(57)【要約】  センシングシステム（１０）は電子タグ（１２）と、電子タグ（１２）と情報の授受を行う読取装置（１４）とを有する。読取装置（１４）は高周波成分と低周波成分とを含む交流電波を発信する送信部（６２）を有し、電子タグ（１２）は電源を有さず、交流電波の高周波成分から電源電圧を得、低周波成分からクロック信号を得る受信部（２１）と、クロック信号の最大振幅を維持し、かつクロック信号に合わせて情報を返信信号として発信する返信部（３８）とを有する。読取装置（１４）は、更に電子タグ（１２）から発信された返信信号をクロック信号に基づいてデコードする処理部（４４）を有する。
2017130808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子タグと、前記電子タグと情報の授受を行う読取装置とを有するセンシングシステムであって、  前記読取装置は、高周波成分と低周波成分とを含む交流電波を発信する送信部を有し、  前記電子タグは、電源を有さず、前記交流電波の前記高周波成分から電源電圧を得、前記低周波成分からクロック信号を得る受信部と、前記クロック信号の最大振幅を維持し、かつ前記クロック信号に合わせて情報を返信信号として発信する返信部とを有し、  前記読取装置は、更に前記電子タグから発信された前記返信信号を、前記クロック信号に基づいてデコードする処理部を有することを特徴とするセンシングシステム。
【請求項２】
前記電子タグは、前記クロック信号を増幅する波形整形部を有する請求項１に記載のセンシングシステム。
【請求項３】
前記読取装置は、前記電子タグの前記返信信号から前記クロック信号を取り出す第１の波形整形部と、前記返信信号から前記電子タグの前記情報を取り出す第２の波形整形部を有する請求項１または２に記載のセンシングシステム。
【請求項４】
前記高周波成分の周波数は、１００ｋＨｚ〜１０ＧＨｚである請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【請求項５】
前記低周波成分の周波数は、１００Ｈｚ〜１．５ＭＨｚである請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【請求項６】
前記電子タグおよび前記読取装置のうち、少なくとも一方は、有機半導体素子で構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンシングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電子タグと、電子タグと情報の授受を行う読取装置とを有するセンシングシステムに関し、特に、読取装置からの送信信号を基に無線タグで電源電圧とクロック信号を得るセンシングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、対象物に、ＩＣタグ（Integrated Circuit Tag）、電子タグ、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）等とも呼ばれる無線タグを設け、無線タグで記録された情報を読取装置で読み取ることにより、その対象物に関する各種情報を認識する技術が知られている。無線タグには、電源を内蔵するアクティブタイプと、電源を内蔵しないパッシブタイプがある。電源を内蔵しないパッシブタイプの無線タグは、読取装置から送信される搬送波から電源を得て、無線タグに記憶されている情報を信号搬送波に載せて読取装置に発信している。  クロック信号の作成については、特許文献１に記載されているように、読取装置からの搬送波を分周することでクロック信号を作成する方法がある。また、無線タグ内部に自励式の局部発振器を配置してクロック信号を作成する方法がある。更に、無線タグ内部に自励式の局部発振器を配置する方法、かつ自励式の発振をコンデンサ、抵抗、コイル等を組み合わせて行う方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５１８８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  クロック信号の作成において、搬送波を分周する方法では、搬送波の周波数が高い場合、多くの周波数の分周器が必要となり、多くの電力を消費するという問題点がある。また、自励式の局部発振器を配置する方法では、自励式の局部発振器に水晶振動子等を利用した場合、安定した周波数のクロック信号を作成することができる。しかしながら、水晶発振子を小型化することが困難である。  