(57)【要約】  本発明は、セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダのための蓄積回路装置に関する。公知の回路装置の場合、トランスポンダの制御状態のための蓄積コンデンサが規則的に漏れ電流を介して規定されずに放電されるので、保持時間が周囲温度および製造公差の存在に大きく左右されてしまう。本発明によれば、第１の電気的蓄積手段（Ｃ１）が第１の基準電圧（ＵＲＥＦ１）により充電され、ついで時間ｔにわたり放電手段（ＳＥ）を介して規定どおりに再び放電される。その際にこれに加えて有利であるのは、いわゆるセットリングタイムを短縮し衝突防止手順を加速する目的で、制御状態を保持するための第１の蓄積手段の蓄積状態がスイッチング手段（Ｓ１）により制御されて第２の蓄積手段（Ｃ２）へ転送可能なことである。ここでＣ２＜＜Ｃ１である。
2008545358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーを蓄積するための少なくとも１つの第１の蓄積手段が設けられており、該第１の蓄積手段は所定の時間ｔにわたりトランスポンダの制御状態を保持するように構成されている、
セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダのための蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）は前記時間ｔ内で放電手段（ＳＥ）を介して規定どおりに放電されることを特徴とする、
蓄積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の蓄積回路装置において、
電気エネルギーを蓄積するための第２の蓄積手段（Ｃ２）が設けられており、該第２の蓄積手段（Ｃ２）は前記第１の蓄積手段（Ｃ１）の蓄積状態を受け取るため、制御可能なスイッチング手段（Ｓ１）を介して前記第１の蓄積手段（Ｃ１）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）および／または前記第２の蓄積手段（Ｃ２）はコンデンサとして形成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）は直流電圧において前記第２の蓄積手段（Ｃ２）よりも多くの電気エネルギーを受け入れ可能であることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
制御可能な第２のスイッチング手段（Ｓ２）が設けられており、該第２のスイッチング手段（Ｓ２）は前記第１の蓄積手段（Ｃ１）を充電するため、該第１の蓄積手段（Ｃ１）と第１の基準電圧源（ＵＲＥＦ１）との間で該第１の基準電圧源（ＵＲＥＦ１）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第２の蓄積手段（Ｃ２）は制御可能な第３のスイッチング手段（Ｓ３）を介して放電可能であることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
論理回路（ＬＳ）が設けられており、該論理回路（ＬＳ）は、前記放電手段（ＳＥ）および／または前記第１のスイッチング手段（Ｓ１）および／または前記第２のスイッチング手段（Ｓ２）および／または前記第３のスイッチング手段（Ｓ３）と接続されて信号技術的に共働し、該手段（ＳＥ，Ｓ１〜Ｓ３）のうちの少なくとも１つを制御することを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）の制御状態のための評価回路（ＡＷ１）が設けられており、該評価回路（ＡＷ１）は前記第２の蓄積手段（Ｃ１）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第２の蓄積手段（Ｃ２）の蓄積状態のための評価回路（ＡＷ２）が設けられており、該評価回路（ＡＷ２）は前記第２の蓄積手段（Ｃ２）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の蓄積回路装置において、
前記評価回路（ＡＷ１，ＡＷ２）は第２の基準電圧源（ＵＲＥＦ２，ＵＲＥＦ２′）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の蓄積回路装置において、
前記第２の基準電圧（ＵＲＥＦ２，ＵＲＥＦ２′）は前記第１の基準電圧（ＵＲＥＦ１）よりも小さいことを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記評価回路（ＡＷ１，ＡＷ２）は比較器として構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１３】
請求項８から１１のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記評価回路（ＡＷ１，ＡＷ２）はインバータとして構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１、第２または第３のスイッチング手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうち少なくとも１つのスイッチング手段はＰＭＯＳトランジスタとして構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１、第２または第３のスイッチング手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうち少なくとも１つのスイッチング手段はＮＭＯＳトランジスタとして構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１、第２または第３のスイッチング手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうち少なくとも１つのスイッチング手段は、少なくとも１つのトランジスタ（Ｓ１ｄ）を備えた回路ユニットたとえば遮断可能な電圧フォロワ（ＳＦ）として構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１、第２または第３のスイッチング手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうち少なくとも１つのスイッチング手段は、複数のトランジスタ（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ）たとえばＰＭＯＳトランジスタおよび／またはＮＭＯＳトランジスタから成る直列回路として構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１、第２または第３のスイッチング手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうち少なくとも１つのスイッチング手段は、漏れ電流の僅かなまたは漏れ電流がなくなるマイクロマシニングスイッチとして構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）および／または第２の蓄積手段（Ｃ２）は外部の制御信号（ＲＳ）たとえばリセット信号によって制御可能であり、たとえば放電可能であることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項２０】
請求項８から１９のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記評価回路（ＡＷ１，ＡＷ２）と前記論理回路ユニット（ＬＳ）が接続されて信号技術的に共働することを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記時間ｔについて５００ｍｓ＜ｔ＜５ｓであることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項２２】
セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダの制御状態を保持する方法において、
前記制御状態を保持するための第１の電気的蓄積手段が第１の基準電圧により充電され、次に時間ｔにわたり規定どおりに再び放電されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、
前記第１の蓄積手段の充電はトランスポンダのエネルギー供給がある時点で行われることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３記載の方法において、
前記第１の蓄積手段は少なくとも、トランスポンダに対しエネルギー供給ギャップ後新たにエネルギーが供給されるときに充電されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２２から２４のいずれか１項記載の方法において、
制御状態を保持するための前記第１の蓄積手段の蓄積状態は制御されて第２の蓄積手段に転送されることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、
前記第１の蓄積手段の蓄積状態が前記第２の蓄積手段に転送されてから、前記第１の蓄積手段が充電されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２２から２６のいずれか１項記載の方法において、
前記第１の蓄積手段の制御状態が制御のために評価されることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２５から２７のいずれか１項記載の方法において、
前記第２の蓄積手段の制御状態が制御のために評価されることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２２から２８のいずれか１項記載の方法において、
制御状態の評価のために前記第１の蓄積手段の蓄積状態が第２の基準電圧と比較されることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２５から２９のいずれか１項記載の方法において、
制御状態の評価のために前記第２の蓄積手段の蓄積状態が第２の基準電圧と比較されることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項２５から３０のいずれか１項記載の方法において、
制御された蓄積状態転送は評価結果に依存して行われることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項２５から３１のいずれか１項記載の方法において、
前記第２の蓄積手段は対応する制御信号に従い放電されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項２５から３２のいずれか１項記載の方法において、
時間ｔの経過後、前記第２の蓄積手段は給電電圧があっても自動的に放電されることを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項２２から３３のいずれか１項記載の方法において、
前記時間ｔについて５００ｍｓ＜ｔ＜５ｓであることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダのための回路装置に関する。この場合、電気エネルギーを蓄積するための少なくとも第１の蓄積手段が設けられており、この蓄積手段は所定の時間ｔにわたりトランスポンダのコントロールモードないしは制御状態を保持するように構成されている。
【０００２】
さらに本発明は、セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダのコントロールモードないしは制御状態を保持する方法に関する。
