(57)【要約】無線周波数識別デバイスは、磁気ひずみ材料を有する圧電性結晶および受動磁場センサを含む。センサは、圧電材料を変位させ、それによってデバイスに電力を供給するための電気を生成するために磁場に応答する。該無線周波数識別デバイスは、（ａ）圧電性結晶と、（ｂ）磁気ひずみ材料を有する受動磁場センサであって、該センサは、該圧電性結晶を変位させ、それによって電気を生成するために磁場に応答する、センサとを組み合わせで備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数識別デバイス（ＲＦＩＤ）であって、
（ａ）圧電性結晶と、
（ｂ）磁気ひずみ材料を有する受動磁場センサであって、該センサは、該圧電性結晶を変位させ、それによって電気を生成するために磁場に応答する、センサと
を組み合わせで備える、無線周波数識別デバイス。
【請求項２】
その中に搭載された無線周波数識別デバイス（ＲＦＩＤ）を有するタイヤであって、該ＲＦＩＤは、該タイヤおよびその使用に関するデータを受信、保存かつ送信するように適応され、該ＲＦＩＤは、
（ａ）圧電材料と、
（ｂ）磁気ひずみ材料を有する受動磁場センサであって、該センサは、該圧電材料を変位させ、それによって該ＲＦＩＤに電力を供給するための電気を生成するために磁場に応答する、センサと
を組み合わせで備える、タイヤ。
【請求項３】
前記磁場は、前記タイヤの外部の供給源から生成され、前記センサによって受信される、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項４】
物品に関するデータを受信し、保存し、かつ送信するための方法であって、該方法は、
（ａ）無線周波数識別デバイス（ＲＦＩＤ）を該物品上に搭載するステップであって、該ＲＦＩＤは、
（ｉ）圧電材料と、
（ｉｉ）磁気ひずみ材料を有する受動磁場センサであって、該センサは、該圧電材料を変位させ、それによって電気を生成するために磁場に応答する、センサと
を組み合わせで有する、ステップと、
（ｂ）磁場を発生させるステップと、
（ｃ）該磁場によって該センサを起動し、それによって該ＲＦＩＤに電力を提供するステップと
を包含する、方法。
【請求項５】
前記磁場を発生させるステップは、ＲＦＩＤリーダを起動することを含み、該リーダによって生成された磁場が、前記センサによって前記圧電材料を変位させるような位置に該ＲＦＩＤリーダを配置するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤリーダにデータを送信するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤデバイスは、オンおよびオフされる能力を有するトランスミッタを含み、電磁気パルスを送る能力を有するＲＦＩＤリーダを提供して、該ＲＦＩＤリーダに、該ＲＦＩＤデバイスをオンにするために、該ＲＦＩＤデバイスに対して１つ以上の電磁気パルスを送らせるステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤデバイスに、指定される時間に前記ＲＦＩＤリーダに対してデータを送らせるために、該ＲＦＩＤデバイスに送られる電磁気パルスをエンコードするステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＲＦＩＤリーダの範囲内の様々な位置にＲＦＩＤデバイスを有する複数の物品を配置するステップと、
該複数のＲＦＩＤデバイスの選択されるＲＦＩＤデバイスをオンにするために、エンコードされた電磁気パルスを送信するステップと
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤデバイスとは異なるＲＦＩＤデバイスに、異なる時間間隔で前記ＲＦＩＤリーダに対してデータを送信させるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（相互参照）
本出願は、２００６年４月２８日に出願された米国仮出願第６０／７９６，０３７号に基づいており、かつその利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
