(57)【要約】【課題】  複数の独立な情報を記憶させておくことが可能な無線タグを提供する。【解決手段】  磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に書き込み若しくは読み出しが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに書き込み若しくは読み出しを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、前記切り替えは、前記アンテナ部で受信した交流信号に基づいて行なわれることを特徴とする無線タグ。【選択図】  図３
2006163469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、
前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に書き込み若しくは読み出しが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、
前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに書き込み若しくは読み出しを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、
前記切り替えは、前記アンテナ部で受信した交流信号に基づいて行なわれることを特徴とする無線タグ。
【請求項２】
前記切り替え部は、暗号キーが記憶された暗号キー判定部をさらに備え、
前記アンテナ部で受信した交流信号には、メモリブロックに対する書き込み若しくは読み出しを可能とする暗号キー情報が含まれており、
前記暗号キー判定部は、前記暗号キー判定部内に記憶された前記暗号キーと、前記交流信号に含まれる暗号キーとを比較し、前記比較結果に応じて前記メモリブロックに対して書き込み若しくは読み出しの少なくとも一方を可能とすることを特徴とする請求項１記載の無線タグ。
【請求項３】
電磁波を用いて信号の送受信を行なうリーダ装置と無線タグを有する無線タグを用いたシステムにおいて、
該無線タグは、電磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に読み出しが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに読み出しを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、
前記切り替えが、前記リーダ装置から送信した電磁波により行なわれることを特徴とする無線タグを用いたシステム。
【請求項４】
前記切り替え部は、暗号キーが記憶された暗号キー判定部をさらに備え、
前記アンテナ部で受信した交流信号には、メモリブロックに対する読み出しを可能とする暗号キー情報が含まれており、
前記暗号キー判定部は、前記暗号キー判定部内に記憶された前記暗号キーと、前記交流信号に含まれる暗号キーとを比較し、前記比較結果に応じて前記メモリブロックに対して読み出しを可能とすることを特徴とする請求項３に記載の無線タグを用いたシステム。
【請求項５】
電磁波を用いて信号の送受信を行なうライタ装置と無線タグを有する無線タグを用いたシステムにおいて、
該無線タグは、電磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に書き込みが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに書き込みを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、
前記切り替えが、前記ライタ装置から送信した電磁波により行なわれることを特徴とする無線タグを用いたシステム。
【請求項６】
前記切り替え部は、暗号キーが記憶された暗号キー判定部をさらに備え、
前記アンテナ部で受信した交流信号には、メモリブロックに対する書き込みを可能とする暗号キー情報が含まれており、
前記暗号キー判定部は、前記暗号キー判定部内に記憶された前記暗号キーと、前記交流信号に含まれる暗号キーとを比較し、前記比較結果に応じて前記メモリブロックに対して書き込みを可能とすることを特徴とする請求項５に記載の無線タグを用いたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線により情報を送受信する無線タグ及び無線タグを用いたシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、工場の自動搬送システムや小売店での物品管理等にリーダ・ライタ装置との無線通信を行なう無線タグが使用されている。この無線タグの記憶素子には、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭなどが用いられている。
【０００３】
このような無線タグの中には、例えば、特許文献１に開示されているようなものがある。
【０００４】
特許文献１には、無線タグの記憶素子に、フューズ型若しくはアンチフューズ型の電気フューズを記憶素子として用いた無線タグが開示されている。
【０００５】
