專利名稱：讀出方法、應答器和詢問器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過在詢問器(interrogator)和多個應答器 (responder)之間收發(fā)信號來進行應答器的識別的識別方法和裝置。 特別涉及控制來自詢問器、多個應答器的應答信號的阻塞并識別的方 法和裝置。
背景技術：
在本說明書中參考的文獻如下。通過該文獻編號對文獻進行參考。
文獻1:國際公開第98/21691號 文獻2:國際公開第00/36555號
在詢問器的有效電波區(qū)域中存在多個應答器的情況下，需要識別 來自多個應答器的應答信號。作為用于防止來自多個應答器的信號混 亂的技術，有文獻l。
在該文獻l中，接收來自詢問器的詢問信號，應答器發(fā)送規(guī)定數(shù) 的比特。詢問器接收從應答器發(fā)送的規(guī)定數(shù)的比特，并向應答器回信。 應答器在是回信的比特和自己發(fā)送的比特相等的應答器的情況下，發(fā) 送接著已經(jīng)發(fā)送的比特后面的規(guī)定數(shù)的比特，并循環(huán)進行同樣的處理。 而不相等的應答器直到接收到下一個詢問信號為止不參加識別處理。 通過循環(huán)進行該處理，最終只使一個應答器識別自己的識別編號。通 過直到?jīng)]有了未處理的應答器為止循環(huán)進行該識別處理，從而完成多 個應答器的識別處理。在該文獻l中，由于對規(guī)定數(shù)的比特單位循環(huán)進行與詢問器的收
發(fā)，所以需要各種各樣的命令(command)(詢問信號、接收比特回 信用信號、識別失敗通知用信號、識別完成通知用信號)、伴隨著命 令的許多動作步驟(stage)數(shù)、表示狀態(tài)轉移的觸發(fā)器(flip-flop) 和數(shù)據(jù)比較電路的發(fā)送接收切換、存儲器地址計數(shù)器控制用的邏輯電 路。
文獻2揭示了具有存儲識別編號的存儲器的應答器與來自詢問器 的時鐘脈沖一致地發(fā)送該識別編號的內(nèi)容。文獻2通過由作為RFID 的應答器與來自詢問器的時鐘脈沖一致地發(fā)送識別編號，而排除了通 信中的命令，簡化了發(fā)送接收方法。

發(fā)明內(nèi)容
如果簡單地說明本申請所揭示的發(fā)明中的代表內(nèi)容的概要，則如下。
一種應答器，其特征在于包括通過無線讀取應答器中的識別編 號的詢問器和對應的應答器，在從該詢問器的天線向對應的應答器通 過高頻的載波調(diào)制并發(fā)送時鐘脈沖時，具有該時鐘脈沖的間隔短的第 1情況和該時鐘脈沖的間隔長的第2情況，通過組合第1情況的時鐘 脈沖和第2情況的時鐘脈沖，而控制從詢問器讀取該識別編號。


圖1是表示時鐘脈沖間隔區(qū)分電路的圖。 圖2是表示計數(shù)器、存儲器電路結構的實施例的圖。 圖3是表示應答器內(nèi)部的實施例的圖。 圖4是表示應答器的存儲器結構的實施例的圖。 圖5是表示計時器和存儲器結構的實施例的圖。 圖6是表示從應答器進行讀取的實施例的圖。 圖7是表示讀取的重試(retry)的實施例的圖。 圖8是表示需要進行阻塞控制的情況的圖。圖9是表示本發(fā)明的應答器的動作流程的實施例的圖。
圖IO是表示協(xié)議的實施例的圖。
圖ll是表示觸發(fā)器的實施例的圖。
圖12是表示電子束寫入的實施例的圖。
圖13是表示存儲器的狀態(tài)的實施例的圖。
圖14是表示時鐘脈沖間隔檢測電路的實施例的圖。
圖15是表示詢問器的內(nèi)部結構的圖。
圖16是表示詢問器的動作流程的圖。
具體實施例方式
由于大量地流通而回收成本增加，所以存在對一次性使用的 RFID標簽(tag)削減制造單價的問題。
為了在來自詢問器的有效電波區(qū)域中配置多個RFID，進而有效 電波區(qū)域擴展到RFID的安裝對象物的大小和配置間隔以上的范圍， 必須使RFID具有阻塞控制功能。