タイヤの製造および使用において、有益なデータの相関のための手段を提供するためにタイヤの明確なシリアル番号を知ることと、空気圧、走行摩耗および走行マイルなどのタイヤに関するデータを収集することとが望ましい。
【０００３】
（発明の分野）
本発明は、広範囲無線周波数識別デバイス（ＲＦＩＤ）に関する。特に、本発明は、製造中または製造後のタイヤまたは他の商品に恒久的に埋め込まれるか、または一時的に搭載されるＲＦＩＤデバイスに関する。タイヤに用いられるときに、ＲＦＩＤデバイスは、すべてのサイズのタイヤにおいてマイル数および他のデータを識別し、記録し得る。本出願の譲受人によって所有される、２００６年４月２０日に出願された同時係属出願第１１／４０８，４６６号は、タグまたはチップに収容されるＲＦＩＤトランスミッタが、恒久的な識別のためのタンパー防止システムを提供するために、直接タイヤの中に硬化される手順を開示する。ＲＦＩＤトランスミッタは、製造中にタイヤの中の硬化された半径方向の位置に配置される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によって、ＲＦＩＤチップの中に含まれる情報の広範囲送信能力を有する新しいＲＦＩＤチップ設計が提供される。ＲＦＩＤチップの中に含まれる情報は、シリアル番号、ＳＫＵコードまたはＥＰＣコード、製造の日付、および追加の製造工程および保管のための分類および配列のために利用され得る他の情報を含み得る。車両に搭載することに続く使用において、ＲＦＩＤチップはまた、地球磁場を感知することによって、回転数などのタイヤに関する新しい情報を生成する能力を有する。広範囲能力は、ＲＦＩＤチップが植込まれるかまたは適用される、タイヤまたは他の商品に関する情報にユーザがアクセスすることを可能にする。例えば、ＲＦＩＤチップは、在庫管理を維持するために倉庫の中の商品を追跡し得る。
【０００５】
本発明のＲＦＩＤデバイスは、ＲＦ信号の広範囲送信を提供するために、十分な（例えば、倉庫中でそのようなＲＦＩＤチップにアクセスするために十分な）強さの電磁気の電力を内部で生成するために磁気限定（ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅ）材料のパルス化を利用する。本発明のＲＦＩＤチップ上で遂行されたテストは、その中に植え込まれたそのようなＲＦＩＤチップを有する商品から３０フィートまで離れた位置のＲＦＩＤリーダによって、データがそこから検索され得ることを示した。任意の方向において１００フィートよりかなり大きい倉庫の商品は、ＲＦＩＤタグを有する商品のそれぞれがＲＦＩＤリーダから３０フィート以下になるように、単に、複数のＲＦＩＤリーダを倉庫全体にわたって配置することによって、１００％読み取られ得る。ＲＦＩＤタグへのさらなる改良は、もちろん、ＲＦＩＤタグが読み取られ得る距離を拡張し得る。
【０００６】
従来技術の受動ＲＦＩＤタグまたは受動ＲＦＩＤチップ技術は、回路に電力を供給し、回路がＲＦＩＤリーダに対してＲＦ信号を返送することを可能にするために、クエリデバイスから受信される電磁気による電力を利用する。この戻り信号は、識別番号および他の情報を含むビットストリームを搬送する。そのような従来技術は、クエリユニット（すなわち、ＲＦＩＤリーダ）とタグとの間の電力伝送の限界のために、限定された範囲を有する。
【０００７】
本発明の新しいＲＦＩＤデバイスは、ＰＭＥ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ）デバイスまたは同様なデバイスからその電力を生成する。例えば、Ｔｅｒｆｅｎｏｌ−Ｄ｛Ｆｅ２（Ｄｙ０．７Ｔｂ０．３）｝磁気ひずみ材料およびセラミックＰＺＴ−５の層からなる受動磁場センサは、（０．３エルステッド以上の）クエリトランシーバ磁場の範囲にあるときに、ＲＦＩＤに電力を供給するために発電機として作用する。磁気ひずみ材料または他の材料は、磁場またはパルス化された磁場が存在する中で、ピエゾまたは他の電力を生成する材料を延ばすか、曲げるか、または物理的に変位させて、ＲＦＩＤチップのための電力を生成する。電力が生成されるときに、電力は直接用いられ得るか、またはバッテリ、キャパシタ、または他の電力保存デバイスにおいて保存され得る。