このような従来の電気フューズを記憶素子として用いた無線タグは、ＥＥＰＲＯＭやＦｅＲＡＭ等のメモリに比べて安価に製造可能なＣＭＯＳの製造プロセスを用いて製造することが可能であるため、安価に無線タグを製造することが可能であった。
【０００６】
しかし、電気フューズを記憶素子として用いた無線タグは、電気フューズの持つ電気的特性を不可逆的に変化させ情報を記憶させるものであるため、無線タグには情報を一度しか書き込むことができず、また、書き込んだ情報を書き換えることは不可能であった。
【０００７】
さらに、電気フューズを記憶素子として用いた無線タグは、無線タグ内に一つの記憶領域しか有していなかったため、一つの無線タグ内に複数の情報を記憶させておくことは不可能であり、一つの無線タグ内には一つの情報しか記憶させておくことができなかった。
【０００８】
また、書き換え可能なＥＥＰＲＯＭやＦｅＲＡＭ等を記憶素子として用いた書き換え可能な無線タグも存在するが、このようなＥＥＰＲＯＭやＦｅＲＡＭ等の記憶素子は、電気フューズの製造プロセスであるＣＭＯＳ製造プロセスに比べて複雑であるため、製造コストが高くなり、ひいては、単価の低減に対して社会からの要望が強い無線タグの単価が高くなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平4-165583号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、安価に製造可能であり且つ複数の独立な情報を記憶させておくことが可能な無線タグ及び無線タグを用いたシステム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】
【００１０】
本発明の一態様の無線タグは、磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に書き込み若しくは読み出しが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに書き込み若しくは読み出しを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、前記切り替えは、前記アンテナ部で受信した交流信号に基づいて行なわれることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の一態様の無線タグを用いたシステムは、電磁波を用いて信号の送受信を行なうリーダ装置と無線タグを有する無線タグを用いたシステムにおいて、該無線タグは、電磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に読み出しが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに読み出しを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、前記切り替えが、前記リーダ装置から送信した電磁波により行なわれることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の一態様の無線タグを用いたシステムは、電磁波を用いて信号の送受信を行なうライタ装置と無線タグを有する無線タグを用いたシステムにおいて、該無線タグは、電磁波による交流信号の送受信を行なうアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信した交流信号を基に書き込みが行なわれる複数の電気フューズから構成される複数のメモリブロックと、前記複数のメモリブロックのうち、どのメモリブロックに書き込みを行なうかを切り替える切り替え部とを有し、前記切り替えが、前記ライタ装置から送信した電磁波により行なわれることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安価に製造可能であり且つ複数の独立な情報を記憶させておくことが可能な無線タグ及びそれを用いたシステム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】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例に係る無線タグ及び無線タグを用いたシステムを図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本発明の実施例に係る無線タグを用いたシステムのシステム概略図である。
【００１６】
本発明に用いられる「無線タグ」という言葉は、「ＲＦＩＤ（radio frequency identification）」、「非接触ＩＣタグ」、「非接触データキャリア」、「無線ＩＣタグ」、「無線ＴＡＧ」、「非接触ＩＣ」、「非接触ＩＣラベル」、「非接触ＩＣカード」等と、種々の名称で表現される場合もあるが、本発明においては、代表して「無線タグ」と表現し、前記のように表現されている名称のものも包含するものとする。
【００１７】
本実施例に係る無線タグを用いたシステムは、無線タグ１及びリーダ・ライタ装置２から構成されている。無線タグ１とリーダ・ライタ装置２は、電磁波を用いて無線通信を行い、リーダ・ライタ装置２は無線タグ１に対して情報の書き込み及び読み出しを行なう。無線通信の交信信号（搬送波）として、例えば、13.56MHzの周波数の電磁波を用いる。
