(57)【要約】【課題】蓄電部を備えたＲＦタグ回路において、インピーダンスの調整時に生じる電圧変化にかかる時間の長時間化を抑制する。【解決手段】本開示の一例は、アンテナと負荷とに接続されるＲＦタグ回路によって例示される。ＲＦタグ回路は、整流回路と、マッチング回路と、蓄電部と、制御部とを備える。整流回路は、アンテナが受信した電波を整流して直流電力を供給する。マッチング回路は、アンテナと整流回路との間に介在し、インピーダンスが可変である。蓄電部は、整流回路から入力される直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷に供給する。制御部は、蓄電部をＲＦタグ回路から切り離すとともに、整流回路が供給する電力が大きくなるようにマッチング回路のインピーダンスを調整する。【選択図】図１
2019054393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと負荷とに接続されるＲＦタグ回路であって、
前記アンテナが受信した電波を整流して直流電力を供給する整流回路と、
前記アンテナと前記整流回路との間に配置された、インピーダンスが可変なマッチング回路と、
前記整流回路から入力される直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を前記負荷に供給する蓄電部と、
前記蓄電部を前記ＲＦタグ回路から切り離すとともに、前記整流回路が供給する直流電力が大きくなるように前記マッチング回路のインピーダンスを調整する制御部と、を備える、
ＲＦタグ回路。
【請求項２】
前記制御部は、前記マッチング回路のインピーダンスを調整する際に、前記負荷を前記ＲＦタグ回路から切り離すとともに、前記負荷とは異なる抵抗値を有する代替負荷を前記ＲＦタグ回路に接続する処理をさらに実行する、
請求項１に記載のＲＦタグ回路。
【請求項３】
前記代替負荷は、前記負荷よりも消費電力が小さい、または、前記負荷よりも大きい抵抗値を有する、
請求項２に記載のＲＦタグ回路。
【請求項４】
前記負荷は所定周期で駆動し、
前記代替負荷は、前記所定周期における前記負荷の駆動期間の比率を示すデューティ比と前記負荷の抵抗値とを基に決定された抵抗値を有する、
請求項２または３に記載のＲＦタグ回路。
【請求項５】
前記代替負荷は抵抗値を変更可能な可変抵抗であり、
前記制御部は、前記負荷の消費電流と前記負荷のデューティ比と前記負荷にかかる電圧とを基に抵抗値を算出し、算出した抵抗値を前記代替負荷の抵抗値として設定する、
請求項４に記載のＲＦタグ回路。
【請求項６】
前記負荷に供給される電流を測定する測定部を更に備え、
前記負荷の消費電流は前記測定部によって測定される、
請求項５に記載のＲＦタグ回路。
【請求項７】
前記制御部は、前記負荷の駆動する期間と駆動していない期間とを集計して前記負荷のデューティ比を算出する、
請求項４から６のいずれか一項に記載のＲＦタグ回路。
【請求項８】
前記制御部は、前記代替負荷を前記ＲＦタグ回路に接続する処理を実行する際に、さらに、前記蓄電部と前記負荷とを接続する処理を実行する、
請求項２から７のいずれか一項に記載のＲＦタグ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナと負荷とに接続されるＲＦタグ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦタグの発展は目覚ましく、本来の個体識別用途以外にも受信した電波によって供給される電力をエネルギー源として、センサ、ＬＥＤ、ＩＣ、マイコン、通信回路、ＲＦタグ回路等によって例示される負荷を駆動する用途が増えている。これら負荷の動作には、安定的に電力が供給されるよう、ＲＦタグにおいて受け取る電力をより大きくすることが好ましい。このようなＲＦタグでは、アンテナとＲＦタグ回路との間のインピーダンスの不整合により負荷に対する給電能力が低下することがある。インピーダンスの不整合は、例えば、金属片や水、油などの誘電体がアンテナに付着する、もしくは接近することでアンテナのインピーダンス変化に起因して生じることがある。そのため、アンテナとＲＦタグ回路との間のインピーダンスを整合させる技術が提案されている。インピーダンスの調整では、ＲＦタグ回路のインピーダンスを変更しながら電圧が最大になるインピーダンス値が探索される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電波の受信状況悪化等によって供給される電力が低下した場合でも負荷を安定駆動させるために、電波によって供給される電力を蓄電するコンデンサ等の蓄電部を備えるＲＦタグ回路が利用される。蓄電部から供給される電力を利用することで、電波によって供給される電力が低下した場合でも、負荷の安定動作が可能となる。
【０００５】
負荷の安定動作のためには蓄電部の容量が大きい方が好ましい。しかしながら、蓄電部の容量が大きくなると蓄電部の時定数が大きくなる。時定数が大きくなると、インピーダンスを変更した後の電圧の変化が時定数が小さい場合と比較して緩やかとなる。そのため、インピーダンスを変更した後の電圧変化検出にかかる時間が長時間化するおそれがある。さらに、ＲＦタグ回路が電圧変化を検出する所定期間内に生じる電圧変化がＲＦタグ回路で検出可能な電圧範囲に達せず、インピーダンスの調整が完了したとＲＦタグ回路が誤検知する虞もある。
【０００６】
そこで、開示の技術の１つの側面は、蓄電部を備えたＲＦタグ回路において、インピーダンスの調整時に生じる電圧変化にかかる時間の長時間化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一例は、アンテナと負荷とに接続されるＲＦタグ回路によって例示される。ＲＦタグ回路は、整流回路と、マッチング回路と、蓄電部と、制御部とを備える。整流回路は、アンテナが受信した電波を整流して直流電力を供給する。マッチング回路は、アンテナと整流回路との間に配置され、インピーダンスが可変である。蓄電部は、整流回路から入力される直流電力を蓄電し、蓄電した直流電力を負荷に供給する。制御部は、蓄電部をＲＦタグ回路から切り離すとともに、整流回路が供給する直流電力が大きくなるようにマッチング回路のインピーダンスを調整する。
【０００８】
上記構成において、蓄電部は、電力を蓄電可能な素子であり、例えば、コンデンサである。負荷は、受信した電波によって供給される電力をエネルギー源として駆動する装置である。負荷は、例えば、センサ、ＬＥＤ、ＩＣ、マイコン、通信回路、ＲＦタグ回路等である。マッチング回路は可変インピーダンス素子を含む。可変インピーダンス素子は、例えば、複数のコンデンサを組み合わせた回路であってもよいし、バラクタダイオードのようなアナログ制御素子であってもよい。上記構成では、負荷は、蓄電部から供給される電力を利用して駆動できる。そのため、ＲＦタグ回路は、アンテナによる電波の受信状況が悪化した場合でも、負荷を安定駆動させることが可能となる。制御部によるインピーダンスの調整の際には蓄電部がＲＦタグ回路から切り離されるため、蓄電部の時定数の影響によるインピーダンス調整時の電圧の変化にかかる時間の長時間化が抑制される。