電圧が１ボルト〜５ボルトの所定のレベルに達するときに、電力は、リーダに対して信号を送信するトランスミッタに利用可能である。このことは、クエリユニットのレシーバに返送するために、ＲＦＩＤタグを起動し、ＲＦＩＤタグに電力を供給するためのＲＦ信号を提供する従来技術デバイスの必要性を取り除く。新しいＰＭＥハーベスタ／センサのＲＦＩＤタグは、各クエリによって電力のパルスを生成する。これらのパルスは、本発明のＲＦＩＤタグのＲＦチップおよび広範囲トランスミッタに電力を供給し、それによって受動ＲＦＩＤタグ／能動ＲＦＩＤタグからの広範囲ＲＦＩＤ送信能力を提供する。
【０００８】
受動磁気磁気ひずみ電気能動デバイスの１つのタイプは、マサチューセッツ州ケンブリッジに在る、Ｆｅｒｒｏ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，  Ｉｎｃ．によって販売される振動エネルギーハーベスタであり、米国特許第６，９８４，９０２号明細書に記述される機能を組込んでいると考えられる。回転するタイヤから電力を生成するための圧電材料の使用を開示する特許は、米国特許第６，７２５，７１３号を含む。
【０００９】
クエリデバイスは、タグをクエリする電磁気生成回路と、タグと通信するＲＦレシーバとからなる。
【００１０】
クエリデバイスは、ＲＦＩＤタグによって受取られ、電源として用いられる電磁場を送出する。
【００１１】
ＲＦＩＤタグは、この電力を捕捉し、タグ内の回路に電圧を付加するためにＰＭＥデバイスを用いる。ＲＦＩＤタグは、その内部クロックとしてこの電磁場のＲＦ周波数を用い得、それによってクエリデバイスとの完全な同期状態にあり得るか、またはＲＦＩＤタグは、それ自身の内部クロックを有し得る。
【００１２】
従来技術のＲＦＩＤタグによれば、電力は、トランスの二次側が動作するのと同じ方法で、電磁場を受け取るために用いられるコイルから提供される。本発明のＲＦＩＤタグまたはトランスポンダは、トランスとして動作しないけれども、代わりに、電磁エネルギーを得て、トランスミッタに電力を供給するＰＭＥまたは同様なデバイスによって、エネルギーを作成する設計を有する。
【００１３】
本発明によって、タイヤの回転のカウントを記録するために、磁気センサもまた提供される。これは、コンパレータ回路を介して磁気センサの出力を監視し、信号を調整することによって達成される。回路は、信号の正または負のリーディングエッジまたはトレーリングエッジにおける出力を提供し、この信号は、地球磁場内のタイヤまたはセンサの回転を示す。システムはそれから、カウント（すなわち、回転の数）を記録する。そのカウントはその後、ＲＦＩＤデータを読み取ることによってアクセスされ得る。ＲＦＩＤデバイスの１つの利益は、ＲＦＩＤデバイスが正確なマイル数指示（これは、タイヤ設計の改善または保証問題のために用いられ得る）を提供することである。
【００１４】
タイヤのシリアル番号の広範囲送信の利益は、入庫、分類そして出荷するその後の工程において、シリアル番号がタイヤの分類および配列を可能にすることである。本発明のＲＦＩＤデバイスの広範囲送信能力は、特定のタイヤに関する読み取り情報と同様に、入庫および出荷する動作におけるタイヤのスキッドロード量の読み取りを可能にする。
【００１５】
本発明のＲＦＩＤタグは、オンおよびオフされる能力を提供される。ＲＦＩＤタグが検出され、スキャナリーダに対して情報を提供するタグの能力を残す一方で、ＲＦＩＤタグの広範囲送信機能をオフするかまたは非活性化することは可能である。部分的なオフまたは完全なオフにされる能力は、電力消費を低減し、それによってＲＦＩＤデバイスの寿命を、この機能を有しない同様なデバイスの寿命より伸長する。
【００１６】
タグから離れた位置からの活性化によってオンおよびオフされる機能に関して、本発明のＲＦＩＤタグなどのすべてのトランスポンダは、一般的に１２５ｋＨｚの低周波数電磁気パルスを受信するときに、スリープ状態から起動し得る。この電磁気パルスは、コンピュータにつながれるＲＦＩＤリーダによって作成される。コンピュータは、１つ以上のリーダを制御し、リーダによって受信されるデータのすべてを収集する。リーダは、一度に複数のトランスポンダ（ＲＦＩＤチップ）を起動するために、十分に大きな電磁場を放射し得る大型のアンテナコイルを有する。例えば、アンテナは、直径において２４インチから４８インチの範囲にあり得、２５ワットまでの電力によって駆動され得る。リーダは、１２５ｋＨｚのスペクトルにおいてエネルギーを生成し得る。
