(57)【要約】【課題】受信電波の強度が高くなり内部電圧が抑制されたとしても検波回路の特性が低下するのを防止し高精度のデータ通信を行うことができる無線通信デバイスを実現する。【解決手段】受信電波を整流して直流に変換する整流回路（11）と、該整流回路により変換された電圧に基づいて内部回路の電源電圧を生成する内部電源回路（13）と、振幅変調されている受信信号を検波して情報信号成分を復元する検波回路（15）とを備えたＩＣタグにおいて、内部電源回路は、内部回路に印加される電圧を制限して回路を保護する保護機能と、入力電圧の大きさに応じて生成する電圧を制御する電圧応答機能とを備え、保護機能および電圧応答機能が発動した状態で動作する第１動作モードと、保護機能のみが発動した状態で動作する第２動作モードのいずれかで動作可能であり、第１動作モードから第２動作モードへの移行制御が検波回路の出力に基づいて行われるように構成した。【選択図】図１
2016143339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信電波を整流して直流に変換する整流回路と、該整流回路により変換された電圧に基づいて内部回路の電源電圧を生成する内部電源回路と、振幅変調されている受信信号を検波して情報信号成分を復元する検波回路とを備えた無線通信デバイスであって、
前記内部電源回路は、
前記内部回路に印加される電圧を制限して回路を保護する保護機能と、入力電圧の大きさに応じて生成する電圧を制御する電圧応答機能とを備え、
前記保護機能および前記電圧応答機能が発動した状態で動作する第１動作モード、または前記保護機能が発動した状態で動作する第２動作モードのいずれかで動作可能であり、前記第１動作モードから前記第２動作モードへの移行制御が前記検波回路の出力に基づいて行われるように構成されていることを特徴とする無線通信デバイス。
【請求項２】
前記内部電源回路は、前記内部回路と並列に設けられた電圧制御素子と、前記内部回路に印加される電圧が所定の電位となるように前記電圧制御素子の抵抗値を制御する制御回路とを備えたシャントレギュレータであり、
前記電圧制御素子の制御端子に印加される前記制御回路の出力電圧を記憶可能な揮発性記憶手段と、前記制御回路の出力端子と前記電圧制御素子の制御端子との間に設けられたアナログスイッチとを有し、前記検波回路の出力に基づいて前記アナログスイッチがオン、オフ可能に構成され、
前記アナログスイッチがオフされると、前記制御回路の出力電圧が前記揮発性記憶手段に記憶され、前記電圧応答機能が停止して前記第１動作モードから前記第２動作モードへの移行が行われることを特徴とする請求項１に記載の無線通信デバイス。
【請求項３】
前記制御回路は、入力電圧もしくは前記内部回路に印加される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された電圧と所定の定電圧とを入力とする誤差増幅器とを有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信デバイス。
【請求項４】
前記揮発性記憶手段は、前記電圧制御素子の制御端子と基準電位点との間に接続された容量素子であることを特徴とする請求項２または３に記載の無線通信デバイス。
【請求項５】
自己の識別コードを記憶可能な不揮発性記憶手段と、データを送信するための送信回路とを備え、
前記検波回路の検波によりデータの送信を要求するコマンドコードが復元された場合に、前記不揮発性記憶手段に記憶されている前記識別コードを前記送信回路により送信するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信デバイス。
【請求項６】
温度を計測可能な温度計測手段を備え、前記検波回路の検波によりデータの送信を要求するコマンドコードが復元された場合に、前記不揮発性記憶手段に記憶されている前記識別コードおよび前記温度計測手段により計測された計測データを前記送信回路により送信するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検波回路を内蔵したパッシブ型のＩＣタグのような無線通信デバイス、さらには無線通信デバイスの内部電源回路に関し、例えば被計測対象の環境情報を収集する環境情報収集システムに適した無線通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