【０００９】
上記構成において、制御部は、前記マッチング回路のインピーダンスを調整する際に、負荷をＲＦタグ回路から切り離すとともに、負荷とは異なる抵抗値を有する代替負荷をＲＦタグ回路に接続する処理をさらに実行してもよい。ここで、代替負荷は、負荷よりも消費電力が小さい、または、負荷よりも大きい抵抗値を有するものであってよい。さらに、上記構成において、負荷は所定周期で駆動し、代替負荷は所定周期における負荷の駆動期間の比率を示すデューティ比と負荷の抵抗値とを基に決定された抵抗値を有するものであってもよい。このような代替負荷が接続されることで、調整部によるインピーダンス調整が行われる期間における電圧の降下幅が小さくなる。
【００１０】
上記構成において、代替負荷は抵抗値を変更可能な可変抵抗であってもよい。この場合、制御部は、負荷の消費電流と負荷のデューティ比と負荷にかかる電圧を基に抵抗値を算出し、算出した抵抗値を代替負荷の抵抗値として設定すればよい。また、代替負荷の抵抗値は、ＲＦタグ回路の利用者が適宜設定してもよい。このような構成とすることで、負荷の消費電流、負荷のデューティ比、負荷にかかる電圧に変動がある場合でも、適切な抵抗値を代替負荷に設定できる。
【００１１】
上記構成において、負荷に供給される電流を測定する測定部を更に備え、負荷の消費電流は測定部によって測定されてもよい。このような構成とすることで、負荷の消費電流に変動がある場合でも、適切な抵抗値を代替負荷に設定できる。
【００１２】
上記構成において、制御部は、負荷の駆動する期間と駆動していない期間とを集計して負荷のデューティ比を算出してもよい。このような構成とすることで、所定のデューティ比から変動がある場合でも、適切な抵抗値を代替負荷に設定できる。
【００１３】
上記構成において、制御部は、代替負荷をＲＦタグ回路に接続する処理を実行する際に、さらに、蓄電部と負荷とを接続する処理を実行してもよい。このような構成とすることで、インピーダンス調整時にも蓄電部から負荷に電力が供給される。そのため、インピーダンス調整時においても、負荷を継続して稼働させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本ＲＦタグ回路は、蓄電部を備えたＲＦタグ回路において、インピーダンスの調整時に生じる電圧変化にかかる時間の長時間化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係るＲＦタグ回路の構成および使用態様の一例を示す図である。
【図２】図２は、マッチング回路の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、マッチング回路の可変抵抗の構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、整流回路の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、負荷制御回路の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、インピーダンス調整制御回路の構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、制御部／記憶部がインピーダンス調整制御回路を制御する制御フローの一例を示す図である。
【図８】図８は、マッチング回路のインピーダンスが適正値に近づいた場合における整流回路からインピーダンス調整制御回路に入力される電源電圧の変動の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係る処理フローの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態におけるインピーダンス調整の処理フローの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態における整流回路からインピーダンス調整制御回路に入力される電源電圧の変動の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態における電圧降下と第１変形例における電圧降下とを比較をする図である。
【図１３】図１３は、第１変形例に係るＲＦタグ回路の構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第１変形例に係る負荷制御回路の構成の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第１変形例に係る処理フローの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、第１変形例における整流回路からインピーダンス調整制御回路に入力される電源電圧の変動の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第２変形例に係るＲＦタグ回路の構成の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第３変形例に係るＲＦタグ回路の構成の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、電流測定回路の構成の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、第４変形例に係るＲＦタグ回路の構成の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、第５変形例に係る負荷制御回路の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１は、実施形態に係るＲＦタグ回路１０の構成および使用態様の一例を示す図である。ＲＦタグ回路１０は、アンテナ２０および通常負荷３０に接続される。ＲＦタグ回路１０は、リーダライタ装置４０が無線にて、通常負荷３０を利用できるシステムを構築する回路である。通常負荷３０は、受信した電波によって供給される電力をエネルギー源として駆動する装置である。通常負荷３０は、例えば、センサ、ＬＥＤ、ＩＣ、マイコン、通信回路、ＲＦタグ回路等である。ＲＦタグ回路１０は、リーダライタ装置４０から受信する電波をエネルギー源として通常負荷３０を駆動させる回路である。ＲＦタグ回路１０は、ワイヤレス給電回路、ワイヤレス給電装置ということもできる。また、ＲＦタグ回路１０に接続された通常負荷３０は、ワイヤレスセンサということもできる。ＲＦタグ回路１０は、例えば、ＩＣチップ、ディスクリート部品を組み合わせた回路、ＩＣチップとディスクリート部品を組み合わせた回路のいずれかとして実現されるものである。また、リーダライタ装置４０は、例えば、コンピュータ等の上位装置４３に、アンテナ４１が取り付けられたリーダライタ４２を接続した装置である。通常負荷３０は、「負荷」の一例である。