【００１７】
各ＲＦＩＤタグ／トランスポンダは、スリープ状態から起動され、それから、他のトランスポンダのデータと衝突しないように、リーダに対してそのデータを返送するための、タイムスロットを表す乱数を生成するか、またはより慣習的な衝突防止スキーム（ｓｃｈｅｍｅ）を用い得る。選択的にＲＦＩＤタグ／トランスポンダのグループをポーリングするために、コンピュータは、トランスポンダのどのグループに応答してほしいかを識別するだけでなくトランスポンダを起動する、エンコードされた電磁気パルスストリングを送出するようにリーダに対して命じる。プロセスは、次のように進行する。
１）３つのデータビットの期間にいかなる追加パルスも有しない単一パルスは、アンテナのフィールド内のすべてのトランスポンダを起動する。各トランスポンダは、起動し、３つのパルス幅の時間を待って、いかなる付加パルスも出現しない場合、衝突防止ランダムタイムスロット生成を続行し、それから、トランスポンダのデータをそれらの唯一のタイムスロットにおいて送信する。２）単一の起動パルスが与えられる。その直後に、グループコードは、トランスポンダに、その内部にプログラムされたグループコードとそのグループコードとを比較させる。マッチングコードを有するトランスポンダだけが応答し、マッチングコードを有しない他のすべてのトランスポンダは、コードを送信せずにスリープ状態に戻る。
【００１８】
非マッチングコード化されたデバイスの別のモードは、オリジナルの要求を反復するために要求されたデータを再送信することであり、こうしてデバイスの網目状ネットワークを生成することである。
【００１９】
本発明のＲＦＩＤタグまたはトランスポンダの長寿命化に寄与する別の機能は、部品の製造者に依存し、２マイクロアンペアの範囲で、または可能性としては、２ナノアンペアにおいて動作するマイクロコントローラの使用を介する、最小の電力消費の機能である。上記において議論された圧電磁気ひずみ機能による、地球磁場またはパルス化された磁場の電気エネルギーへの変換はまた、長寿命のＲＦＩＤタグを提供することに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（発明の詳細な説明）
図１を参照すると、外部のスレッド１２とみぞ１４とを持つクラウン１０を有するタイヤＴが示される。横断面において、タイヤＴは、対向して配置される一対のサイドウォール１６に対して、半径方向に外側に拡張するクラウン１０を有する。サイドウォール１６は、タイヤＴの最大の半径範囲を規定する。サイドウォール１６は、そのような最大の半径範囲から、対向して配置される一対のビード１８で終了するより狭い領域に内側に湾曲する。
【００２１】
図１に示すように、サイドウォール１６の最大の半径範囲の領域より、ビード１８に近い領域のサイドウォール１６の１つに、恒久的に埋め込まれる本発明のＲＦＩＤタグ２０が提供される。ＲＦＩＤデバイス２０に対するサイドウォール１６中の精密な位置の選択は、サイドウォール１６中の任意の広い範囲の位置にあり得るが、そのような位置が一旦確立されると、その位置が特定のタイヤサイズおよびモデルのすべてのその後の製品に対して同じであり続けることが重要である。従って、特定のモデルおよびサイズのタイヤに対して、すべてのＲＦＩＤデバイスは、正確に同じ位置に配置される。ＲＦＩＤデバイス２０が、サイドウォール１６の中に埋込まれるか、またはタイヤが装着されるリムもしくはホイールの上に嵌込まれるというよりむしろ、サイドウォール１６の内部表面に恒久的に固定され得ることもまた、本発明の企図の範囲内である。
【００２２】
図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃを参照すると、本発明のＲＦＩＤデバイス２０の構造が示される。ＲＦＩＤデバイス２０のカプセル化された構成要素は、集積回路およびアンテナを有するＰＣボード２１、可撓性のグルー（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｇｌｕｅ）２４の層によってＰＣボード２１に接着される磁気ひずみ材料２２および圧電材料２３の接合層を含む。
