JP2006038711A - 温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアおよび温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができ、該情報を改ざんすることが難しい非接触型のICタグを提供する。【解決手段】 温度変化検出部は、温度変化記憶型のスイッチング素子と、非接触データキャリアのICチップ内部に設けられた、温度情報を蓄積するための不揮発メモリ部と、前記不揮発メモリ部への書き込み、読み込み動作を制御するメモリ制御回路部とを、その構成部とし、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を、その電圧源とし、前記スイッチング素子のON−OFF状態を電圧にて把握して、ON状態の場合の電圧をメモリ制御回路部への書き込み指示の信号として、前記書き込み指示の信号有りの場合に、メモリ制御回路部の制御のもと、不揮発メモリ部に、温度変化有りの温度情報を書き込むものである。
【選択図】 図1
【選択図】 図1
Description
本発明は、電池を必要とせずに温度変化検出部を形成している温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアに関する。
情報の機密性の面からICカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置(リーダライタ)と接触せずに情報の授受を行う非接触型のICカードが提案され、中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが実用化されつつある。
このような中、データを搭載したICを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のICタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
勿論、ICを持たない単なる共振タグも物品の存在感知に用いられている。
このような中、データを搭載したICを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のICタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
勿論、ICを持たない単なる共振タグも物品の存在感知に用いられている。
上記ICを持たない単なる共振タグやICタグは、いずれも、物品の存在感知や、物品の識別を行うもので、外的要因の変化をとらえるものではない。
個別に設定した共振周波数を持つ共振タグの場合も、物品の存在感知や、物品の識別を行うもので、外的要因の変化をとらえるものではない。
物品の温度の変化を把握するために、たとえば、温度センサとCPU、メモリと電池を内蔵したボタン型の温度モニタデバイスの使用も考えられるが、センサ、CPU、メモリ、電池を内蔵するため1ケ数千円と高価で、内蔵電池で動くため寿命が短い。
また、温度変化により色変化するサーモラベルのようなものがあるが、自動で個別識別する機能はなく、ひとつひとつ目視による確認が必要であり、簡便に検出することができない。
このように、従来、タグは、物品の存在感知や物品の識別を行うために専ら用いられ、物品の温度等環境の変化を把握するためには、温度モニタデバイスのように高価であったり、あるいは、サーモラベルのように扱いに手間がかかるため、物品の環境変化を把握するためには用いられていなかった。
尚、共振タグの周波数識別方法としては、従来から、特開2000−49655号公報(特許文献1)に記載のように、ディップメーター方式とエコー波感知方式等が知られている。
特開2000−49655号公報
個別に設定した共振周波数を持つ共振タグの場合も、物品の存在感知や、物品の識別を行うもので、外的要因の変化をとらえるものではない。
物品の温度の変化を把握するために、たとえば、温度センサとCPU、メモリと電池を内蔵したボタン型の温度モニタデバイスの使用も考えられるが、センサ、CPU、メモリ、電池を内蔵するため1ケ数千円と高価で、内蔵電池で動くため寿命が短い。
また、温度変化により色変化するサーモラベルのようなものがあるが、自動で個別識別する機能はなく、ひとつひとつ目視による確認が必要であり、簡便に検出することができない。
このように、従来、タグは、物品の存在感知や物品の識別を行うために専ら用いられ、物品の温度等環境の変化を把握するためには、温度モニタデバイスのように高価であったり、あるいは、サーモラベルのように扱いに手間がかかるため、物品の環境変化を把握するためには用いられていなかった。
尚、共振タグの周波数識別方法としては、従来から、特開2000−49655号公報(特許文献1)に記載のように、ディップメーター方式とエコー波感知方式等が知られている。
このような中、最近では、電源を有しない温度センサを配した温度変化検出機能付きICタグ(以下、センサタグとも言う)も出てくるようになり、例えば、特開平10−227702(特許文献2)に記載されている「温度依存性の大きな強誘電体を用いて形成した強誘電体キャパシタを容量性素子として組み込んだ共振回路を構成し、前期強誘電体キャパシタの容量の温度依存性に起因して変化する前記共振回路の共振回路の共振周波数を検知する事により、温度を計測」する形態のものが挙げられる。
特開平10−227702号公報 しかし、このようなセンサタグは、共振周波数を測定するディップメータなどの測定器と組で使用する為、たとえば荷物の積み替えなど周囲に測定器の無い環境では、外部環境(温度)が正常に保たれたか保証できないという欠点があった。
上記のように、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグは、共振周波数を測定するディップメータなどの測定器と組で使用する為、周囲に測定器の無い環境では、該センサタグに所定の温度環境変化があったか否かを保証することができず、その対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、具体的には、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができ、該情報を改ざんすることが難しい非接触型のICタグを提供しようとするものである。
本発明はこれに対応するもので、具体的には、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができ、該情報を改ざんすることが難しい非接触型のICタグを提供しようとするものである。
本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するICチップを内蔵した非接触型のデータキャリアで、且つ、温度変化記憶型のスイッチング素子をセンサとして用いて温度変化検出部を形成している、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、前記温度変化検出部は、温度変化記憶型のスイッチング素子と、前記非接触データキャリアのICチップ内部に設けられた、温度情報を蓄積するための不揮発メモリ部と、前記不揮発メモリ部への書き込み、読み込み動作を制御するメモリ制御回路部とを、その構成部とし、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を、その電圧源とし、前記スイッチング素子のON−OFF状態を電圧にて把握して、ON状態の場合の電圧をメモリ制御回路部への書き込み指示の信号として、前記書き込み指示の信号有りの場合に、メモリ制御回路部の制御のもと、不揮発メモリ部に、温度変化有りの温度情報を書き込むものであり、且つ、前記温度変化記憶型のスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度から所定の昇温温度変化あるいは降温温度変化した後、もとの初期温度に戻る際、前記初期状態の所定の初期温度でOFF状態(非導通状態)で、温度変化検出部が検出しようとする所定の温度変化をスイッチング素子のON状態(導通状態)で記憶した後、戻った初期温度下でON状態(導通状態)を保持し続けるものであることを特徴とするものである。