【００１８】
本実施例に係るリーダ・ライタ装置２は、アンテナ、コントローラ等を有しており、無線タグ１に対して情報の書き込みを行なうライタ機能と、無線タグ１に対して読み出しを行なうリーダ機能とを備えているが、ライタ機能とリーダ機能とを必ずしも同一の装置内に備えていなくても良い。つまり、書き込みを行なう際にはライタ機能を備えているライタ装置により無線タグ１に対して書き込みを行い、読み出しを行なう際にはリーダ機能を備えているリーダ装置により無線タグ１に対して読み出しを行っても良い。
【００１９】
無線タグ１は、アンテナ部３、それぞれ独立したメモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ及びメモリブロックＤという４つのメモリブロックを有するメモリ部４、アンテナ部３によって外部との間で送受信される交流信号に基づいて、メモリ部４の動作を制御する部分である周辺回路部５を有しており、メモリブロックＡに情報Ａ、メモリブロックＢに情報Ｂ、メモリブロックＣに情報Ｃ、メモリブロックＤには情報Ｄというように、それぞれのメモリブロックに互いに独立な情報を記憶させておくことが可能である。
【００２０】
各メモリブロックは、電気フューズ（e-fuse若しくはeFuseとも言う）を記憶素子としている。
【００２１】
電気フューズは、高電圧または大電流を加え、その電気フューズ素子の電気的特性を不可逆的に変化させるものであり、高電圧または大電流を加え、金属またはポリシリコンからなる配線等を電気的に溶断しオープン状態に変化させるフューズ（fuse）型と、キャパシタを破壊しショートさせるアンチフューズ（anti fuse）型とがある。フューズ型及びアンチフューズ型ともに、フューズの破壊時と非破壊時の抵抗差を用いて、“０”若しくは“１”を記憶するものであるため、無線タグの製造後、無線タグの使用者によって、各メモリブロックに対して情報を一回限り書き込みを行なうことが可能である。
【００２２】
リーダ・ライタ装置２から無線タグ１への情報の書き込みは、次のようにして行われる。まず、リーダ・ライタ装置２から無線タグ１へ書き込み信号Ｓｗを送信する。この書き込み信号Ｓｗには、メモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ及びメモリブロックＤのうち、どのメモリブロックに書き込むかというアドレス情報と、該メモリブロックに書き込む情報（データ）に関するデータ情報とが記されている。無線タグ１は、この書き込み信号Ｓｗを基に、書き込み動作を行い、指定されたメモリブロックに情報を書き込む。この後、無線タグ１からリーダ・ライタ装置２への応答信号として、例えば、書き込みを終了したという信号を送っても良い。
【００２３】
各メモリブロックは、電気フューズから構成されているため、各メモリブロック内の情報は書き換えることはできないが、メモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ、メモリブロックＤと４つのメモリブロックを有しているため、４つの情報（４種類の情報）を一つの無線タグに記憶させておくことが可能である。
【００２４】
リーダ・ライタ装置２から無線タグ１に記憶されている情報の読み出しは、次のようにして行われる。まず、リーダ・ライタ装置２から無線タグ１へ読み出し信号Ｓｒを送信する。この読み出し信号Ｓｒには、メモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ及びメモリブロックＤのうち、どのメモリブロックに記憶されている情報を読み出すかというアドレス情報が記されている。無線タグ１は、この読み出し信号Ｓｒを基に、読み出し動作を行い、指定されたメモリブロックに記録されている情報（読み出しデータ）を、無線タグ１からリーダ・ライタ装置２への応答信号として、リーダ・ライタ装置２へ送信する。
【００２５】
このように、読み出し信号Ｓｒによって、無線タグ１内に記憶されている任意のメモリブロックの情報を読み出すことが可能である。また、各メモリブロックには、それぞれ、書き換え不可能な状態で情報が記憶される。従って、複数の書き換えられたくない情報を記憶させておくことが可能である。
【００２６】
例えば、本実施例に係る無線タグを用いたシステムが製造工程管理に用いられた場合について説明する。ここで、製造工程管理が行われる製造物は、工程管理のために無線タグが付されており、製造工程１、２、３を経て製造される。各製造工程での加工条件を無線タグのメモリブロックＡ、Ｂ、Ｃに書き込み記憶させておき、製造工程毎に無線タグの情報を読み出し、その情報に基づき加工を行なう。
【００２７】
まず、製造工程１においては、製造工程１の加工条件のみが必要であり、この加工条件を基に加工が施されるため、無線タグのメモリブロックＡの情報を読み出し、その加工条件に基づいて加工を行なう。
【００２８】
続いて、製造工程２においては、製造工程２の加工条件のみが必要であり、この加工条件を基に加工が施されるため、無線タグのメモリブロックＢの情報を読み出し、その加工条件に基づいて加工を行なう。
【００２９】