在本發(fā)明中，通過簡化應答器、詢問器的發(fā)送接收方法、阻塞控 制功能，來解決以下的課題組裝RFID的功能，通過增大從一個晶 片(wafer)切取出的芯片的個數(shù)(RFID標簽)來提高批量生產(chǎn)性， 使RFID具有阻塞控制功能，同時削減制造單價。
例如，貼在衣物品等產(chǎn)品上的RFID的回收成本增加， 一次性使
用是適合于營業(yè)和經(jīng)營的。進而，為了不開封就進行運送用箱子等中 的多個產(chǎn)品的管理，必須進行阻塞控制。
因此，必須通過削減RFID標簽的成本使得能夠一次性使用，進 而使其能夠進行阻塞控制。
圖8表示本發(fā)明的多個應答器902 ~ 906存在于詢問器卯7的有 效電波區(qū)域901中的例子。在圖8中，表示了有5個應答器902 ~ 906 的情況的例子。在有效電波區(qū)域卯l中存在多個應答器的情況下，也 可以通過根據(jù)來自詢問器的長短2種時鐘脈沖(調(diào)制信號)使各應答 器動作，從而進行各應答器的存儲器讀出，將在后面詳細說明。在圖10中，表示具體的應答器、詢問器的通信方法、阻塞控制 方法。在該圖10中，表示了在有效電波區(qū)域內(nèi)存在芯片A和芯片B 的2個的情況。另外，在本實施例中，為了簡化，表示了各芯片內(nèi)的 計數(shù)器是2比特的情況。如果來自詢問器的時鐘脈沖開始，則芯片A 和芯片B同時對計數(shù)器設置預先決定了的頁編號的初始值。在本實施 例中，頁編號在芯片A中是Ol，在芯片B中是ll。詢問器發(fā)出短間 隔的時鐘脈沖，希望讀出應答器的存儲器，但由于各芯片內(nèi)的計數(shù)器 還不是OO，所以各芯片不發(fā)送出存儲器內(nèi)容。這樣，在詢問器中，沒 有到來數(shù)據(jù)，因此判斷為沒有正在動作的應答器，停止短間隔的時鐘 脈沖的發(fā)送，而發(fā)送長間隔的時鐘脈沖。這樣，各芯片對頁編號進行 計數(shù)加1 (+1 count up)，在芯片A中成為10，在芯片B中成為00。 這時，芯片B對動作切換觸發(fā)器進行設置，并在下一個發(fā)來的短間隔 的時鐘脈沖時向詢問器發(fā)出存儲器數(shù)據(jù)。如果這正常結束了，則詢問 器還發(fā)出長間隔的時鐘脈沖，在任意情況下芯片A的計數(shù)器都成為 00，芯片A發(fā)送數(shù)據(jù)。如該例子那樣，芯片A和芯片B不重疊地發(fā) 送出存儲器數(shù)據(jù)，詢問器根據(jù)長間隔的時鐘脈沖，高速地進行頁巡回 那樣的動作，謀求縮短阻塞控制的讀出時間。
圖9表示本發(fā)明的應答器中的與詢問器的通信方法、阻塞控制方 法的流程圖。應答器902~906從詢問器卯7對調(diào)制信號進行解調(diào)，取 出作為長或短的間隔的2種時鐘脈沖。
作為應答器的基本動作，根據(jù)時鐘間隔長的時鐘脈沖進行頁編號 的計數(shù)增加(count up),根據(jù)時鐘間隔短的時鐘脈沖進行存儲器地 址的計數(shù)增加(以下，將長的時鐘脈沖稱為長時鐘脈沖，將短的時鐘 脈沖稱為短時鐘脈沖)。通過采用時鐘間隔不同的2種時鐘脈沖，能 夠簡化通信方法、阻塞控制方法、應答器、詢問器的結構。
另外，在本申請的實施例中，時鐘間隔表示某L電平和下一個到 來的L電平的時間間隔，即，用從由H電平下降到L電平的下降沿 到下降沿為止的時間間隔表示。
時鐘寬度用處于L電平狀態(tài)的時間的長短規(guī)定，即用從由H電平下降到L電平的下降沿到由L電平上升為H電平的上升沿為止的 時間間隔規(guī)定。在圖9的流程圖中，將這些時鐘間隔和時鐘寬度分開 地進行控制。
在動作切換觸發(fā)器為復位(reset)狀態(tài)時，進行頁編號的計數(shù)增 加(count up)，在動作切換觸發(fā)器為設置(set)狀態(tài)時，進行存儲 器地址的計數(shù)增加。