そして、上記の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化記憶型のスイッチング素子は、前記初期状態の所定の初期温度において、2つ板状のバイメタルを、互いに平行で、先端部が互いにオーバーラップする位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、各バイメタルが単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置の軌跡同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、2つのバイメタルの先端同士が、互いに接触し、2つのバイメタルが電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とするものであり、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものであることを特徴とするものである。
あるいは、上記の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化記憶型のスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度において、1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタルが単独で動作する場合に、バイメタルの先端部位置の軌跡が前記板材の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、前記バイメタルと前記板材の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とするものであり、バイメタルはその変形により前記板材に接触し、さらに前記板材を変形させて、機械的に板材の反対側に達し、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下で、初期状態(リセット状態とも言う)に戻れず、バイメタルは板材の前記反対側にて、該板材と接触したままの状態を保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、前記ICチップ内部にセンサ機能リセット回路を設けており、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を電圧源として、電気的に操作して、前記温度変化記憶型のスイッチング素子を、リセット状態とするものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、非接触型のICタグであることを特徴とするものである。
尚、ここで、初期温度とは、温度変化前の非接触型のデータキャリアを通常使用する温度を意味し、常温にて使用される場合には、これが常温に相当する。
また、初期温度に戻すとは、初期温度と同じくすることを意味する。
そして、上記の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化記憶型のスイッチング素子は、前記初期状態の所定の初期温度において、2つ板状のバイメタルを、互いに平行で、先端部が互いにオーバーラップする位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、各バイメタルが単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置の軌跡同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、2つのバイメタルの先端同士が、互いに接触し、2つのバイメタルが電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とするものであり、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものであることを特徴とするものである。
あるいは、上記の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化記憶型のスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度において、1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタルが単独で動作する場合に、バイメタルの先端部位置の軌跡が前記板材の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、前記バイメタルと前記板材の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とするものであり、バイメタルはその変形により前記板材に接触し、さらに前記板材を変形させて、機械的に板材の反対側に達し、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下で、初期状態(リセット状態とも言う)に戻れず、バイメタルは板材の前記反対側にて、該板材と接触したままの状態を保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、前記ICチップ内部にセンサ機能リセット回路を設けており、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を電圧源として、電気的に操作して、前記温度変化記憶型のスイッチング素子を、リセット状態とするものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、非接触型のICタグであることを特徴とするものである。
尚、ここで、初期温度とは、温度変化前の非接触型のデータキャリアを通常使用する温度を意味し、常温にて使用される場合には、これが常温に相当する。
また、初期温度に戻すとは、初期温度と同じくすることを意味する。
本発明の温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度から所定の昇温温度変化あるいは降温温度変化した後、もとの初期温度に戻る際、所定の初期温度でOFF状態(非導通状態)で、検出しようとする所定の温度変化をスイッチング素子のON状態(導通状態)で記憶した後、戻った初期温度下でON状態(導通状態)を保持し続け、このON状態(導通状態)を以って前記所定の温度変化有りの温度情報を記憶する、2つのバイメタルを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子であって、前記初期状態の所定の初期温度において、2つ板状のバイメタルを、互いに平行で、先端部が互いにオーバーラップする位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、各バイメタルが単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置の軌跡同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈し、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、2つのバイメタルの先端同士が、互いに接触し、2つのバイメタルが電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とするものであり、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものであることを特徴とするものである。
(作用)
本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、このような構成にすることにより、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができ、該情報を改ざんすることが難しい非接触型のICタグ、非接触型のICカード等の非接触型のデータキャリアの提供を可能としている。