また、自励式の局部発振器を配置する方法、かつ自励式の発振をコンデンサ、抵抗、コイル等を組み合わせて行う方法では、無線タグと読取装置の通信距離により、無線タグの内部で生成する電源電圧が変動してしまい、コンデンサ、抵抗、コイル等を組み合わせて作られた発振器が影響を受け、その発振周波数が安定しないという問題点がある。【０００５】  本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、電子タグの構成を簡素なものとし、電子タグと読取装置の情報の授受を安定して行うことができるセンシングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上述の目的を達成するために、本発明は、電子タグと、電子タグと情報の授受を行う読取装置とを有するセンシングシステムであって、読取装置は、高周波成分と低周波成分とを含む交流電波を発信する送信部を有し、電子タグは、電源を有さず、交流電波の高周波成分から電源電圧を得、低周波成分からクロック信号を得る受信部と、クロック信号の最大振幅を維持し、かつクロック信号に合わせて情報を返信信号として発信する返信部とを有し、読取装置は、更に電子タグから発信された返信信号を、クロック信号に基づいてデコードする処理部を有することを特徴とするセンシングシステムを提供するものである。【０００７】  電子タグは、クロック信号を増幅する波形整形部を有することが好ましい。  読取装置は、電子タグの返信信号からクロック信号を取り出す第１の波形整形部と、返信信号から電子タグの情報を取り出す第２の波形整形部を有することが好ましい。  例えば、高周波成分の周波数は、１００ｋＨｚ〜１０ＧＨｚである。例えば、低周波成分の周波数は、１００Ｈｚ〜１．５ＭＨｚである。電子タグおよび読取装置のうち、少なくとも一方は、有機半導体素子で構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、電子タグの構成を簡素なものとし、電子タグと読取装置の情報の授受を安定して行うことができるセンシングシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のセンシングシステムを示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態のセンシングシステムの電子タグを示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態のセンシングシステムの読取装置を示す模式図である。
【図４】クロック信号の反転信号を示す模式図である。
【図５】返信データの一例を示す模式図である。
【図６】搬送波の一例を示す模式図である。
【図７】高周波成分と低周波成分を含む搬送波を示す模式図である。
【図８】返信するデータの一例を示す模式図である。
【図９】返信信号の一例を示す模式図である。
【図１０】基準電圧を示す模式図である。
【図１１】返信信号から得られたクロック信号の一例を示す模式図である。
【図１２】返信信号から得られた返信データの一例を示す模式図である。
【図１３】高周波成分と低周波成分を含む搬送波を示す模式図である。
【図１４】返信するデータの一例を示す模式図である。
【図１５】比較のための返信信号の一例を示す模式図である。
【図１６】基準電圧を示す模式図である。
【図１７】返信信号から得られたクロック信号の一例を示す模式図である。
【図１８】返信信号から得られた返信データの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のセンシングシステムを詳細に説明する。  なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値α〜数値βとは、εの範囲は数値αと数値βを含む範囲であり、数学記号で示せばα≦ε≦βである。  図１は本発明の実施形態のセンシングシステムを示す模式図である。図２は本発明の実施形態のセンシングシステムの電子タグを示す模式図である。図３は本発明の実施形態のセンシングシステムの読取装置を示す模式図である。