パッシブ型のＩＣタグや非接触型ＩＣカードは、受信した電波を交流電流に変換して整流し内部電源を生成する内部電源回路を内蔵している。このように外部からの電源供給により動作するパッシブ型のＩＣタグや非接触型ＩＣカードにおいては、受信電波の強度が高すぎるつまり供給電力が多すぎると内部電圧が上昇し、内部回路を構成する素子が破壊されるおそれがある。そこで、内部電源回路としてシャントレギュレータを使用し、外部から過大な電力が供給されても生成する内部電圧を抑制して、内部回路を保護することが行われている（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１１−２５０２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、振幅変調（ＡＳＫ）方式でタグリーダとの間で通信（コマンドやデータの送受信）を行うための回路および内部電源回路としてのシャントレギュレータを内蔵したパッシブ型のＩＣタグにおいては、受信電波の強度が高い場合（例えばタグリーダとＩＣタグとの距離が近い場合）、レギュレータ特性によって内部電圧のレベルが抑制される。このとき、検波する信号の振幅も抑制するため、振幅変調された受信信号の「１」に相当する振幅と「０」に相当する振幅との差を縮めるように作用してしまう。その結果、通信環境が良い（ＳＮ比が良好）にもかかわらず信号波形の検出の信頼性（検波特性）が低下し、データ通信の精度が低下するという課題があることが明らかとなった。
【０００５】
本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、受信電波の強度が高くなり内部電圧が抑制されたとしても検波回路の特性が低下するのを防止し、高精度のデータ通信を行うことができる無線通信デバイス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】
【０００６】
上記課題を達成するため、本出願の発明は、
受信電波を整流して直流に変換する整流回路と、該整流回路により変換された電圧に基づいて内部回路の電源電圧を生成する内部電源回路と、振幅変調されている受信信号を検波して情報信号成分を復元する検波回路とを備えた無線通信デバイスにおいて、
前記内部電源回路は、
前記内部回路に印加される電圧を制限して回路を保護する保護機能と、入力電圧の大きさに応じて生成する電圧を制御する電圧応答機能とを備え、
前記保護機能および前記電圧応答機能が発動した状態で動作する第１動作モード、または前記保護機能が発動した状態で動作する第２動作モードのいずれかで動作可能であり、前記第１動作モードから前記第２動作モードへの移行制御が前記検波回路の出力に基づいて行われるように構成したものである。
【０００７】
上記した構成を有する発明によれば、搬送波本来の受信電波強度に応じて内部回路に印加される電圧を制限して内部回路を保護しつつ、振幅変調方式で変調された搬送波に含まれる情報信号成分（振幅差）がレギュレータ特性で潰されて検波精度が低下するのを回避することができ、これによって受信電波の強度が高くなることで内部電圧が抑制されたとしても検波回路の特性が低下するのを防止し、無線通信デバイス（ＩＣタグ）とタグリーダとの間で高精度のデータ通信を行うことができる。
【０００８】
また、望ましくは、前記内部電源回路は、前記内部回路と並列に設けられた電圧制御素子と、前記内部回路に印加される電圧が所定の電位となるように前記電圧制御素子の抵抗値を制御する制御回路とを備えたシャントレギュレータであり、
前記電圧制御素子の制御端子に印加される前記制御回路の出力電圧を記憶可能な揮発性記憶手段と、前記制御回路の出力端子と前記電圧制御素子の制御端子との間に設けられたアナログスイッチとを有し、前記検波回路の出力に基づいて前記アナログスイッチがオン、オフ可能に構成し、
前記アナログスイッチがオフされると、前記制御回路の出力電圧が前記揮発性記憶手段に記憶され、前記電圧応答機能が停止して前記第１動作モードから前記第２動作モードへの移行が行われるように構成する。
【０００９】