詳しくは、前記温度変化検出部は、温度変化記憶型のスイッチング素子と、前記非接触データキャリアのICチップ内部に設けられた、温度情報を蓄積するための不揮発メモリ部と、前記不揮発メモリ部への書き込み、読み込み動作を制御するメモリ制御回路部とを、その構成部とし、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を、その電圧源とし、前記スイッチング素子のON−OFF状態を電圧にて把握して、ON状態の場合の電圧をメモリ制御回路部への書き込み指示の信号として、前記書き込み指示の信号有りの場合に、メモリ制御回路部の制御のもと、不揮発メモリ部に、温度変化有りの温度情報を書き込むものであり、且つ、前記温度変化記憶型のスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度から所定の昇温温度変化あるいは降温温度変化した後、もとの初期温度に戻る際、前記初期状態の所定の初期温度でOFF状態(非導通状態)で、温度変化検出部が検出しようとする所定の温度変化をスイッチング素子のON状態(導通状態)で記憶した後、戻った初期温度下でON状態(導通状態)を保持し続けるものであることにより、これを達成している。
このように、戻った初期温度下でのスイッチング素子のON状態を以って、所定の温度変化有りの温度情報を不揮発メモリ部に記憶するもので、温度変化検出部には、電源を有しないで、大容量の不揮発性メモリを有しないで、特別の測定器を用いることなく、温度変化を検出することができる。
本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、このような構成にすることにより、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができ、該情報を改ざんすることが難しい非接触型のICタグ、非接触型のICカード等の非接触型のデータキャリアの提供を可能としている。
詳しくは、前記温度変化検出部は、温度変化記憶型のスイッチング素子と、前記非接触データキャリアのICチップ内部に設けられた、温度情報を蓄積するための不揮発メモリ部と、前記不揮発メモリ部への書き込み、読み込み動作を制御するメモリ制御回路部とを、その構成部とし、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を、その電圧源とし、前記スイッチング素子のON−OFF状態を電圧にて把握して、ON状態の場合の電圧をメモリ制御回路部への書き込み指示の信号として、前記書き込み指示の信号有りの場合に、メモリ制御回路部の制御のもと、不揮発メモリ部に、温度変化有りの温度情報を書き込むものであり、且つ、前記温度変化記憶型のスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度から所定の昇温温度変化あるいは降温温度変化した後、もとの初期温度に戻る際、前記初期状態の所定の初期温度でOFF状態(非導通状態)で、温度変化検出部が検出しようとする所定の温度変化をスイッチング素子のON状態(導通状態)で記憶した後、戻った初期温度下でON状態(導通状態)を保持し続けるものであることにより、これを達成している。
このように、戻った初期温度下でのスイッチング素子のON状態を以って、所定の温度変化有りの温度情報を不揮発メモリ部に記憶するもので、温度変化検出部には、電源を有しないで、大容量の不揮発性メモリを有しないで、特別の測定器を用いることなく、温度変化を検出することができる。
更に具体的には、温度変化記憶型のスイッチング素子としては、初期状態の所定の初期温度において、2つ板状のバイメタルを、互いに平行で、先端部が互いにオーバーラップする位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、各バイメタルが単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置の軌跡同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈し、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、2つのバイメタルの先端同士が、互いに接触し、2つのバイメタルが電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることにより、あるいは、初期状態の所定の初期温度において、1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタルが単独で動作する場合に、バイメタルの先端部位置の軌跡が前記板材の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈し、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、前記バイメタルと前記板材の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることにより、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアに供せられるものとしている。
上記2つ板状のバイメタルを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子としては、各バイメタルは、リニアーな関係で温度変化し、また、実質的に両バイメタルの熱容量は異なり、同じ環境温度変化において、一方のバイメタルが他方のバイメタルよりも早く、温度変化するものが挙げられる。
即ち、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものである場合が挙げられる。
また、上記1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子としては、バイメタルはその変形により前記板材に接触し、さらに前記板材を変形させて、機械的に板材の反対側に達し、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下で、初期状態(リセット状態とも言う)に戻れず、バイメタルは板材の前記反対側にて、該板材と接触したままの状態を保持する方式のものが挙げられる。
尚、この形態のスイッチング素子としては、図7に示すような形態のものが、特表平10−504894号公報に記載されている。
上記2つ板状のバイメタルを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子としては、各バイメタルは、リニアーな関係で温度変化し、また、実質的に両バイメタルの熱容量は異なり、同じ環境温度変化において、一方のバイメタルが他方のバイメタルよりも早く、温度変化するものが挙げられる。
即ち、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものである場合が挙げられる。
また、上記1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子としては、バイメタルはその変形により前記板材に接触し、さらに前記板材を変形させて、機械的に板材の反対側に達し、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下で、初期状態(リセット状態とも言う)に戻れず、バイメタルは板材の前記反対側にて、該板材と接触したままの状態を保持する方式のものが挙げられる。
尚、この形態のスイッチング素子としては、図7に示すような形態のものが、特表平10−504894号公報に記載されている。
特に、前記ICチップ内部にセンサ機能リセット回路を設けており、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を電圧源として、前記温度変化記憶型のスイッチング素子を、電気的に操作してリセット状態とするものであることにより、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアとしての再利用を簡単にできるものとしている。