【００１８】
ＲＦタグ回路１０は、例えば、リーダライタ装置４０からの電波を受信するアンテナ２０と、リーダライタ装置４０に利用させる通常負荷３０とに接続される回路である。ＲＦタグ回路１０は、マッチング回路１１、整流回路１２、負荷制御回路１３、インピーダンス調整制御回路１４、制御部／記憶部１５および調整トリガ生成回路１６を備える。
【００１９】
マッチング回路１１は、アンテナ２０とＲＦタグ回路１０内の回路とのインピーダンスを整合させるための回路である。マッチング回路１１の具体的な回路構成は特に限定されない。マッチング回路１１の回路構成は、例えば、図２に例示するように、２つのインダクタ５１、５２と、インピーダンス調整制御回路１４からの調整信号により容量を変更可能な可変容量コンデンサ５３とを組合せた回路であってもよい。インピーダンス調整制御回路１４から受信する調整信号によって容量を変更可能な可変容量コンデンサ５３としては、例えば、互いに容量の異なるコンデンサＣ１〜Ｃ５とスイッチＳＣ１〜ＳＣ５とを図３に例示するように組み合わせた回路を使用することができる。また、マッチング回路１１は、バラクタダイオードのようなアナログ制御素子であってもよい。ＲＦタグ回路１０では、金属片や水、油などの誘電体がアンテナ２０に付着する、もしくは接近することで、アンテナ２０のインピーダンスが変化し得る。アンテナ２０の回路のインピーダンス変化によりアンテナ２０とＲＦタグ回路１０内の回路との間のインピーダンス不整合が大きくなると、アンテナ２０からＲＦタグ回路１０内の回路へのエネルギー伝送効率が低下する。そこで、マッチング回路１１によってアンテナ２０とＲＦタグ回路１０内の回路とのインピーダンスを整合させることで、アンテナ２０からＲＦタグ回路１０内の回路へのエネルギー伝送効率の低下が抑制される。マッチング回路１１は、「マッチング回路」の一例である。
【００２０】
整流回路１２は、電波を受信したアンテナ２０が出力する交流電力を整流して直流（ＤＣ）電力を通常負荷３０及びＲＦタグ回路１０内の各部（負荷制御回路１３、インピーダンス調整制御回路１４）に供給する回路である。図４は、整流回路１２の構成の一例を示す図である。整流回路１２としては、図４に例示されるような、２つのダイオードＤ（Ｄ１とＤ２等）とコンデンサＣ（Ｃ１とＣ２等）とにより構成された倍電圧整流回路を多段接続した回路であってもよい。整流回路１２は、通常負荷３０の駆動に用いるＶＯＵＴとは別に、インピーダンス調整で使用するための別系統の直流信号を生成してもよい。整流回路１２は、「整流回路」の一例である。
【００２１】
負荷制御回路１３は、制御部／記憶部１５から受信した信号に応じて通常負荷３０を起動させる回路である。図５は、負荷制御回路１３の構成の一例を示す図である。負荷制御回路１３としては、図５に例示されるように、通常負荷３０への電力供給のオンとオフとを切り替えるSW_LOAD１３１、コンデンサ１３３、コンデンサ１３３への電力供給のオン
とオフとを切り替えるSW_C１３２とを備える回路を利用することができる。SW_C１３２は通常はオンの状態であり、コンデンサ１３３は、例えば、整流回路１２から供給される直流電力を蓄電する。コンデンサ１３３は、例えば、整流回路１２から供給される直流電力のうち、通常負荷３０の駆動に利用されない余剰分を蓄電してもよい。余剰分の電力は、例えば、通常負荷３０の駆動期間外にアンテナが受信した電波によって供給された電力である。コンデンサ１３３に蓄電された電力は通常負荷３０に供給される。コンデンサ１３３は、容量が比較的大きいもの（例えば、負荷３０の抵抗成分の逆数より容量が大きいもの（時定数の大きい（〜秒オーダー）もの））を選定することで、通常負荷３０に供給される電圧の降下を抑制できる。このようなコンデンサ１３３が選定されることで、リーダライタ装置４０からの受信状況が悪化する等の理由により瞬間的な電力遮断等が生じた場合でも、通常負荷３０をより安定して動作させることが可能となる。また、SW_C１３２は、負荷制御回路１３が制御部／記憶部１５から充電容量ＯＦＦ信号を受信すると、オフにされる。SW_C１３２がオフにされると整流回路１２から供給される直流電力がコンデンサ１３３に供給され、コンデンサ１３３は充電される。SW_LOAD１３１は、負荷制御回路１
３が制御部／記憶部１５から負荷制御信号を受信するとオンにされる。SW_LOAD１３１が
オンにされることで整流回路１２から供給される直流電力が通常負荷３０に供給され、通常負荷３０が起動される。後述するように、負荷制御信号は所定周期で送信されるため、通常負荷３０は所定周期で起動されることになる。コンデンサ１３３は、「蓄電部」の一例である。
【００２２】
制御部／記憶部１５は、負荷制御回路１３のSW_LOAD１３１、SW_C１３２のオンとオフ
とを切り替える信号を送信する。また、制御部／記憶部１５は、インピーダンス調整制御回路１４に対し、インピーダンス調整の開始を指示する。制御部／記憶部１５は、例えば、所定周期で外部から入力される命令（クロック信号等）に応じて負荷制御信号を負荷制御回路１３に送信することで、負荷制御回路１３のSW_LOAD１３１のオンとオフとを切り
替える。その結果、通常負荷３０は、所定周期で起動される。制御部／記憶部１５は、調整トリガ生成回路１６から調整トリガを受信すると、インピーダンス調整制御回路１４に対してインピーダンス調整を指示する調整制御信号を送信するとともに、負荷制御回路１３に対してSW_C１３２のオフを指示する充電容量ＯＦＦ信号を送信する。
【００２３】
制御部／記憶部１５は、例えば、プロセッサと記憶部とを組み合わせた素子である。プロセッサは単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のプロセッサがマルチコア構成を有していても良い。プロセッサが実行する処理のうち少なくとも一部は、例えば、Digital Signal
Processor（ＤＳＰ）、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。また、プロセッサが実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路（ＩＣ）、その他のディジタル回路によって実行されてもよい。また、プロセッサの少なくとも一部にアナログ回路が含まれても良い。集積回路は、Large Scale Integrated circuit（ＬＳＩ）、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬ
Ｄ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Field-Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）を含む。