【００２３】
ＲＦＩＤタグ２０は、電力を節約するために部分的にオフにされ得る。このことは、タグの広範囲部分をディセーブルにすることを伴う。受信部分におけるゲイン段はディセーブルにされ、広範囲トランスミッタはディセーブルにされる。ＲＦＩＤデバイス２０を再びイネーブルにするためには、内蔵のゲイン段なしで、センサによって検出されるように、ＲＦＩＤリーダを十分に近付ける必要がある。タグを完全にオフにすることは、イネーブルにされたいかなる回路もなしに、タグをスリープ状態にする。この状態からタグを再びイネーブルにするためには、本発明のＲＦＩＤデバイス２０の磁気ひずみ−ピエゾに、回路を起動させることと回路に電力を供給させることとの両方のために、ユーザが非常に近付くことを必要とする。
【００２４】
所与のタイヤサイズまたはタイプに対するＲＦＩＤデバイスの特定の位置は変わり得る。しかし、一旦、その特定のタイヤサイズまたはタイプに対する位置が決定されると、製造動作の間に、そのサイズまたはタイプで製造される個々のタイヤにおける上記の位置に正確に配置されることが重要である。
【００２５】
タイヤまたは他の商品に取付けられるようなＲＦＩＤタグ２０は、例えばタイヤの場合、シリアル番号、製造の日付、責任のあるオペレータの名前、タイヤのサイズおよび所望されるような他の情報を含む、タイヤまたは他の商品に関する広い範囲の情報を含むようにプログラムされる。タイヤのタイプおよびサイズならびに製造の日付は、在庫商品識別番号（ＳＫＵ）として公知なものを作り上げる。
【００２６】
タイヤＴまたは他の商品上に搭載されるＲＦＩＤデバイス２０は、外部のリーダ６０によって読み取られ得、オンおよびオフになるように作動され得る。リーダ６０は、磁気パルスとしてチョッピング（ｃｈｏｐｐｅｄ  ｕｐ）された電磁気場６１を生成する。ＲＦＩＤリーダは、例えば、Ｉｎｔｅｒｍｅｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＲＦＩＤ  ＥＡＳ，Ｉｎｃ．およびＲＦＩＤ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｈａｉｎなどの多くの供給元から広く利用可能である。
【００２７】
上記のように、本発明のＲＦＩＤデバイス２０は、ＲＦＩＤリーダによってオンおよびオフにされる能力を有する。例えば、タイヤが自動車またはトラックに取り付けられる前に、ＲＦＩＤデバイスは、倉庫内、ディーラへの配送トラック上またはディーラの設備における、ＲＦＩＤデバイスの位置に関する情報を送信するためにオンであり得る。一旦、ＲＦＩＤデバイスが自動車両に搭載されると、外部のリーダ６０は、ＲＦＩＤデバイスをシャットオフさせることにより、ＲＦＩＤデバイスは送信せず、従ってＲＦＩＤデバイスに保存されたエネルギーを使い果たさない。しかし、ＲＦＩＤデバイスは、外部のリーダ６０によって読み取られ得、外部のリーダ６０は、読み取りの間ＲＦＩＤデバイスに対して電力を供給する。
【００２８】
電圧を発生させるためにコイルを利用する、従来技術のＲＦＩＤデバイスとは対照的に、本発明２２の固有の設計は、圧電材料２３の層との組み合わせで磁気限定センサを有する。トランスポンダがリーダから数フィート以上離れる場合、コイルは、可能性としては、ほんの数ミリボルトという小さな電圧を生成する。本発明によると、本発明は、コイルを磁気限定センサ２２および圧電材料２３と置換し、大きな電圧が、数１０フィートに拡張される範囲で生成され得る。圧電材料は、磁気ひずみ材料によって延ばされ、曲げられ、または変位させられるときに、電気を生成する特性を有する、水晶またはプラスチックなどの結晶、合成物あるいは任意の他の材料の結晶であり得る。
【００２９】
図３は、必要な構成ブロックを有するＲＦＩＤトランスポンダ／タグ２０を示す。通常、これらの構成ブロックは、ハードウェアに組み込まれるけれども、この実施形態においては、これらの構成ブロックがソフトウェアで作成されると仮定する。これらの構成ブロックをハードウェア内に有するカスタムＩＣ、または市販のマイクロプロセッサのいずれかが、この設計において用いられ得る。