そして、製造工程３においては、製造工程３の加工条件のみが必要であり、この加工条件を基に加工が施されるため、無線タグのメモリブロックＣの情報を読み出し、その加工条件に基づいて加工を行なう。
【００３０】
このように、本実施例に係る無線タグを用いたシステムは、無線タグ１の記憶素子に複数の独立な情報を記憶させておくことが可能であり、且つリーダ・ライタ装置２からの読み出し信号Ｓｒにより、任意のメモリブロックの情報を読み出すことが可能であるため、本実施例に係る無線タグを用いたシステムでは、一つの無線タグによって複数の独立な情報を管理することが可能である。
【００３１】
また、各メモリブロックを構成する記憶素子として、一回のみ電気的に書き込み可能である電気フューズを記憶素子として用いているため、各メモリブロックに保持された情報は改ざんされにくい。
【００３２】
次に、本発明の実施例に係る無線タグ１の構造を図２乃至図４を用いて説明する。図２は、本発明の実施例に係る無線タグのブロック図である。
【００３３】
図２に示すように、本実施例に係る無線タグ１は、リーダ・ライタ装置２との間で交流信号（搬送波）を送受信するためのアンテナ部３と、情報を記憶するためのメモリ部４と、メモリ部４とリーダ・ライタ装置２との間におけるデータ授受を制御するための周辺回路部５とを有している。
【００３４】
アンテナ部３は、チップ外周部にループ状に形成されたインダクタンス配線６によって形成されている。このインダクタンス配線６は、リーダ・ライタ装置２から受信する交流信号から電磁誘導により誘導電流を生成する。アンテナ部３が受信する交流信号として、無線タグ１に情報が書き込まれる場合に受信する書き込み信号Ｓｗと、無線タグ１に記憶してある情報が読み出される場合に受信する読み出し信号Ｓｒの２種類がある。
【００３５】
以降、この書き込み信号Ｓｗ及び読み出し信号Ｓｒは、周波数の変化や、暗号化、復号化等されるが、それらを代表して書き込み信号Ｓｗまたは読み出し信号Ｓｒと呼ぶ。
【００３６】
周辺回路部５は、アンテナ部３によって外部との間で送受信される交流信号に基づいて、メモリ部４の動作を制御する部分であり、電源生成、レギュレート、搬送波抽出等を行なうＲＦアナログブロック７、データ変調・復調、データ処理等を行なうデジタルブロック８から構成されている。
【００３７】
このＲＦアナログブロック７は、電源制御部９と送受信部１０とを有している。
【００３８】
電源制御部９は、アンテナ部３において受信した交流信号によってインダクタンス配線６に生じた誘導電流を源として、無線タグ１の動作電源電圧である内部電源電圧Ｖｃｃを発生させるとともに、その電圧レベルを制御する機能を有する部分であり、整流器１２と、ＢＧＲ回路１３と、シャントレギュレータ１４と、シリーズレギュレータ１５と、電源配線１６と、パワーオンリセット回路１７とを有する。
【００３９】
整流器１２は、アンテナ部３を構成するインダクタンス配線６に生じた誘導電流を直流電流に変換する。
【００４０】
ＢＧＲ回路１３は、半導体のバイポーラアクションを利用して、バンドギャップに基づいて基準電圧Ｖｐｒを高精度に生成する。例えば、基準電圧Ｖｐｒは、約１.３Ｖ程度に設定される。
【００４１】
シャントレギュレータ１４は、整流器１２によって直流電流に変換された誘導電流を源に、基準電圧Ｖｐｒに基づいた内部電源電圧Ｖｃｃを生成し、シリーズレギュレータ１５により内部電源電圧Ｖｃｃを安定化させ、安定した内部電源電圧Ｖｃｃを電源配線１６に供給する。
【００４２】
この電源配線１６は、メモリ部４及びデジタルブロック８等の無線タグ１の回路構成要素へ内部電源電圧Ｖｃｃを伝達する。
【００４３】
パワーオンリセット回路１７は、電源配線１６の内部電源電圧Ｖｃｃが所定レベルに達しているかどうかを検出する。すなわち、内部電源電圧Ｖｃｃが所定レベル以上である場合には、無線タグ１は回路動作が保証されるので、パワーオンリセット回路１７は、通常の書き込みまたは読み出しの内部回路動作を許可する信号を生成する。
【００４４】
送受信部１０は、アンテナ部３を介して、メモリ部４に対する入出力データを、リーダ・ライタ装置２との間で送受信する機能を有する部分であり、通信コントロール回路１８と、搬送波抽出回路１９と、送信回路２０と、発振器２１とを有する。
【００４５】
通信コントロール回路１８は、アンテナ部３を介してリーダ・ライタ装置２との間での交流信号の送受信を制御する。具体的には、通信コントロール回路１８は、交流信号の送受信タイミングの制御を主に行なう。例えば、通信コントロール回路１８は、外部のリーダ・ライタ装置２からの交流信号受信期間には、アンテナ部３からの交流信号の送信を停止させる。また、通信コントロール回路１８は、外部のリーダ・ライタ装置２への交流信号送信期間には、リーダ・ライタ装置２からデータ受信体制が整ったことの通知を受け、搬送波抽出回路１９で該通知を抽出し、通信コントロール回路１８に入力されてから、リーダ・ライタ装置２への送信を開始させる。
【００４６】
搬送波抽出回路１９は、アンテナ部３において受信した交流信号（搬送波）をデジタルブロック８にて復調できるように矩形波に整形する。この搬送波は、書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒを有している。なお、この書き込み信号Ｓｗ及び読み出し信号Ｓｒは、セキュリティ確保のために、暗号化された状態で搬送波に乗せられている。