尚、上記2つ板状のバイメタルを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子の場合においては、初期温度からある温度を超えるように昇温変化し、更に温度が下がり前記初期温度になったあとの、2つのバイメタルの電気的な導通状態をリセットする方法としては、ある温度以下にして前記導通状態からリセット状態を回復する方法が挙げられ、また、初期温度からある温度以下になるように降温変化し、更に温度が上がり前記初期温度になったあとの、2つのバイメタルの電気的な導通状態をリセットする方法としては、ある温度以上にして前記導通状態からリセット状態を回復する方法が挙げられる。
特に、前者のリセット方法としては、ICチップ内部にセンサ機能リセット回路を設け、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を電圧源として、センサリセット回路を駆動させて、電流を流し、2つのバイメタルをそれぞれ、個別に制御して暖める、電気的制御することにより、前記導通状態からリセット状態を得る方法が挙げられる。
このリセット方法の場合、2つのバイメタルに電流を流す際に、各バイメタルへの流す時間、タイミングを工夫する。
尚、上記2つ板状のバイメタルを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子の場合においては、初期温度からある温度を超えるように昇温変化し、更に温度が下がり前記初期温度になったあとの、2つのバイメタルの電気的な導通状態をリセットする方法としては、ある温度以下にして前記導通状態からリセット状態を回復する方法が挙げられ、また、初期温度からある温度以下になるように降温変化し、更に温度が上がり前記初期温度になったあとの、2つのバイメタルの電気的な導通状態をリセットする方法としては、ある温度以上にして前記導通状態からリセット状態を回復する方法が挙げられる。
特に、前者のリセット方法としては、ICチップ内部にセンサ機能リセット回路を設け、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を電圧源として、センサリセット回路を駆動させて、電流を流し、2つのバイメタルをそれぞれ、個別に制御して暖める、電気的制御することにより、前記導通状態からリセット状態を得る方法が挙げられる。
このリセット方法の場合、2つのバイメタルに電流を流す際に、各バイメタルへの流す時間、タイミングを工夫する。
勿論、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するICチップを内蔵した非接触型のデータキャリアであるため、データの改ざんを抑制できるものである。
特に、非接触型のICタグである場合には、有効である。
特に、非接触型のICタグである場合には、有効である。
本発明の温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子は、このような構成にすることにより、簡単な構造で、確実に、電気的に導通となる導通状態を、温度変化有りの履歴を表すものとして利用できるものとしている。
本発明は、上記のように、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができ、該情報を改ざんすることが難しい非接触型のICタグ、非接触型のICカード等の非接触型のデータキャリアの提供の可能とした。
同時に、このような非接触型のデータキャリアに用いられる温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子の提供を可能にした。
本発明のICタグを使用することにより、その温度変化記憶型のスイッチング素子の導通状態で、ICチップ内の主回路に温度変化情報を送り出すことを可能にし、ディップメータ等や回路規模の大きいオペアンプ回路等を回路内部に作りこむ必要がなくなる。
また、ICチップ大規模な不揮発メモリを必要としない。
同時に、このような非接触型のデータキャリアに用いられる温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子の提供を可能にした。
本発明のICタグを使用することにより、その温度変化記憶型のスイッチング素子の導通状態で、ICチップ内の主回路に温度変化情報を送り出すことを可能にし、ディップメータ等や回路規模の大きいオペアンプ回路等を回路内部に作りこむ必要がなくなる。
また、ICチップ大規模な不揮発メモリを必要としない。
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの特徴部の概略構成図で、図1(b)はバイメタルスイッチング素子の初期状態(リセット状態とも言う)を示した概略図で、図2はバイメタルスイッチング素子の温度変化記憶動作を示した図で、図3はバイメタルスイッチング素子のリセット動作を示した図で、図4はバイメタルスイッチング素子の記憶動作を説明するための図で、図5はセンサリセット回路を説明するための図で、図6はセンサリセット回路によるリセット動作を説明するための図で、図7は別のバイメタルスイッチング素子を示した図である。
図1〜図7において、100は非接触型のICタグ(非接触型のデータキャリアとも言う)、101は基材、110はICチップ、111はアナログRF部、112はICタグ制御回路部、113は不揮発性メモリ部、114はメモリ制御回路部、115はセンサリセット回路部、115Aは信号発生回路、115a、115bは抵抗線、115cは配線、116、117は抵抗、120はコイル(アンテナコイルとも言う)、130はバイメタルスイッチング素子、131、132はバイメタル、133、134は支持部、135、136はストッパー、137はバイメタル131の先端の軌跡、138はバイメタル132の先端の軌跡、140は温度変化検出部、230はバイメタルスイッチング素子、231はバイメタル、232は板材、234、235は支持部、237は(バイメタル先端の)軌跡である。
図1(a)は本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの特徴部の概略構成図で、図1(b)はバイメタルスイッチング素子の初期状態(リセット状態とも言う)を示した概略図で、図2はバイメタルスイッチング素子の温度変化記憶動作を示した図で、図3はバイメタルスイッチング素子のリセット動作を示した図で、図4はバイメタルスイッチング素子の記憶動作を説明するための図で、図5はセンサリセット回路を説明するための図で、図6はセンサリセット回路によるリセット動作を説明するための図で、図7は別のバイメタルスイッチング素子を示した図である。
図1〜図7において、100は非接触型のICタグ(非接触型のデータキャリアとも言う)、101は基材、110はICチップ、111はアナログRF部、112はICタグ制御回路部、113は不揮発性メモリ部、114はメモリ制御回路部、115はセンサリセット回路部、115Aは信号発生回路、115a、115bは抵抗線、115cは配線、116、117は抵抗、120はコイル(アンテナコイルとも言う)、130はバイメタルスイッチング素子、131、132はバイメタル、133、134は支持部、135、136はストッパー、137はバイメタル131の先端の軌跡、138はバイメタル132の先端の軌跡、140は温度変化検出部、230はバイメタルスイッチング素子、231はバイメタル、232は板材、234、235は支持部、237は(バイメタル先端の)軌跡である。
はじめに、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態例を図1に基づいて説明する。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するICチップ110を内蔵し、且つ、図1(b)に示す2つのバイメタルを備えた温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130を用いて温度変化検出部を形成している温度センサ機能付き非接触型のICタグである。
