(57)【要約】      （修正有）【課題】読み出し動作を確実に実行し、読み出しデータの信頼性を向上することができる半導体装置、ＩＣタグ及び制御方法を提供する。【解決手段】半導体装置は、受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成する電源電圧発生回路１１と、電源電圧を検出する電圧検出回路１４と、所定のデータを記憶する記憶領域と、記憶領域のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み回路と、検出する電源電圧に基づいて、記憶領域のデータ読み出し動作を実行する制御回路１５と、を備える。【選択図】図２
2006221330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成する電源電圧生成部と、
前記生成した電源電圧を検出する電圧検出部と、
所定のデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み部と、
前記電圧検出部の検出する電源電圧に基づいて、前記記憶部のデータ読み出し動作を実行する制御部と、
を備えるパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電圧検出部の検出する電源電圧に基づいて、リーダ・ライタから受信する命令に従い、前記読み出し動作を実行する、
請求項１に記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項３】
前記読み出し動作は、前記記憶部から読み出したデータの送信処理を有する、
請求項２に記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項４】
前記読み出し動作は、前記電圧検出部の検出結果を送信する処理を有する、
請求項２又は３に記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記電圧検出部の検出する電源電圧が所定値以上であった場合に、前記読み出し動作を実行する、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項６】
前記所定値は、前記読み出し動作が実行可能な電圧である、
請求項５に記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項７】
前記記憶部は、不揮発性メモリである、
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項８】
前記電圧検出部の検出結果を一時的に記憶するレジスタ部を、さらに有する、
請求項１乃至７のいずれか一つに記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項９】
前記レジスタ部は、タグＩＤをさらに記憶する、
請求項８に記載のパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置。
【請求項１０】
リーダ・ライタと電波を送受信するアンテナと、前記アンテナに接続される半導体装置を有するＩＣタグであって、
前記半導体装置は、
受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成する電源電圧生成部と、
前記生成した電源電圧を検出する電圧検出部と、
所定のデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み部と、
前記電圧検出部の検出する電源電圧に基づいて、前記記憶部のデータ読み出し動作を実行する制御部と、
を備えるＩＣタグ。
【請求項１１】
所定のデータを記憶する記憶部と、前記記憶部のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み部とを有するＩＣタグの読み出しを制御する制御方法であって、
前記ＩＣタグにおいて、
リーダ・ライタから受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成し、
前記生成した電源電圧を検出し、
前記検出する電源電圧に基づいて、前記記憶部のデータ読み出し動作を実行する、
制御方法。
【請求項１２】
前記ＩＣタグのデータ読み出し動作は、前記記憶部から読み出したデータの送信処理を有し、
前記リーダ・ライタは、前記ＩＣタグから前記読み出しデータを受信しなかった場合に、前記データ読み出し動作が失敗であると判定する、
請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記ＩＣタグのデータ読み出し動作は、前記電源電圧の検出結果を送信する処理を有し、
前記リーダ・ライタは、前記ＩＣタグから受信した検出結果において、前記電源電圧が所定値以下であった場合に、前記データ読み出し動作が失敗であると判定する、
請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記リーダ・ライタにおいて、前記データ読み出し動作が失敗であると判定された場合に、
前記リーダ・ライタと前記ＩＣタグとの距離を変更し、
前記リーダ・ライタからＩＣタグへ無線信号をさらに送信する、
請求項１２又は１３に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置、ＩＣタグ及び制御方法に関するものであり、特に、受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成する半導体装置、ＩＣタグ及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工場での物流管理、小売店での物品管理において、商品の固有情報を書き込んだＩＣを有するタグを貼り付けて、その情報を無線アンテナで読み取り、リアルタイムに商品の管理をするために、商品を自動認識する手段としてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に関する技術が注目されている。
【０００３】
前述のＲＦＩＤ用のＩＣタグ（以下、ＩＣタグという）は、無線の電波により、リーダ・ライタとの間でデータの送受信を行うにあたって、電源電圧を無線の電波により生成するため、電池を搭載しない。このようなＩＣタグは一般に"パッシブ型"と呼ばれ、ＩＣタグ内部の回路において、リーダ・ライタから送信される搬送波の一部を整流し、動作するために必要な電源電圧を生成する。この生成した電源電圧によって、ＩＣタグの半導体装置内部の制御用の論理回路、商品の固有情報等が書き込まれる不揮発性メモリ及びリーダ・ライタとのデータの送受信を行うために必要な通信回路等が動作する。
【０００４】
図１１に、従来のパッシブ型のＩＣタグのブロック図を示す。この従来のＩＣタグ１０１は、図に示すように、電源電圧発生回路１１１、受信回路１１２、送信回路１１３、制御回路１１４、チャージポンプ回路１１５、不揮発性メモリ１１６及びアンテナ１２０から構成されている。
【０００５】