かかる構成によれば、従来の回路に揮発性記憶手段とアナログスイッチを追加し、検波回路の出力端子とアナログスイッチの制御端子とを接続する信号線を設けるだけで、保護機能および電圧応答機能が発動した状態で動作する第１動作モードから、保護機能が発動した状態で動作する第２動作モードへの移行制御を行うことができ、これによって振幅変調方式で変調された搬送波に含まれる情報信号成分（振幅差）がレギュレータ特性で潰されて検波精度が低下するのを容易に回避することができる。
【００１０】
さらに、望ましくは、前記制御回路は、入力電圧もしくは前記内部回路に印加される電圧を分圧する分圧回路と、該分圧回路で分圧された電圧と所定の定電圧とを入力とする誤差増幅器とを有するように構成する。
電圧制御素子の抵抗値を制御する制御回路を、分圧回路と誤差増幅器とから構成することにより、内部回路に印加される電圧を一定の値以下に制限することができ、これによって内部電圧が上昇して内部回路を構成する素子が破壊されるのをより確実に回避することができる。
【００１１】
また、望ましくは、前記揮発性記憶手段は、前記電圧制御素子の制御端子と基準電位点との間に接続された容量素子とする。
これにより、回路を簡素化することができるようになる。
【００１２】
さらに、望ましくは、自己の識別コードを記憶可能な不揮発性記憶手段と、データを送信するための送信回路とを備え、
前記検波回路の検波によりデータの送信を要求するコマンドコードが復元された場合に、前記不揮発性記憶手段に記憶されている前記識別コードを前記送信回路により送信するように構成する。
かかる構成によれば、環境情報を収集する環境情報収集システムに適した無線通信デバイスを得ることができる。
【００１３】
また、望ましくは、温度を計測可能な温度計測手段を備え、前記検波回路の検波によりデータの送信を要求するコマンドコードが復元された場合に、前記不揮発性記憶手段に記憶されている前記識別コードおよび前記温度計測手段により計測された計測データを前記送信回路により送信するように構成する。
これにより、複数の無線通信デバイスから収集した計測データの収集および管理を容易に行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、検波回路を内蔵したパッシブ型の無線通信デバイスにおいて、受信電波の強度が高くなり内部電圧が抑制されたとしても検波回路の特性が低下するのを防止し、高精度のデータ通信を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るパッシブ型の無線通信デバイス（ＩＣタグ）の第１実施形態の機能ブロック図である。
【図２】従来のＩＣタグおよび本実施形態のＩＣタグにおけるレギュレータの特性と検波波形との関係を示す図である。
【図３】本発明に係るパッシブ型のＩＣタグの第２実施形態の機能ブロック図である。
【図４】ＩＣタグを鉄道路線の環境情報補収集システムに適用した場合の構成を示す概略構成図である。
【図５】図４の環境情報収集システムに使用して好適なＩＣタグの構成例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る無線通信デバイスの実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る無線通信デバイスをパッシブ型のＩＣタグに適用した場合の一実施形態を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態のパッシブ型のＩＣタグ１０は、アンテナとしてのコイル１１から受信した電波（交流波形）を整流して直流に変換する整流回路１２と、整流回路１２により変換された電圧（直流電圧）に基づいてタグチップ内部の回路の電源電圧を生成する内部電源回路としてのシャントレギュレータ１３と、シャントレギュレータ１３により生成された電源電圧が供給される電源ラインＶＤＤと基準電位を与える接地ラインＧＮＤとの間に接続された負荷１４と、振幅変調されている受信信号を検波して情報信号成分を復元する受信回路としての検波回路１５を備えて構成される。
【００１７】
負荷１４は、ＩＣタグ１０の内部回路に含まれ、内部回路にはコマンドを認識してチップ内部を制御する回路や発振回路、外部へデータを送信する送信回路などがある。検波回路１５も内部回路すなわちレギュレータ１３の負荷とみなすことができる。また、本実施形態のＩＣタグが後述の環境情報を収集する環境情報収集システムに適したＩＣタグである場合には、温度などの物理量を計測する計測回路も内部回路である。