そして、通常の非接触ICタグと同様に物品に添付して用いられ、コイル120に接続して外部機器(リーダライタ)と電磁波により信号の授受および外部機器(リーダライタ)からエネルギー供給がなされ、非接触にてデータの授受を行うが、これに加え、所定の温度変化の有無を確認できるものである。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、図1(a)に示すように、ICチップ110、コイル120、バイメタルスイッチング素子130を基材101に配設したもので、ICチップ110には、通常の非接触ICタグと同様に、コイル120に接続して、外部機器(リーダライタ)との信号の送受信を行うための送信回路、受信回路や、外部回路から供給されたエネルギーを元に各部に動作電圧を供給するための電源部等を備えたアナログRF部111、データを蓄積するための不揮発性メモリ部113とICタグの動作を制御するためのICタグ制御回路部112を備え、更にこれに加え、温度変化検出部140の構成部としてのメモリ制御回路部114、センサリセット回路部115とを備えている。
尚、不揮発性メモリ部113は、温度変化検出部140の構成部としても利用されるものである。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するICチップ110を内蔵し、且つ、図1(b)に示す2つのバイメタルを備えた温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130を用いて温度変化検出部を形成している温度センサ機能付き非接触型のICタグである。
そして、通常の非接触ICタグと同様に物品に添付して用いられ、コイル120に接続して外部機器(リーダライタ)と電磁波により信号の授受および外部機器(リーダライタ)からエネルギー供給がなされ、非接触にてデータの授受を行うが、これに加え、所定の温度変化の有無を確認できるものである。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、図1(a)に示すように、ICチップ110、コイル120、バイメタルスイッチング素子130を基材101に配設したもので、ICチップ110には、通常の非接触ICタグと同様に、コイル120に接続して、外部機器(リーダライタ)との信号の送受信を行うための送信回路、受信回路や、外部回路から供給されたエネルギーを元に各部に動作電圧を供給するための電源部等を備えたアナログRF部111、データを蓄積するための不揮発性メモリ部113とICタグの動作を制御するためのICタグ制御回路部112を備え、更にこれに加え、温度変化検出部140の構成部としてのメモリ制御回路部114、センサリセット回路部115とを備えている。
尚、不揮発性メモリ部113は、温度変化検出部140の構成部としても利用されるものである。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアにおいては、温度変化検出部140は、温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130と、ICチップ110の内部に設けられた、温度情報を蓄積するための不揮発メモリ部113と、該不揮発メモリ部113への書き込み、読み込み動作を制御するメモリ制御回路部114と、センサリセット回路部115とを、その構成部としている。
尚、図1(a)中、抵抗116、117は分圧された電圧で動作するためのものである。
温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130は、常温では、図1(b)に示すように、初期状態(以下、リセット状態とも言う)で、2つバイメタル131、132を、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、所定の温度変化範囲で、各バイメタル131、132が単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通としたもので、支持部133、134、ストッパー135、136は剛性があり、バイメタル131、132は、それぞれ、一端を支持部133、134に固定されており、バイメタル131、132は、それぞれ、過度の温度上昇において、ストッパー135、136にその動きを制限される。
本例においては、バイメタル131、132は、それぞれ、温度上昇に伴い、ストッパー135、136側にそりが発生するものであり、層構成は互いに同じで、同じ方向(ここでは、温度上昇でストッパー135、136側の方向)に変形するもので、同じ材質で同じサイズのものである。
そして、バイメタルスイッチング素子130は、簡単には、2つのバイメタル131、132の温度による動作範囲の違い、あるいは温度変化による動作の変化速度の違いを利用して、ある温度を超え更に温度が下がり所定温度範囲になったあとの2つのバイメタルの状態が、電気的に導通となる導通状態(以下ON状態とも言う)となるもので、温度変化検出部は、導通状態を温度変化有りの履歴として、メモリ制御回路部の制御の下、不揮発性メモリに記憶するものである。
そしてまた、外部機器(リーダライタ)からのエネルギー供給により生成される電圧を、メモリ制御回路部114、不揮発メモリ部113を動作するための電圧源として、バイメタルスイッチング素子130のON状態(導通状態)に対応して、不揮発メモリ部113に温度変化有りの情報を書き込みむものである。
尚、図1(a)中、抵抗116、117は分圧された電圧で動作するためのものである。
温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130は、常温では、図1(b)に示すように、初期状態(以下、リセット状態とも言う)で、2つバイメタル131、132を、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、所定の温度変化範囲で、各バイメタル131、132が単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通としたもので、支持部133、134、ストッパー135、136は剛性があり、バイメタル131、132は、それぞれ、一端を支持部133、134に固定されており、バイメタル131、132は、それぞれ、過度の温度上昇において、ストッパー135、136にその動きを制限される。
本例においては、バイメタル131、132は、それぞれ、温度上昇に伴い、ストッパー135、136側にそりが発生するものであり、層構成は互いに同じで、同じ方向(ここでは、温度上昇でストッパー135、136側の方向)に変形するもので、同じ材質で同じサイズのものである。
そして、バイメタルスイッチング素子130は、簡単には、2つのバイメタル131、132の温度による動作範囲の違い、あるいは温度変化による動作の変化速度の違いを利用して、ある温度を超え更に温度が下がり所定温度範囲になったあとの2つのバイメタルの状態が、電気的に導通となる導通状態(以下ON状態とも言う)となるもので、温度変化検出部は、導通状態を温度変化有りの履歴として、メモリ制御回路部の制御の下、不揮発性メモリに記憶するものである。
そしてまた、外部機器(リーダライタ)からのエネルギー供給により生成される電圧を、メモリ制御回路部114、不揮発メモリ部113を動作するための電圧源として、バイメタルスイッチング素子130のON状態(導通状態)に対応して、不揮発メモリ部113に温度変化有りの情報を書き込みむものである。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアにおいては、図1においては図示していないが、図5に示すように、バイメタルスイッチング素子130のバイメタル131、132を暖めるための抵抗線115bが、センサリセット回路部115に設けられた信号発生回路部115Aに接続しており、センサリセット回路部115の指示の下、バイメタル131、132、それぞれに、別に制御して電流I1、I2を流すことにより、温度変化有りの記憶としてのバイメタルスイッチング素子130のON状態(導通状態)を解除して、元の図1(b)に示す非導通状態とすることができる。
ここで、バイメタルスイッチング素子130における温度変化記憶の動作の原理について説明しておく。
尚、これを以って、本発明の温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子の実施の形態例の説明に代える。