【００１１】  図１に示すセンシングシステム１０は、識別情報が記憶された電子タグ１２と、電子タグ１２から情報を非接触で読み取る読取装置１４とを有する。読取装置１４が電子タグ１２と情報の授受を行う。  電子タグ１２は、対象物Ｍに取り付けられて利用される。ここで、対象物Ｍとは、識別情報が付与されるもののことである。対象物Ｍとしては、肉、魚および野菜等の食材、ならびに袋、ビンおよび缶等の容器等である。センシングシステム１０では、対象物Ｍに電子タグ１２を設けることで、流通過程において対象物Ｍを追跡することができる。  電子タグ１２は図２に示すようにセンサ３４を有するものを例にして説明する。この場合、対象物Ｍを流通過程において追跡することはもちろんのこと、センサ３４が温度センサであれば、対象物Ｍの温度履歴を追跡することもできる。  なお、電子タグ１２はセンサ３４を有するものに限定されるものではなく、センサ３４がなく識別情報を特定できるものであってもよい。
【００１２】  電子タグ１２は、電源を内蔵しないパッシブタイプであり、電源を有さない。電子タグ１２は、図２に示すように、アンテナ２０と、整流部２２と、フィルタ２４と、波形整形部２６と、データ読出部２８と、メモリ３０と、負荷部３２と、センサ３４と、変換部３６とを有する。整流部２２とフィルタ２４で受信部２１が構成される。データ読出部２８と負荷部３２で返信部３８が構成される。  整流部２２、フィルタ２４および負荷部３２はアンテナ２０に並列に接続されている。整流部２２とフィルタ２４は波形整形部２６に接続されている。波形整形部２６はデータ読出部２８に接続されている。データ読出部２８にはメモリ３０が接続され、センサ３４が変換部３６を介して接続されている。また、データ読出部２８は負荷部３２に接続されている。
【００１３】  アンテナ２０は、読取装置１４からの搬送波ωｃの受信と、電波ωｔの送信に利用されるものである。アンテナ２０としては、読取装置１４からの搬送波ωｃを受信でき、かつ電子タグ１２から電波ωｔを送信することができれば、その構成は、特に限定されるものではなく、公知のものを種々用いることができる。読取装置１４からの搬送波ωｃは、後に詳細に説明するが高周波成分と低周波成分を含む交流電波であり、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）に用いられる一般的な搬送波に、クロック信号となる周波数信号が重畳されたものである。
【００１４】  整流部２２は、アンテナ２０で受信した読取装置１４からの搬送波ωｃの高周波成分を直流電圧に変換し、電子タグ１２の電源電圧を得るものである。整流部２２は、例えば、２つの整流トランジスタ（図示せず）とコンデンサ（図示せず）とを有する。コンデンサは、電荷を蓄積する出力容量である。整流部２２では、２つの整流トランジスタが直列で接続され、コンデンサが、直列接続された整流トランジスタに対して並列に接続されている。直列接続された２つの整流トランジスタでは、整流トランジスタの端が接地され、整流トランジスタの端が波形整形部２６に接続されている。これにより、波形整形部２６に直流電圧が供給されて波形整形部２６が動作する。整流部２２は、読取装置１４からの搬送波ωｃの高周波成分から電子タグ１２の電源電圧を得ることができればよく、上述の構成に限定されるものではない。
【００１５】  フィルタ２４は、電子タグ１２のクロック信号を作成するものである。フィルタ２４は、読取装置１４からの搬送波ωｃの低周波成分からクロック信号を作成する。なお、フィルタ２４は、クロック信号を作成することができれば、その構成は特に限定されるものではない。クロック信号の周波数、例えば、２０ｋＨｚ、２６．５ｋＨｚであり、これらの周波数が搬送波ωｃの低周波成分として含まれている。上述の２０ｋＨｚ、２６．５ｋＨｚの周波数のクロック信号を得ることができるフィルタ２４が適宜用いられる。
【００１６】  波形整形部２６は、フィルタ２４で得られたクロック信号に対して、比較基準となる基準電圧に対して、基準電圧よりも大きければハイとし、基準電圧未満であればローとする。これにより、矩形波のクロック信号を得ることができる。具体的には、例えば、フィルタ２４で得られたクロック信号が２〜４Ｖ範囲の振幅であれば、基準電圧３Ｖと比較し、３Ｖよりも大きければ電圧を５Ｖとし、３Ｖ未満であれば０Ｖとする処理を行う。これにより、０Ｖ〜５Ｖの矩形波のクロック信号が得られる。なお、比較基準となる電圧は予め波形整形部２６に設定されている。波形整形部２６には、例えば、コンパレータが用いられる。なお、フィルタ２４でクロック信号が得られるため、波形整形部２６は、必ずしも必要ではなく、なくてもよい。しかし、クロック信号の精度を高めるためには波形整形部２６を設けることが好ましい。
【００１７】  データ読出部２８は、メモリ３０に記憶された識別情報を読み出し、センサ３４で得られた情報を変換部３６から取得するものである。また、データ読出部２８は、負荷部３２に、読み出したメモリ３０に記憶された識別情報およびセンサ３４で得られた情報の先頭に直列に、例えば、読取装置１４においてデータの開始信号として必要なＳＯＦ（start of frame）を付加し、上述の情報のデータの最後に直列にデータの終了信号として必要なＥＯＦ（end of frame）を付加して返信データを得る。この返信データをクロック信号に合わせるものである。データ読出部２８は、上述の機能を発揮できれば、その構成は特に限定されるものではない。
【００１８】  返信データは、例えば「０」のローレベル信号と、例えば「１」のハイレベル信号とで表されるデジタル信号で構成される。  データ読出部２８では、図４に示すクロック信号の反転信号７０の信号のハイレベルの部分７２、すなわち、クロック信号のローレベルの部分に、図５に示す返信データ７４のハイレベル信号またはローレベル信号の部分７６を合わせる。すなわち、返信データ７４のハイレベル信号またはローレベル信号のタイミングをクロック信号のローレベルの部分に合わせる。
【００１９】  メモリ３０は、電子タグ１２の個体情報を示す識別情報が記憶されるものである。また、メモリ３０には、センサ３４で得られた情報も記憶される。メモリ３０は、電子タグ１２の識別情報およびセンサ３４で得られた情報を記憶することができれば、特に限定されるものではない。メモリ３０には、書き換え可能なメモリが用いられ、その構成は特に限定されるものではなく、公知のメモリを種々用いることができる。
【００２０】  センサ３４は、センシングシステム１０の用途に応じたものを適宜利用することができる。センサ３４は、例えば、温度センサである。センサ３４は、温度センサに限定されるものではなく、例えば、圧力センサ、光センサ、照度センサ、湿度センサ、ガスセンサ、超音波センサ、水分センサ、放射線センサ、磁気センサ、臭気センサ、ｐＨ（水素イオン濃度指数）センサ、濁度センサ、高度センサ、加速度センサ等を用いることができる。センサ３４の数は１つに限定されるものではなく、複数あってもよく、更には上述の各種のセンサを複数組み合わせてもよい。  変換部３６は、センサ３４で得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。変換部３６は、アナログ信号をデジタル信号に変換することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。変換部３６は、例えば、８ビットのアナログデジタル変換回路を有する。なお、センサ３４がデジタル信号を出力できるものである場合、変換部３６を設けなくてもよい。
【００２１】  負荷部３２は、データ読出部２８で作成された返信データにおいてクロック信号に相当する部分の最大振幅を維持し、情報に相当する部分、すなわち、返信データに相当する部分の振幅を調整するものである。上述のようにデータ読出部２８で、返信データ７４のハイレベル信号またはローレベル信号の部分７６がクロック信号のローレベル信号の位置に合わせられている。ここで、クロック信号のローレベル信号は、図６に示す搬送波７８の振幅が小さい領域７９に対応する。  データ読出部２８による返信データ７４のハイレベル信号またはローレベル信号のタイミングをクロック信号のローレベルの部分に合わせることに基づいて、負荷部３２では、図６に示す搬送波７８の振幅が小さい領域７９に対して振幅制御する。具体的には例えば、返信データのハイレベル信号のときに、領域７９の振幅を小さくし、ローレベル信号のときには領域７９の振幅は変化させず、そのままにする。これにより、上述のように最大振幅を維持して返信データを合わせた返信信号が得られる。負荷部３２では、返信信号をアンテナ２０から電波ωｔとして読取装置１４に送信する。
【００２２】  なお、負荷部３２の構成としては、上述のように振幅調整することができれば、特に限定されるものではない。また、負荷部３２で、最大振幅が維持されているので、並列に接続されている整流部２２に入力される搬送波ωｃの振幅、特に高周波成分の振幅が縮むことが抑制される。これにより、整流部２２で安定して電源電圧を得ることができ、電子タグ１２が安定して動作する。
【００２３】  次に、読取装置１４について説明する。  読取装置１４は、アンテナ４０と、第１の波形整形部４２ａと、第２の波形整形部４２ｂと、処理部４４と、メモリ４６と、変調部４８と、発信部５０と、表示部５２と、制御部５４と、入力部５６とを有する。アンテナ４０と第１の波形整形部４２ａと第２の波形整形部４２ｂとで受信部６０が構成される。アンテナ４０と変調部４８と発信部５０とで送信部６２が構成される。