プロセッサは、プロセッサと集積回路との組み合わせであっても良い。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）、System-on-a-chip（ＳｏＣ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。記憶部は、プロセッサから読み書き可能な記憶媒体である。記憶部は、例えば、プロセッサから直接アクセスされる記憶媒体である。記憶部は、例えば、Random Access Memory（ＲＡＭ）およびRead Only Memory（ＲＯＭ）を含む。制御部／記憶部１５は、「制御部」の一例である。
【００２４】
調整トリガ生成回路１６は、インピーダンス調整の開始を指示する調整トリガを制御部／記憶部１５に送信する。調整トリガ生成回路１６は、例えば、整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入力される直流電圧が所定の閾値を下回った際に調整トリガを送信する。調整トリガ生成回路１６は、例えば、外部の回路からトリガが入力された場合に調整トリガを送信してもよい。
【００２５】
インピーダンス調整制御回路１４は、マッチング回路１１のインピーダンスを指定する調整信号（本実施形態では、可変容量コンデンサ５３（図２）の容量を指定する調整信号）を出力する回路である。本実施形態に係るＲＦタグ回路１０には、例えば、図６に示した構成を有するインピーダンス調整制御回路１４が使用されている。
【００２６】
このインピーダンス調整制御回路１４の全体的な動作については後述するが、アップカウンタ６１は、Ｒｅｓｅｔパルスが入力されたときにカウント値を“０”クリアし、ＵＰパルスが入力されたときにカウントアップするカウンタである。このアップカウンタ６１のカウンタ値は、マッチング回路１１のインピーダンス（可変容量コンデンサ５３（図２）の容量）を指定する調整信号として使用されている。
【００２７】
比較器６２は、電源電圧（整流回路１２の出力電圧）ＶＯＵＴとコンデンサ６３の電圧との比較結果を出力する回路である。この比較器６２の出力は、ＣＭＰ＿ＯＵＴ信号線により制御部／記憶部１５に入力されている。スイッチ６４は、Ｃｔｒｌ信号線を介して制御部／記憶部１５によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチである。
【００２８】
図７は、制御部／記憶部１５がインピーダンス調整制御回路を制御する制御フローの一例を示す図である。図７の制御フローは、例えば、調整トリガ生成回路１６から制御部／記憶部１５に調整トリガが入力されることで開始される。以下、図７を参照して、制御部／記憶部１５がインピーダンス調整制御回路を制御する制御フローの一例について説明する。
【００２９】
調整トリガが入力された制御部／記憶部１５は、まず、Ｒｅｓｅｔパルスを出力する（ステップＳ１０１）。これにより、インピーダンス調整制御回路１４（図６参照）内のアップカウンタ６１のカウント値が“０”にリセットされ、マッチング回路１１内の可変容量コンデンサ５３（図２）の容量が最低容量Ｃ０に調整される。
【００３０】
次いで、制御部／記憶部１５は、Ｃｔｒｌパルスを出力する（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部／記憶部１５は、スイッチ６４をＯＮとすることにより、コンデンサ６３の電圧（比較器６２の−端子への入力電圧）を、その時点における電源電圧ＶＯＵＴと一致させてから、スイッチ６４をＯＦＦとすることにより、コンデンサ６３の電圧をホールドする。
【００３１】
その後、制御部／記憶部１５は、ＵＰパルスを出力（ステップＳ１０３）してから、比較器６２の出力ＣＭＰ＿ＯＵＴがローであるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００３２】
ＵＰパルスが入力されると、アップカウンタ６１のカウント値がカウントアップされるため、マッチング回路１１内の可変容量コンデンサ５３の容量が増加する。可変容量コンデンサ５３の容量を増加させた後におけるマッチング回路１１のインピーダンスが適正値とはなっておらず、かつ、マッチング回路１１のインピーダンスが適正値に近づいた場合には、電源電圧が上昇する。一方、可変容量コンデンサ５３の容量を増加させた後におけるマッチング回路１１のインピーダンスが適正値となっていた場合には、電源電圧は殆ど変化しない。また、可変容量コンデンサ５３の容量を増加させた後におけるインピーダンスが適正値となっておらず、かつ、インピーダンスが適正値からさらに外れた場合にも、電源電圧は殆ど変化しない。従って、インピーダンスが適正値となっている場合、または、インピーダンスが適正値からさらに外れる場合には、ＣＭＰ＿ＯＵＴがローになる。そのため、ＣＭＰ＿ＯＵＴが、ローである場合には、インピーダンスが適正値であるとして、または、インピーダンスが適正値からさらに適正値から外れることを抑制するために、マッチング回路１１のインピーダンスの調整が完了される。また、マッチング回路１１のインピーダンスが適正値とはなっておらず、かつ、マッチング回路１１のインピーダンスが適正値に近づいた場合には、ＣＭＰ＿ＯＵＴがハイになる。そのため、ＣＭＰ＿ＯＵＴが、ハイである場合には、マッチング回路のインピーダンスの調整が完了していないことになり、インピーダンスの調整が継続して実行される。
【００３３】
そのため、制御部／記憶部１５は、比較器６２の出力ＣＭＰ＿ＯＵＴがハイであった場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）には、ステップＳ１０３以降の処理を再び開始する。そして、制御部／記憶部１５は、比較器６２の出力ＣＭＰ＿ＯＵＴがローとなったとき（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）に、このインピーダンス調整処理（図７の処理）を終了する。
【００３４】
図８は、マッチング回路１１のインピーダンスが適正値に近づいた場合における整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入力される電源電圧の変動の一例を示す図である。図８では、ＲＦタグ回路１０の時定数が大きい場合と小さい場合とにおける整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入力される電源電圧の変動が比較される。図８に例示するように、時定数が小さい場合、マッチング回路１１のインピーダンス値が上昇すると、制御部／記憶部１５が電源電圧の上昇を検出する期間内に電源電圧が上昇
するため、制御部／記憶部１５は電源電圧の上昇を検出できる。そのため、制御部／記憶部１５は、アンテナ２０とＲＦタグ回路１０との間のインピーダンスが不整合の状態であると判定できる。時定数が大きくなるほど電源電圧の変化は緩やかになるため、時定数がある程度大きくなると、制御部／記憶部１５が電源電圧の上昇を検出する期間内にインピーダンス値の上昇に伴う電源電圧の上昇を検出することが困難となる。そのため、実際にはアンテナ２０とＲＦタグ回路１０内の回路とのインピーダンスが不整合であるにもかかわらず、制御部／記憶部１５は電源電圧の上昇を検出しないことにより、インピーダンスが整合したものと誤検知するおそれがある。そこで、実施形態に係るＲＦタグ回路１０では、インピーダンス調整の際に、SW_C１３２をオフにすることで回路からコンデンサ１３３を切り離し、ＲＦタグ回路１０の時定数を０に近づける処理を実行する。