図１１の従来のＩＣタグ１０１の動作について説明する。リーダ・ライタ（図示せず）は、ある一定の範囲に対してＩＣタグ１０１が認識可能なフレームパルス（一定の周波数を有するパルス）を含んだ電波を送信する。フレームパルスを含んだ電波を認識可能な範囲内にＩＣタグ１０１が位置すると、ＩＣタグ１０１は、アンテナ１２０によって電波を受信する。電波を受信したＩＣタグ１０１は、電源電圧発生回路１１１において受信した電波を整流し、ＩＣタグ１０１内部の回路を動作させるために必要な電源電圧を生成する。また、ＩＣタグ１０１内部の回路を動作させるのに必要なクロック信号を、電波に含まれたフレームパルスの周波数に基づいて生成すると共に、リーダ・ライタから送信されるライト命令やリード命令等の受信に備えるために、内部回路を初期化する。
【０００６】
ＩＣタグ１０１がリーダ・ライタから送信される命令やデータを含んだ電波を受信すると、受信回路１１２は、受信した電波から命令やデータの信号を復調する。制御回路１１４は、復調された命令やデータを受け取って、受け取った命令の処理を行う。例えば、リード命令の場合には、指定された不揮発性メモリ１１６のアドレスからデータを読み出し、読み出されたデータは送信回路１１３に送られる。送信回路１１３は、受け取ったデータを変調し、搬送波にてアンテナ１２０から送信する。また、ライト命令の場合には、指定された不揮発性メモリ１１６のアドレスに受信したデータを書き込む。不揮発性メモリ１１６の書き込みには、通常１４〜１６Ｖの高電圧を必要とする。そのため、不揮発性メモリ１１６への書き込みを行うための電圧として、電源電圧発生回路１１１で発生した電源電圧をチャージポンプ回路１１５で昇圧することによって得られた電圧を使う。
【０００７】
例えば、非特許文献１には、アンテナ１２０で受信した電波により電源電圧を生成し、その電源電圧によって制御回路１１４、チャージポンプ回路１１５及び不揮発性メモリ１１６が動作し、無線により受信したデータの不揮発性メモリ１１６への書き込みを行う技術が開示されている。
【０００８】
リーダ・ライタが、リード命令によりＩＣタグ１０１内の不揮発性メモリ１１６の読み出しを行う場合、通常、ＩＣタグ１０１からの応答の有無によって、正常に読み出しが行われたか否かを判断する。リーダ・ライタは、リード命令による読み出しデータを受信すると、正常に読み出しが行われたものと判断し、所定の期間経過しても読み出しデータを受信しない場合、正常に読み出しが行われなかったものと判断する。
【０００９】
また、不揮発性メモリ１１６への書き込み、読み出しを制御する制御回路１１４及び読み出しデータを送信する送信回路１１３は、電源電圧発生回路１１１で生成した電源電圧が論理回路の動作可能な電圧値（論理回路動作限界電圧値）以上であれば、正常に動作する。しかし、不揮発性メモリ１１６の読み出しが正常に行われるためには、不揮発性メモリ１１６内の読み出し用の回路が動作可能な電圧値（メモリリード回路動作限界電圧値）以上でなければならない。
【００１０】
ここで、メモリリード回路動作限界電圧値について説明するため、不揮発性メモリの構成について説明する。図１２は、一般的な不揮発性メモリの構成の一例を示している。この例の不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭであり、各メモリセルのフローティングゲートにホットエレクトロンを注入することで、データを記憶する。図に示されるように、この不揮発性メモリは、データを記憶するメモリセルアレイ２１０、行アドレスをデコードする行デコーダ２２０、列アドレスをデコードする列デコーダ２３０、読み出しデータや書き込みデータを入出力するデータ入出力回路２４０を備えている。
【００１１】
メモリセルアレイ２１０は、行方向（横方向）及び列方向（縦方向）に複数のメモリセル２１１が配列されている。メモリセル２１１は、フローティングゲート型のセルであり、フローティングゲート内の電子を制御することでデータを記憶する。メモリセルアレイ２１０には、行方向に複数のワード線２１２が延在しており、列方向に複数のビット線２１３が延在している。メモリセル２１１は、複数のワード線２１２と複数のビット線２１３とが交差する位置にそれぞれ対応して設けられている。それぞれのメモリセル２１１は、コントロールゲートがワード線２１２に接続され、ドレインがビット線２１３に接続され、ソースが接地されている。
【００１２】
例えば、メモリセル２１１にデータを書き込む場合、行デコーダ２２０に行アドレスが入力されて該当するワード線２１２が選択され、列デコーダ２３０に列アドレスが入力されて該当するビット線２１３が選択され、所望のアドレスに対応するメモリセル２１１が選択される。そして、選択されたワード線２１２と選択されたビット線２１３に書き込み電圧が印加される。この書き込み電圧は、チャージポンプ回路１１５で昇圧された高電圧である。高電圧を印加することにより選択されたメモリセル２１１のフローティングゲートの電荷量が変化し、メモリセル２１１にデータが書き込まれる。
【００１３】
また、メモリセル２１１のデータを読み出す場合、書き込み時と同様にして、所望のアドレスに対応するメモリセル２１１を選択する。そして、選択されたワード線２１２によりメモリセル２１１のコントロールゲートに読み出し電圧が印加され、選択されたビット線２１３によりメモリセル２１１のドレインに読み出し電圧が印加される。この読み出し電圧は、書き込み電圧よりも低い電圧であり、チャージポンプ回路１１５で昇圧されない電圧である。そうすると、メモリセル２１１のフローティングゲートの電荷（記憶されたデータ）によって閾値電圧が異なるため、ドレイン−ソース間の導通もしくは非導通によりデータが読み出される。例えば、データの書き込みによりメモリセルの閾値電圧が引き上げられている場合、低い電圧を印加してもメモリセルは導通しないため、データが書き込まれていることがわかるのである。
【００１４】
メモリセル２１１の書き込みや読み出しを行うための行デコーダ２２０や列デコーダ等の回路は、インバータ２２１，２３１のようなトランジスタにより構成され、インバータ２２１，２３１の出力端子がワード線２１２，ビット線２１３に接続されている。インバータ２２１，２３１のトランジスタは、上記のように書き込み時に高電圧を印加するため、高電圧に耐えられる高耐圧トランジスタが用いられる。一般的に、高耐圧トランジスタは、通常のトランジスタに比べて閾値が高くなる。すなわち、高耐圧トランジスタを動作させるために必要な電源電圧は、通常のトランジスタよりも高い電圧となる。例えば、書き込み電圧が１５Ｖの回路では、閾値は１．５Ｖ程度である。
【００１５】
したがって、不揮発性メモリ１１６にデータを書き込む場合は、昇圧された高電圧が必要であり、不揮発性メモリ１１６からデータを読み出す場合は、行デコーダ２２０等の高耐圧トランジスタが動作するような電圧が必要となる。この読み出し時の動作電圧の最小値が、メモリリード回路動作限界電圧値である。
【００１６】
図１３に、無線の電波により生成した電源電圧と論理回路及び不揮発性メモリの読み出し動作並びにリーダ・ライタのＩＣタグの読み出し動作の関係を示す。
【００１７】