【００２４】  第１の波形整形部４２ａと第２の波形整形部４２ｂと変調部４８とはアンテナ４０に並列に接続されている。第１の波形整形部４２ａと第２の波形整形部４２ｂとは処理部４４に並列に接続されている。処理部４４にはメモリ４６が接続されている。処理部４４は変調部４８に接続され、変調部４８は発信部５０に接続されている。
【００２５】  アンテナ４０は、電子タグ１２との送受信に利用される。アンテナ４０としては、上述の機能を果たせば、その構成は、特に限定されるものではなく、公知のものを種々用いることができる。
【００２６】  第１の波形整形部４２ａは、電子タグ１２の返信信号からクロック信号を取り出すものである。第１の波形整形部４２ａは、例えば、コンパレータで構成される。クロック信号は最大振幅が維持されて送信されており、返信信号の最大振幅は予めわかっているため、それに基づいて比較のための基準電圧が設定される。  第２の波形整形部４２ｂは、電子タグ１２の返信信号から電子タグ１２の情報を取り出すものであり、電子タグ１２の情報はデジタル信号として得られる。第２の波形整形部４２ｂは、例えば、コンパレータで構成される。電子タグ１２の情報は、返信信号においてクロック信号よりも低い電圧の部分に記録されている。このため、基準電圧は、クロック信号よりも低い電圧に設定される。
【００２７】  処理部４４は、電子タグ１２から発信された返信信号を、クロック信号に基づいてデコードするものである。処理部４４では、第１の波形整形部４２ａで得られたクロック信号に基づき、第２の波形整形部４２ｂで得られた電子タグ１２の情報をデコードする。なお、デコードの方式としては、特に限定されるものではなく、公知のものを種々用いることができる。  また、処理部４４は、デコードした電子タグ１２の情報を、メモリ４６に記憶された電子タグ１２の識別情報と照合して、電子タグ１２の識別情報を特定するものである。
【００２８】  電子タグ１２には、センサ３４が設けられている。このセンサ３４が得た情報も処理部４４で特定される。この場合、メモリ４６に記憶されたセンサ３４の情報を数値に換算するための表または式を用いてセンサ３４が得た情報を特定するものである。例えば、センサ３４が温度センサであれば、温度情報を得ることができる。この場合、電子タグ１２からは識別情報と温度情報が読取装置１４に送信される。  処理部４４は、電子タグ１２に搬送波ωｃを送信する際、搬送波ωｃの高周波成分の周波数と、低周波成分の周波数を設定するものである。高周波成分の周波数は、例えば、１００ｋＨｚ〜１０ＧＨｚである。  高周波成分の周波数としては、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）に用いられる一般的な搬送波の周波数が好ましく、例えば、１３ＭＨｚ以上である、より好ましくは１３．５６ＭＨｚ以上、更に好ましくは４００ＭＨｚ、９００ＭＨｚおよび２ＧＨｚである。  低周波成分の周波数は、例えば、１００Ｈｚ〜１．５ＭＨｚであり、好ましくは１ｋＨｚ以上、より好ましくは１０ｋＨｚ以上である。
【００２９】  メモリ４６には、上述のように電子タグ１２の識別情報が記憶されている。また、メモリ４６には、センサ３４が得た情報を、数値に換算するための表または式が記憶されている。なお、メモリ４６は、上述の電子タグ１２の識別情報、センサ３４の情報を数値に換算するための表または式を記憶することができれば、その構成は特に限定されるものではなく、公知のメモリを種々用いることができる。
【００３０】  変調部４８は、電子タグ１２への命令信号等を送信データとして送信する際に、電子タグ１２が受け取り可能な形態に変換するものである。変調方式としては、特に限定されるものではなく、公知のものを種々用いることができる。
【００３１】  発信部５０は、電子タグ１２への搬送波ωｃを発振させるものであり、発振回路（図示せず）を有する。上述のように搬送波ωｃは高周波成分と低周波成分を含み、例えば、１３．５６ＭＨｚに２６．５ｋＨｚが重畳されたものである。  発信部５０の発振回路は、例えば、高周波成分と低周波成分の合成波を発振できるものである。発信部５０では、高周波成分を発振する発振回路と低周波成分を発振する発振回路とが別々にあり、高周波成分と低周波成分とを重畳して搬送波ωｃとしてもよい。発信部５０では、電子タグ１２に上述の搬送波ωｃを供給することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。