【００４７】
送信回路２０は、外部のリーダ・ライタ装置２に送信する交流信号を、アンテナ部３に対して送出する。
【００４８】
デジタルブロック８は、送受信部１０から入力される搬送波を復調し、メモリ部４に対する動作指示情報を生成する機能と、メモリ部４から入力される信号を変調し、送受信部１０に入力する機能を有し、同期調整回路２２と、復調回路２３と、データ処理回路２４と、変調回路２５とを有する。
【００４９】
同期調整回路２２は、ＰＬＬ（phased locked loop）等で形成され、発振器２１によって生成された基準周波数ｆｏの基準クロックを基に、搬送波と同期したクロック信号ＣＫｃを生成する。同期調整されたクロック信号ＣＫｃは、復調回路２３及び変調回路２５に入力される。
【００５０】
復調回路２３は、クロック信号ＣＫｃを用いて、搬送波に乗って送信されてくる、書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒを搬送波から抽出（デコード）する。復調回路２３において抽出された書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒは、データ処理回路２４に入力される。
【００５１】
データ処理回路２４は、暗号化された書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒの復号処理を行なう部分であり、読み出し動作実行時には、読み出し信号Ｓｒに対するメモリ部４からの応答信号である読み出しデータを暗号化して、変調回路２５へ送出する。復号処理が施された書き込み信号Ｓｗ及び読み出し信号Ｓｒは、メモリ部４に入力される。
【００５２】
変調回路２５は、データ処理回路２４から入力される読み出しデータを、送受信部１０へ出力する搬送波に乗せるための処理（エンコード）を行なう。
【００５３】
メモリ部４は、デジタルブロック８から入力される書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒを基に、メモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ、メモリブロックＤに、書き込み動作若しくは情報の読み出し動作が行なわれる。
【００５４】
次に、図３を用いてメモリ部４について説明する。図３に示すように、メモリ部４はアンチフューズを一つのメモリセルとし、このメモリセルを複数個有するメモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ、メモリブロックＤからなるメモリアレイ部４０と、メモリセルに対する書き込み動作を実行するためのブロー電圧ＶＤＤ及び読み出し動作を実行するための読み出し電圧Ｖｒを生成する可変電圧源部５０と、メモリアレイ部４０に対する読み出し動作及び書き込み動作を実行するための書き込み／読み出し制御部６０と、搬送波に乗せられているアドレス情報を読み出し、メモリアレイ部４０のメモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ、メモリブロックＤのうち、書き込み動作若しくは読み出し動作を行なう対象のメモリブロックをどのメモリブロックにするかを切り替える切り替え部７０を有する。
【００５５】
メモリアレイ部４０は、メモリブロックＡ、メモリブロックＢ、メモリブロックＣ、メモリブロックＤの４つのメモリブロックから構成されている。この各メモリブロックは、互いに独立しており、各メモリブロックに選択的に書き込み動作若しくは読み出し動作を行なうことが可能である。さらに、各メモリブロックは、図４に示すようなキャパシタを有するアンチフューズを一つのメモリセルとし、このメモリセルが複数個、例えば５１２個を一つのメモリブロックとして構成するようにして成っている。
【００５６】
可変電圧源部５０は、電源配線１６を介して入力された電源電圧Ｖｃｃから、メモリアレイ部４０に対して書き込み動作を実行する際のブロー（書き込み）電圧ＶＤＤ及び、メモリアレイ部４０に対して読み出し動作を実行する際の読み出し電圧Ｖｒを生成する。ブロー電圧Ｖｄｄ及び読み出し電圧Ｖｒは、一般に知られている昇圧回路等から生成される。
【００５７】
また、可変電圧源部５０は、デジタルブロック８から書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒが入力され、デジタルブロック８から書き込み信号Ｓｒが入力された時には、ブロー電圧Ｖｄｄを生成し、読み出し信号Ｓｗが入力された時には、読み出し電圧Ｖｒを生成する。このブロー電圧ＶＤＤ及び読み出し電圧Ｖｒは、書き込み／読み出し制御部６０に供給される。
【００５８】
切り替え部７０は、デジタルブロック８から入力される書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒに記されている、どのメモリブロックに書き込み若しくは読み出しを行なうかというアドレス情報に基づき、そのメモリブロックに対して信号が入出力可能となるように切り替えを行なう部分であり、２ビットカウンタ７２と暗号キー判定部７４とを有している。