送信回路としては、例えば選択された送信データによりアンテナの反射係数（インピーダンス）を変化させることでタグリーダからの搬送波の特性に変化を与えてタグリーダがデータを判別できるようにする負荷変調方式の送信回路を使用することができる。なお、負荷変調方式の送信回路は、従来の非接触ＩＣカードでも使用されている回路技術（例えば特開２００９−３０２６１５号公報等）によって実現することができるので、詳細な説明は省略する。
【００１８】
シャントレギュレータ１３は、図１に示すように、電源ラインＶＤＤと接地ラインＧＮＤとの間に負荷１４と並列に接続されたＭＯＳトランジスタ（絶縁ゲート型電界効果トランジスタ）のような制御素子（以下、電圧制御用トランジスタ）３１と、電源ラインＶＤＤと接地ラインＧＮＤとの間に直列に接続され電源ラインの電圧を分圧する分圧回路を構成する分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、該分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧された電圧と所定の定電圧Ｖbias1との電位差に応じた電圧を出力する誤差アンプ（誤差増幅器）３２と、を備え、誤差アンプ３２の出力電圧が上記電圧制御用トランジスタ３１のゲート端子に印加されることで、電源ラインＶＤＤの電圧が一定になるように動作する。誤差アンプ３２の一方の入力端子に印加される定電圧Ｖbias1は、図示しない基準電圧発生回路により生成される。
【００１９】
なお、シャントレギュレータ１３は、整流回路１２からの電圧が所定の電位以下の場合には整流回路１２からの電圧をそのまま負荷に供給するため、図２に実線Ａで示すように、受信電波強度が所定の大きさになるまでは、電源ラインＶＤＤの電圧が受信電波強度に比例して増加し、受信電波強度が所定以上高くなると電源ラインＶＤＤの電圧が所定の電位に維持つまり一定になるように電圧制御動作をする。
分圧回路を構成する分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧される電源ラインの電圧ＶＤＤは、回路的には負荷１４としての内部回路に印加される電圧であるが、シャントレギュレータ１３の入力電圧である。従って、内部電源回路としてのシャントレギュレータ１３は、内部回路に印加される電圧を制限して回路を保護する保護機能と、入力電圧の大きさに応じて生成する電圧を制御する電圧応答機能とを備えていることとなる。
【００２０】
さらに、本実施形態のパッシブ型のＩＣタグ１０においては、電圧制御用トランジスタ３１のゲート端子と基準電位を与える接地ラインＧＮＤとの間に容量素子３３が接続されているとともに、誤差アンプ３２の出力端子と電圧制御用トランジスタ３１のゲート端子との間にアナログスイッチ３４が設けられ、該スイッチ３４は検波回路１５からの信号でオン／オフされるように構成されている。
具体的には、検波回路１５の出力信号がロウレベルの間はスイッチ３４がオンの状態にされ、ロウレベルからハイレベルに変化するとスイッチ３４がオフされ、変化前の誤差アンプ３２の出力電圧Ｖｘを容量素子３３に保存するように構成されている。従って、容量素子３３は、誤差アンプ３２の出力電圧Ｖｘを記憶するアナログメモリとして機能する。
なお、容量素子３３の容量値は、０．５ｐ〜数ｐＦ程度とするのが望ましい。容量素子３３の容量値が小さいとリークで容量素子３３に保持した電圧が低下してしまう一方、容量値が大きいと入力電圧の変化に対するレギュレータの応答が遅くなってしまうためである。
【００２１】
なお、シャントレギュレータ１３は、電圧制御用トランジスタ３１としてＰチャネル型ＭＯＳトランジスタを使用した図１（Ａ）のものに対して、図１（Ｂ）に示すように、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを使用して誤差アンプ３２の入力（＋，−）を逆にした構成としても良い。また、上記アナログスイッチ３４は、１個のＭＯＳトランジスタ（Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ）もしくはＰチャネル型ＭＯＳトランジスタとＮチャネル型ＭＯＳトランジスタとを並列に接続してなるいわゆるＣＭＯＳトランスミッションゲートにより構成することができる。