【００３２】  表示部５２は、読取装置１４で得られた結果等を表示するものである。例えば、電子タグ１２で得られた温度測定値を画像または文字として表示する。対象物Ｍが複数であれば、電子タグ１２で得られた温度測定値を対象物Ｍ毎に表示する。この表示部５２には、液晶表示パネル等の各種の表示機器を用いることができる。
【００３３】  制御部５４は、読取装置１４の各構成要素を制御するものである。  入力部５６は、読取装置１４での各種の設定条件等を設定するために指示入力するものである。入力部５６は、上述の機能を果たせば、その構成は、特に限定されるものではなく、キーボード、マウス等が用いられ、タッチパネルでもよい。なお、読取装置１４において、表示部５２と入力部５６はなくてもよい。  読取装置１４においては、得られた温度測定結果を、他の機器、例えば、携帯情報端末、またはパーソナルコンピュータ等の情報端末に送信するようにしてもよい。携帯情報端末とは、例えば、スマートフォン、タブレットタイプのコンピュータ等のことである。
【００３４】  次に、センシングシステム１０の動作について説明する。  図７は高周波成分と低周波成分を含む搬送波を示す模式図であり、図８は返信するデータの一例を示す模式図であり、図９は返信信号の一例を示す模式図であり、図１０は基準電圧を示す模式図であり、図１１は返信信号から得られたクロック信号の一例を示す模式図であり、図１２は返信信号から得られた返信データの一例を示す模式図である。
【００３５】  図１に示すように電子タグ１２は対象物Ｍに取り付けられている。この状態で、読取装置１４から図７に示す高周波成分と低周波成分を含む搬送波８０を送信する。電子タグ１２では、受信部２１の整流部２２で電源電圧を得、フィルタ２４および波形整形部２６で矩形波のクロック信号を得る。次に、データ読出部２８ではメモリ３０から図８に示す返信するデータ８２を読み出し、上述のように返信するデータ８２のハイレベル信号またはローレベル信号のタイミングをクロック信号のローレベルの部分に合わせる。これに基づいて、負荷部３２で、搬送波８０の振幅調整を行い、図９に示す返信信号８４を得る。返信信号８４は、図７に示す搬送波８０と比較してもわかるように最大振幅Ａｍが維持されている。そして、返信信号８４を読取装置１４に送信する。  返信信号８４の最大振幅Ａｍ（図９参照）が維持されていることにより、上述のように整流部２２に入力される搬送波８０の振幅、特に電源電圧を得る高周波成分の振幅が縮むことが抑制され、電源電圧が安定して得られ、電子タグ１２が安定して動作する。
【００３６】  次に、読取装置１４では、第１の波形整形部４２ａで返信信号８４に対して第１の基準電圧Ｖ１（図１０参照）で、図１１に示すクロック信号８６を得る。第２の波形整形部４２ｂで返信信号８４に対して第２の基準電圧Ｖ２（図１０参照）で、図１２に示す返信データ８８を得る。なお、第２の基準電圧Ｖ２＜第１の基準電圧Ｖ１である。  読取装置１４では、クロック信号８６を得ることができるため、返信信号から返信データ８８を正確に読み取ることができる。  返信データ８８は処理部４４でクロック信号８６に基づいてデコードされて処理部４４で、電子タグ１２の識別情報と照合されて電子タグ１２の識別情報が特定される。また、電子タグ１２のセンサ３４で得られた情報、例えば、温度情報が特定され、温度情報がメモリ４６に記憶される。また、例えば、表示部５２に識別情報と温度情報が表示される。
【００３７】  ここで、図１３は高周波成分と低周波成分を含む搬送波を示す模式図であり、図１４は返信するデータの一例を示す模式図であり、図１５は比較のための返信信号の一例を示す模式図であり、図１６は基準電圧を示す模式図であり、図１７は返信信号から得られたクロック信号の一例を示す模式図であり、図１８は返信信号から得られた返信データの一例を示す模式図である。図１３および図１４は図７および図８と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】  搬送波８０に対して、返信するデータをクロック信号に合わせない場合、図１５に示す返信信号１００が得られる。返信信号１００は、最大振幅Ａｍが維持されていないところがある。この返信信号１００に、図１０に示すように第１の基準電圧Ｖ１および第２の基準電圧Ｖ２を設定し、第１の波形整形部４２ａでは、図１７に示すクロック信号１０２を得る。第２の波形整形部４２ｂでは図１８に示す返信データ１０４を得る。図１７に示すクロック信号１０２は、クロック信号に欠損がありクロック信号を構成していない。これにより、返信信号から返信データを読み取ることができない。このため、電子タグ１２の識別情報と温度情報を得ることができない。  返信信号１００の最大振幅Ａｍ（図１５参照）が維持されていないところがあることにより、上述のように整流部２２に入力される搬送波８０の振幅が縮み、電源電圧が安定して得られず、電子タグ１２が安定して動作しない。