【００５９】
２ビットカウンタ７２は、入力された書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒ内に含まれるアドレス情報を抽出する。このアドレス情報は、書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒ内のある部分、例えば先頭に、乗せられている。アドレス情報は、メモリブロックの数に応じた情報量を有していればよく、本実施例のようにメモリアレイ部４０に４つのメモリブロックが設けられている場合には、アドレス情報は２ビットの情報量を有している。２ビットカウンタ７２は、この書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒを計数し、２ビットのアドレス情報を抽出する。そして、この２ビットのアドレス情報は、書き込み／読み出し制御部６０に入力される。
【００６０】
暗号キー判定部７４は、メモリブロックに対しての読み出し若しくは書き込みについて、可否を判定する部分であり、暗号キー記憶部７６と、暗号キー比較部７８とを有している。
【００６１】
暗号キー記憶部７６には、暗号キーが記憶されている。この暗号キーは、無線タグを使用することのできる人によって予め設定されており、この暗号キーを知っている使用者以外は、無線タグに書き込みや読み出しをすることができないようにするためのものである。
【００６２】
暗号キー比較部７８は、暗号キー記憶部７６に記憶されている暗号キーと、リーダ・ライタ装置２から送信されてくる暗号キー情報とを比較し、この暗号キーと暗号キー情報とが一致することにより、書き込み若しくは読み出しのどちらか一方、あるいは書き込み及び読み出しの両方を可能とすることができる。暗号キーと暗号キー情報が一致したときには、読み出し若しくは書き込みのどちらか一方、あるいは書き込み及び読み出しの両方を可能にする書き込み読み出し可能信号を書き込み／読み出し制御回路６０に入力し、一致しなかったときには、読み出し若しくは書き込みのどちらか一方、あるいは書き込み及び読み出しの両方を不可能にする書き込み読み出し不可能信号を、書き込み／読み出し制御回路６０に入力する。
【００６３】
なお、この暗号キー情報は、無線タグを使用する人によって、リーダ・ライタ装置２に入力され、この暗号キー情報が、電磁波に乗せられて、無線タグ１に入力される。
【００６４】
ここで本実施例における暗号キー比較部７８は、暗号キーと、暗号キー情報とが、一致したときに、読み出し若しくは書き込みを可能にするというように構成されているが、必ずしも暗号キーと、暗号キー情報とが、一致したときにのみ、読み出し若しくは書き込みを可能にするという構成に限らず、例えば、暗号キー情報と暗号キーとが一対一対応が取れているときに、読み出し若しくは書き込みを可能にするという構成等、種々の構成が考えられる。
【００６５】
書き込み／読み出し制御部６０は、デジタルブロック８から信号入力端子８０ａを介して書き込み信号Ｓｗ若しくは読み出し信号Ｓｒが入力され、書き込み信号Ｓｗが入力された時には、書き込み制御信号を生成し、読み出し信号Ｓｒが入力された時には、読み出し制御信号を生成する。
【００６６】
書き込み制御信号は、メモリブロック内の各メモリセルに入力され、この信号を基に、メモリセルに対して書き込み動作が行なわれ、メモリブロックに情報が書き込まれる。また、読み出し制御信号は、メモリブロック内の各メモリセルに入力され、この信号を基に、メモリセルに対して読み出し動作が行なわれ、メモリブロックに記憶してある情報が読み出される。
【００６７】
書き込み／読み出し制御部６０は、暗号キー判定部７４から、書き込み読み出し可能信号が入力されたときには、２ビットのアドレス情報を基にして、読み出し若しくは書き込みを行なう対象のメモリブロックに、書き込み制御信号若しくは読み出し制御信号を入力し、その対象のメモリブロックに対して書き込み動作若しくは読み出し動作を行なう。なお、書き込み／読み出し制御部６０は、暗号キー判定部７４から、書き込み読み出し不可能信号が入力されたときには、書き込み若しくは読み出し動作を行なわない。
【００６８】
例えば、書き込み読み出し可能信号が入力され、読み出し信号ＳｒにメモリブロックＢに対応するアドレス情報が記してあれば、書き込み／読み出し制御部６０は、書き込み／読み出し制御部６０において生成された読み出し制御信号をメモリブロックＢに入力し、メモリブロックＢの情報を読み出す。また、書き込み信号ＳｗにメモリブロックＤに対応するアドレス情報が記してあれば、書き込み読み出し可能信号が入力され、書き込み／読み出し制御部６０は、書き込み／読み出し制御部６０において生成された書き込み制御信号をメモリブロックＤに入力し、メモリブロックＤに情報を書き込む。
【００６９】
ここで、各メモリブロックを構成しているメモリセルの構造及びメモリセルに対する書き込み動作及び読み出し動作について、図４を参照して説明する。
【００７０】
図４に示すアンチフューズは、記憶素子となるキャパシタ１０１、第１のトランジスタ１０２及び第２のトランジスタ１０３を有し、キャパシタ１０１が導通しているか否かにより、情報を記憶するものである。
【００７１】