【００２２】
次に、本実施形態のパッシブ型のＩＣタグ１０におけるシャントレギュレータ１３の動作を、図２を用いて、容量素子３３およびスイッチ３４を持たない従来のシャントレギュレータの動作と比較しながら説明する。なお、図２（Ａ）は従来のシャントレギュレータを使用したＩＣタグにおけるレギュレータの特性および検波回路の出力波形の変化を、図２（Ｂ）は本実施形態のシャントレギュレータを使用したＩＣタグにおけるレギュレータの特性および検波回路の出力波形の変化を示すもので、（ａ）はＶＤＤがレギュレータ特性のｂ点のように比較的低い場合における検波回路の出力、（ｂ）はＶＤＤがレギュレータ特性のｂ点のように比較的高い場合における検波回路の出力、（ｃ）はＶＤＤがレギュレータ特性のｃ点のように電圧制御用トランジスタ３１が強くオンされて所定の電圧に抑え込まれるような場合における検波回路の出力波形を示す。
【００２３】
従来のシャントレギュレータを使用したＩＣタグにおいては、受信強度すなわち整流回路１２からの電圧の振幅が大きくなると、シャントレギュレータの特性によってＶＤＤが抑えられる、すなわち誤差アンプ３２の出力電圧によって電圧制御用トランジスタ３１のオン抵抗が小さくされることで、図２（Ａ）の波形（ｃ）に示すように、検波回路の出力は一旦上昇した後徐々に下がるのを繰り返す鋸波のような波形になる。
一方、本実施形態のシャントレギュレータを使用したＩＣタグにおいては、受信強度すなわち整流回路１２からの電圧の振幅が大きくなったとしても、スイッチ３４がオフして振幅がＡＭ変調の情報信号成分で変化する前の誤差アンプ３２の出力電圧を容量素子３３に保存する。そのため、電圧制御用トランジスタ３１のオン抵抗値が変化しない、つまりシャントレギュレータは搬送波に含まれる情報信号成分に対して不感となり、図２（Ｂ）の波形（ｃ）に示すように、検波回路の出力は上昇した後に下がることはなく所望の矩形波形になる。その結果、受信電波の強度が高すぎることで復元した波形が潰れてデータ通信の精度が低下するのを防止することができる。
【００２４】
シャントレギュレータの機能は、負荷に向かって流れる電流の一部を負荷と並列に設けた可変抵抗を介して逃がすことによって負荷に印加される電圧を制限して負荷を保護する保護機能と、入力電圧の大きさに応じて可変抵抗の抵抗値を変化させることで負荷に印加される電圧を一定にする電圧応答機能とに分けることができる。本実施形態のレギュレータは、このうち両方の機能が発動した状態で動作する第１動作モードと、後者の電圧応答機能を一時的に停止させることで、可変抵抗を直前の抵抗値を有する固定抵抗として動作させ、それによって前者の保護機能のみが発動した状態で動作する第２動作モードとを備え、第１動作モードから第２動作モードへの移行制御を検波回路の出力によって行うように構成した回路であるといえる。
これによって、搬送波本来の受信電波強度に応じて負荷（内部回路）に印加される電圧を制限して負荷を保護しつつ、振幅変調方式で変調された搬送波に含まれる情報信号成分（振幅差）がレギュレータ特性で潰されて検波精度が低下するのを回避することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、図３を用いて、本発明に係るパッシブ型のＩＣタグの第２の実施形態について説明する。第２実施形態は、図１のシャントレギュレータにおける誤差アンプ３２の代わりにクランプ回路３５を用いたものである。図３（Ａ）は第２実施形態のシャントレギュレータ１３の回路図、図３（Ｂ）はシャントレギュレータ１３のクランプ回路３５を等価回路で示した図である。
具体的には、図３に示すように、電源ラインＶＤＤと接地ラインＧＮＤとの間に、各々ゲートとドレインが結合されたいわゆるダイオード接続の３個のＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ３と、ゲート端子に所定の定電圧Ｖbias2が印加されたＭＯＳトランジスタＱ４とが直列に接続されたクランプ回路３５が設けられている。４個のＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４のうち、Ｑ１はＰチャネル型、Ｑ２〜Ｑ４はＮチャネル型である。