【００３０】
図４は、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダ２０に電力を供給する、電磁気キャリア７２を送り出すリーダ７０を示す、非常に簡単なブロック図である。このキャリアは、電力を供給するために、磁気限定センサ８５に、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダ２０中で十分な電圧を生成させる。ＲＦＩＤタグ／トランスポンダ２０はそれから、４３３．９２ＭＨｚの信号を介して、そのＩＤ番号および任意の他の有用なデータ７３をリーダ７０に対して返送する。
【００３１】
図５は、どのように、磁気限定センサ８５が電圧を生成し、その電圧を全波ブリッジ８６に送り、それから強誘電体スーパーキャパシタ８７中にエネルギーを保存するかを示す。
【００３２】
図６は、どのように、磁気限定発生機８５がアンプ８８に連結されるかを示す。ここで、そのアンプは、トランスポンダがリーダから非常に離れていて、タグに自己電力を供給するための十分なエネルギーがないときに、必要な起動信号と、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダ２０を実行するためのクロック信号８９とを生成する。この実施形態において、タグは、強誘電体スーパーキャパシタ、標準のキャパシタまたは小型バッテリの中の保存されたエネルギーによって暫く動作する。
【００３３】
図７は、どのように、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダ２０のための完全な回路１２０が、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｃｏｍｐａｎｙの標準のマイクロプロセッサ９０、部品番号１２Ｆ６２９を用いて構築され得るかを例示する。マイクロプロセッサ９０は、上述した構成ブロックのすべてをソフトウェアにおいて管理する。
【００３４】
図７において、磁気限定発生機８５は、マイクロプロセッサ９０のコンパレータ入力（アンプユニット８８に類似する）に接続される。このコンパレータ入力は、標準範囲の要求のために標準ＣＭＯＳ型入力の間で切り換えられ得、それから、かなり大きな範囲を可能にするようなコンパレータ入力であるようにプログラムされ得る。このことは、強誘電体キャパシタ８７を充電する能力を放棄することによってなし得る。強誘電体材料は、非常に低いリーケージと、典型的なキャパシタより容易にエネルギーを保存する能力とを有することを意味する、非常に高いＱ値を有する。ＲＦＩＤタグ２０中の電子部品を動作させるための小型バッテリとして、強誘電体キャパシタ８７を用いることは本発明の企図の範囲内である。タグの電子部品がほとんどエネルギーを必要とせず、キャパシタ８７が非常に低いリーケージを有し、キャパシタのサイズに対して大量のエネルギーを保存し得るので、ＲＦＩＤデバイス２０は、まさにその小型の強誘電体キャパシタ８７（バッテリ）を用いて、長い時間動作する。
【００３５】
コンパレータは、マイクロプロセッサ９０の回路であって、２つの信号を比較するために用いられる。典型的な５ボルトのシステムにおいて、２．５ボルトの基準電圧がコンパレータの一方の入力に印加され、もう一方の入力がアンテナからの信号を感知すると仮定されたい。アンテナ信号が基準電圧未満になるときはいつでも、コンパレータの出力はローである。電圧が数ミリボルトでも基準電圧以上になるときに、出力はハイになる。この回路は、設計者が信号への非常に小さな変化を監視し、そのまわりのＣＭＯＳ回路に必要とされる、フル５ボルトをスイングする出力を見ることを可能にする。典型的なコンパレータは、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＬＭ−３１１である。
【００３６】
メモリの読み取り、メモリのデータのエンコードおよび４３３．９２ＭＨｚトランスミッタ７０に対してデータをクロックアウト（ｃｌｏｃｋｉｎｇ  ｏｕｔ）することは、ソフトウェアですべて行われる。
【００３７】