生成した電源電圧が、論理回路動作限界電圧値より小さい場合には、論理回路及び不揮発性メモリの読み出し動作の両方とも正常に動作することができない。すなわち、リーダ・ライタからのリード命令に対して、読み出しを制御する制御回路等が動作できないため、ＩＣタグはリーダ・ライタに対して応答することができない。従って、リーダ・ライタからＩＣタグの読み出し動作は失敗となる（この場合のリーダ・ライタのＩＣタグの読み出し動作は「×」とする）。
【００１８】
また、生成した電源電圧が、論理回路動作限界電圧値〜メモリリード回路動作限界電圧値である場合には、論理回路は動作することができるが、不揮発性メモリの正常な読み出しはできない。すなわち、リーダ・ライタからのリード命令に対して、ＩＣタグはリーダ・ライタの命令に従って動作はするが、不揮発性メモリの読み出しが正常に行われず、誤った読み出しデータをリーダ・ライタに送信してしまう。したがって、ＩＣタグにおいて読み出し動作は失敗しているにもかかわらず、リーダ・ライタにおいてＩＣタグの読み出し動作はみかけ上正常に終了する（この場合のリーダ・ライタのＩＣタグの読み出し動作は「△」とする）。
【００１９】
また、生成した電圧がメモリリード回路動作限界電圧値以上である場合には、論理回路及び不揮発性メモリの読み出し動作の両方とも正常に動作できる。すなわち、リーダ・ライタからのリード命令に対して、不揮発性メモリの正常な読み出しが行われるため、リード命令に対する読み出しデータが正しいデータとなる。従って、リーダ・ライタからＩＣタグの読み出し動作は成功となる（この場合のリーダ・ライタのＩＣタグの読み出し動作は「○」とする）。
【非特許文献１】ウド・カートハウス（Ｕｄｏ  Ｋａｒｔｈａｕｓ）他著、「フリー・インテグレーテッド・パッシブ・ユーエイチエフ・アールエフアイディー・トランスポンダー・アイシー・ウィズ・１６．７マイクロワット・ミニマム・アールエフ・インプット・パワー（Ｆｕｌｌｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐａｓｓｉｖｅ  ＵＨＦ  ＲＦＩＤ  Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ  ＩＣ  Ｗｉｔｈ  １６．７−μＷ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  ＲＦ  Ｉｎｐｕｔ  Ｐｏｗｅｒ）」、アイイーイーイー・ジャーナル・オブ・ソリッド−ステート・サーキッツ（ＩＥＥＥ  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ）、ＶＯＬ．３８、ＮＯ．１０、２００３年１０月、ｐ．１６０２−１６０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
このように、ＩＣタグにおいて生成した電源電圧が論理回路動作限界電圧値〜メモリリード回路動作限界電圧値である場合には、リーダ・ライタからのリード命令に対して正常に読み出しが行われないのにもかかわらず、リーダ・ライタでは、ＩＣタグの読み出し動作が正常に終了したと判断してしまう。
【００２１】
すなわち、ＩＣタグで生成した電源電圧が論理回路動作限界電圧値〜メモリリード回路動作限界電圧値であれば、ＩＣタグの不揮発性メモリの読み出し回路は正常に動作しないが、論理回路は正常に動作するため、ＩＣタグからリード命令に対する応答があるため、リーダ・ライタは、読み出したデータが正しいデータであるとして処理してしまうのである。
【００２２】
したがって、ＩＣタグから読み出したデータが誤ったデータの可能性があり、データの信頼性が低いという問題がある。ＩＣタグから受信した読み出しデータが誤ったデータの場合、誤動作の原因となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明にかかるパッシブ型ＲＦＩＤ用の半導体装置は、受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成する電源電圧生成部と、前記生成した電源電圧を検出する電圧検出部と、所定のデータを記憶する記憶部と、前記記憶部のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み部と、前記電圧検出部の検出する電源電圧に基づいて、前記記憶部のデータ読み出し動作を実行する制御部と、を備えるものである。
【００２４】
この半導体装置によれば、電源電圧に基づいてデータの読み出し動作を実行するため、電源電圧がデータの読み出し動作が可能な電圧であるような場合に、読み出し動作を実行できるようになる。これにより、読み出し動作を確実に行うことができ、読み出しデータの信頼性を向上することができる。
【００２５】
本発明にかかるＩＣタグは、リーダ・ライタと電波を送受信するアンテナと、前記アンテナに接続される半導体装置を有するＩＣタグであって、前記半導体装置は、受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成する電源電圧生成部と、前記生成した電源電圧を検出する電圧検出部と、所定のデータを記憶する記憶部と、前記記憶部のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み部と、前記電圧検出部の検出する電源電圧に基づいて、前記記憶部のデータ読み出し動作を実行する制御部と、を備えるものである。
【００２６】
このＩＣタグによれば、電源電圧に基づいてデータの読み出し動作を実行するため、電源電圧がデータの読み出し動作が可能な電圧であるような場合に、読み出し動作を実行できるようになる。これにより、読み出し動作を確実に行うことができ、読み出しデータの信頼性を向上することができる。
【００２７】
本発明にかかる制御方法は、所定のデータを記憶する記憶部と、前記記憶部のデータの読み出しとデータの書き込みとでそれぞれ動作電圧が異なる読み出し／書き込み部とを有するＩＣタグの読み出しを制御する制御方法であって、前記ＩＣタグにおいて、リーダ・ライタから受信した無線信号に基づいて電源電圧を生成し、前記生成した電源電圧を検出し、前記検出する電源電圧に基づいて、前記記憶部のデータ読み出し動作を実行するものである。
【００２８】
この制御方法によれば、電源電圧に基づいてデータの読み出し動作を実行するため、電源電圧がデータの読み出し動作が可能な電圧であるような場合に、読み出し動作を実行できるようになる。これにより、読み出し動作を確実に行うことができ、読み出しデータの信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、読み出し動作を確実に実行し、読み出しデータの信頼性を向上することができる半導体装置、ＩＣタグ及び制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
発明の実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１にかかるＩＣタグを用いた通信システムについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグ及び通信システムは、ＩＣタグで生成する電源電圧がメモリリード回路動作限界電圧値より大きい場合に読み出し動作を実行することを特徴としている。
【００３１】