在1001中，應答器從詢問器接收最初的時鐘脈沖。該最初的時 鐘脈沖可以是長和短的任意 一個。
在1002中，將每個應答器所固有保存的頁編號(隨機數(shù))作為 初始值，對計數(shù)器進行設置。頁編號是指在詢問器的有效電波區(qū)域中 存在多個應答器的情況下規(guī)定發(fā)送識別編號的順序的編號。
在1003中，監(jiān)視下一個時鐘脈沖的L電平的寬度，應答器接收 下一個時鐘脈沖，檢查其間隔是長還是短。在時鐘脈沖間隔為長時(長 時鐘脈沖的情況下)，前進到1010，在時鐘脈沖間隔為短時(短時鐘 脈沖的情況下)，前進到1008。
在1010中，對應答器內(nèi)的動作切換觸發(fā)器進行復位，即成為能 夠進行頁編號的計數(shù)增加的狀態(tài)，前進到1004，對設置在計數(shù)器中的 頁編號進行+ 1的計數(shù)增加。
在1005中，如果從計數(shù)器發(fā)出進位(carry),則表示計數(shù)器內(nèi) 容成為了 0，即在二進制計數(shù)器中， 一個一個比特地進行計數(shù)增加， 并進行全1之后成為全0的動作。在成為該全0時，發(fā)出進位。檢查 是否從計數(shù)器發(fā)出了進位，這時，在1006中發(fā)出了進位時，利用應答 器內(nèi)的1005的進位，對動作切換觸發(fā)器進行設置。即，成為能夠進行 存儲器地址的計數(shù)增加的狀態(tài)。在沒有發(fā)出進位時，為了等待下一個 時鐘脈沖，而返回到1003。
在1007中，等待下一個時鐘脈沖，監(jiān)視該時鐘脈沖的L電平的 寬度，在時鐘脈沖寬度為窄時返回到1003，在時鐘脈沖寬度為寬時前 進到1011，對計數(shù)器設置與1002不同的頁編號，返回到1003。
另一方面，在從1003前進到1008的情況下，在1008中，檢查是否設置了位于應答器內(nèi)的動作切換觸發(fā)器。在設置了的情況下，在
圖9的1012中對存儲器地址進行+ 1計數(shù)增加，前進到1009，發(fā)出1 比特的應答器的編號。然后，前進到1007。
在此，要注意的是該流程只是一個實施例，圖9的1003的分支 條件也可以相反，圖9的1007的分支條件也可以相反。
應答器如果接收到短間隔的時鐘脈沖，則確認本芯片中的動作切 換觸發(fā)器是否被設置了。如果動作切換觸發(fā)器被設置了，則發(fā)出存儲 器數(shù)據(jù)，如果沒有被設置，則無視短間隔的時鐘脈沖。
由于在應答器中有動作切換觸發(fā)器，所以在該觸發(fā)器被設置時， 該應答器與詢問器的時鐘脈沖對應地發(fā)送編號，在動作切換觸發(fā)器沒 有被設置時，不進行發(fā)送編號的動作，由此能夠防止應答器同時動作 而阻塞編號發(fā)送。
如果概率性地有許多無線IC標簽芯片(IC tag chip)存在于有 效電波區(qū)域內(nèi)，則頁編號沖突的可能性變高。如果多個應答器具有同 一頁編號，則動作切換觸發(fā)器在同 一時刻被設置而同時向詢問器發(fā)送 編號，由于在詢問器中通過邏輯OR來接收來自多個應答器的編號， 所以內(nèi)置在編號中的錯誤檢測碼不是正規(guī)的碼，詢問器接收到錯誤編 號。
因此，使得在應答器內(nèi)保存多個頁編號，如果設置在計數(shù)器中的 第1頁編號與其他應答器的頁編號一樣，則通過圖9的1011的流程， 重新設置為與第1頁編號不同的第2頁編號，由此減少頁編號連續(xù)二 次沖突的可能性?？梢愿鶕?jù)用途(存在于詢問器的有效電波區(qū)域內(nèi)的 應答器個數(shù)等)，設置頁編號的比特數(shù)、在應答器內(nèi)具有幾個頁編號。
在調(diào)制方式是ASK的情況下，從詢問器側來看，應答器不存在 于詢問器的有效電波區(qū)域內(nèi)的情況與應答器發(fā)送出表示L電平的比特 的情況是相同的狀態(tài)。如果電氣上有存儲識別編號的應答器的存儲器 的最初比特(或向詢問器發(fā)送識別編號時的最初的比特)成為H電平 的比特，則詢問器能夠立即確認出能夠發(fā)送識別編號的應答器的存在， 從縮短識別編號的讀取時間的觀點看是適合的。更一般地說，在識別編號的各比特的發(fā)送順序中，如果在電氣上在總比特數(shù)的二分之一之