【００３５】
図９は、実施形態に係る処理フローの一例を示す図である。図９において、時間は図の上から下に向かって流れている。以下、図９を参照して、実施形態に係る処理フローの一例について説明する。
【００３６】
ＯＰ１では、調整トリガ生成回路１６は、調整トリガを制御部／記憶部１５に対して送信する。調整トリガは、例えば、整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入力される電源電圧低下等を契機として送信される。調整トリガを受信した制御部／記憶部１５は、ＯＰ２以降の処理を開始する。ＯＰ２では、制御部／記憶部１５は、充電容量ＯＦＦ信号を負荷制御回路１３に送信する。充電容量ＯＦＦ信号を受信した負荷制御回路１３は、SW_C１３２をオフにする。ＯＰ２の処理によって、コンデンサ１３３はＲＦタグ回路１０から切り離される。ＯＰ３では、制御部／記憶部１５は、負荷制御信号を負荷制御回路１３に送信することで、SW_LOAD１３１をオンにし、通常負荷３０を動作状態にする
。以降、SW_LOAD１３１は、通常負荷３０を起動させる所定の周期にかかわらずＯＰ７で
オフにされるまでの間、オンの状態が維持される。以下、本明細書において、所定の周期にかかわらずSW_LOAD１３１をオンにすることを、SW_LOAD１３１の強制オンと称する。ＯＰ２とＯＰ３の処理は、順番を入れ替えてもよい。
【００３７】
ＯＰ４では、制御部／記憶部１５は、インピーダンス調整の開始を指示する開始命令として調整制御信号を送信する。ＯＰ５では、インピーダンス調整制御回路１４は、調整信号をマッチング回路１１に送信してインピーダンスの調整を行う。インピーダンス調整の詳細については後述する。ＯＰ６では、制御部／記憶部１５は、インピーダンス調整制御回路１４から取得した電源電圧の変動を示す情報を基に、インピーダンス調整が完了したと判定する。ＯＰ７では、制御部／記憶部１５はSW_LOAD１３１の強制オンを解除する。
すなわち、ＯＰ７の処理の結果、通常負荷３０は、所定の周期で起動されることになる。ＯＰ８では、制御部／記憶部１５は、負荷制御回路１３に対してSW_C１３２をオンにする指示を送信する。ＯＰ８の処理によって、コンデンサ１３３はＲＦタグ回路１０に接続される。
【００３８】
図１０は、実施形態におけるインピーダンス調整の処理フローの一例を示す図である。図１０に例示される処理は、例えば、図９のＯＰ５で実行される処理である。図１０に例示される処理では、アップカウンタ６１へのＲｅｓｅｔパルス送信は既に行われているものとする。以下、図１０を参照して、実施形態におけるインピーダンス調整の処理フローの一例について説明する。
【００３９】
ＯＰ１１では、制御部／記憶部１５は、整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入力される電源電圧（図中では監視電圧と記載）をサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）する。ＯＰ１１の処理は、例えば、図７のＳ１０２の処理に相当する。ＯＰ１２では、インピーダンス調整制御回路１４はマッチング回路１１のインピーダンスを上昇させる調整信号を送信する。調子信号を受信したマッチング回路１１は、例えば、可変容量コンデンサ
５３の容量を変更することで、マッチング回路１１のインピーダンスをΔＺ上昇させる。ＯＰ１２の処理は、例えば、図７のＳ１０３の処理に相当する。ＯＰ１３では、制御部／記憶部１５は、ＯＰ１２によるインピーダンス上昇後における電源電圧を取得する。制御部／記憶部１５は、ＯＰ１２で取得した電源電圧とＯＰ１１でＳ／Ｈした電源電圧との差がδＶ未満であるか否かを判定する。ここで、δＶは、インピーダンス調整制御回路１４の比較器１４１の分解能によって定まる値である。また、δＶは、は所定の閾値であってもよい。δＶ未満である場合（ＯＰ１３でＹＥＳ）、インピーダンス調整処理は終了する。δＶ未満ではない場合（ＯＰ１３でＮＯ）、処理はＯＰ１１に戻る。ＯＰ１３の処理は、図７のＳ１０４に相当する。図１０に例示されるように、電源電圧の上昇幅が比較器１４１の分解能未満または所定の閾値未満となるまでの間、ＯＰ１１、ＯＰ１２の処理が繰り返され、マッチング回路１１のインピーダンスが調整される。
【００４０】
図１１は、実施形態における整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入力される電源電圧の変動の一例を示す図である。図１１では、縦軸に電圧、横軸に時間が例示される。また、図１１では、通常負荷３０が所定周期で起動される通常負荷駆動期間とインピーダンスの調整が行われる調整期間が例示される。ＲＦタグ回路１０に水等が付着すると、図１１に例示されるように電源電圧が低下する。電源電圧は、コンデンサ１３３や通常負荷３０の動作におけるデューティ比に応じた時定数の影響により、緩やかに降下する。デューティ比は、例えば、所定周期における通常負荷３０の駆動期間の比率を示す情報である。調整トリガの受信を契機として、ＲＦタグ回路１０は通常負荷駆動期間から調整期間に移行する。調整期間では、制御部／記憶部１５から送信された充電容量ＯＦＦ信号を受信した負荷制御回路１３は、SW_C１３２をオフにすることで、コンデンサ１３３をＲＦタグ回路１０から切り離す。コンデンサ１３３がＲＦタグ回路１０から切り離されることで、ＲＦタグ回路１０の時定数がほぼ０となる。その結果、図８に例示される時定数が小さい場合のように、制御部／記憶部１５が電圧変化を検出する所定期間内にインピーダンス調整後の電源電圧の変化が生じるようになる。そのため、制御部／記憶部１５は、インピーダンス調整後の電源電圧上昇を検出できるようになる。調整期間において電源電圧が階段状に上昇しているのは、インピーダンス調整制御回路１４が、マッチング回路１１のインピーダンスをΔＺずつ増加させていることによる。アンテナ２０とＲＦタグ回路１０とのインピーダンスが整合したと判定されると、ＲＦタグ回路１０は、調整期間から通常負荷駆動期間に移行する。
【００４１】
実施形態では、インピーダンス調整を行う際に、コンデンサ１３３をＲＦタグ回路１０から切り離した。そのため、インピーダンス調整時の電圧変動に対するコンデンサ１３３の時定数の影響が抑制される。ところで、時定数は、例えば、以下の（式１）によって算出される。
【００４２】
【数１】
2019054393.tif 000003
【００４３】