図１を用いて、本実施形態にかかるＩＣタグを用いた通信システムの構成について説明する。この通信システムは、図に示されるように、ＩＣタグ１とリーダ・ライタ２とを備えている。この通信システムでは、ＩＣタグ１とリーダ・ライタ２とが無線により通信を行う。
【００３２】
リーダ・ライタ２は、例えば、コンピュータ（不図示）と通信可能に接続されており、このコンピュータの指示に従って、リーダ・ライタ２は、ＩＣタグ１内の記憶回路に所定のデータを書き込んだり、書き込まれたデータやＩＣタグ１の識別子であるタグＩＤ等をＩＣタグ１から読み出したりする。
【００３３】
ＩＣタグ１にデータの書き込みや読み出しを行う場合、例えば、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１との距離を近づけると、リーダ・ライタ２は、ＩＣタグ１へ電波を送信し、ＩＣタグ１は、この電波を整流して電源電圧を生成する。そして、リーダ・ライタ２は、コンピュータから取得した命令をＩＣタグ１へ送信し、ＩＣタグ１は、この命令を受信してＩＣタグ１内の記憶回路へデータの書き込みや読み出しを行う。
【００３４】
本実施形態に係るＩＣタグ１は、例えば、パッシブ型（電池を内蔵しないもの）であるため、ＩＣタグ１の内部（後述する電源電圧発生回路１１）で、リーダ・ライタ２から送信される電波を整流して電源電圧を生成する必要がある。ＩＣタグ１の内部で生成できる電圧値の大小は、通常、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１の距離に依存する。従って、ＩＣタグ１とリーダ・ライタ２が通信するためには、リーダ・ライタ２から送信される電波を受信してＩＣタグ１内の半導体装置１０が動作することができる電源電圧値を生成できる距離の範囲内（図１の通信可能範囲内３）にＩＣタグ１が位置している必要がある。
【００３５】
次に、図２のブロック図を用いて、本実施形態にかかるＩＣタグの構成について説明する。このＩＣタグ１は、図に示されるように、半導体装置１０、アンテナ２０を備えており、半導体装置１０とアンテナ２０とは、アンテナ端子２１を介して接続されている。また、半導体装置１０は、電源電圧発生回路１１、受信回路１２、送信回路１３、電圧検出回路１４、制御回路１５、記憶回路１６を備えている。
【００３６】
アンテナ２０は、リーダ・ライタ２との間で、データを含んだ電波を送受信するアンテナであり、リーダ・ライタ２が送信する電波の周波数等に応じた特性を有している。電源電圧発生回路１１は、アンテナ２０によって受信された電波を整流し、電波の振幅に基づいた電源電圧を生成する。生成した電源電圧は、受信回路１２や送信回路１３、電圧検出回路１４、制御回路１５、記憶回路１６等に供給される。
【００３７】
受信回路１２は、アンテナ２０によって受信された電波を復調し、復調信号（受信データ）に変換する。この復調信号は、制御回路１５へ出力される。送信回路１３は、制御回路１５によって生成されたデータ信号を変調し、変調信号に変換する。そして、この変調信号は、電波としてアンテナ２０を介しリーダ・ライタ２へ送信される。
【００３８】
電圧検出回路１４は、電源電圧発生回路１１で生成された電源電圧とあらかじめ決められた基準電圧との比較を行い、この電圧比較結果を制御回路１５へ出力する。この基準電圧は、例えば、メモリリード回路動作限界電圧値であり、詳細については後述する。電圧検出回路１４の一例として、メモリリード回路動作限界電圧値を閾値とするインバータを利用した例があげられる。例えば、このインバータの閾値をメモリリード回路動作限界電圧値となるように設定する。インバータの入力に電源電圧発生回路１１にて生成した電源電圧を入力する。入力された電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以下の場合には、インバータは"１"を出力する。一方、入力された電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上の場合には、インバータの出力は反転し、"０"を出力する。電圧検出回路１４は、このインバータの出力を電圧比較結果として、制御回路１５に出力する。
【００３９】
制御回路１５は、受信回路１２によって生成された復調信号を復号化して命令の抽出や解析を行い、この命令に基づいて記憶回路１６の書き込みや読み出しを行う命令実行部である。本実施形態の制御回路１５は、受信した命令がリード命令の場合、電圧検出回路１４の電圧比較結果に基づいて記憶回路１６の読み出し動作を実行する。
【００４０】
制御回路１５は、受信した命令に応じて、記憶回路１６の書き込み動作や読み出し動作を制御するためにライト許可信号やリード許可信号をオン／オフしたり、読み出し／書き込みアドレスをアドレス信号により入力したり、読み出し／書き込みデータをデータ信号により入出力したりする。
【００４１】
また、制御回路１５は、記憶回路１６から読み出したデータ等（命令の実行結果である応答データ等）をリーダ・ライタ２へ送信するためのデータ信号（送信データ）を生成する。制御回路１５は、このデータ信号を送信回路１３へ出力する。制御回路１５の内部構成については、後述する。
【００４２】
記憶回路１６は、リーダ・ライタ２から受信したデータを記憶するメモリであり、例えば、不揮発性メモリである。記憶回路１６は、制御回路１５の制御に従って、データを記憶したり、記憶しているデータを出力したりする。例えば、記憶回路１６は、タグＩＤの記憶も可能である。記憶回路１６は、不揮発性メモリとして、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）やフラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ＲＡＭ）、ＯＵＭ（Ｏｖｏｎｉｃ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｍｅｍｏｒｙ）等であってもよい。
【００４３】
次に、図３を用いて、本実施形態に係るＩＣタグ１が動作するために必要な電源電圧の大小関係について説明する。図に示すように、この例では、電圧値の大小により、領域Ａ〜Ｃの３つの領域に区別する。領域Ａ〜Ｃは、それぞれ論理回路動作限界電圧値、メモリリード回路動作限界電圧値、電圧リミッタ制限値により区分されている。
【００４４】
領域Ａの電圧値は、生成した電源電圧値が論理回路動作限界電圧値より小さい範囲の電圧値である。論理回路動作限界電圧値とは、論理回路が動作することができる最小の電源電圧値である。例えば、論理回路動作限界電圧値は、約０．５Ｖである。したがって、領域Ａの範囲内の電源電圧値では、論理回路は動作しない。例えば、図２の受信回路１２、送信回路１３、制御回路１５は、論理回路で構成されているため、この電源電圧値では、動作することができない。つまり、電源電圧値が論理回路動作限界電圧値より小さければ、ＩＣタグ１は、リーダ・ライタ２からのデータの受信、リーダ・ライタ２へのデータの送信及びデータの書き込み又は読み出しの動作を行うことができない。
【００４５】