前準備表示H電平的比特，則詢問器能夠盡早地確認能夠發(fā)送識別編 號的應答器的存在，因此是適合的。
這時，噪聲并不妨礙找到應答器或多個應答器存在并動作。在有 該噪聲的情況下，應答器進行圖9的哪個流程是不確定的，詢問器停 止向應答器發(fā)送調(diào)制信號，而再一次重試讀出。
另外，在沒有發(fā)出電氣上為H電平的比特的情況下，在詢問器 側看作是沒有接收數(shù)據(jù)。即，在識別編號的各比特的發(fā)送順序中，在 總比特數(shù)的二分之一之前沒有電氣上表示H電平的比特時，詢問器看 作是不存在應答器。
圖16表示本發(fā)明的應答器中的與詢問器的通信方法、阻塞控制 方法的流程圖。
在1601中，詢問器向應答器發(fā)送出最初的時鐘脈沖。
在1602中，詢問器檢查是否是編號接收模式，如果是編號接收 模式，則前進到1604，在不是的情況下，前進到1603。
在1604中，從詢問器向應答器發(fā)出短時鐘脈沖，從應答器接收l 比特的識別編號。
在1605中，檢查是否接收到1比特。在接收到的情況下，前進 到1606，在沒有接收到的情況下，返回到1602。
在1606中，檢查是否接收到全部的識別編號，在沒有接收到全 部時，返回到圖16的1602。在接收到全部時，前進到1607，檢查錯 誤檢查碼是否正常。
在1607中，為了在不是正常時循環(huán)并進行讀取，而返回到1602， 在是正常的情況下，前進到1608。
在1608中，檢查是否是頁切換，在是頁切換時，前進到1609， 發(fā)送出長時鐘脈沖，使得對應答器計數(shù)器設置其他的頁編號。在不是 頁切換時，返回到1602。
圖6表示從應答器讀出識別編號時詢問器所發(fā)出的時鐘脈沖。有 基于長時鐘脈沖的頁編號的計數(shù)增加的期間701,還有基于短間隔的
9時鐘脈沖的存儲器讀出期間702。
在圖7中，表示從應答器讀出識別編號時詢問器所發(fā)出的時鐘脈 沖。除了基于短間隔的時鐘脈沖的存儲器讀出期間702具有循環(huán)部分 以外，與圖6—樣。存儲器讀出期間702循環(huán)的部分與圖9的流程中 (1003 ) — ( 1008 ) — ( 1012 ) — ( 1007 ) — ( 1003 )那樣地循環(huán)的 過程對應。
在存儲器讀出期間702循環(huán)的部分中的最初存儲器讀出期間702 中，詢問器進行應答器的存儲器讀出，在讀取了全部的存儲器后，根 據(jù)讀出了該數(shù)據(jù)的錯誤檢查碼確認是正常還是異常。
在異常的情況下，詢問器在發(fā)送下一個長間隔的時鐘脈沖前，連 續(xù)持續(xù)地發(fā)出短間隔的時鐘脈沖，重試(retry)讀取。表示應答器內(nèi) 的存儲器地址的二進制計數(shù)器根據(jù)短間隔的時鐘脈沖，循環(huán)持續(xù)進行 計數(shù)增加，因此循環(huán)發(fā)送存儲器的數(shù)據(jù)。
另一方面，在從噪聲源循環(huán)發(fā)出短間隔的時鐘脈沖的情況下，詢 問器循環(huán)地發(fā)出短間隔的時鐘脈沖，作為存在應答器的情況而正常地 進行數(shù)據(jù)讀取，但在沒有應答器而只有噪聲源的情況下，只能讀取作 為噪聲源的數(shù)據(jù)。在多個應答器動作的情況下，這些應答器循環(huán)地動 作，詢問器有時檢測出數(shù)據(jù)，并不看作是正常的數(shù)據(jù)。
圖3表示圖8中的應答器卯2~ 905的結構。本發(fā)明的應答器 902~905可以通過各種4支術作成，但在以下的實施例中，作為一個例 子，說明作為半導體芯片實現(xiàn)的情況。