【０００３】
無線周波数識別システム（ＲＦＩＤシステム）は一般に２つのベースコンポーネントから成り、つまり通常は受動状態すなわちパッシブであり識別すべき物体に取り付けられこの形態では固有のエネルギー供給源をもたないトランスポンダ（タグまたはラベルとも称する）と、定置型または移動型の捕捉装置（基地局、リーダ）とによって構成される。この種のシステムの中枢としてトランスポンダにはデータ媒体としての集積回路（ＩＣ）と、アンテナの形態をとる受信装置が含まれており、捕捉装置には制御ユニットと周波数モジュールと（送信）アンテナが含まれている。トランスポンダと基地局との間におけるデータ交換は電磁界を介して種々の周波数範囲で行われるが、有利には既述のとおり無線周波数範囲で行われる。この種のトランスポンダはたとえば温度測定などのためのセンサ機能も有することができ、この場合にはこれはリモートセンサと呼ばれ、これも本発明の範囲に入るものである。
【０００４】
パッシブＲＦＩＤシステムを用いて１つの共通のＲＦフィールド内に存在する複数のトランスポンダを読み出そうとするならば、いわゆる衝突防止手順が適用されることになる。この種の手順を用いてトランスポンダがシリアルに読み出される。特定のデータセットたとえば識別番号（ＩＤ）などがトランスポンダの集積回路から読み出された後、読み出されたトランスポンダは非アクティブなモード（動作モードまたはコントロールモード）におかれ、つまり対応するマーク（フラグ）をセットすることで基地局との通信に関してミュートされた状態に切り替えられ、したがってついで別のトランスポンダをできるかぎり妨害なく読み出すことができるようになる。
【０００５】
パッシブトランスポンダに対しては無線周波電磁界を介してエネルギーが供給されるので、この種の用途においては、手順全体にわたりエネルギー供給のギャップも克服してトランスポンダの制御状態ないしはコントロールモードを保持するよう配慮しなければならず、あるいは少なくともデータセットの読み出しに成功した後では基地局との通信にもはや関与しないよう配慮しなければならない、という特別な問題がある。この観点が殊にクリティカルなものとなるのは、搬送周波数がＵＨＦ領域またはマイクロ波領域内で移動し、トランスポンダの位置が空間的に基地局に対し相対的に変化するときである。
【０００６】
ＵＨＦ領域およびマイクロ波領域においては反射に起因するオーバラップ作用により、トランスポンダのエネルギー供給が搬送波信号によってももはや確保されない空間領域すなわちエネルギーギャップが発生する。この場合、このような空間領域をトランスポンダＩＣに設けられたエネルギー蓄積器通常はコンデンサによって橋絡して切り抜けなければならない。この種の空間領域を切り抜けるのにかかる時間はかなり長くなる可能性があり、一般に秒単位の範囲にあるので、上述のような蓄積器はＩＣにおいて面積の拡大を要するものであり、そのための対応策は構造的に割に合わないものとなってしまう。このため従来、このようなエネルギー供給のギャップが衝突防止手順に悪影響を及ぼさないようにする努力が払われてきた。
【０００７】
US 5,963,144により公知のトランスポンダおよびその制御方法によれば、トランスポンダはその識別（登録）後、時間ｔにわたり完全に遮断される。ここで時間ｔは約２秒である。衝突防止手順が完了しているか否かとは無関係に、対応するトランスポンダは上述の時間の経過後、自動的に再び通信状態に戻される。トランスポンダの遮断はUS 5,963,144によればトランスポンダの入力インピーダンスの調節により行われるので、このような場合に殊に欠点とみなされるのは、該当時間中に他のやり方によって、たとえばセット手順またはリセット手順などによって、トランスポンダを呼び出せないことである。しかもエネルギー供給ギャップ中、トランスポンダにおいて規定どおりでない制御状態が発生するかもしれず、このような制御状態が時間ｔの経過後に場合によってはシステム全体に伝送されてしまう。この場合、（レジスタにおける）制御状態の記憶は行えない。
【０００８】
WO 03/063076にはトランスポンダの制御方法について開示されており、この制御方法によればノードが規定的にセットされる。ついでこのノードにおける（電圧）状態が、タグにエネルギーが供給されている間は蓄積コンデンサによって保持される。（内部的な）エネルギー供給が欠けると、開示されている回路では漏れ電流が発生することになり、これによってノードすなわちコンデンサが放電される。この構成により以下のような欠点が引き起こされる。すなわち蓄積コンデンサの放電はコントロールされずに漏れ電流ＩＬを介して行われるので（以下では「規定されていない放電」と称する）、達成可能な保持時間は周囲温度Ｔに大きく左右される（ＩL〜ｅ-T）。これによって、可能な蓄積時間がファクタ１０よりも大きく変動する可能性がある。しかも漏れ電流は概して、温度が一定であっても製造に起因して大きい公差を伴う。したがってここで提案されている解決策によれば殊に、保持時間ｔ（persistence time; 500 ms < t < 5 s）に対してこれに該当するISO-IEC_CD 18000- 6C標準(第３１頁）で求められている値を満たすことができない。しかもWO 03/063076の場合にも、ノードをひとたびセットした後ではそのノードのリセットはもはや不可能である。さらに上述の標準規格の要求に反してタグの既存のエネルギー供給においては保持時間が規定されておらず、つまりノードの放電は行われない。
【０００９】
本出願人による２００４年２月１３日出願のDE 10 2004 007 106.3の場合も、やはりトランスポンダまたはリモートセンサの制御状態のための蓄積コンデンサが漏れ電流を介して規定されずに放電し、その結果、保持時間が周囲温度および存在する製造公差に強く依存している。したがって上述の値の達成はやはり不可能である。