領域Ｂの電圧値は、生成した電源電圧値が論理回路動作限界電圧値〜メモリリード回路動作限界電圧値までの範囲の電圧値である。メモリリード回路動作限界電圧値とは、論理回路は正常に動作することができるが、不揮発性メモリ（記憶回路１６）からのデータの読み出しを正常に行うことができない電源電圧値である。
【００４６】
一般的に、不揮発性メモリの書き込みの際に必要な電圧値は、読み出しの際に必要な電圧値（論理回路動作限界電圧値と同程度）に比べて大きい。この書き込み電圧値が必要な値以上でなければ、正常な書き込み動作をすることができない。そのため、本実施形態に係る記憶回路１６は、生成した電源電圧を昇圧し書き込み時に必要な電圧値を作り出すためのチャージポンプ回路（後述するチャージポンプ回路５１）を内蔵している。前述したように、書き込みや読み出しを行うための回路（読み出し／書き込み回路）は、高電圧に耐えうる高耐圧用の素子が用いられるため、読み出しを行う場合でも、論理回路の動作電圧よりも高い動作電圧（メモリリード回路動作限界電圧値）が必要となる。
【００４７】
したがって、領域Ｂの範囲内の電源電圧値では、論理回路は正常に動作可能であるが、記憶回路１６への読み出し動作を正常に行うことはできない。つまり、電源電圧値が論理回路動作限界電圧値〜メモリリード回路動作限界電圧値までの範囲の場合、ＩＣタグ１は、リーダ・ライタ２からのデータの受信、リーダ・ライタ２へのデータの送信を行うことはできるが、データの読み出しの動作を行うことができない。
【００４８】
領域Ｃの電圧値は、生成した電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値〜電圧リミッタによる制限値までの範囲の電圧値である。電圧リミッタ制限値とは、回路を構成するトランジスタの耐圧値である。領域Ｃの範囲内の電源電圧値では、メモリリード回路動作限界電圧値以上であるので、記憶回路１６への読み出し動作を正常に行うことができる。つまり、電源電圧値が、メモリリード回路動作限界電圧値以上の場合、ＩＣタグ１は、リーダ・ライタ２からのデータの受信、リーダ・ライタ２へのデータの送信、データの読み出しを正常に行うことができる。尚、電源電圧値が、電圧リミッタによる制限値以上の場合、回路を構成するトランジスタが破壊されてしまう。
【００４９】
図４は、本実施形態に係るＩＣタグ１に用いられる制御回路１５の構成を示すブロック図である。制御回路１５は、図４に示すように、クロック生成回路４１、電圧比較結果制御回路４２、送信制御回路４３及びメモリ制御回路４４から構成されている。
【００５０】
クロック生成回路４１は、リーダ・ライタ２から送信される電波に含まれる一定の周波数を有するフレームパルスに基づいてクロックを生成し、メモリ制御回路４４等の他の回路に生成したクロックを供給する。
【００５１】
電圧比較結果制御回路４２は、リーダ・ライタ２から送信される命令がリード命令であるか否かを判断し、リード命令である場合には、電圧検出回路１４の電圧比較結果に基づいてイネーブル信号をメモリ制御回路４４に出力する。具体的には、リード命令であって、電圧比較結果が"０"であれば、正常な読み出し動作が可能であるため、イネーブル信号を活性化する。一方、リード命令であって、電圧比較結果が"１"であれば、正常な読み出し動作が不可能であるため、イネーブル信号を非活性化する。
【００５２】
送信制御回路４３は、リーダ・ライタ２からのリード命令に対する読み出しデータや電圧検出回路１４の電圧比較結果等の送信データを送信回路１３へ出力する。メモリ制御回路４４は、リーダ・ライタ２から送信される命令、アドレス及びデータを受け取り、記憶回路１６への書き込み又は読み出し処理の制御を行う。但し、書き込み又は読み出し処理は、電圧比較結果制御回路４２から出力されるイネーブル信号が活性化している場合のみ行われる。また、メモリ制御回路４４は、リード命令に対して読み出したデータを送信制御回路４３に出力する。
【００５３】
図５は、本実施形態に係るＩＣタグ１に用いられる記憶回路１６の構成を示すブロック図である。記憶回路１６は、図５に示すように、チャージポンプ回路５１及び記憶部５２から構成されている。チャージポンプ回路５１は、電源電圧発生回路１１にて生成した電源電圧を、記憶部５２への書き込みの際に必要な電圧まで昇圧する。記憶部５２は、チャージポンプ回路５１によって昇圧した書き込み電圧を用いて、制御回路１５から出力される制御信号に従って書き込み処理が行われる。また、読み出し処理の場合には、電源電圧発生回路１１にて生成した電源電圧をそのまま使用して読み出し処理が行われる。尚、電圧の切替えには、ライト許可信号及びリード許可信号に基づいて制御される。
【００５４】
記憶部５２は、例えば、図１２で示したような不揮発性メモリである。すなわち、記憶部５２は、メモリセルアレイ等である記憶領域５２ａと、行デコーダや列デコーダ等である読み出し／書き込み回路５２ｂを有している。記憶部５２は、読み出し／書き込み回路５２ｂが、上述のように書き込み電圧の高電圧に耐えうるように高耐圧の素子により形成されるため、読み出し時の動作電圧も論理回路の動作電圧よりも高くなる。すなわち、読み出し／書き込み回路５２ｂは、記憶領域５２ａのデータの読み出しとデータの書き込みとをそれぞれ動作電圧が異なる。
【００５５】
次に、図６のフローチャートを用いて、本実施形態にかかる通信システムにおける、データ読み出しの動作について説明する。図６は、リーダ・ライタ２がＩＣタグ１からデータを読み出す際の動作を示している。
【００５６】
リーダ・ライタ２がＩＣタグ１から読み出しを行う場合には、「フレームパルスのみを含んだ電波の送信（Ｓ６０１）」→「リード命令、読み出し先アドレスの送信（Ｓ６０２）」を行い、読み出しデータの受信の有無によって正常に読み出しが行われたか否かの判断をする。以下、フローに沿って詳細に説明する。
【００５７】
まず、リーダ・ライタ２はＩＣタグ１へ電波を送信し（Ｓ６０１）、ＩＣタグ１は電源電圧を生成する（Ｓ６１１）。ＩＣタグ１は、リーダ・ライタ２から送信されたフレームパルスのみを含んだ電波を受信すると、電源電圧発生回路１１で電源電圧を生成すると共に、内部回路の初期化や、クロック生成回路４１によるクロック信号の生成を行う。
【００５８】
次いで、ＩＣタグ１は、電圧比較結果を生成する（Ｓ６１２）。ＩＣタグ１の電圧検出回路１４は、電源電圧発生回路１１で生成した電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上であるか否かを判定し、電圧比較結果を生成する。電圧検出回路１４は、電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上である場合には電圧比較結果として"０"を生成（出力）す、電源電圧がメモリリード回路動作限界電圧値以下の場合には、電圧比較結果として"１"を生成（出力）する。
【００５９】
次いで、一定期間経過後、リーダ・ライタ２からＩＣタグ１の読み出し処理が行われる。リーダ・ライタ２はＩＣタグ１へリード命令と読み出し先アドレスを送信し（Ｓ６０２）、ＩＣタグ１は、このリード命令と読み出し先アドレスを受信する（Ｓ６１５）。
【００６０】
次いで、ＩＣタグ１は電圧比較結果を判定する（Ｓ６１６）。ＩＣタグ１の電圧比較結果制御回路４２は、受信した命令がリード命令であると判断した場合、電圧検出回路１４から出力されている電圧比較結果を参照し、この電圧比較結果が"０"かどうか判定する。