天線301接收來自詢問器的調(diào)制信號，并與整流電路302連接。 整流電路302對調(diào)制信號進行倍壓整流，并供給電源電壓VDD。由時 鐘脈沖抽出電路303解調(diào)高頻的調(diào)制信號，抽出低頻的時鐘脈沖，并 輸入到計數(shù)器存儲器電路305。在計數(shù)器存儲器電路的計數(shù)器中，選 擇存儲器內(nèi)的識別編號的各比特，通過負載開關(load switch) 304 改變天線301間的阻抗，向詢問器發(fā)送識別編號。
圖15表示圖8中的詢問器的內(nèi)部結構。詢問器的天線1501接收 來自應答器的電波，并與發(fā)送接收高頻電路1502連接。由調(diào)制電路1503進行用于時鐘脈沖波形的調(diào)制，由解調(diào)電路1504對來自應答器 的信號進行檢波并解調(diào)。由基帶(BaseBand)處理電路1505進行發(fā) 送接收的數(shù)字信號處理。在基帶處理電路1505中內(nèi)置有阻塞控制電路 1506,用邏輯電路構成并實施控制圖16所示的流程。
圖2表示圖3中的計數(shù)器存儲器電路305的電路圖。計數(shù)器存儲 器電路305進行頁編號的計數(shù)增加、用于選擇識別編號的各比特的存 儲器地址的計數(shù)增加、識別編號的各比特的選擇。在計數(shù)器存儲器電 路305中，內(nèi)置有由邏輯電路構成的阻塞控制電路306，控制圖9所 示的流程。
為了不增加芯片大小，對頁編號計數(shù)增加用的計數(shù)器、存儲器地 址的計數(shù)增加用的計數(shù)器進行共用是有效的。
在本申請中，表示共用計數(shù)器的情況的實施例，但在不考慮芯片
面積的情況下，不需要共用計數(shù)器。
在共用計數(shù)器的情況下，頁編號的比特數(shù)為識別編號的存儲器地 址的比特數(shù)。存儲器地址一般大多是10比特左右，因此頁編號也為 IO比特左右，很有可能與其他應答器的頁編號沖突。在該情況下，如 上所述，可以如圖9的1011那樣通過在應答器內(nèi)保存多個頁編號，并 重新設置到計數(shù)器中，來降低沖突概率。在本申請中，表示準備2種 頁編號的情況的實施例。
計數(shù)器116進行通過動作切換觸發(fā)器的輸出而選擇出的時鐘脈沖 CK1、 CK2的任意一個的計數(shù)增加。
動作切換觸發(fā)器具有切換頁編號計數(shù)增加動作、存儲器地址計數(shù) 增加動作的功能。對于動作切換觸發(fā)器，在計數(shù)器116內(nèi)的最高位的 觸發(fā)器124的輸出從H電平轉移到L電平時，動作切換觸發(fā)器的輸出 從L電平變化為H電平。在此，設置(set)狀態(tài)是指動作切換觸發(fā) 器的輸出為H時，復位(reset)狀態(tài)是指動作切換觸發(fā)器的輸出為L 時。
在動作切換觸發(fā)器117的輸出為H時，通過AND門(gate) 120 和OR門122將以短時鐘脈沖間隔產(chǎn)生的CK1輸入到計數(shù)器116的觸發(fā)器115，計數(shù)器116根據(jù)CK1進行存儲器地址的計數(shù)增加。在頁編 號計數(shù)增加動作中，預先設置頁編號的初始值，并根據(jù)基于長間隔時 鐘脈沖的信號CK2進行計數(shù)增加。
在動作切換觸發(fā)器117的輸出為L電平時，該信號通過反相門 (inverter gate) 123而成為H電平，通過AND門120和OR門122 將以長時鐘脈沖間隔產(chǎn)生的CK2輸入到觸發(fā)器115,計數(shù)器116根據(jù) CK2進行頁編號的計數(shù)增加。在存儲器地址計數(shù)增加動作中，計數(shù)器 的內(nèi)容為全O,即從計數(shù)器的各觸發(fā)器的輸出為L電平時開始，根據(jù) 基于短間隔時鐘脈沖的信號CK1進行計數(shù)增加。