温度がT0(常温)から温度上昇して最高温度Tmに達し、更に、T0(常温)に戻った場合について、バイメタルスイッチング素子130における温度変化記憶の動作を説明する。
ここでは、各バイメタルは、リニアーな関係で温度変化し、また、実質的に両バイメタルの熱容量は異なり、同じ環境温度変化において、バイメタル131の方がバイメタル132よりも早く、温度変化するものとする。
逆に言うと、同じ環境温度変化において、バイメタル132の方がバイメタル131よりも遅く、温度変化するものとする。
本例におけるバイメタルスイッチング素子130においては、このように、同じ環境温度変化において、バイメタル132の方がバイメタル131よりも遅く、温度変化するもので、この両バイメタルの温度変化の時間差を利用して、環境の温度上昇過程において、また、温度下降過程において、両バイメタルの先端同士が接触することはないようにしている。
尚、実質的に両バイメタルの熱容量を異ならせるには、簡単には、両バイメタルに熱容量が異なる部材を接続しておけば良い。
先にも述べたが、温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130は、常温では、図1(b)に示すように、初期状態(リセット状態)で、2つバイメタル131、132を、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、所定の温度変化範囲で、各バイメタル131、132が単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通としたものである。
尚、これを以って、本発明の温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子の実施の形態例の説明に代える。
温度がT0(常温)から温度上昇して最高温度Tmに達し、更に、T0(常温)に戻った場合について、バイメタルスイッチング素子130における温度変化記憶の動作を説明する。
ここでは、各バイメタルは、リニアーな関係で温度変化し、また、実質的に両バイメタルの熱容量は異なり、同じ環境温度変化において、バイメタル131の方がバイメタル132よりも早く、温度変化するものとする。
逆に言うと、同じ環境温度変化において、バイメタル132の方がバイメタル131よりも遅く、温度変化するものとする。
本例におけるバイメタルスイッチング素子130においては、このように、同じ環境温度変化において、バイメタル132の方がバイメタル131よりも遅く、温度変化するもので、この両バイメタルの温度変化の時間差を利用して、環境の温度上昇過程において、また、温度下降過程において、両バイメタルの先端同士が接触することはないようにしている。
尚、実質的に両バイメタルの熱容量を異ならせるには、簡単には、両バイメタルに熱容量が異なる部材を接続しておけば良い。
先にも述べたが、温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子130は、常温では、図1(b)に示すように、初期状態(リセット状態)で、2つバイメタル131、132を、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、所定の温度変化範囲で、各バイメタル131、132が単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通としたものである。
図4(a)において、P10、P20は、それぞれ、バイメタル131、132の各先端の温度上昇前の温度T0(常温)における初期状態(リセット状態)の位置で、P12、P22は、それぞれ、バイメタル131、132の各先端の温度上昇が最大のとき(温度Tmのとき)の位置で、P11、P21は、それぞれ、バイメタル131、132の各先端の温度変化の軌跡137、138とが接する位置である。
図4(b)は、温度T0(常温)から温度Tm(最高温度)まで連続的に温度を上昇させる場合において、バイメタル131の先端の各位置P10、P11、P12におけるバイメタル131の温度を、T0、T1、Tmとし、また、バイメタル132の先端の各位置P20、P21、P22におけるバイメタル132の温度を、T0、T2、Tmとし、軌跡137、138上に上記各位置と、温度とを対応して示した図である。
ここで、各バイメタルの温度を温度Tm(最高温度)〜温度T0(常温)まで連続的に下がる場合を考えると、両バイメタルの温度変化の時間差を適当に設定することにより、環境の温度下降過程において、バイメタル132の先端位置がP21(温度T2)となる時刻に、バイメタル131の先端位置をP10とP11間の位置Pa(温度はTa)とすることができ、更に温度を下げ、常温にする間に両バイメタルの先端同士が接触し、リセット状態の両バイメタルの対向した面とは異なる側の面の組で、互いに接触することなり、電気的に導通状態をとることができ、且つ、常温においてこの状態を持続することができる。
ここでは、T0<Ta<T1である。
このようにして、本例のバイメタルスイッチング素子130は、温度変化の有無を記録する記憶素子として使用することができる。
尚、ここでは、話を分かり易くするため、温度が連続的に変化する場合を挙げたが、これに限定されない。
勿論、上昇する温度Tmによっては、図4(b)の両バイメタルの先端位置が、それぞれ、P11、P21よりリセット状態側にしか変化せず、記憶素子として機能することはない。
また、もし、両バイメタルの熱容量が同じであれば、温度上昇変化があっても、常温においては、最終的には元の状態にもどってしまい、記憶素子として利用することはできない。
図4(b)は、温度T0(常温)から温度Tm(最高温度)まで連続的に温度を上昇させる場合において、バイメタル131の先端の各位置P10、P11、P12におけるバイメタル131の温度を、T0、T1、Tmとし、また、バイメタル132の先端の各位置P20、P21、P22におけるバイメタル132の温度を、T0、T2、Tmとし、軌跡137、138上に上記各位置と、温度とを対応して示した図である。
ここで、各バイメタルの温度を温度Tm(最高温度)〜温度T0(常温)まで連続的に下がる場合を考えると、両バイメタルの温度変化の時間差を適当に設定することにより、環境の温度下降過程において、バイメタル132の先端位置がP21(温度T2)となる時刻に、バイメタル131の先端位置をP10とP11間の位置Pa(温度はTa)とすることができ、更に温度を下げ、常温にする間に両バイメタルの先端同士が接触し、リセット状態の両バイメタルの対向した面とは異なる側の面の組で、互いに接触することなり、電気的に導通状態をとることができ、且つ、常温においてこの状態を持続することができる。
ここでは、T0<Ta<T1である。
このようにして、本例のバイメタルスイッチング素子130は、温度変化の有無を記録する記憶素子として使用することができる。
尚、ここでは、話を分かり易くするため、温度が連続的に変化する場合を挙げたが、これに限定されない。
勿論、上昇する温度Tmによっては、図4(b)の両バイメタルの先端位置が、それぞれ、P11、P21よりリセット状態側にしか変化せず、記憶素子として機能することはない。
また、もし、両バイメタルの熱容量が同じであれば、温度上昇変化があっても、常温においては、最終的には元の状態にもどってしまい、記憶素子として利用することはできない。
更に、上記のように温度変化する場合の、バイメタルスイッチング素子130の記憶動作を、図を参照にして、簡単に説明しておく。
図1(b)に示す初期状態(リセット状態)の温度T0(常温)から温度Tm(最高温度)まで連続的に温度を上昇させると、両バイメタルの先端は互いに接触することなく、図2(a)に示す状態となる。
温度Tm(最高温度)から温度T0(常温)に温度が下降する途中、先に述べたように、図4(b)に示すバイメタル132の先端位置がP21(温度T2)となる時刻に、バイメタル131の先端位置をP10とP11間の位置Pa(温度はTa)となり、更に温度が下がることにより、図2(b)の両バイメタルの先端同士が接触した状態となり、電気的に導通状態をとる。
そして、常温においてこの導通状態を持続する。