【００６１】
ＩＣタグ１は、Ｓ６１６において、電圧比較結果が"０"である場合には、読み出し処理を行う（Ｓ６１７）。ＩＣタグ１の電圧比較結果制御回路４２は、電圧検出回路１４の電圧比較結果が"０の場合、イネーブル信号を活性化させて、記憶回路１６の読み出し動作を許可する。メモリ制御回路４４は、記憶部５２からデータを読み出すために必要なリード許可信号やアドレス信号等を制御し、リーダ・ライタ２により指定されたアドレスに記憶されているデータを読み出す。
【００６２】
次いで、ＩＣタグ１は、読み出したデータをリーダ・ライタ２に送信する（Ｓ６１８）。ＩＣタグ１は、メモリ制御回路４４によって読み出されたリードデータを、送信制御回路４３を経由して、送信回路１３よりリーダ・ライタ２に送信する。
【００６３】
また、ＩＣタグ１は、Ｓ６１６において、電圧比較結果が"１"である場合には、読み出し処理を中止する（Ｓ６１９）。すなわち、ＩＣタグ１は、データの送信を行わない。ＩＣタグ１の電圧比較結果制御回路４２は、電圧検出回路１４の電圧比較結果が"１の場合、イネーブル信号を非活性化させて、記憶回路１６の読み出し動作を許可しない。メモリ制御回路４４は、イネーブル信号が非活性化のため、読み出し動作を行わず、リーダ・ライタ２へのデータの送信も行わない。
【００６４】
次いで、リーダ・ライタ２は、リード命令送信（Ｓ６０２）の後の一定期間内にＩＣタグ１からリードデータを受信したか否か判定する（Ｓ６０３）。リーダ・ライタ２は、Ｓ６０３において、一定期間内にＩＣタグ１からリードデータを受信している場合、読み出し処理が正常に行われたものと判断し、処理を正常に終了する（Ｓ６０４）。
【００６５】
また、リーダ・ライタ２は、Ｓ６０３において、一定期間内にＩＣタグ１からリードデータを受信しない場合、電源電圧の生成不足によりＩＣタグ１の読み出し処理が失敗していると判断する（Ｓ６０５）。次いで、リーダ・ライタ２は、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１との距離の変更等を試みた後（Ｓ６０６）、Ｓ６０１からの読み出し処理を再度実行する。
【００６６】
このように、ＩＣタグの電源電圧が、正常にデータの読み出し動作が可能な電圧の場合にのみデータの読み出しを行うことにより、ＩＣタグでは読み出し動作を確実に行うことができる。電源電圧が、所定の電圧以下の場合、データの読み出しを行わずにリーダ・ライタへ応答しないことにより、ＩＣタグからリーダ・ライタへ誤った読み出しデータの送信を防止することができる。よって、ＩＣタグからリーダ・ライタへ送信する読み出しデータが正しいデータであることを保障し、データの信頼性を向上することができる。したがって、リーダ・ライタで誤ったデータを処理することがなくなり、誤動作を防止することができる。
【００６７】
また、リーダ・ライタは、リード命令に対しＩＣタグから所定の期間応答がないことにより、電源電圧不足により読み出し処理が失敗していると判断できるため、リーダ・ライタとＩＣタグ間の距離を近づける等、電源電圧の生成不足を解消するための対策をすることが可能となり、再実行後の読み出し処理おいて、同じ原因による再度の失敗を抑制することができる。
【００６８】
発明の実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかるＩＣタグを用いた通信システムについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグ及び通信システムは、ＩＣタグに記憶回路以外の一時保持回路を有することを特徴としている。尚、本実施形態にかかる通信システムは、図１と同様の構成であるため説明を省略し、ここではＩＣタグの構成について説明する。
【００６９】
図７は、本実施形態にかかるＩＣタグの構成を示すブロック図である。図７において、図２と同一の符号を付されたものは同様の要素であり、それらの説明を省略する。このＩＣタグ１は、図２の構成に加えて、制御回路１５にレジスタ１７を有している。また、制御回路１５のその他の構成は、図４と同様であり、記憶回路１６の構成は図５と同様である。
【００７０】
レジスタ１７は、一時保持回路の一例であり、例えば、電圧検出回路１４の電圧比較結果を一時的に保持する。また、レジスタ１７は、複数の電圧比較結果を保持したり、その他の情報を保持することも可能である。
【００７１】
記憶回路１６からデータを読み出す場合、リード許可信号やアドレス信号のオン／オフ等、読み出し制御が必要であるが、レジスタ１７からデータを取得する場合は、このような読み出し制御が必要ない。記憶部５２の読み出し／書き込み回路５２ｂを動作させる必要もない。また、レジスタ１７は、制御回路１５内のトランジスタと同じ論理回路（トランジスタ）で構成されている。したがって、ＩＣタグ１の電源電圧が、論理回路動作可能な電圧、つまり、領域Ｂの電圧値（論理回路動作限界電圧値〜メモリリード回路動作限界電圧値）であっても、レジスタ１７のデータを取得することができる。レジスタ１７を利用することにより、低い消費電力、かつ、高速な読み出しが可能になる。
【００７２】
次に、図８のフローチャートを用いて、本実施形態にかかる通信システムにおける、データ読み出しの動作について説明する。図８は、リーダ・ライタ２がＩＣタグ１からデータを読み出す際の動作を示している。図８において、図６と同一の符号を付されたものは同様の処理であり、それらの説明を省略する。
【００７３】
本実施形態は、図６と異なり、リーダ・ライタ２から電波を送信し（Ｓ６０１）、ＩＣタグ１において、電源電圧を生成した後（Ｓ６１１）、電圧比較結果をレジスタ１７に格納する（Ｓ６１３）。ＩＣタグ１の電圧検出回路１４の電圧比較結果をレジスタ１７に一時的に保持しておく。次いで、リーダ・ライタ２からリード命令と読み出し先アドレスが送信され（Ｓ６０２）、ＩＣタグ１において、リード命令受信後（Ｓ６１５）、電圧比較結果を判定する（Ｓ６１６）。このとき、レジスタ１７に保持された電圧比較結果を取得し、判定する。そして、このレジスタ１７の値に基づいて、読み出し処理実行（Ｓ６１７）、リードデータの送信する（Ｓ６１８）。もしくは読み出し処理を中止（Ｓ６１９）する。リーダ・ライタ２では、リードデータ受信の判定（Ｓ６０３）に基づいて、読み出し処理を正常に終了する（Ｓ６０４）。もしくは、読み出し処理の失敗と判断（Ｓ６０５）し、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１との距離を変更する（Ｓ６０６）。
【００７４】
このように、電圧比較結果をＩＣタグの一時保持回路に保持することにより、任意の時点の電圧比較結果を利用することが可能になる。図８のように、レジスタの電圧比較結果に基づいて、ＩＣタグにおける読み出し動作の有無を制御することができる。また、ＩＣタグで電圧比較結果を判定せずに、レジスタに保持した電圧比較結果をリードデータと共にリーダ・ライタへ送信し、リーダ・ライタにおいて、電圧比較結果に基づいてリードデータを処理することもできる。例えば、ＩＣタグからリーダ・ライタへ送信するデータには、通信エラーチェック用にＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）ビットが含まれており、リーダ・ライタ側でこのＣＲＣビットをチェックすることで通信データの信頼性を確保している。このＣＲＣビットにさらに読み出し時の電圧比較結果を付加して、ＩＣタグからリーダ・ライタへ送信することにより、通信エラーのチェックとともに、読み出し動作の正常性をチェックすることができるため、読み出したデータの信頼性をさらに向上することができる。