【００１０】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の回路装置および方法において、上述のＩＳＯ標準の要求を簡単かつ低コストで満たすようにし、たとえばタグをその捕捉後に基地局により呼び出し可能な状態に維持させ、タグのエネルギー供給が行われていてもセットされていた相応のステータスビットを再びリセットできるようにすることである。
【００１１】
この課題は冒頭で述べた形式の蓄積回路装置において、第１の蓄積手段が時間ｔ内で放電手段を介して規定どおりに放電可能にすることにより解決される。以下では、本発明による回路装置は規定されない漏れ電流の存在をベースにするのではなく、比較的大きい第１の蓄積手段をベースとしており、これはまえもって決められたやり方で充電されたものであり、特定の時点から著しく小さい電流によって規定どおりに放電可能である。この場合に留意しなければならないのは、該当する回路ノードにおける規定された放電電流はそこに発生する漏れ電流よりも大きい、ということである。このようにして本発明によれば、蓄積手段も放電手段も相応に仕様選定することで実質的に任意に規定することのできる保持時間ｔが達成される。
【００１２】
同様に上述の課題を解決するため冒頭で述べた形式の方法において、制御状態を保持するための第１の電気的蓄積手段が第１の基準電圧により充電され、次に時間ｔにわたり規定どおりに再び放電される。
【００１３】
本発明による回路装置の第１の実施形態によればこの回路装置には、電気エネルギーを蓄積するための第２の蓄積手段が設けられており、この第２の蓄積手段は第１の蓄積手段の蓄積状態を受け取るため、制御可能なスイッチング手段を介して第１の蓄積手段と作用し合うよう接続されている。
【００１４】
本発明による方法によれば、制御状態を保持するための第１の蓄積手段の蓄積状態は制御されて第２の蓄積手段に転送される。このようにすれば、ISO-IEC_CD 18000-6Cにおいて要求されているように、時間全体にわたりトランスポンダのために十分な給電電圧が存在しているときも、共働する２つの蓄積手段を用意することで放電プロセスを行うことができる。このために必要とされる規定された放電電流をたとえば、適切な電流参照手段をもつバンドギャップから導出することができる。この電流参照手段および適切なカレントミラーによって、望ましい放電電流を形成することができる。
【００１５】
本発明による蓄積回路装置の１つの有利な実施形態によれば、第１および／または第２の蓄積手段はコンデンサ（容量Ｃ１，Ｃ２）として構成されており、この場合に有利であるのは、第１の蓄積手段は直流電圧において第２の蓄積手段よりも多くの電気エネルギーを受容できることであり、すなわちＣ１＞＞Ｃ２である。このようにして本発明による方法によれば、第１の蓄積手段が充電されてしまう前に、第１の蓄積手段の蓄積状態がすでにに所定の時点で第２の蓄積手段へ転送され、その際に電圧の落ち込みが生じない。これにより本発明によれば、数ミリ秒までかかるいわゆるセットリングタイムがなくなり、そのことで衝突防止手順が著しく迅速になる。ここで「セットリングタイム」とは、組み込まれている蓄積手段（容量）が充電されてしまうまで、適用されるプロトコルに従い待機しなければならない時間のことである。付加的に第２の蓄積手段への転送もしくはバッファリングがすでに第１の蓄積手段の充電開始前に行われるならば、第１の蓄積手段を第２の蓄積手段の状態とは無関係に、十分な電界強度の領域に到達した直後に再び充電することができる。
【００１６】
さらに本発明による蓄積回路装置によれば、制御可能な第２のスイッチング手段を設けることができ、これは第１の蓄積手段を充電するために第１の基準電圧と第１の蓄積手段との間で第１の基準電圧と接続されている。プロセス技術的に、第１の蓄積手段の充電は有利にはトランスポンダのエネルギー供給が存在する時点で行われ、この場合、第１の蓄積手段は本発明による方法の１つの実施形態によれば少なくとも、トランスポンダに対しエネルギー供給ギャップ後に新たにエネルギーが供給されるときに常に新たに充電される。
【００１７】
さらに有利には、第１および／または第２の蓄積手段は制御可能な第３のスイッチング手段を介して放電可能であり、これによってたとえばリセット信号の場合に本発明により設けられるステータスレジスタを再びゼロにリセットすることができる。
【００１８】
本発明による蓄積回路装置は１つの有利な実施形態によれば論理回路を有しており、この論理回路は、放電手段および／または第１のスイッチング手段および／または第２のスイッチング手段および／または第３のスイッチング手段と信号技術的に作用し合うように接続されており、これらの手段のうちの少なくとも１つを制御する。
【００１９】
トランスポンダまたは同等の装置の制御状態を検出もしくは評価するために、本発明による蓄積回路装置は有利には第１および／または第２の蓄積手段の蓄積状態のための評価回路を有しており、その際にこれらは第１もしくは第２の蓄積手段と択一的に、あるいはこれに加えて第２の基準電圧と、作用し合うように接続されている。このようにしてプロセス技術的に、制御状態の評価のため第１および／または第２の蓄積手段の蓄積状態が第２の基準電圧と比較される。
【００２０】
評価回路を択一的に（相応の別の基準電圧との）比較器として、あるいはインバータとして構成してもよい。ここで比較器を用いた場合、第２の蓄積手段の蓄積レベル（ＨＩＧＨ＝セット済すなわちタグの捕捉 selected；ＬＯＷ＝未セット）を基準電圧を介してほぼ任意に検出可能である一方、インバータたとえばＣＭＯＳインバータの場合には特定の範囲のみでこのことが可能であり、この範囲はしかも給電電圧に依存する。
【００２１】
したがってプロセス技術的に有利には第１の蓄積手段および／または第２の蓄積手段の転送された制御状態が制御の目的で評価されるので、２つの蓄積手段が設けられている場合には、第１の蓄積手段を予備充電手段と、第２の蓄積手段を本来のステータス保持手段と呼ぶこともできよう。
【００２２】