上記（式１）において、Ｃはコンデンサ１３３の容量であり、負荷ＯＮ／ＯＦＦ  Ｄｕｔｙは、通常負荷３０のデューティ比である。なお、（式１）における「負荷ＯＮ／ＯＦＦ  Ｄｕｔｙ」の「／（スラッシュ）」は割り算を意味するものではなく、「負荷ＯＮ／ＯＦＦ  Ｄｕｔｙ」で１つの値を示している。例えば、コンデンサ１３３の容量が１００μＦ、通常負荷３０の負荷抵抗が１ｋΩ、通常負荷３０のデューティ比が１０％である場合、（式１）によって、時定数τは１秒となる。そのため、例えば、図１０のＯＰ１１からＯＰ１３によって例示されるインピーダンスの調整処理のサイクルを１６サイクル繰り
返してインピーダンス調整が行われる場合、インピーダンスの調整に１６秒かかることになる。ここで、実施形態で説明したように、コンデンサ１３３をＲＦタグ回路１０から切り離した場合、コンデンサ１３３の静電容量は０とみなすことができる。そのため、コンデンサ１３３を切り離した場合、時定数τは０とみなすことができるため、インピーダンスの調整にかかる時間が短縮される。さらに、時定数の影響が抑制されることで、制御部／記憶部１５が電圧変化を検出する所定期間内にインピーダンス調整後の電源電圧の変化が生じるようになる。その結果、制御部／記憶部１５が、実際にはインピーダンス不整合が抑制されていないにもかかわらず、インピーダンスの調整が完了したと誤検知する可能性を低減できる。そのため、実施形態によれば、通常負荷３０を安定動作させるために容量の大きいコンデンサ１３３を採用した場合でも、インピーダンス調整をより適切に実行できる。
【００４４】
実施形態では、通常負荷３０は所定の周期で起動されたが常時起動していてもよい。
【００４５】
＜第１変形例＞
実施形態ではインピーダンス調整を行う調整期間の間、コンデンサ１３３をＲＦタグ回路１０から切り離すとともに通常負荷３０を動作させる。しかしながら、通常負荷３０が所定の周期で起動される場合、デューティ比を考慮すると、所定の周期で通常負荷３０の抵抗値と調整期間の間起動され続ける通常負荷３０の抵抗値は異なることになる。そのため、図１２に例示するように、インピーダンス調整時の電圧降下によって、通常負荷３０に供給される電源電圧が通常負荷３０の動作下限にまで降下するおそれがある。このような場合、通常負荷３０が動作しなくなるため、インピーダンスの調整は困難となる。そこで、第１変形例では、インピーダンス調整を行う調整期間の間、通常負荷３０の代わりに等価負荷をＲＦタグ回路に接続する。等価負荷の抵抗値は、通常負荷３０の抵抗値と通常負荷３０のデューティ比を基に決定される。等価負荷を利用することで、図１２に例示するように、電源電圧の降下を実施形態よりも小さくすることができる。以下、図面を参照して、第１変形例について説明する。なお、実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
図１３は、第１変形例に係るＲＦタグ回路１０ａの構成の一例を示す図である。図１３では、リーダライタ装置４０の図示は省略している。第１変形例に係るＲＦタグ回路１０ａは、制御部／記憶部１５および負荷制御回路１３がそれぞれ制御部／記憶部１５ａおよび負荷制御回路１３ａに置き換えられ、等価負荷３１がさらに接続される点で実施形態に係るＲＦタグ回路１０とは異なる。
【００４７】
制御部／記憶部１５ａは、通常負荷３０から等価負荷３１に切り替えを指示する負荷切替命令を負荷制御回路１３ａに対して送信する点で、実施形態に係る制御部／記憶部１５とは異なる。負荷制御回路１３ａは、制御部／記憶部１５ａからの負荷切替命令に応じて通常負荷３０から等価負荷３１に切り替える点で、実施形態に係る負荷制御回路１３とは異なる。
【００４８】
図１４は、第１変形例に係る負荷制御回路１３ａの構成の一例を示す図である。負荷制御回路１３ａは、SW2_LOAD１３４を介して等価負荷３１が接続される点で実施形態に係る負荷制御回路１３とは異なる。SW2_LOAD１３４がオンにされると、等価負荷３１が負荷制御回路１３ａに接続される。SW2_LOAD１３４がオフにされると、等価負荷３１が負荷制御回路１３ａから切り離される。SW_LOAD１３１、SW_C１３２およびSW2_LOAD１３４のオン
とオフとの切り替えは、制御部／記憶部１５ａから受信する信号に応じて実行される。SW_LOAD１３１はインピーダンス調整期間以外では所定の周期でオンとオフとが切り替えら
れ、インピーダンス調整期間においてはオフにされる。SW_C１３２はインピーダンス調整期間以外ではオンにされ、インピーダンス調整期間においてはオフにされる。SW2_LOAD１
３４はインピーダンス調整期間以外はオフにされ、インピーダンス調整期間においてはオンにされる。すなわち、インピーダンス調整期間においては、コンデンサ１３１がＲＦタグ回路１０ａから切り離されるとともに、通常負荷３０から等価負荷３１に負荷の接続が切り替えられる。なお、負荷制御回路１３ａのSW_LOAD１３１、SW_C１３２、SW2_LOAD１
３４の各種スイッチの配置は図１４の例に限定されない。例えば、SW_C１３２とSW_LOAD
１３１とは直列に配置されてもよい。
【００４９】
等価負荷３１は、通常負荷３０の抵抗成分と通常負荷３０が起動される所定周期に応じた負荷抵抗値を持つ抵抗素子である。等価負荷３１は、通常負荷３０の抵抗成分と通常負荷３０が起動される所定周期に応じた負荷抵抗値に設定可能な可変抵抗素子であってもよい。等価負荷３１の抵抗値は、例えば、以下の（式２）で決定することができる。
【００５０】
【数２】
2019054393.tif 000004
【００５１】
例えば、通常負荷３０の抵抗値が１ｋΩであり、通常負荷３０のデューティ比（式２では、ＯＮ／ＯＦＦ  Ｄｕｔｙ）が１０％である場合は、（式２）により、等価負荷３１の抵抗値は、１０ｋΩと決定される。等価負荷３１は、「代替負荷」の一例である。なお、（式２）における「ＯＮ／ＯＦＦ  Ｄｕｔｙ」の「／（スラッシュ）」は割り算を意味するものではなく、「ＯＮ／ＯＦＦ  Ｄｕｔｙ」で１つの値を示している。
【００５２】
図１５は、第１変形例に係る処理フローの一例を示す図である。図１５において図９と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図１５を参照して、第１変形例に係る処理フローの一例について説明する。
【００５３】
ＯＰ２１では、制御部／記憶部１５は、負荷制御回路１３ａに対して、SW_LOAD１３１
およびSW_C１３２をオフにするように指示する。負荷制御回路１３ａは、制御部／記憶部１５からの指示に応じて、SW_LOAD１３１およびSW_C１３２をオフにする。以降、ＯＰ２
４でSW_LOAD１３１がオンにされるまで間は、通常負荷３０は所定の周期にかかわらず起
動されない。ＯＰ２１の処理によって、通常負荷３０およびコンデンサ１３３がＲＦタグ回路１０ａから切り離される。ＯＰ２２では、制御部／記憶部１５は、負荷制御回路１３ａに対して、SW2_LOAD１３４をオンにするように指示する。負荷制御回路１３ａは、制御部／記憶部１５からの指示に応じて、SW2_LOAD１３４をオンにする。ＯＰ２２の処理の結果、等価負荷３１がＲＦタグ回路１０ａに接続される。ＯＰ２１とＯＰ２２の処理は、順番を入れ替えてもよい。