図1(b)に示す初期状態(リセット状態)の温度T0(常温)から温度Tm(最高温度)まで連続的に温度を上昇させると、両バイメタルの先端は互いに接触することなく、図2(a)に示す状態となる。
温度Tm(最高温度)から温度T0(常温)に温度が下降する途中、先に述べたように、図4(b)に示すバイメタル132の先端位置がP21(温度T2)となる時刻に、バイメタル131の先端位置をP10とP11間の位置Pa(温度はTa)となり、更に温度が下がることにより、図2(b)の両バイメタルの先端同士が接触した状態となり、電気的に導通状態をとる。
そして、常温においてこの導通状態を持続する。
次に、センサリセット回路部115のリセット動作の1例を、図を参照にして、簡単に説明しておく。
先ず、図2(b)に示す、両バイメタルが常温の状態から、センサリセット回路部115は、バイメタル131、132にそれぞれ、図5に示す信号発生回路部115Aにより、図6に示すように、バイメタル131側に時刻t1からt3にかけて電流I1を流し、また、バイメタル132側に時刻t1からt2にかけて電流I2を流す。
両バイメタルの温度上昇に伴い、バイメタル131はストッパー135に接触した状態となり、一方、バイメタル132は132aから132bの状態になる。(図3(a)) 次いで、バイメタル132側の電流I2を切ると、バイメタル132側は次第に温度を下げ、バイメタル131はストッパー135に接触した状態のまま、一方、バイメタル132は132bから132aの状態になる。(図3(a))
この後、更にバイメタル132は温度が下がり、図1のP21点を越えた状態で、バイメタル131への電流I1が切られると、バイメタル131は温度が下がり、バイメタル131の先端は、次第にバイメタル132の先端に近づく。(図3(b))
そして、常温状態で図1(b)のリセット状態となる。
このようにして、リセット状態を得ることができるが、本例は1例で、これに限定はされない。
先ず、図2(b)に示す、両バイメタルが常温の状態から、センサリセット回路部115は、バイメタル131、132にそれぞれ、図5に示す信号発生回路部115Aにより、図6に示すように、バイメタル131側に時刻t1からt3にかけて電流I1を流し、また、バイメタル132側に時刻t1からt2にかけて電流I2を流す。
両バイメタルの温度上昇に伴い、バイメタル131はストッパー135に接触した状態となり、一方、バイメタル132は132aから132bの状態になる。(図3(a)) 次いで、バイメタル132側の電流I2を切ると、バイメタル132側は次第に温度を下げ、バイメタル131はストッパー135に接触した状態のまま、一方、バイメタル132は132bから132aの状態になる。(図3(a))
この後、更にバイメタル132は温度が下がり、図1のP21点を越えた状態で、バイメタル131への電流I1が切られると、バイメタル131は温度が下がり、バイメタル131の先端は、次第にバイメタル132の先端に近づく。(図3(b))
そして、常温状態で図1(b)のリセット状態となる。
このようにして、リセット状態を得ることができるが、本例は1例で、これに限定はされない。
本例においては、温度サンサ部140は、上記バイメタルスイッチング素子130の温度変化の記憶状態を不揮発性メモリ113へ記録するが、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を、メモリ制御回路部114、不揮発メモリ部113を動作するための電圧源として利用するが、バイメタルスイッチング素子130が導通状態で抵抗116、117で分圧され、書き込み信号がメモリ制御回路部114に入力される。
これをもとに、メモリ制御回路部114の制御の下、不揮発メモリ部113に所定の書き込みが行われる。
そして、外部機器(リーダライタ)により、通信により読み取りが行われる。
これをもとに、メモリ制御回路部114の制御の下、不揮発メモリ部113に所定の書き込みが行われる。
そして、外部機器(リーダライタ)により、通信により読み取りが行われる。
上記、実施の形態例は1例で、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、これに、限定されない。
実施の形態例は昇温変化の場合であるが、降温変化の場合も挙げられる。
例えば、上記実施例の図1(b)のバイメタルスイッチング素子130において、バイメタル131、132の重なりを互いに反対側とし、環境の温度変化に対応したバイメタル132の温度変化の方がバイメタル131の温度変化よりも早くなるようしたものを、降温変化の場合の温度記憶型のスイッチング素子として用いれば良い。
また、温度特性の異なるバイメタルスイッチング素子を複数個、直列ないし並列に用いて、温度変化の範囲をより正確に記録することができる。
また、本例では、不揮発性メモリ113をICタグの電磁波による信号の記憶のメモリ部と、温度変化検出部140の記憶のメモリ部として兼用させているが、別個としても良いことは言うまでもない。
実施の形態例は昇温変化の場合であるが、降温変化の場合も挙げられる。
例えば、上記実施例の図1(b)のバイメタルスイッチング素子130において、バイメタル131、132の重なりを互いに反対側とし、環境の温度変化に対応したバイメタル132の温度変化の方がバイメタル131の温度変化よりも早くなるようしたものを、降温変化の場合の温度記憶型のスイッチング素子として用いれば良い。
また、温度特性の異なるバイメタルスイッチング素子を複数個、直列ないし並列に用いて、温度変化の範囲をより正確に記録することができる。
また、本例では、不揮発性メモリ113をICタグの電磁波による信号の記憶のメモリ部と、温度変化検出部140の記憶のメモリ部として兼用させているが、別個としても良いことは言うまでもない。
また、上記バイメタルスイッチング素子130に代え、1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部140が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタルが単独で動作する場合に、バイメタルの先端部位置の軌跡が前記板材の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、前記バイメタルと前記板材の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するバイメタルスイッチング素子を用いても良い。
例えば、図7に示すように、所定の初期温度において、1つの板状のバイメタル231と、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材232とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタル231が単独で動作する場合に、バイメタル231の先端部位置の軌跡237が前記板材232の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈し(図7(a))、且つ、前記初期温度からある温度を超えるように昇温変化し、前記バイメタル131と前記板材132の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、更に板材232の反対側に達した(図7(c))後、更に温度が下がり前記初期温度になったあと、板材232の前記反対側において、バイメタル231と板材232とが電気的に導通状態となり、前記初期温度下でこの導通状態を保持する(図7(d))動作を行うものを使用しても良い。
例えば、図7に示すように、所定の初期温度において、1つの板状のバイメタル231と、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材232とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタル231が単独で動作する場合に、バイメタル231の先端部位置の軌跡237が前記板材232の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈し(図7(a))、且つ、前記初期温度からある温度を超えるように昇温変化し、前記バイメタル131と前記板材132の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、更に板材232の反対側に達した(図7(c))後、更に温度が下がり前記初期温度になったあと、板材232の前記反対側において、バイメタル231と板材232とが電気的に導通状態となり、前記初期温度下でこの導通状態を保持する(図7(d))動作を行うものを使用しても良い。