時鐘脈沖間隔區(qū)分電路125是從來自詢問器的時鐘脈沖(CLK) 中區(qū)分出作為短時鐘脈沖間隔的CK1、作為長時鐘脈沖間隔的CK2 的電路，圖l表示了詳細內(nèi)容。將在后面說明圖l。
通過將多個連接端子102與電氣H用端子101和電氣L用端子 104的任意一個連接，頁編號第一設置部件103保存第一頁編號的各 比特。頁編號第一設置部件103從左開始電氣地將連接端子設置為 HLLH。以正邏輯為前提，邏輯上表示1001的編號。
同樣，通過將多個連接端子109與電氣H用端子105、頁編號第 二設置部件106和電氣L用端子107連接，保存頁編號第二設置部件 106的第一頁編號的各比特。頁編號第二設置部件106從左開始將連 接端子設置為LHHL。以正邏輯為前提，邏輯上表示0110的編號。
通過電子射線描繪的圖形(pattern )來具體地進行連接端子102、 109的設置。在該圖2的實施例中，計數(shù)器為4比特，但在本發(fā)明中， 也可以是4比特以上的比特數(shù)。
根據(jù)分別輸入到第一選擇端子IIO和第二選擇端子111的選擇信 號S1、S2,選擇器部件108選擇第一頁編號和第二頁編號的任意一個， 輸入到計數(shù)器116中。更具體地說，向AND門112輸入來自連接端 子102的第一頁編號的各比特、來自第一選擇端子110的選擇信號Sl。 同樣，向AND門113輸入來自連接端子109的第二頁編號的各比特、 來自第二選擇端子111的選擇信號S2。 AND門111、 112的輸出被輸
12入到OR門114。作為計數(shù)器116的初始值，將OR門的輸出設置到 構成計數(shù)器116的多個觸發(fā)器115中。
計數(shù)器的各觸發(fā)器的輸出被輸入到存儲器118。通過AND門119 和動作切換觸發(fā)器控制存儲器的輸出。
圖5表示圖2的應答器的計數(shù)器116和存儲器118的結構。存儲 器118由解碼器505、存儲器單元508構成。從構成圖2的計數(shù)器116 的各觸發(fā)器向解碼器505輸入存儲器地址輸出504。
從解碼器505向存儲器單元508輸入解碼器輸出506(圖13的表
示X0......X15、 Y0......Y7的比特序列)。作為存儲器輸出507，從存
儲器單元向AND門119輸出由解碼器輸出506選擇出的識別編號的 各比特。
即，讀出與存儲器地址計數(shù)增加動作時的計數(shù)器116的計數(shù)值對 應的識別編號的各比特。存儲器地址、解碼器輸出的關系也可以是存 儲器地址與解碼器輸出一對一地對應使得讀出識別編號的全部比特。
圖2的計數(shù)器502被兼用于存儲器地址和頁編號計數(shù)增加，因此 在頁編號的計數(shù)增加時，地址輸出504電氣上也成為H電平或成為L 電平，但通過將來自存儲器118的輸出、切換觸發(fā)器的輸出輸入到AND 門119，使AND門119電氣上成為L電平，而無視來自存儲器118 的輸出，不從詢問器讀取存儲器內(nèi)容，而看作是該應答器休止。
另外，在圖2的實施例中，計數(shù)器502兼用于存儲器地址和頁編 號計數(shù)增加，因此存儲器地址的比特數(shù)與頁編號的比特數(shù)相等。
圖13表示本發(fā)明的存儲器單元508的數(shù)據(jù)結構。在該例子中， 表示了橫為16列、縱為8行的圖(map)形式。在該例子中，最初的 發(fā)送數(shù)據(jù)從Y0行的X0列開始并以順序為XI列、X2列的順序，向 詢問器發(fā)送數(shù)據(jù)。
這時，如上所述，如果假設作為識別編號的先頭比特的存儲器的 YO和XO的數(shù)據(jù)一定是l,則詢問器馬上讀取存儲器的開頭，同時能 夠立即確認存在應答器。更一般的是如果在發(fā)送數(shù)據(jù)的至少二分之一 的前半中設置邏輯上表示有數(shù)據(jù)的比特，則對于詢問器盡早確認應答器的存在是適合的。
圖11表示在本發(fā)明中使用的計數(shù)器用觸發(fā)器的例子。具有向