トランスミッタ７０は、標準的なコルピッツ発振器であり、テキサス州ダラスのＲＦ  Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｓ，Ｉｎｃ．によって製造されるＲＦＭ  ＲＯ−２１０１Ｃと同様に、ＳＡＷ共振器９３によって制御される周波数で自励発振する。信号を放射するアンテナは、トランジスタのコレクタ９２中に印刷されたコイルである。
【００３８】
磁気限定発生機８５に接続されるＩ／Ｏポート中の保護ダイオードは、マイクロプロセッサ９０のＶｄｄピンから電流を送出するブリッジ回路を作成するために、グランドおよびＶｄｄに当然に接続される。強誘電体キャパシタ８７は、ＶｓｓピンおよびＶｄｄピンに結線される。
【００３９】
図７に記述されるこの単純な回路は、カスタム集積回路を設計し、かつ作上げることなく、図３において示される複雑な回路を作成するために要する必要な構成ブロックのすべてを提供する。
【００４０】
製品の製造コストを低減するために、設計の部品を可能な限り多く統合することが望ましい。別の実施形態において、４３３ＭＨｚ発振器は、メインＩＣに統合され得る。
【００４１】
図８を参照すると、一般に、タイヤＴなどの複数の品物が保存され得る、一連のラックＲを有する文字Ｗによって指定される倉庫が示される。上記のように、ＲＦＩＤタグは、約３０フィートの広範囲送信が可能である。倉庫Ｗにおいてすべてのタイヤを監視するために、複数のＲＦＩＤリーダ６０は、倉庫全体にわたって様々な位置に配置されることにより、タイヤＴのそれぞれがリーダから３０フィート以内に位置する。このことは、従って、特定のＳＫＵを有するすべてのタイヤの位置と量とを決定し、タイヤ識別番号によって特定のタイヤの位置を決定する能力を倉庫オペレータに対して提供する。
【００４２】
本発明のＲＦＩＤタグが装備されたタイヤの荷物を積んで倉庫に入るトラックは、それらが倉庫に入るときに、スキャンされ得る。さらに、フォークリフトは、タイヤが倉庫で保存される位置を報告するために、コンピュータとインタフェースされるリーダを装備し得る。
【００４３】
トランスポンダデバイスは、リーダユニットからキャリア信号を受信する。このキャリア信号は、ロジック回路のための動作電力を生成するために、整流回路によって整流される。ロジック回路およびタイミング回路は、受信されたキャリア信号からそれらの信号を受信する。トランスポンダの内部メモリからの保存されたデータは、データエンコーダに対してクロックアウトされ、広範囲トランスミッタに対して送出される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、タイヤに取り付けられるか、タイヤのサイドウォールに入れられる、本発明のＲＦＩＤタグ／トランスポンダおよびタイヤの断面図である。
【図２】図２Ａは、本発明のＲＦＩＤタグ／トランスポンダの正面図である。図２Ｂは、本発明のＲＦＩＤタグ／トランスポンダの側面図である。図２Ｃは、接合された圧電材料および磁気ひずみ材料を示す、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダの斜視図である。
【図３】図３は、本発明のＲＦＩＤタグ／トランスポンダの様々な構成要素のブロック図である。
【図４】図４は、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダに対して電力を送出する、リーダユニットを示すブロック図である。
【図５】図５は、電圧を生成する磁気限定センサを示す。
【図６】図６は、アンプに連結された磁気限定センサを示す。
【図７】図７は、ＲＦＩＤタグ／トランスポンダのための完全な回路を示す。
【図８】図８は、タイヤまたは他の商品に取り付けられたＲＦＩＤタグ／トランスポンダを有する、タイヤまたは他の商品を含む倉庫の図である。
【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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【国際調査報告】
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