【００７５】
例えば、レジスタに、ＩＣタグで電源電圧生成が開始されてから複数の期間経過後の電圧比較結果をその時刻等とともに履歴情報として保持しておくこともできる。特に、ＩＣタグ１は、無線の電波により電源電圧を生成するため、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１の周囲の環境の変化に、生成する電源電圧値も容易に影響を受けてしまう。したがって、複数時刻の電圧比較結果を履歴情報として保持しておくことで、電圧比較結果を有効に活用し、システムの環境に適した動作を行うことができる。例えば、ベルトコンベア等でＩＣタグが移動するようなシステムにおいて、レジスタに保持した履歴情報を、あらかじめリーダ・ライタに記憶しておけば、その後、履歴情報に基づいてＩＣタグの読み出し動作を効率よく行うことができる。特に、速い速度でＩＣタグが移動する場合、より高速に読み出し動作を行う必要があり、履歴情報に基づいて適切な位置でリード命令を実行することにより、正確な処理が可能になる。
【００７６】
発明の実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３にかかるＩＣタグを用いた通信システムについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグ及び通信システムは、ＩＣタグで電源電圧値を判定した電圧比較結果をリーダ・ライタが取得することを特徴としている。尚、本実施形態にかかる通信システムは、図１と同様の構成であり、ＩＣタグは図７と同様の構成であるため説明を省略し、ここでは通信システムの動作について説明する。
【００７７】
図９は、本実施形態にかかる通信システムにおける、データ読み出しの動作を示すフローチャートである。図９において、図６及び図８と同一の符号を付されたものは同様の処理であり、それらの説明を省略する。
【００７８】
図９は、リーダ・ライタ２がＩＣタグ１から取得する電圧比較結果に基づいてデータを読み出しを行う例である。図９に示すように、まず、リーダ・ライタ２から電波を送信し（Ｓ６０１）、ＩＣタグ１において、電源電圧を生成した後（Ｓ６１１）、電圧比較結果をレジスタ１７に格納する（Ｓ６１３）。次いで、リーダ・ライタ２は、リード命令の送信前に、電圧比較結果を読み出す命令を、ＩＣタグ１に送信する（Ｓ８０１）。ＩＣタグ１は、電圧比較結果を読み出す命令を受信し（Ｓ８１１）、レジスタ１７に格納してある電圧比較結果を読み出して（Ｓ８１２）、読み出した電圧比較結果をリーダ・ライタ２に送信する（Ｓ８１３）。次いで、リーダ・ライタ２は、電圧比較結果を受信し（Ｓ８０２）、電圧比較結果が"０"であるか否かを判定する（Ｓ８０３）。
【００７９】
リーダ・ライタ２は、Ｓ８０３において、電圧比較結果が"０"である場合には、電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上であり、正常な読み出し動作ができると判断し、ＩＣタグ１に対してリード命令、読み出し先アドレスを送信する（Ｓ６０２）。また、リーダ・ライタ２は、Ｓ８０３において、電圧比較結果が"０"である場合には、電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上ではなく、電源電圧の生成不足によって正常な読み出し動作ができないものと判断する（Ｓ６０５）。その場合には、電源電圧発生回路１１で生成する電源電圧をもっと大きくする必要があるので、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１の距離を変更する等し（Ｓ６０６）、リード命令を送信する前に再度データを含まない電波の送信を行う（Ｓ６０１）。
【００８０】
このように、リーダ・ライタからリード命令を送信する前に、あらかじめＩＣタグから電圧比較結果を取得することにより、ＩＣタグの電源電圧が生成不足であることを検出することができ、リーダ・ライタから無駄なリード命令の送信を防止することが可能となる。また、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１間の距離等を変更し、ＩＣタグの電源電圧が十分な値になった場合に、リード命令を送信し読み出し処理を確実に実行することができる。さらに、ＩＣタグのレジスタに保持した電圧比較結果を読み出すため、ＩＣタグの記憶回路から読み出す場合と比べて、低消費電力かつ高速な読み出しが可能である。つまり、レジスタを利用することで、ＩＣタグとリーダ・ライタの距離が、論理回路動作電圧の生成可能な範囲であれば、電圧比較結果の読み出しを行うことができる。
【００８１】
発明の実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４にかかるＩＣタグを用いた通信システムについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグ及び通信システムは、ＩＣタグの一時保持領域に電圧比較結果とタグＩＤを保持することを特徴としている。尚、本実施形態にかかる通信システムは、図１と同様の構成であり、ＩＣタグは図７と同様の構成であるため説明を省略する。本実施形態では、ＩＣタグ１のレジスタ１７にタグＩＤを保持する。
【００８２】
図１０は、本実施形態にかかる通信システムにおける、データ読み出しの動作を示すフローチャートである。図１０において、図６、図８及び図９と同一の符号を付されたものは同様の処理であり、それらの説明を省略する。
【００８３】
図１０は、図９の読み出し動作の前に、リーダ・ライタ２がＩＣタグ１からタグＩＤの読み出しを行う例である。図１０に示すように、まず、リーダ・ライタ２から電波を送信し（Ｓ６０１）、ＩＣタグ１において、電源電圧を生成した後（Ｓ６１１）、電圧比較結果をレジスタ１７に格納する（Ｓ６１３）。また、Ｓ６１３において、記憶回路１６からタグＩＤを読み出しレジスタに格納する。例えば、電源電圧発生回路１１で生成する電源電圧が、論理回路の動作電圧以上になると、電源電圧発生回路１１から制御回路１５等へリセット信号が出力される。制御回路１５は、このリセット信号が入力されたとき、記憶回路１６からタグＩＤを読み出し、レジスタ１７へ保持する。
【００８４】
リーダ・ライタ２は、電圧比較結果を読み出す命令等により電圧比較結果を取得し、電圧比較結果を判定する（Ｓ９０１）。リーダ・ライタ２は、Ｓ９０１において、電圧比較結果が"０"である場合には、電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上であり、正常な読み出し動作ができると判断し、ＩＣタグ１に対してタグＩＤリード命令を送信する（Ｓ９０２）。また、リーダ・ライタ２は、Ｓ９０１において、電圧比較結果が"０"である場合には、電源電圧値がメモリリード回路動作限界電圧値以上ではなく、電源電圧の生成不足によって正常な読み出し動作ができないものと判断し、再度、電波の送信を行う（Ｓ６０１）。