100 非接触型のICタグ(非接触型のデータキャリアとも言う)
101 基材
110 ICチップ
111 アナログRF部
112 ICタグ制御回路部
113 不揮発性メモリ部
114 メモリ制御回路部
115 センサリセット回路部
115A 信号発生回路
115a、115b 抵抗線
115c 配線
116、117 抵抗
120 コイル(アンテナコイルとも言う)
130 バイメタルスイッチング素子
131、132 バイメタル
133、134 支持部
135、136 ストッパー
137 バイメタル131の先端の軌跡
138 バイメタル132の先端の軌跡
140 温度変化検出部
230 バイメタルスイッチング素子
231 バイメタル
232 板材
234、235 支持部
237 (バイメタル先端の)軌跡
101 基材
110 ICチップ
111 アナログRF部
112 ICタグ制御回路部
113 不揮発性メモリ部
114 メモリ制御回路部
115 センサリセット回路部
115A 信号発生回路
115a、115b 抵抗線
115c 配線
116、117 抵抗
120 コイル(アンテナコイルとも言う)
130 バイメタルスイッチング素子
131、132 バイメタル
133、134 支持部
135、136 ストッパー
137 バイメタル131の先端の軌跡
138 バイメタル132の先端の軌跡
140 温度変化検出部
230 バイメタルスイッチング素子
231 バイメタル
232 板材
234、235 支持部
237 (バイメタル先端の)軌跡
Claims (9)
- メモリを有するICチップを内蔵した非接触型のデータキャリアで、且つ、温度変化記憶型のスイッチング素子をセンサとして用いて温度変化検出部を形成している、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、前記温度変化検出部は、温度変化記憶型のスイッチング素子と、前記非接触データキャリアのICチップ内部に設けられた、温度情報を蓄積するための不揮発メモリ部と、前記不揮発メモリ部への書き込み、読み込み動作を制御するメモリ制御回路部とを、その構成部とし、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を、その電圧源とし、前記スイッチング素子のON−OFF状態を電圧にて把握して、ON状態の場合の電圧をメモリ制御回路部への書き込み指示の信号として、前記書き込み指示の信号有りの場合に、メモリ制御回路部の制御のもと、不揮発メモリ部に、温度変化有りの温度情報を書き込むものであり、且つ、前記温度変化記憶型のスイッチング素子は、初期状態の所定の初期温度から所定の昇温温度変化あるいは降温温度変化した後、もとの初期温度に戻る際、前記初期状態の所定の初期温度でOFF状態(非導通状態)で、温度変化検出部が検出しようとする所定の温度変化をスイッチング素子のON状態(導通状態)で記憶した後、戻った初期温度下でON状態(導通状態)を保持し続けるものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 請求項1に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化記憶型のスイッチング素子は、前記初期状態の所定の初期温度において、2つ板状のバイメタルを、互いに平行で、先端部が互いにオーバーラップする位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、各バイメタルが単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置の軌跡同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、2つのバイメタルの先端同士が、互いに接触し、2つのバイメタルが電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 請求項2に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 請求項1に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化記憶型のスイッチング素子は、前記初期状態の所定の初期温度において、1つの板状のバイメタルと、温度変化によりその位置変化をおこさない1つの板材とを、互いに平行で、先端部が互いに重なる位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、バイメタルが単独で動作する場合に、バイメタルの先端部位置の軌跡が前記板材の先端に重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈するもので、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、前記バイメタルと前記板材の先端同士が、互いに接触し、前記バイメタルと前記板材が電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 請求項4に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、バイメタルはその変形により前記板材に接触し、さらに前記板材を変形させて、機械的に板材の反対側に達し、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下で、初期状態(リセット状態とも言う)に戻れず、バイメタルは板材の前記反対側にて、該板材と接触したままの状態を保持するものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、前記ICチップ内部にセンサ機能リセット回路を設けており、外部回路からのエネルギー供給により生成される電圧を電圧源として、電気的に操作して、前記温度変化記憶型のスイッチング素子を、リセット状態とするものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、非接触型のICタグであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
- 初期状態の所定の初期温度から所定の昇温温度変化あるいは降温温度変化した後、もとの初期温度に戻る際、所定の初期温度でOFF状態(非導通状態)で、検出しようとする所定の温度変化をスイッチング素子のON状態(導通状態)で記憶した後、戻った初期温度下でON状態(導通状態)を保持し続け、このON状態(導通状態)を以って前記所定の温度変化有りの温度情報を記憶する、2つのバイメタルを用いた温度変化記憶型のスイッチング素子であって、前記初期状態の所定の初期温度において、2つ板状のバイメタルを、互いに平行で、先端部が互いにオーバーラップする位置にし、温度変化検出部が検出しようとする温度変化の範囲で、各バイメタルが単独で動作する場合に、各バイメタルの先端部位置の軌跡同士が重なるように配し、互いに電気的に非導通である初期状態(リセット状態とも言う)を呈し、且つ、所定の温度変化後に戻った前記初期温度下において、2つのバイメタルの先端同士が、互いに接触し、2つのバイメタルが電気的に導通状態となり、この導通状態を保持するものであることを特徴とする温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子。
- 請求項8項に記載の温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子であって、2つのバイメタルは、互いにその温度変化特性を異とするものであることを特徴とする
温度変化記憶型のバイメタルスイッチング素子。
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