NOR門1101輸入來自AND門1102的信號和設置(S: set)信號的 接地端子1103和選擇器端子1104,它們都與切換端子1105連接。在 該例子中，表示了接地端子與切換端子連接的例子。通過PMOS晶體 管1106和NMOS晶體管，切換端子被反相(invert)并輸入到AND 門。首先，如果S信號電氣上為L—H—L電平，則觸發(fā)器的輸出(OUT ) 電氣上為L電平。接著，如該圖的例子所示，如果接地端子與切換端 子連接，則到時鐘脈沖(CLK)到來為止，原樣地維持該狀態(tài)。如果 切換端子與選擇器端子連接，且選擇器端子成為L—H—L電平，則觸 發(fā)器的輸出(OUT)變化為L—H。即，邏輯上設置為1。
在圖12中表示了表示圖11的一部分的布局圖形的圖形1203降 低為圖11中的1103的接地電位的圖形。1204表示與圖11中的1104 的選擇器端子連接的圖形。圖12的1205為與圖11中的1105對應的 圖形。
第一貫通孔1201用于將表示選擇器端子的上層的金屬圖形 (metal pattern )1204和表示連接端子的下層的金屬圖形1205連接起 來，第二貫通孔1202用于將表示接地端子的上層的金屬圖形1203和 表示連接端子的下層的金屬圖形1205連接起來，第一貫通孔1201和 笫二貫通孔1202的任意一個都通過玻璃掩模圖形或電子射線直接描 繪而形成圖形。通過電子射線直接描繪將編號直接寫入到晶片上的各 無線標簽芯片(tag chip)上。該編號也可以是隨機數(shù)。在晶片上進行 寫入使得不存在同樣的頁編號，或者在晶片內(nèi)和晶片間使編號分散地 寫入編號。即，只通過布線和貫通孔就能夠緊密地實現(xiàn)圖ll所示的電 路。通常，在向觸發(fā)器設置隨機數(shù)時，雖然需要隨機數(shù)產(chǎn)生電路和用 于進行設置的復雜電路，但用圖形形成而能夠小面積地實現(xiàn)。
圖14表示用于檢測時鐘脈沖的間隔的電路。第一反相門1401的 輸出是表示檢測結果的信號(CK1)。在該圖14中，通過電阻Rl、 電阻R2、晶體管Ql和晶體管Q2,能夠在晶體管Q3中流過恒定電流。由于在應答器中有載波電波時，可以從詢問器向應答器供給能量，所
以，在電氣為L時將圖中的時鐘脈沖信號(CLK)設置得比電氣為H 時短。即，在CLK成為H電平時，有時鐘脈沖為L電平時有時鐘脈 沖的負邏輯。因此，在圖14中，在CLK為H電平時，晶體管Q4由 于是PMOS晶體管，所以切斷(OFF)。這時，如果輸入最初的時鐘 脈沖，則CLK成為L電平，晶體管Q4接通(ON)。然后，對電容 Cl充電(charge up) 。 CK1成為H—L電平。接著，通過晶體管Q3 對Cl的電荷進行放電，但根據(jù)短間隔的時鐘脈沖，在該時刻晶體管 Q4接通并對C1充電。相反，如果時鐘脈沖的間隔長，則在通過C1 的電荷放電而Cl的電壓下降，CK1成為L—H電平。如果時4中脈沖 到來，則CK1恢復為H—L電平。即，在時鐘脈沖間隔相對于Cl的 電荷放電充分長的情況下，CK1的信號產(chǎn)生L—H—L的信號。
圖l表示圖2的時鐘脈沖間隔區(qū)分電路116。圖l是將圖14的電 路作為基礎的電路，并附加了晶體管Q5、 Q6、電容C2、反相門1402。 第一反相門1402是將電容C2的部分作為輸入的反相輸出(CK2)。
圖14追加了幾個元件，通過改變Cl、 C2和電容，能夠檢測出 不同間隔的時鐘脈沖(CK1、 CK2)。在本實施例中，C2比電容C1 大。實現(xiàn)它的例子是圖14中的晶體管Q6和晶體管Q5和電容C2。將 C2的電容值設置得大，或者增大Q5的柵極長，根據(jù)CK1信號成為 L—H—L電平的情況，如果有長間隔的時鐘脈沖，則CK2信號成為 L—H—L電平。
