、振動が続くエコーイック期間を延ばすことができる。
【００５７】
また、本実施形態のトランスポンダ１によれば、圧力センサ１８の容量によって、振動子５の発するサブキャリアの周波数が変化することとなる。従って、振動子５の発するサブキャリアの周波数によって、センサ１８の測定結果をリーダー（親機）に送信できるし、振動子５をセンサとＲＦＩＤのサブキャリアの２つの用途に用いることができる。
【００５８】
また、本実施形態の態様のトランスポンダ１によれば、圧力センサ１８と組合わせた圧力用振動子５と温度用振動子６とを設けているので、圧力センサ１８によって圧力を正確に検出することができるとともに、その圧力を温度補正することができる。
【００５９】
また、本実施形態のトランスポンダ１は、圧力センサ１８をタイヤ内の空気圧を測定するようにしたので、タイヤ内の空気圧センサ（ＴＰＭＳ）としてバッテリーの長寿命化またはバッテリーレス化を図ることができる。
【００６０】
また、本実施形態のトランスポンダ１によれば、振動子５、６が励振されている時に電源用容量９に蓄積した電力を、振動子５、６がサブキャリアを発振している時に利用することができ、トランスポンダ１のバッテリーレス化を図ることができる。
【００６１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００６２】
例えば、本発明のトランスポンダを配管等の閉空間の圧力や温度の検出に用いたり、その他の環境条件の測定に用いるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のトランスポンダの１実施形態を示す回路図
【図２】本発明のトランスポンダにおける信号状態を示す線図であり、（ａ）は振動子の励振期間とエコーイック期間とを示し、（ｂ）はＡＳＫ変調の状態を示し、（ｃ）は第２の期間に返信されるＡＭ信号の状態を示す。
【図３】従来の無線通信方式を示すブロック図
【符号の説明】
【００６４】
１  トランスポンダ
２  アンテナ
３  検波変調回路
４  ＡＳＫ変調回路
５  圧力用振動子
６  温度用振動子
７  ＴＲＭＳ
８  ＲＦＩＤ
９  電源用容量
４０  本体側送信機
４０ａ  アンテナ
４１  第１の局部発振器
４２  際２の局部発振器
４３  変調器
【図１】
2010154195.tif 000003
【図２】
2010154195.tif 000004
【図３】
2010154195.tif 000005