【００２６】
また、この実施形態では、電圧制御用トランジスタ３１と電源ラインＶＤＤとの間に、ダイオード接続のＭＯＳトランジスタＱ５が接続されている。
そして、電圧制御用トランジスタ３１のゲート端子と接地ラインＧＮＤとの間にアナログメモリとして機能する容量素子３３が接続されているとともに、クランプ回路３５を構成するＭＯＳトランジスタＱ２とＱ３の接続ノードＮ１と電圧制御用トランジスタ３１のゲート端子との間にアナログスイッチ３４が設けられ、該スイッチ３４が検波回路１５からの信号でオン／オフされるように構成されている。
【００２７】
この実施形態のシャントレギュレータ１３は、電源ラインＶＤＤに過電圧がかかると縦積みのＭＯＳトランジスタＱ１〜Ｑ４（ダイオード）の障壁電圧を超えて電流が流れ始め、ノードＮ１の電圧Ｖｘが上昇する。これを制御電圧として、ＶＤＤ−ＧＮＤ間の制御用トランジスタ３１を制御することで、受信電波強度が高くなった場合に電源ラインＶＤＤの電圧を抑制することができる。また、この実施形態でも、ノードＮ１に接続されているスイッチ３４をオフにすれば、電源ラインＶＤＤの電位は直前の値のまま維持される。そのため、前記第１実施形態と同様に、検波回路１５からの信号でスイッチ３４をオフしてアナログメモリとしての容量素子３３にノードＮ１の電圧Ｖｘを保存すると、制御用トランジスタ３１のオン抵抗値が変化しなくなって、振幅変調された搬送波に含まれる情報信号成分（振幅差）が潰されるのを防止することができ、情報信号成分をクランプせずに取り出せる。
なお、この実施形態においても、制御用トランジスタ３１として、Ｎチャネル型またはＰチャネル型のいずれのタイプのＭＯＳトランジスタも使用することができる。
【００２８】
次に、上記実施形態のＩＣタグの応用例について説明する。図４は、ＩＣタグを、環境情報を収集する環境情報収集システムに適したＩＣタグとして利用する場合のシステム構成を示したものである。
図４に示す環境情報収集システムは、電力系統における送電線や配電線の温度管理（例えば、配電線や配電線等の接続点の温度管理）、電車線へ電力を供給するためのき電線の温度管理（例えば、き電線の圧着スリーブ等による接続点の温度管理）を行うために使用されるものである。
【００２９】
図４の環境情報収集システムにおいて、電車線４０は、き電線４１、トロリー線４２、補助吊架線４３、吊架線４４、トロリー線４２と補助吊架線４３を連結するハンガー４５、き電線４１と補助吊架線４３を接続するき電分岐部４７ａを有し、吊架線４４は支持点４４ａにおいて、図示しない電柱に固定されている。き電分岐部４７ａの一端はき電線４１に取付器具４８ａにより固定されており、き電分岐部４７ａの他端は補助吊架線４３に取付器具４８ｂにより固定されている。
【００３０】
そして、収集したい環境情報として例えば温度を計測する温度センサを有する環境情報計測装置としてのＩＣタグ１０が、き電線４１のき電分岐部４７ａの取付器具４８ａに装着されている。さらに、ＩＣタグ１０は、き電線４１の接続点、例えば、圧着スリーブを用いた接続箇所（圧着スリーブ４１ａ）に装着されている。このように装着することにより、ＩＣタグ１０は、温度計測対象である電線と熱的に結合するように設けることができる。
ＩＣタグ１０が計測した温度の情報を受信するタグリーダは車両に搭載され、タグリーダから計測データを要求するコマンドコードを重畳した搬送波をＩＣタグ１０へ送信することで、電車線に沿って配設されているＩＣタグ１０から順次送られてくる信号を受信して計測データを収集する。
【００３１】
上記き電分岐部４７ａの取付器具４８ａや、き電線４１の接続箇所（圧着スリーブ４１ａ）では、接触抵抗を有しており、常時又は不連続に電流が通過することにより、大なり小なりの熱が発生する。また、その発熱による温度上昇が激しくなくても、長時間にわたり高い温度が続くと、腐蝕、疲労により電気抵抗が増大し、そのまま放置すると発熱により接続箇所の切断が起き、給電に障害が生じることがある。
しかるに、上記のように、き電分岐部４７ａや、き電線４１の接続箇所４１ａにＩＣタグ１０を設けて、き電分岐部４７ａの取付器具４８ａや、き電線４１の接続箇所４１ａにおける温度上昇を監視することで断線発生の予兆を検知するようなことができる。
【００３２】