キャパシタ１０１は、電源入力端子Ｄｉｎ、第１のトランジスタ１０２と第２のトランジスタ１０３に接続されている。電源入力端子Ｄｉｎからは、ブロー電圧Ｖｄｄ、０Ｖ（ＧＮＤ電位）及び読み出し電圧Ｖｒの少なくとも３種類の電圧が入力される。第１のトランジスタ１０２の他方は、出力端子Ｄoutとなっている。第２のトランジスタ１０３の他方は、ＧＮＤに接地されている。第１のトランジスタ１０２のゲート電極にはφ１、第２のトランジスタ１０３のゲート電極にはφ２という書き込み制御信号及び読み出し制御信号が、書き込み／読み出し制御部６０から入力され、ゲート電極の電圧を変化させる。
【００７２】
情報の書き込みは次のように行なう。第１のトランジスタ１０２をＯＦＦにしたままの状態で第２のトランジスタ１０３をＯＮする。第２のトランジスタ１０３はＧＮＤに接地されているため、第２のトランジスタ１０３をＯＮすることによりキャパシタ１０１の陰極の電位は０Ｖとなる。電源入力端子Ｄｉｎに入力する電圧をキャパシタ１０１の絶縁耐圧（ブロー電圧Ｖｄｄ）以上の高電圧に設定することにより、キャパシタ１０１は絶縁破壊を起こし、情報の記憶状態になる。例えばキャパシタ１０１が絶縁破壊された状態を情報“１”が記憶され、絶縁破壊されていない状態を情報“０”が記憶されていると定義する。この時電源入力端子Ｄｉｎから供給された電流は、破壊されたキャパシタ１０１、第２のトランジスタ１０３を通って、ＧＮＤへと流れる。
【００７３】
情報の読み出しは次のように行なう。まず電源入力端子Ｄｉｎに入力する電圧を読み出し電圧Ｖｒに設定する。この読み出し電圧Ｖｒは、キャパシタ１０１に印加してもキャパシタ１０１が絶縁破壊を生じない程度に低い電圧である。次に第２のトランジスタ１０３をＯＦＦにし、第１のトランジスタ１０２をＯＮにする。キャパシタ１０１に情報“１”が記憶されている場合には、キャパシタ１０１は電極間が導通しているため、電源入力端子Ｄｉｎから入力された電流は、キャパシタ１０１と第１のトランジスタ１０２を通過して、出力端子Ｄoutを介して外部に電流が出力される。
【００７４】
一方で、キャパシタ１０１に情報“０”が記憶されている場合は、キャパシタ１０１は絶縁破壊されておらず、互いの電極は絶縁されたままであるため、出力端子Ｄoutを介して外部へ電流は出力されない。従って、出力端子Ｄoutを流れる電流の有無により情報“１”または“０”が記憶されたか否かを判別することができる。
【００７５】
以上のように、本実施例に係る無線タグ１は構成されている。
【００７６】
本実施例に係る無線タグ１によれば、一つの無線タグ内に複数のメモリブロックがあり、且つ書き込み信号Ｓｗ内のアドレス情報に基づいて切り替え部７０において切り替えを行ない、各メモリブロックに選択的に情報を書き込むことが可能である。そのため、一つの無線タグに複数の情報を記憶させておくことが可能である。さらに各メモリブロックに記憶された情報を読み出し信号Ｓｒに応じて、選択的に読み出すことが可能である。
【００７７】
また、ＣＭＯＳ製造プロセスにより製造することが可能であるフューズ型若しくはアンチフューズ型の電気フューズを記憶素子として用いているため、安価に製造することが可能である。
【００７８】
次に、無線タグ１が書き込み信号Ｓｗを受信し、情報を記憶する場合の無線タグ１の書き込み動作について説明する。
【００７９】
まず始めに、アンテナ部３は、リーダ・ライタ装置２から発信された交流信号（書き込み信号Ｓｗ）を受信し、この交流信号から誘導電流を生成する。
【００８０】
次に、電源制御部９において、誘導電流から安定した内部電源電圧Ｖｃｃを生成し、無線タグ１内のメモリ部４、周辺回路部５等の各内部回路群に供給する。
【００８１】
アンテナ部３において受信した交流信号は、搬送波抽出回路１９に入力され、交流信号が矩形波に整形され、デジタルブロック８に入力される。
【００８２】
デジタルブロック８内で、搬送波に乗せられて入力された書き込み信号Ｓｗに、変調、復号処理等が施され、書き込み信号Ｓｗがメモリ部４に入力される。
【００８３】
メモリ部４に入力された書き込み信号Ｓｗは、切り替え部７０に入力され、切り替え部７０において、書き込み情報Ｓｗ内のアドレス情報を基に、メモリアレイ部４０内のどのメモリブロックに情報の書き込みが行なわれるかというアドレス情報が抽出される。
【００８４】
また、書き込み／読み出し制御部６０において、メモリアレイ部４０に書き込み動作を行なう書き込み制御信号が生成され、アドレス情報に基づき選択されたメモリブロックに、書き込み制御信号が供給され、選択されたメモリブロックに書き込み動作が行なわれる。
【００８５】
このようにして、外部のリーダ・ライタ装置２から入力された交流信号により、無線タグ１のメモリブロックに情報が書き込まれる。
【００８６】
次に、無線タグ１が読み出し信号Ｓｒを受信し、情報を記憶する場合の無線タグ１の読み出し動作について説明する。
【００８７】
まず始めに、アンテナ部３は、リーダ・ライタ装置２から発信された交流信号（読み出し信号Ｓｒ）を受信し、この交流信号から誘導電流を生成する。
【００８８】
次に、電源制御部９において、誘導電流から安定した内部電源電圧Ｖｃｃを発生させ、無線タグ１内のメモリ部４、周辺回路部５等の各内部回路群に供給する。
【００８９】