その際に有利には評価回路と論理回路ユニットが信号技術的に共働するよう接続されているので、評価結果に関して論理ユニットに対し制御技術的なフィードバックが可能となり、この目的はたとえば、第２の蓄積手段に論理値ゼロが蓄積されているケースでは、場合によってはゼロとは異なる第１の蓄積手段の蓄積状態の転送を、その間に存在する第１のスイッチング手段の遮断により阻止することである。つまりこのことは、蓄積状態の制御された転送が本発明によれば評価結果に依存して行われることを意味する。
【００２３】
本発明のさらに別の実施形態によれば、第２の基準電圧は第１の基準電圧よりも小さく、たとえば数倍小さく、ＵＲＥＦ１＞＞ＵＲＥＦ２である。これにより蓄積手段の上述の相対的な仕様選定（Ｃ１＞＞Ｃ２）と共働して、保持時間ｔが長くされるようになり、しかもその際、第１の蓄積手段から第２の蓄積手段への蓄積状態の転送を、既述のように第１の蓄積手段の充電サイクル中できるかぎり早期に行うことができる。
【００２４】
本発明による蓄積回路装置の特別な実施形態によれば、第１、第２または第３のスイッチング手段の少なくとも１つがＰＭＯＳトランジスタまたはＮＭＯＳトランジスタとして、あるいは少なくとも１つのトランジスタを備えた回路ユニットたとえば遮断可能な電圧フォロワとして構成されている。さらにこれら第１、第２または第３のスイッチング手段のうち少なくとも１つを、複数のトランジスタたとえばＰＭＯＳトランジスタおよび／またはＮＭＯＳトランジスタから成る直列回路として構成することができる。つまり本発明によればこれらのスイッチング手段を、たとえば独立したトランジスタなどのように単に「単純な」スイッチング手段とする必要はない。したがってこの関連においてマイクロマシニング技術によるスイッチを用いることもでき、これらのスイッチの場合、有利なことにほとんどもしくはまったく漏れ電流が発生しない。したがって本発明による回路装置の１つの有利な実施形態によれば、第１、第２または第３のスイッチング手段のうち少なくとも１つのスイッチング手段を、漏れ電流の僅かなまたは漏れ電流のないマイクロマシニング型のスイッチとして構成されている。しかも本発明による回路装置をフレキシブルに適用できるようにする目的で、第１および／または第２の蓄積手段をリセット信号等外部の制御信号により制御可能たとえば放電可能であるように構成できる。
【００２５】
このようにして構成された蓄積回路装置もしくは上述の方法は本発明によるすべての実施形態において、たとえば５００ミリ秒＜ｔ＜５秒である点で優れており、これによって上述のＩＳＯ標準の要求が満たされることになり、さらにその際に有利であるのは時間ｔの経過後、供給電圧が加わっていても第２の蓄積手段が自動的に放電されることである。
【００２６】
図面に基づく以下の有利な実施例の説明には、本発明のさらに別の特徴ならびに利点が述べられている。
【００２７】
図１は、２つの蓄積手段と評価回路を備えた本発明による回路装置のブロック図である。
【００２８】
図２は、本発明による回路装置の第１の別の実施形態における図１の詳細ブロック図である。
【００２９】
図３は、本発明による回路装置の第２の別の実施形態における図１の詳細ブロック図である。
【００３０】
図４は、２つの蓄積手段と２つの評価回路を備えた本発明による回路装置のブロック図である。
【００３１】
図１には、本発明による蓄積回路装置ＳＡの１つの実施形態がブロック回路図として描かれており、これはたとえばパッシブＲＦＩＤトランスポンダとして用いられる（ここではその種のトランスポンダとしては描かれていない）。
【００３２】
回路装置ＳＡは電気エネルギーのための蓄積手段として２つのコンデンサＣ１，Ｃ２を有しており、これらのコンデンサは回路装置ＳＡのノードＫ１もしくはＫ２と、共通の基準電位ここではアースＧＮＤとの間にそれぞれ接続されている。ノードＫ１とＫ２は、ＮＭＯＳトランジスタの形態をとる第１のスイッチング手段Ｓ１を介して接続されている。このような構成によればスイッチング手段Ｓ１（阻止状態のトランジスタ）をクローズすることにより分離された電圧状態／信号状態がノードＫ１，Ｋ２のところに形成される。この場合、第１のコンデンサＣ１の容量はコンデンサＣ２の容量よりも著しく大きく、すなわちＣ１＞＞Ｃ２である。
【００３３】
ノードＫ１と基準電位ＧＮＤとの間に、つまりはトランジスタＳ１により信号技術的にノードＫ２とは分離可能な状態で、ノードコンデンサＣ１，Ｃ２に対し並列に、電流シンクＳＥの形態をとる放電手段が接続され、たとえば適切に構成されたノーマリオフ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタを備えたカレントミラー回路が接続され、これを介してコンデンサＣ１を規定どおりに放電させることができる。さらにノードＫ１は別のＮＭＯＳトランジスタの形態をとる第２のスイッチング手段Ｓ２を介して、第１の基準電圧ＵＲＥＦ１のための電圧源と接続されている。
【００３４】
これに加えてノードＫ２において、つまりはトランジスタＳ１により信号技術的にノードＫ１と分離可能な状態で、コンデンサＣ２の蓄積状態ないしはストレージモードのための評価回路ＡＷ２が接続されており、これをたとえばインバータまたは比較器とすることができる。さらにこれは第２の基準電圧ＵＲＥＦ２のための電圧源と接続されており、本発明によれば第２の基準電圧ＵＲＥＦ２はコンデンサＣ１を充電するための第１の基準電圧よりも著しく小さく、つまりＵＲＥＦ１＞＞ＵＲＥＦ２である。
【００３５】
比較器を用いる場合、第２の基準電圧ＵＲＥＦ２は実質的に任意に選定可能であり、これはコンデンサＣ２の蓄積状態のＨＩＧＨ／ＬＯＷ評価のために用いられる。これに対しインバータを用いる場合には基準電圧ＵＲＥＦ２をインバータの動作電圧によって識別可能であり、このインバータ自体はそのスイッチング閾値と結合されていて、この場合も所定のただし制約された調整オプションが与えられる。このことについては当業者に知られている。
【００３６】