図５には、図４の環境情報収集システムに使用して好適なＩＣタグの構成例が示されている。図５に示すように、このシステムに使用されるＩＣタグ１０は、アンテナとしてのコイル１１と、整流回路１２と、内部電源回路としてのシャントレギュレータ１３と、受信信号を検波して情報信号成分を復元する受信回路としての検波回路１５の他に、制御回路１６と、温度等の環境情報としての物理量を計測する計測部（センサ）１７と、自己の識別コード等を記憶する記憶手段としてのメモリ１８と、所定の周波数の発振信号もしくはクロック信号を生成する発振回路１９と、コイル１１を介してデータを外部へ出力する送信回路２０とを備える。
コイル１１がタグリーダからの電波を受信して、検波回路１５が検波を行い、計測データを要求するコマンドコードを復元すると、制御回路１６は計測部（センサ）１７が計測した温度等の計測データおよびメモリ１８から読み出した識別コードを、送信回路２０によって順次送信させる。
【００３３】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、検波回路１５の出力に基づいて直接的にアナログスイッチ３４をオン、オフ制御するように構成したが、検波回路１５の出力の立ち上がりでラッチ動作するラッチ回路を設けて、該ラッチ回路によって、一連の処理が終了するまでの期間（１シーケンス期間）もしくは所定量のデータを受信するのに要する期間（１フレーム期間）の間、連続してアナログスイッチ３４をオフさせるようにしても良い。
【００３４】
さらに、前記実施形態では、本発明を鉄道路線沿線の環境情報収集システムに適用したものを説明したが、本発明は従来の一般的な鉄道路線に限定されず、高速道路や専用バス路線の沿線の環境情報収集システムはもちろんのこと、新幹線（リニアを含む）の沿線の環境情報収集のようにＩＣタグが受信する電波強度が短い時間に変化するシステムや、ＩＣタグごとに受信電波強度にムラが生じるシステムに適用すると有効である。このようなシステムとして、例えば集配センターや物流センターにおいて、配送する荷物に貼付され配送先の住所等の情報が記憶されているＩＣタグからデータを読み取って荷物の仕分けを行うコンベアシステムが考えられる。
【００３５】
コンベアシステムが扱う荷物は大小さまざまであり、タグリーダとコンベアで移送される荷物に貼付されているＩＣタグまでの距離が荷物ごとに異なることで、ＩＣタグに届く電波の強度差が大きくなることが予想されるため、小さな荷物のＩＣタグのデータを読み取れるようにタグリーダの送信電波強度を高くした場合に、ＩＣタグ側の受信電波の強度が高くなり過ぎることがある。そこで、受信電波強度が高くなり内部電圧が抑制されたとしても検波回路の特性が低下することのない前記実施形態のＩＣタグを使用することが有効である。
【００３６】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、アンテナにコイルを用いているが、コイルに限定されるものでなく、ダイポールやパッチアンテナなどを用いても良い。
また、本発明は、単純な振幅変調方式でデータの送受信を行うＩＣタグに限定されず、振幅変化を伴う他の変調方式、例えば振幅シフトと位相シフトを組み合わせた変調方式（ＱＡＭ）等でデータの送受信を行うＩＣタグにも適用することができる。
さらに、本発明は、パッシブ型のＩＣタグのみならず非接触型ＩＣカードにも利用することができる。また、ＩＤ情報（自己識別コード）のみ送信するＲＦＩＤにも利用できる。従って、特許請求の範囲における「無線通信デバイス」は、ＩＣタグのみでなく非接触型ＩＣカードおよびＲＦＩＤを含む概念である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ＩＣタグ
１１  コイル（アンテナ）
１２  整流回路
１３  内部電源回路（シャントレギュレータ）
１４  負荷（内部回路）
１５  検波回路
１６  制御回路
２０  送信回路
３１  電圧制御用トランジスタ
３２  誤差アンプ（誤差増幅器）
３３  容量素子（アナログメモリ）
３４  アナログスイッチ
３５  クランプ回路
【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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