【００３９】  このように、電子タグ１２にクロック発生部がなくても、読取装置１４からの高周波成分と低周波成分を含む搬送波ωｃを上述のように利用することで、電子タグ１２を安定して動作させることができ、電子タグ１２と読取装置１４の間で情報の授受を行うことができる。また、電子タグ１２にクロック発生部を設ける必要がないため、構成を簡素化でき、小型化することができ、しかもコストも低くすることができる。  また、例えば、電子タグ１２を有機半導体素子で構成した場合、シリコンを用いた半導体素子に比して動作が遅くなるが、この場合でも、上述のように読取装置１４からの高周波成分と低周波成分を含む搬送波ωｃを上述のように利用することで、電子タグ１２を安定して動作させることができ、しかも構成を簡素化でき、小型化することができ、しかもコストも低くすることができる。
【００４０】  電子タグ１２および読取装置１４は、例えば、複数のトランジスタで構成されるが、このトランジスタは、特に限定されるものではなく、例えば、シリコン基板上の形成されたトランジスタである。電子タグ１２は、塗布型半導体を半導体活性層に含む薄膜トランジスタ（以下、単に塗布型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）という）で構成することが好ましい。塗布型ＴＦＴは、作製に要する温度が低いこと印刷で形成可能といった利点があるため、樹脂基板を用いて安価に製造できる。また、塗布を利用した場合、センサも一緒に製造することができ、電子タグ１２および読取装置１４をより安価にできる。  塗布型ＴＦＴは、塗布型半導体を半導体活性層に含むものであるが、更に半導体活性層以外にその他の層を含んでいてもよい。  塗布型ＴＦＴは、有機電界効果トランジスタ（Field Effect Transistor、以下、単にＦＥＴという。）が好ましく、ゲート−チャンネル間が絶縁されている絶縁ゲート型ＦＥＴがより好ましい。
【００４１】  塗布型ＴＦＴの構造は、特に限定されるものではなく、公知の様々な構造とすることができる。  塗布型ＴＦＴの構造の一例としては、最下層の基板の上面に、電極、絶縁体層、半導体活性層（有機半導体層）、２つの電極を順に配置した構造、ボトムゲートトップコンタクト型を挙げることができる。この構造では、最下層の基板の上面の電極は基板の一部に設けられ、絶縁体層は、電極以外の部分で基板と接するように配置される。また、半導体活性層の上面に設けられる２つの電極は、互いに隔離して配置される。なお、トップゲートトップコンタクト型でもよい。  また、電子タグ１２および読取装置１４のうち、少なくとも一方は、有機半導体素子で構成されることが好ましい。このため、例えば、電子タグ１２および読取装置１４のうち、少なくとも一方を構成するトランジスタは、半導体層が、例えば、有機半導体で構成されたものである。
【００４２】  半導体層を有機半導体で構成した場合、作製が容易であり、曲げ性が良い、塗布が可能である。  半導体層を構成する有機半導体としては、例えば、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳペンタセン）等のペンタセン誘導体、５，１１‐ビス(トリエチルシリルエチニル)アントラジチオフェン（ＴＥＳ‐ＡＤＴ）等のアントラジチオフェン誘導体、ベンゾジチオフェン（ＢＤＴ）誘導体、ジオクチルベンゾチエノベンゾチオフェン（Ｃ8−ＢＴＢＴ）等のベンゾチエノベンゾチオフェン（ＢＴＢＴ）誘導体、ジナフトチエノチオフェン（ＤＮＴＴ）誘導体、ジナフトベンゾジチオフェン（ＤＮＢＤＴ）誘導体、６，１２‐ジオキサアンタントレン（ペリキサンテノキサンテン）誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（ＮＴＣＤＩ）誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＰＴＣＤＩ）誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリ（２，５‐ビス（チオフェン‐２‐イル）チエノ［３，２‐ｂ］チオフェン）（ＰＢＴＴＴ）誘導体、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）誘導体、オリゴチオフェン類、フタロシアニン類、フラーレン類、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリパラフェニレンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体等のポリフェニレン系導電性高分子、ポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフランおよびその誘導体等の複素環系導電性高分子、ポリアニリンおよびその誘導体等のイオン性導電性高分子等を用いることができる。  