オプションとして（つまり破線で示したように）回路装置ＳＡはノードＫ２と基準電位ＧＮＤとの間に、たとえばコンデンサＣ２と並列に接続されて、別のＮＭＯＳトランジスタの形態をとる第３のスイッチング手段Ｓ３を有している。したがってこの並列回路も、トランジスタＳ１によりノードＫ１から分離可能である。
【００３７】
スイッチング手段Ｓ１〜Ｓ３および放電手段ＳＥを制御するため、図１に示されているように論理回路ユニットＬＳが設けられており、これは相応に少なくとも上述の手段と信号技術的に作用し合うよう接続されており、このことは図中、接続矢印で表現されている。しかもこの論理回路ユニットは評価回路ＡＷ２と接続されており、制御信号を別の図示されていないトランスポンダの回路装置から受け取るように構成されている（図１の矢印ＣＯＮＴＲＯＬ）。
【００３８】
これまで説明してきた蓄積回路装置ＳＡは以下のように動作する：蓄積回路装置ＳＡはステータスレジスタとして機能し、これはタグの捕捉後、基地局（図示せず）により「セット」され、つまり値１（ＨＩＧＨ）をとり、それに応じてトランスポンダは基地局との通信に関して、基地局がステータスレジスタを特別な命令（リセットＲＳ、図１参照、ウェークアップ等）により再びゼロにリセットするまで、ミュート状態に切り替えられる。しかしながらこれに加えて上述のＩＳＯ標準に従い、タグが所定の時間ｔ後に対応するステータスビットを自動的に再びリセットすることもできる。
【００３９】
この目的で本発明によれば最初に、相対的に大きいコンデンサＣ１が対応する制御信号ＣＯＮＴＲＯＬに従い論理回路ユニットＬＳにより所定の電圧ＵＲＥＦ１まで充電され、これは論理回路ユニットＬＳがスイッチング手段Ｓ２をオープンにすることによって行われる。これに続いて、やはり論理回路ユニットＬＳによる制御技術的な指示に基づき、特定の時点からコンデンサＣ１の規定された放電が放電手段ＳＥを介して、適切に調整された小さい放電電流ＩE（図１参照）によって行われ、つまり仕様選定によって規定することのできる（保持）時間ｔを達成することができ、これは本発明によれば上述のＩＳＯ標準の要求に整合されている。
【００４０】
【数１】
2008545358.tif 000003
ただしΔＵ＝ＵＲＥＦ１−ＵＲＥＦ２である。放電時間ｔの調整を、放電電流ＩＥを規定どおり最小化するにより行うと有利である。なぜならば、コンデンサＣ１を大きくするためにコンデンサ面積を拡げることに付随してコストのかかるチップ面積の損失が発生し、ポンピングによる電圧の上昇により煩雑なものとなるからである。
【００４１】
本発明によるステータスレジスタに対し、該当するトランスポンダがすでに捕捉されたことを「エントリ」する目的で、第１のスイッチング手段Ｓ１のオープンによりコンデンサＣ１の電圧がコンデンサＣ２にバッファリングされ、この場合、容量の相対的な仕様選定（Ｃ１＞＞Ｃ２）に基づき電圧の落ち込みは生じない。この場合、コンデンサＣ１を、タグに電圧供給源が設けられている場合には規則的に充電することができるし、あるいは択一的にそのつど状態記憶が必要とされるときだけ、すなわちポイントごとに、充電することができる。このようにしてステータスレジスタはコンデンサＣ２へのバッファリングが行われた後で値１をとり、これはコンデンサＣ２と接続された評価回路ＡＷ２によって検出可能であり、たとえば充電電圧ＵＲＥＦ１に対し相対的に低い充電電圧ＵＲＥＦ２との比較によって検出可能である。この評価はたとえば、使用されるプロトコルによりまえもって与えられている規則的なタイムインターバルで行われる。
【００４２】
コンデンサＣ２へのバッファリングをできるかぎり早い時点で行うのが有利である。その目的は、個々の容量のサイズに左右されるものでありプロトコルに従い遵守しなければならないセットリングタイムを短縮し、ひいては衝突防止手順を加速させることにある。この目的でコンデンサＣ１を充電する前に、その電圧がコンデンサＣ２に充電される（スイッチング手段Ｓ１のオープン）。ついでコンデンサＣ１が充電され、これと同時にコンデンサＣ２の蓄積状態が評価され、これは所定の時間を要する。スイッチング手段Ｓ１のクローズ後、ついでコンデンサＣ１が上述のように規定どおりに放電される。
【００４３】
コンデンサＣ１が時間ｔにわたり放電されている間、コンデンサＣ２はトランスポンダの制御状態（ＨＩＧＨ＝捕捉済み）を保持する。このために第１のスイッチング手段Ｓ１は、できるかぎり漏れ電流が発生しないように構成されていて、時間ｔが経過したときにコンデンサＣ２の蓄積レベルが引き続き評価結果ＨＩＧＨに対応するようになる。ここで説明しているＮＭＯＳトランジスタを利用した事例の場合には幅と長さの比（Ｗ／Ｌ比、チャネル幅／チャネル長）を、発生する漏れ電流が最小化されるように整合すると有利であり（低減された長さ、相対的に大きい幅）、このことは当業者によく知られている。時間ｔの経過後、あるいはコンデンサＣ１における電圧が所定値を下回ると、コンデンサＣ２も論理回路ＬＳに従って放電され、本発明の具体的な形態によれば放電手段ＳＥを介してスイッチＳ１のオープンにより、あるいはオプションであるスイッチング手段Ｓ３により行われる。このようにして本発明による蓄積回路装置ＳＡは規定された時間後ここでは放電時間ｔの経過後、上述の標準で求められているように自動的にリセットされる。
【００４４】
すでに読み出されたトランスポンダ（コンデンサＣ２充電済み）が給電電圧なしかまたはごく僅かな給電電圧しかない期間である（ｔよりも短い）短期間の電磁界ギャップを切り抜けた後、トランスポンダは十分な電磁界強度をもち相応に高い給電電圧をもつゾーンに新たに到達すると、基本的にただち再び通信準備完了状態となる。ただし本発明によればトランスポンダは、（放電）時間ｔが完全に経過するまでは、まだ実行中の衝突防止手順に引き続き介入しない。さらに上述のようにコンデンサＣ１の電圧がコンデンサＣ２に早めにバッファリングされることにより、最初のトランスポンダが十分な電磁界強度をもつゾーンに到達後きわめて早期に、最大保持時間を実現する目的で再びそれを充電することができる。