【００５４】
ＯＰ２３では、制御部／記憶部１５は、負荷制御回路１３ａに対して、SW2_LOAD１３４をオフにするように指示する。負荷制御回路１３ａは、制御部／記憶部１５からの指示に応じて、SW2_LOAD１３４をオフにする。ＯＰ２３の処理の結果、等価負荷３１がＲＦタグ回路１０ａから切り離される。ＯＰ２４では、制御部／記憶部１５は、負荷制御回路１３ａに対して、SW_LOAD１３１およびSW_C１３２をオンにするように指示する。負荷制御回
路１３ａは、制御部／記憶部１５からの指示に応じて、SW_LOAD１３１およびSW_C１３２
をオンにする。ＯＰ２４の処理によって、通常負荷３０およびコンデンサ１３３がＲＦタグ回路１０ａに接続される。ＯＰ２４以降では、通常負荷３０は、所定の周期で起動される。ＯＰ２３とＯＰ２４の処理は、順番を入れ替えてもよい。
【００５５】
図１６は、第１変形例における整流回路１２からインピーダンス調整制御回路１４に入
力される電源電圧の変動の一例を示す図である。図１６では、図１１と同様に、縦軸に電圧、横軸に時間が例示される。また、図１６では、図１１と同様に、通常負荷３０が所定周期で起動される通常負荷駆動期間とインピーダンスの調整が行われる調整期間が例示される。図１６では、調整トリガの入力を契機として通常負荷３０がＲＦタグ回路１０ａから切り離されるとともに、等価負荷３１がＲＦタグ回路１０ａに接続される点で図１１と異なる。第１変形例では、インピーダンス調整期間において通常負荷３０の代わりに等価負荷３１を接続することで、電源電圧の降下が実施形態よりも小さくなる。
【００５６】
＜第２変形例＞
第１変形例では、抵抗値があらかじめ決定された等価負荷３１が利用される。第２変形例では、抵抗値が可変な等価負荷が採用され、等価負荷の抵抗値は整流回路１２から入力される電源電圧と通常負荷３０のデューティ比を基に動的に決定される。以下、図面を参照して第２変形例について説明する。なお、実施形態、第１変形例と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
図１７は、第２変形例に係るＲＦタグ回路１０ｂの構成の一例を示す図である。図１７では、リーダライタ装置４０の図示は省略している。第２変形例に係るＲＦタグ回路１０ｂは、制御部／記憶部１５ａが制御部／記憶部１５ｂに置き換えられるとともに等価負荷算出部１７をさらに備え、等価負荷３１に替わって等価負荷３１ａが接続される点で、第１変形例とは異なる。等価負荷３１ａは、その抵抗値が可変であり、例えば、可変抵抗器や、トランジスタなどで構成される定電流回路を含む電気回路である。
【００５８】
制御部／記憶部１５ｂは、記憶部内に通常負荷３０のデューティ設定および通常負荷情報を記憶部に記憶する。デューティ設定は、通常負荷３０のデューティ比を示す情報を含む。通常負荷情報は、通常負荷３０の消費電力を示す情報および通常負荷３０の消費電流を示す情報の少なくとも一方を含む。制御部／記憶部１５ｂは、デューティ設定および通常負荷情報を等価負荷算出部１７に送信する点で、第１変形例に係る制御部／記憶部１５ａとは異なる。等価負荷算出部１７は、制御部／記憶部１５ｂから入力されるデューティ設定、通常負荷情報および整流回路１２から入力される電源電圧に基づいて、等価負荷３１ａに設定する抵抗値を算出する。等価負荷３１ａの抵抗値は、例えば、以下の（式３）によって算出可能である。
【００５９】
【数３】
2019054393.tif 000005
【００６０】
例えば、ＤＣ電圧（電源電圧）が２Ｖ、通常負荷３０の消費電流１Ａが予め判明していたとすると、制御部／記憶部１５ｂは、電源電圧および通常負荷の消費電流を示す情報を記憶しておき、記憶した情報を等価負荷算出部１７に提供する。等価負荷算出部１７は、制御部／記憶部１５ｂから提供された情報と整流回路１２から入力される電源電圧を基に（式３）にしたがって等価負荷３１ａの抵抗値を算出する。等価負荷算出部１７は、算出した抵抗値になるように等価負荷３１ａの抵抗値を設定すればよい。
【００６１】
また、デューティ比を１０％、２５％、５０％、１００％の４段階で変更可能とする場合、等価負荷３１ａの抵抗値は、（式３）にしたがって、それぞれのデューティ比に対応する２０ｋΩ、８ｋΩ、４ｋΩ、２ｋΩの４段階で設定可能してもよい。この場合、制御部／記憶部１５ｂは現在のデューティ設定を等価負荷算出部１７に通知し、等価負荷算出
部１７は通知されたデューティ設定に対応する抵抗値を等価負荷３１ａに設定すればよい。または、等価負荷３１ａとして２０ｋΩの負荷、８ｋΩの負荷、４ｋΩの負荷および２ｋΩの負荷の４種類の負荷を用意し、デューティ比に応じた負荷がＲＦタグ回路１０ｂに接続されることで、等価負荷３１ａの抵抗値が設定されるようにしてもよい。
【００６２】
第２変形例では、等価負荷算出部１７は、制御部／記憶部１５ｂから入力される通常負荷情報、デューティ設定および整流回路１２から入力される電源電圧に基づいて、等価負荷３１ａに設定する抵抗値を算出する。等価負荷３１ａの抵抗値は、算出された抵抗値に設定される。そのため、第２変形例によれば、通常負荷情報、デューティ設定、電源電圧に変動がある場合でも等価負荷３１ａの抵抗値を適切に設定できる。
【００６３】
＜第３変形例＞
第２変形例では、通常負荷情報は制御部／記憶部１５ｂに記憶された。第３変形例では、通常負荷３０への電流を測定し、等価負荷算出部は電流の測定結果を参照して等価負荷の抵抗値を算出する。以下、図面を参照して、第３変形例について説明する。なお、実施形態、第１変形例、第２変形例と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図１８は、第３変形例に係るＲＦタグ回路１０ｃの構成の一例を示す図である。図１８では、リーダライタ装置４０の図示は省略している。第３変形例に係るＲＦタグ回路１０ｃは、制御部／記憶部１５ｂおよび等価負荷算出部１７がそれぞれ制御部／記憶部１５ｃおよび等価負荷算出部１７ａに置き換えられる点で、第２変形例に係るＲＦタグ回路１０ｂとは異なる。
【００６５】
制御部／記憶部１５ｃは、デューティ設定を等価負荷算出部１７ａに送信するものの通常負荷情報は送信しない点で第２変形例に係る制御部／記憶部１５ｂとは異なる。等価負荷算出部１７ａは、制御部／記憶部１５ｃから入力されるデューティ設定と、電流測定回路１８から入力される電流測定結果に基づいて等価負荷３１ａの抵抗値を算出する点で、第２変形例に係る等価負荷算出部１７とは異なる。
【００６６】
電流測定回路１８は、通常負荷３０に流れる電流を測定する回路である。電流測定回路１８の具体的な回路構成に限定は無い。図１９は、電流測定回路１８の構成の一例を示す図である。電流測定回路１８は、例えば、図１９に例示されるような、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１７７、比較器１７６および複数の抵抗器１７１、１７２、１７３、１７４、１７５を組み合わせた回路であってもよい。電流測定回路１８は、「測定部」の一例である。