【００８５】
次いで、ＩＣタグ１は、タグＩＤリード命令を受信し（Ｓ９１１）、レジスタ１７に格納してあるタグＩＤを読み出して（Ｓ９１２）、タグＩＤをリーダ・ライタ２に送信した後（Ｓ９１３）、電圧比較結果をレジスタ１７に格納する（Ｓ９１４）。その後、図９のＳ８０１〜Ｓ８０３，Ｓ８１１〜Ｓ８１３，Ｓ６０２，Ｓ６０５，Ｓ６０６と同様にして、リーダ・ライタ２は、電圧比較結果を読み出す命令により電圧比較結果を取得し、この電圧比較結果に基づいて、リード命令の送信、もしくは距離の変更等を行う。
【００８６】
このように、ＩＣタグのレジスタにタグＩＤを保持し、リーダ・ライタから読み出すことにより、ＩＣタグの記憶回路からタグＩＤを読み出す場合と比べて、低消費電力かつ高速な読み出しが可能である。例えば、ＩＣタグの記憶回路１６からリードデータを送信する場合、制御回路１５でデータを読み出し、読み出したデータを送信バッファに蓄積しながら、送信処理が行われる。この送信バッファよりもタグＩＤのデータ長が長いと、データの読み出す処理と、読み出しデータを送信バッファに格納する処理を複数回行う必要がある。本実施形態のように、レジスタを用いた場合には、これらの処理が不要になり、レジスタから直接タグＩＤを送信できるため、高速に読み出すことができるのである。
【００８７】
また、リーダ・ライタにおいて、電圧比較結果に基づいてＩＣタグのタグＩＤの読み出しを行うことにより、無駄なタグＩＤリード命令の送信を防止し、タグＩＤの読み出し動作を確実に行うことができる。タグＩＤのようなビット列（例えば、１２８ビット）に比べて電圧比較結果は１ビットでよいため、より高速に読み出すことができる。例えば、通信システムに複数のＩＣタグが存在する場合、アンチコリジョン処理が必要となる。アンチコリジョン処理では、複数のＩＣタグからタグＩＤを読み出し、通信するタグを特定するため、場合によっては、全ＩＣタグ数分、タグＩＤの読み出しが行われることになる。このため、タグＩＤの読み出しを高速にすることで、アンチコリジョンにかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００８８】
尚、本実施形態では、レジスタに電圧比較結果やタグＩＤを無条件に格納したが、リーダ・ライタからの命令に従ってこれらの情報をレジスタに格納してもよい。例えば、所定のデータを記憶回路からレジスタに読み出すための命令を、リーダ・ライタからＩＣタグへ送信しておき、ＩＣタグでレジスタにデータを読み出しておく。あらかじめ、リードデータをレジスタに格納しておけば、リードデータの読み出しも高速に行うことができる。
【００８９】
その他の発明の実施の形態．
上述の例では、電源電圧を判定する基準電圧（メモリリード回路動作限界電圧値）を１つとし、読み出し動作を制御したが、これに限らず、より多くの基準電圧で判定してもよい。例えば、複数の基準電圧により判定して、動作電圧の異なるメモリやその他の回路の動作を制御してもよい。
【００９０】
上述の例では、ＩＣタグの電源電圧が基準電圧値以下であることをリーダ・ライタへ通知する方法として、ＩＣタグからリーダ・ライタへ何も送信しない例や、電圧比較結果を送信する例について説明したが、これに限らず、その他の方法を用いてもよい。例えば、ミキシングをさせない、変調度を意図的に変えてリーダ・ライタの受信を不可能としてもよい。また、リーダ・ライタからリード命令を受信する前に電源電圧を検出している場合、受信回路による受信そのものを無効とするようにしてもよい。
【００９１】
また、上述の例では、データの書き込みと読み出しが可能なメモリを有するＩＣタグについて説明したが、これに限らず、主に読み出しのみを行うメモリを有するＩＣタグであってもよい。例えば、バーコードの代替として用いられるような読み取り専用のＩＣタグであっても、論理回路等の動作電圧と読み取り時の動作電圧が異なるような構成であれば、読み出し動作を正確に実行することができる。
【００９２】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明にかかるＩＣタグを用いた通信システムの構成図である。
【図２】本発明にかかるＩＣタグの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかるＩＣタグの電源電圧値の大小関係を示す図である。
【図４】本発明にかかるＩＣタグに用いられる制御回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明にかかるＩＣタグに用いられる記憶回路の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明にかかるＩＣタグの読み出し方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明にかかるＩＣタグの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明にかかるＩＣタグの読み出し方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明にかかるＩＣタグの読み出し方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかるＩＣタグの読み出し方法を示すフローチャートである。
【図１１】従来のＩＣタグの構成を示すブロック図である。
【図１２】一般的な不揮発性メモリの構成を示すブロック図である。
【図１３】従来のＩＣタグにおける電源電圧と動作の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  ＩＣタグ
２  リーダ・ライタ
１０  半導体装置
１１  電源電圧発生回路
１２  受信回路
１３  送信回路
１４  電圧検出回路
１５  制御回路
１６  記憶回路
１７  レジスタ
２０  アンテナ
２１  アンテナ端子
４１  クロック生成回路
４２  電圧比較結果制御回路
４３  送信制御回路
４４  メモリ制御回路
５１  チャージポンプ回路
５２  記憶部
５２ａ  記憶領域
５２ｂ  読み出し／書き込み回路
【図１】
2006221330.tif 000003
【図２】
2006221330.tif 000004
【図３】
2006221330.tif 000005
【図４】
2006221330.tif 000006
【図５】
2006221330.tif 000007
【図６】
2006221330.tif 000008
【図７】
2006221330.tif 000009
【図８】
2006221330.tif 000010
【図９】
2006221330.tif 000011
【図１０】
2006221330.tif 000012
【図１１】
2006221330.tif 000013
【図１２】
2006221330.tif 000014
【図１３】
2006221330.tif 000015