【００４５】
図１によれば本発明によるステータスレジスタの規定されたリセットは、次のようにして実現される。すなわち論理回路ＬＳがリセット信号ＲＳ（図１）等のような適切な制御信号を第３のスイッチング手段Ｓ３に送信し、それによってスイッチング手段Ｓ３がオープンされ、コンデンサＣ２が放電される。それよりもあとの時点で、場合によってはコンデンサＣ１の電圧をコンデンサＣ２に新たにバッファリングすることができる。
【００４６】
図２および図３には、本発明の別の実施形態による択一的な詳細図がそれぞれ描かれている。これ以外の点については図１に示した蓄積回路装置に実質的に対応する。見やすくするため、ここでは図１に対応する特定の接続点に参照符号Ａ，Ｂ，Ｃが付されており、これにより図１と容易に対応させることができる。
【００４７】
図２によれば、本発明による蓄積回路装置ＳＡ（図１）における少なくとも１つのスイッチング手段ここでは殊に第１のスイッチング手段Ｓ１が、単一のトランジスタとしてではなく複数のＮＭＯＳトランジスタＳ１ａ，Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃから成る直列回路として構成されており、これらのＮＭＯＳトランジスタは１つの共通のゲート端子ＧＡを有している。本発明によれば別のスイッチング手段Ｓ２，Ｓ３も同様に構成することができる。
【００４８】
図３に示されているようにこれに対する代案としてまたはこれに加えて、本発明による蓄積回路装置ＳＡ（図１）の少なくとも１つのスイッチング手段ここでも同様に第１のスイッチング手段Ｓ１が、単一のトランジスタとしてではなく、線形非反転増幅器のような電圧フォロワＳＦとこの電圧フォロワＳＦを遮断するための少なくとも１つのスイッチＳ１ｄを備えた回路ユニットとして構成されている。本発明によれば、このスイッチＳ１ｄをやはりＮＭＯＳトランジスタとすることができる。本発明によれば別のスイッチング手段Ｓ２，Ｓ３も同様に構成することができる。
【００４９】
当然ながら、ここに示した図面に含まれているＮＭＯＳスイッチング手段を適切なやり方で、ＰＭＯＳスイッチング手段または漏れ電流の僅かなマイクロマシニングスイッチといった等価のスイッチング手段により置き換えることができ、このことは当業者によく知られている。
【００５０】
従来技術とは異なり本発明の既述の実施形態のもつ利点とは、仕様選定により規定された時間ｔを調節可能であり、それによって広い温度範囲にわたりいっそう確実な衝突防止手順を実行できることである。そしてこの手順の間、たとえばミュート切り替えが行われた後、引き続きタグを基地局によりいつでも呼び出すことができる。ただしすでに捕捉されたタグが、時間ｔよりも短い期間の電磁界ギャップを離れると、先行の制御状態が格納されたままであることから、自動的にではなく再び通信に介入する。いっそう小さい第２の蓄積手段Ｃ２（Ｃ２＜＜Ｃ１）を設けてセットリングタイムをなくしたりもしくは短縮したりすることにより、通信全体がいっそう加速される。さらにISO-IEC_CD 18000-6C標準によって暗黙的に要求されているように、給電ギャップ中のみならず持続的に十分な給電電圧があるときも放電が行われる。
【００５１】
最後に図４には、図１に示されている本発明による回路装置の１つの実施形態が描かれており、これによれば第２の蓄積手段Ｃ２と作用し合うように接続されている評価回路ＡＷ２に加えて、第１の蓄積手段Ｃ１の蓄積状態を評価するためのさらに別の評価回路ＡＷ１が設けられている。評価回路ＡＷ１も有利には比較器または（ＣＭＯＳ）インバータであり、これは一方では論理回路ユニットＬＳと接続されており、他方ではノードＫ１および第１のスイッチング手段Ｓ１の接続点Ａと接続されている。第２の蓄積手段Ｃ２のための評価回路ＡＷ２と同様に、評価回路ＡＷ１も蓄積手段Ｃ１の蓄積状態を評価するために基準電圧ＵＲＥＦ２′と接続されており、ここでもＵＲＥＦ２′＜＜ＵＲＥＦ１が成り立つ。この場合、有利にはＵＲＥＦ２′＝ＵＲＥＦ２である。さらに図４によれば評価回路ＡＷ１は、第３のスイッチング手段Ｓ３のための制御信号たとえばリセット信号ＲＳを供給するように構成されており、このことは評価回路ＡＷ１から延びる破線によってシンボリックに表されている。これによって蓄積手段Ｃ１に対する評価回路ＡＷ１における評価結果に従い、たとえばＬＯＷレベル（論理値ゼロ、選択なし）が検出されると、第２の蓄積手段Ｃ２においても所期の状態変化たとえば放電を生じさせることができる。
【００５２】
これまで、共働する２つの蓄積手段Ｃ１，Ｃ２を備えた実施形態についてのみそれぞれ説明してきたけれども、本発明により保護される範囲は、ただ１つの（第１の）蓄積手段Ｃ１がそれに対応する評価回路ＡＷ１ならびに充放電手段とともに設けられている蓄積回路装置にも及ぶものである。ここで重要であるのは、給電電圧のあるなしに左右されず蓄積手段は充電後まえもって定めることのできる時間ｔにわたり規定された電流を介して再び放電可能なことである。この場合、第３のスイッチング手段Ｓ３の構成および配置に従い、ただ１つの蓄積手段Ｃ１のためにもリセットのオプション（迅速な所期の放電）を設けることができ、これはたとえば論理回路ユニットＬＳを介して制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】２つの蓄積手段と評価回路を備えた本発明による回路装置のブロック図
【図２】本発明による回路装置の第１の別の実施形態における図１の詳細ブロック図
【図３】本発明による回路装置の第２の別の実施形態における図１の詳細ブロック図
【図４】２つの蓄積手段と２つの評価回路を備えた本発明による回路装置のブロック図
【符号の説明】
【００５４】
Ａ  接続点
ＡＷ１，ＡＷ２  評価回路
Ｂ，Ｃ  接続点
Ｃ１，Ｃ２  蓄積手段、コンデンサ
ＧＡ  ゲート端子
ＧＮＤ  アース
ＩE  放電電流
Ｋ１，Ｋ２  ノード
ＬＳ  論理回路
ＲＳ  リセット信号