【００６７】
等価負荷算出部１７は、例えば、以下の（式４）にしたがって、等価負荷３１ａの抵抗値を算出できる。
【００６８】
【数４】
2019054393.tif 000006
【００６９】
第３変形例では、電流測定回路１８によって通常負荷３０に流れる電流が測定される。そのため、第３変形例によれば、通常負荷３０に流れる電流が変動する場合でも、等価負荷３１ａの抵抗値を適切に設定できる。
【００７０】
＜第４変形例＞
実施形態から第３変形例では、通常負荷３０は所定の周期で起動された。すなわち、実施形態から第３変形例では、通常負荷３０のデューティ比は既知として扱った。第４変形例では、通常負荷３０のデューティ比が変動する場合を想定する。第４変形例では、例えば、通常負荷３０はリーダライタ装置４０からの指示によって起動される。そのため、第４変形例では、ＲＦタグ回路内にデューティ設定を保存しておらず、また、リーダライタ装置４０とＲＦタグ回路の間の通信エラー等によって、通常負荷３０のデューティ比が変動することがある。第４変形例では、このようにデューティ比が変動する場合でも等価負荷の抵抗値を適切に設定できる構成について説明する。以下、図面を参照して、第４変形例について説明する。なお、実施形態、第１〜第３変形例と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
図２０は、第４変形例に係るＲＦタグ回路１０ｄの構成の一例を示す図である。図２０では、リーダライタ装置４０の図示は省略している。第４変形例に係るＲＦタグ回路１０ｄは、制御部／記憶部１５ｃ、等価負荷算出部１７ａがそれぞれ制御部／記憶部１５ｄ、等価負荷算出部１７ｂに置き換えられる点で第３変形例とは異なる。
【００７２】
制御部／記憶部１５ｄは、通常負荷３０をオンにした期間およびオフにした期間を測定して集計し、集計結果を基に通常負荷３０のデューティ比の平均を算出する。制御部／記憶部１５ｄは、算出したデューティ比の平均値（平均Duty）を等価負荷算出部１７ｂに送信する。等価負荷算出部１７ｂは、制御部／記憶部１５ｄから受信したデューティ比の平均値を用いて、等価負荷３１ａの抵抗値を算出する。抵抗値の算出は、例えば、上述の（式２）、（式３）または（式４）に受信したデューティ比の平均値を代入すればよい。
【００７３】
第４変形例によれば、制御部／記憶部１５ｄは、通常負荷３０をオンにした期間およびオフにした期間を測定し、測定結果を基に通常負荷３０のデューティ比の平均を算出する。そのため、デューティ比に係る情報がＲＦタグ回路１０ｄ内にない場合でも通常負荷３０のデューティ比を算出できる。また、制御部／記憶部１５ｄが通常負荷３０のデューティ比を算出するため、例えば、リーダライタ装置４０からの指示によって通常負荷３０が起動される場合に通信エラー等で通常負荷３０のデューティ比が変動しても、このような変動の影響を反映したデューティ比を算出できる。そのため、第４変形例によれば、デューティ比が変動する場合であっても、等価負荷３１ａの抵抗値を適切に設定できる。
【００７４】
＜第５変形例＞
図２１は、第５変形例に係る負荷制御回路１３ｂの構成の一例を示す図である。第１〜第４変形例では、インピーダンス調整時にはコンデンサ１３３が負荷制御回路から切り離される。第５変形例では、インピーダンス調整時において、コンデンサ１３３を負荷制御回路から切り離すとともに、コンデンサ１３３と通常負荷３０とを接続する。以下、図面を参照して、第５変形例について説明する。
【００７５】
第５変形例では、例えば、図１４に例示される第１変形例の構成に対して、SW_LOAD１
３１を経由する配線とは別に通常負荷３０とコンデンサ１３３とを接続する配線が追加される。追加された配線には、SW3_LOAD１３５が設けられる。SW3_LOAD１３５は、インピーダンス調整時以外のときはオフにされる。第５変形例では、制御部／記憶部１５は、SW_LOAD１３１およびSW_C１３２がオフにするとともに、SW2_LOAD１３４がオンにして等価負
荷３１を負荷制御回路１３ｂに接続すると、SW3_LOAD１３５をオンにすることでコンデンサ１３３と通常負荷３０とを接続する。第５変形例によれば、インピーダンス調整時にもコンデンサ１３３から通常負荷３０に電力が供給される。そのため、インピーダンス調整時においても、通常負荷３０を継続して稼働させることが可能となる。
【００７６】
以上説明した実施形態や変形例では、マッチング回路１１内の可変容量コンデンサ５３の容量を単調増加させる線形探索によってインピーダンスの調整が実施された。しかしながら、インピーダンスの調整のアルゴリズムが、可変容量コンデンサ５３の容量を単調増加させる線形探索に限定されるわけではない。例えば、可変容量コンデンサ５３の容量を単調減少させる線形探索によってインピーダンスの調整が実施されてもよい。また、二分探索、木探索等の任意の探索アルゴリズムによってインピーダンスの調整が実施されてもよい。
【００７７】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・・ＲＦタグ回路
１１・・・マッチング回路
１２・・・整流回路
１３、１３ａ、１３ｂ・・・負荷制御回路
１３３・・・コンデンサ
１４・・・インピーダンス調整制御回路
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ・・・制御部／記憶部
１６・・・調整トリガ生成回路
１７、１７ａ、１７ｂ・・・等価負荷算出部
１８・・・電流測定回路
２０、４１・・・アンテナ
３０・・・通常負荷
３１、３１ａ・・・等価負荷
４０・・・リーダライタ装置
４２・・・リーダライタ
４３・・・上位装置
【図１】
2019054393.tif 000007
【図２】
2019054393.tif 000008
【図３】
2019054393.tif 000009
【図４】
2019054393.tif 000010
【図５】
2019054393.tif 000011
【図６】
2019054393.tif 000012
【図７】
2019054393.tif 000013
【図８】
2019054393.tif 000014
【図９】
2019054393.tif 000015
【図１０】
2019054393.tif 000016
【図１１】
2019054393.tif 000017
【図１２】
2019054393.tif 000018
【図１３】
2019054393.tif 000019
【図１４】
2019054393.tif 000020
【図１５】
2019054393.tif 000021
【図１６】
2019054393.tif 000022
【図１７】
2019054393.tif 000023
【図１８】
2019054393.tif 000024
【図１９】
2019054393.tif 000025
【図２０】
2019054393.tif 000026
【図２１】
2019054393.tif 000027