上述の有機半導体のうち、一般的には上述のフラーレン類、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（ＮＴＣＤＩ）誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＰＴＣＤＩ）誘導体、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）誘導体がＮ型有機半導体層に利用され、それ以外のものがＰ型有機半導体層に利用される。しかしながら、上述の有機半導体では、誘導体によりＰ型またはＮ型になりうる。  半導体層を有機半導体で構成した場合、その形成方法には特に限定はなく、塗布法、転写法および蒸着法等の公知の方法を適宜利用することができる。  半導体層は、成膜性等を考慮すると、その厚みは、１ｎｍ〜１０００ｎｍとすることが好ましく、１０ｎｍ〜３００ｎｍとすることがより好ましい。
【００４３】  なお、トランジスタとしては、半導体層が、無機半導体で構成されたものであってもよい。半導体層を構成する無機半導体としては、例えば、シリコン、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ４等の酸化物半導体を用いることができる。  半導体層を無機半導体で構成する場合、その形成方法には特に限定はなく、例えば、塗布法、ならびに真空蒸着法および化学蒸着法等の真空成膜法を用いることができる。例えば、シリコンを用いて半導体層を塗布法で形成する場合、シクロペンタシラン等を用いることができる。
【００４４】  本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明のセンシングシステムについて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４５】  １０  センシングシステム  １２  電子タグ  １４  読取装置  ２０、４０  アンテナ  ２１、６０  受信部  ２２  整流部  ２４  フィルタ  ２６  波形整形部  ２８  データ読出部  ３０、４６  メモリ  ３２  負荷部  ３４  センサ  ３６  変換部  ３８  返信部  ４２ａ  第１の波形整形部  ４２ｂ  第２の波形整形部  ４４  処理部  ４８  変調部  ５０  発信部  ５２  表示部  ５４  制御部  ５６  入力部  ６２  送信部  ７０  反転信号  ７２  部分  ７４  返信データ  ７６  部分  ７８  搬送波  ７９  領域  ８０  搬送波  ８２  データ  ８４  返信信号  ８６  クロック信号  ８８  返信データ  １００  返信信号  １０２  クロック信号  １０４  返信データ  Ａｍ  最大振幅  Ｍ  対象物  Ｖ１  第１の基準電圧  Ｖ２  第２の基準電圧  ωｃ  搬送波  ωｔ  電波  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月9日(2018.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
データ読出部２８は、メモリ３０に記憶された識別情報を読み出し、センサ３４で得られた情報を変換部３６から取得するものである。また、データ読出部２８は、読み出したメモリ３０に記憶された識別情報およびセンサ３４で得られた情報の先頭に直列に、例えば、読取装置１４においてデータの開始信号として必要なＳＯＦ（start of frame）を付加し、上述の情報のデータの最後に直列にデータの終了信号として必要なＥＯＦ（end of frame）を付加して返信データを得る。この返信データをクロック信号に合わせるものである。データ読出部２８は、上述の機能を発揮できれば、その構成は特に限定されるものではない。
【国際調査報告】
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