アンテナ部３において受信した交流信号は、搬送波抽出回路１９に入力され、交流信号が矩形波に整形され、デジタルブロック８に入力される。
【００９０】
デジタルブロック８内で、搬送波に乗せられて入力された読み出し信号Ｓｒに、変調、復号処理等が施され、読み出し信号Ｓｒがメモリ部４に入力される。
【００９１】
メモリ部４に入力された読み出し信号Ｓｒは、切り替え部７０に入力され、切り替え部７０においてメモリアレイ部４０内のどのメモリブロックの情報を読み出すかが読み出し信号Ｓｒのアドレス情報が抽出される。
【００９２】
書き込み／読み出し制御部６０において、メモリアレイ部４０に読み出し動作を行なう読み出し制御信号が生成される。
【００９３】
続いて、アドレス情報に基づき選択されたメモリブロックに、読み出し制御信号が供給され、選択されたメモリブロックに読み出し動作が行なわれる。
【００９４】
次に、選択されたメモリブロックに入力される読み出し制御信号に対する出力信号として、読み出しデータが信号出力端子８０ｂを介して、デジタルブロック８に入力される。
【００９５】
この読み出しデータに、暗号化、変調化等の処理がなされ、通信コントロール回路１８、送信回路２０を介して、整流器１２、アンテナ部２から読み出し信号Ｓｒに対する応答信号として読み出しデータが、リーダ・ライタ装置２に送信される。
【００９６】
このようにして、外部のリーダ・ライタ装置２から入力された交流信号により、無線タグ１に記録された情報が読み出される。
【００９７】
以上のように、リーダ・ライタ装置２からの書き込み信号Ｓｗにより、指定したメモリブロックに情報を書き込むことが可能である。また、読み出し信号Ｓｒにより、任意のメモリブロックの情報を読み出すことが可能である。そのため、一つの無線タグ１に対して、複数の独立した情報を記憶させておくことが可能であり、リード・ライト装置２からの読み出し信号Ｓｒによって、任意のメモリブロックから情報を読み出すことが可能である。
【００９８】
また、各メモリブロックは、書き換え不可能な電気フューズを記憶素子としているため、各メモリブロックに一度書き込まれた情報が改ざんされるという危険を防止することが可能である。
【００９９】
本実施例に係る無線タグは、複数種のデータを一つの無線タグ内に記憶することが可能であり、無線タグのメモリ部をＣＭＯＳプロセスで製造可能であるため、ＥＥＰＲＯＭを用いた無線タグよりも安価に製造することが可能である。
【０１００】
（実施例の変形例）
本実施例の変形例に係る無線タグ１００を図５に示す。実施例に示した無線タグ１は、リーダ・ライタ装置２から送信される交流信号からアンテナコイルにおいて誘導電流を生成し、この誘導電流を無線タグの電源としていたが、本実施例の変形例に係る無線タグ１００は、無線タグ１００の外部から、リード線などの配線により無線タグ１００に対して電源電圧Ｖｃｃが供給される。実施例と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１０１】
本実施例の変形例によれば、電源供給手段を有するもの（例えば、携帯情報端末）の内部に無線タグ１００を付す時に特に有効となる。
【０１０２】
外部から交流信号により電源を供給する無線タグ１は、配線を介して電源を供給する無線タグ１００に比べて、信号を送受信する交流信号として、長時間若しくは高い振幅の電磁波を用いる必要がある。この長時間若しくは高い振幅の交流信号は、ノイズを生み出しやすい。このように、無線タグ１００が付されたものに、電源供給源が存在する場合には、配線により供給することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施例に係る無線タグを用いたシステムの概略図。
【図２】本発明の実施例に係る無線タグのブロック図。
【図３】本発明の実施例に係る無線タグのメモリ部の概略図。
【図４】本発明の実施例に係る無線タグのメモリセルの図。
【図５】本発明の実施例の変形例に係る無線タグのブロック図。
【符号の説明】
【０１０４】
１、１００  無線タグ
２  リーダ・ライタ装置
３  アンテナ部
４  メモリ部
５  周辺回路部
６  インダクタンス配線
７  ＲＦアナログブロック
８  デジタルブロック
９  電源制御部
１０  送受信部
１２  整流器
１３  ＢＧＲ回路
１４  シャントレギュレータ
１５  シリーズレギュレータ
１６  電源配線
１７  パワーオンリセット回路
１８  通信コントロール回路
１９  搬送波抽出回路
２０  送信回路
２１  発振器
２２  同期調整回路（ＰＬＬ）
２３  復調回路
２４  データ処理回路
２５  変調回路
４０  メモリアレイ部
５０  可変電圧源部
６０  書き込み／読み出し制御部
７０  切り替え部
７２  ２ビットカウンタ
７４  暗号キー判定部
７６  暗号キー記憶部
７８  暗号キー比較部
８０ａ  信号入力端子
８０ｂ  信号出力端子
１０１  可変電圧源
１０２  キャパシタ（記憶素子）
１０３  第１のトランジスタ
１０４  第２のトランジスタ
【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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