圖4表示本發(fā)明的無線IC標簽芯片內(nèi)的存儲器的格式。頭部分 401位于存儲器的先頭，識別編號402位于存儲器的中央，頁編號部 分403位于存儲器的最后。頭部分401是表示應答器的存在的表示比 特，具有盡快向詢問器聯(lián)絡應答器的存在的功能。即，在發(fā)出識別編 號之前，為了詢問器盡早確認能夠發(fā)送識別編號的應答器的存在，而 準備電氣上表示H電平的比特是適合的。另外，也可以將頭部分401 作為識別編號402的一部分。頁編號部分403兼作全體的錯誤檢查碼。 這樣，在阻塞控制下以通過頁編號控制的順序發(fā)送出無線IC標簽的數(shù)據(jù)時，如果讀出器正常，則在根據(jù)頁編號確認沒有錯誤的同時，能 夠立即確認是以頁編號發(fā)送了數(shù)據(jù)的情況。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠在應答器、詢問器中簡化阻塞控制 方法，能夠通過增大從晶片切出的具有阻塞控制功能的芯片的個數(shù)
(RFID標簽)而提高產(chǎn)量、削減制造單價。通過提高產(chǎn)量、削減制 造單價，能夠成為一次性使用的RFID。
進而，能夠在詢問器的有效電波區(qū)域中配置多個RFID,進而能 夠將詢問器的有效電波區(qū)域增大到RFID的安裝對象物的大小、以及 配置間隔以上的范圍。
以上，根據(jù)實施例具體說明了本發(fā)明人提出的發(fā)明，但本發(fā)明并 不只限于上述實施例，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，當然可以有各種變 更。例如，時鐘脈沖也可以有2種，長短的時鐘脈沖的功能也可以是 相反的。另外，應答器所存儲的內(nèi)容可以不是識別編號，而是各種數(shù) 據(jù)。
能夠在作為本申請的背景的技術領域的RFID中利用。另外，并 不只限于此，例如也可以適用于一般的無線LAN或便攜電話中的阻 塞控制等中。
權利要求
1. 一種應答器，其特征在于包括 存儲識別編號的第一存儲器(118);配置用于接收調(diào)制信號，抽出包含在所述調(diào)制信號中的第一和笫 二時鐘脈沖，并發(fā)送上述識別編號的發(fā)送接收部件(302, 303， 304)， 所述第一時鐘脈沖的時鐘脈沖間隔長度不同于第二時鐘脈沖的時鐘脈 沖間隔長度；第一計數(shù)器，配置用于計數(shù)第一時鐘脈沖； 第二計數(shù)器，配置用于計數(shù)第二時鐘脈沖；以及 存儲作為上述第一計數(shù)器的初始值而設置的頁編號的第二存儲器 (103， 106)，其中在上述第一計數(shù)器從上述初始值到規(guī)定值進行了計數(shù)增加的情況 下，上述第二計數(shù)器被配置用于計數(shù)增加第二時鐘脈沖，并且上迷發(fā) 送接收部件被配置用于發(fā)送對應于上述第二計數(shù)器的計數(shù)值的識別編 號的每一比特。
全文摘要
在現(xiàn)有技術中，由于以1比特為單位與詢問器循環(huán)發(fā)送接收識別編號，所以需要復雜的指令、許多動作步驟數(shù)、復雜的觸發(fā)器、發(fā)送接收切換的控制、存儲器地址計數(shù)器的控制、數(shù)據(jù)的比較電路等復雜的邏輯電路，有無法抑制芯片大小的問題。在本申請中，具有通過無線讀出應答器中的識別編號的詢問器和對應的應答器，在通過高頻的載波對時鐘脈沖進行調(diào)制并從該詢問器的天線向該應答器發(fā)出時，具有該時鐘脈沖的間隔短的第一情況和該時鐘脈沖的間隔長的第二情況，通過組合第一情況的時鐘脈沖和第二情況的時鐘脈沖，并控制從詢問器讀出該識別編號，實現(xiàn)應答器的半導體芯片大小的小型化，抑制半導體芯片的成本上升。
文檔編號G06K7/00GK101311944SQ200810135738
公開日2008年11月26日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權日2003年8月11日
發(fā)明者宇佐美光雄 申請人:株式會社日立制作所