ＳＡ  蓄積回路装置
ＳＥ  放電手段、電流シンク
ＳＦ  電圧フォロワ
Ｓ１  スイッチング手段
Ｓ１ａ〜ｄ  ＮＭＯＳトランジスタ
Ｓ２  スイッチング手段
Ｓ３  スイッチング手段
ＵＲＥＦ１  基準電圧
ＵＲＥＦ２，２′  基準電圧
【図１】
2008545358.tif 000004
【図２】
2008545358.tif 000005
【図３】
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【図４】
2008545358.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月9日(2008.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーを蓄積するための少なくとも１つの第１の蓄積手段が設けられており、該第１の蓄積手段は所定の時間ｔにわたりトランスポンダの制御状態を保持するように構成されている、
セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダのための蓄積回路装置において、
放電手段（ＳＥ）が設けられており、該放電手段（ＳＥ）を介して前記第１の蓄積手段（Ｃ１）は前記時間ｔ内で規定どおりに放電されることを特徴とする、
蓄積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の蓄積回路装置において、
電気エネルギーを蓄積するための第２の蓄積手段（Ｃ２）が設けられており、該第２の蓄積手段（Ｃ２）は前記第１の蓄積手段（Ｃ１）の蓄積状態を受け取るため、制御可能なスイッチング手段（Ｓ１）を介して前記第１の蓄積手段（Ｃ１）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）および／または前記第２の蓄積手段（Ｃ２）はコンデンサとして形成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）は直流電圧において前記第２の蓄積手段（Ｃ２）よりも多くの電気エネルギーを受け入れ可能であることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
制御可能な第２のスイッチング手段（Ｓ２）が設けられており、該第２のスイッチング手段（Ｓ２）は前記第１の蓄積手段（Ｃ１）を充電するため、該第１の蓄積手段（Ｃ１）と第１の基準電圧源（ＵＲＥＦ１）との間で該第１の基準電圧源（ＵＲＥＦ１）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第２の蓄積手段（Ｃ２）は制御可能な第３のスイッチング手段（Ｓ３）を介して放電可能であることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
論理回路（ＬＳ）が設けられており、該論理回路（ＬＳ）は、前記放電手段（ＳＥ）および／または前記第１のスイッチング手段（Ｓ１）および／または前記第２のスイッチング手段（Ｓ２）および／または前記第３のスイッチング手段（Ｓ３）と接続されて信号技術的に共働し、該手段（ＳＥ，Ｓ１〜Ｓ３）のうちの少なくとも１つを制御することを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１の蓄積手段（Ｃ１）の制御状態のための評価回路（ＡＷ１）が設けられており、該評価回路（ＡＷ１）は前記第２の蓄積手段（Ｃ１）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第２の蓄積手段（Ｃ２）の蓄積状態のための評価回路（ＡＷ２）が設けられており、該評価回路（ＡＷ２）は前記第２の蓄積手段（Ｃ２）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の蓄積回路装置において、
前記評価回路（ＡＷ１，ＡＷ２）は第２の基準電圧源（ＵＲＥＦ２，ＵＲＥＦ２′）と接続されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載の蓄積回路装置において、
前記第１、第２または第３のスイッチング手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうち少なくとも１つのスイッチング手段はＭＯＳトランジスタとして構成されていることを特徴とする蓄積回路装置。
【請求項１２】
セミパッシブ型またはパッシブ型のＲＦＩＤトランスポンダの制御状態を保持する方法において、
前記制御状態を保持するための第１の電気的蓄積手段が第１の基準電圧により充電され、次に時間ｔにわたり規定どおりに再び放電されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、
前記第１の蓄積手段は少なくとも、トランスポンダに対しエネルギー供給ギャップ後新たにエネルギーが供給されるときに充電されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の方法において、
制御状態を保持するための前記第１の蓄積手段の蓄積状態は制御されて第２の蓄積手段に転送されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、
前記第１の蓄積手段の蓄積状態が前記第２の蓄積手段に転送されてから、前記第１の蓄積手段が充電されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５記載の方法において、
前記第２の蓄積手段は対応する制御信号に従い放電されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2008545358.tif 000008
2008545358.tif 000009
2008545358.tif 000010
2008545358.tif 000011