JP2006038711A - Noncontact type data carrier with function of detecting temperature change, and temperature change memory type bimetal switching element - Google Patents

Noncontact type data carrier with function of detecting temperature change, and temperature change memory type bimetal switching element Download PDF

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拓也 樋口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncontact type IC tag capable of surely checking information about occurrence of a prescribed change in a temperature environment and being made difficult to falsify the information, without having any power source nor using any special measuring instrument, like a conventional sensor tag having a function of detecting temperature without any power source. <P>SOLUTION: A temperature change detecting section is composed of a temperature change memory type switching element; a nonvolatile memory section which is disposed inside an IC chip of an noncontact data carrier and used for storing temperature information; and a memory control circuit section which controls writing and reading operations for the nonvolatile memory. The temperature change detecting section uses voltage as its power source which is generated by energy supply from an external circuit, senses an ON-OFF state of the above switching element as its voltage level, accepts the voltage level in its ON state as a write-in command signal for the memory control circuit section, and writes temperature information representing a temperature change into the nonvolatile memory section under the control of the memory control circuit section, in the case the above write-in command signal exists. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

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。   The present invention relates to a non-contact type data carrier with a temperature change detection function that forms a temperature change detection unit without requiring a battery.

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。 In recent years, IC cards are becoming increasingly popular in terms of information confidentiality, and in recent years, contactless IC cards that exchange information without contacting a reader / writer have been proposed. A system in which signal exchange with an apparatus or signal exchange and power supply is performed by electromagnetic waves is being put into practical use.
Under these circumstances, various types of non-contact IC tags in the form of sheets or bills, in which ICs with data are connected to antenna coils, have been recently proposed and attached to products and packaging boxes to prevent shoplifting, logistics It has come to be used for systems and product management.
Of course, a simple resonance tag having no IC is also used to detect the presence of an article.

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 Any of the simple resonance tags and IC tags that do not have the above-described ICs senses the presence of an article and identifies the article, and does not capture changes in external factors.
In the case of a resonance tag having an individually set resonance frequency, the presence of an article is detected and the article is identified, and a change in external factors is not captured.
In order to grasp the change in the temperature of the article, for example, the use of a button-type temperature monitoring device incorporating a temperature sensor and CPU, memory and battery is conceivable. It is expensive at several thousand yen and has a short life because it runs on an internal battery.
In addition, there is a thermo label that changes color due to temperature change, but there is no automatic individual identification function, and visual confirmation is required one by one, and detection is not easy.
Thus, conventionally, the tag is exclusively used for sensing the presence of an article and identifying the article, and in order to grasp changes in the environment such as the temperature of the article, it is expensive like a temperature monitor device, Or, since it takes time to handle like a thermo label, it has not been used to grasp the environmental change of an article.
Conventionally, as a frequency identification method of a resonance tag, a dip meter method, an echo wave detection method, and the like are known as described in JP 2000-49655 A (Patent Document 1).
JP 2000-49655 A

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。 Under such circumstances, recently, an IC tag with a temperature change detection function (hereinafter also referred to as a sensor tag) in which a temperature sensor having no power source is arranged has come out, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-227702 (Patent Document 2). )), A resonant circuit incorporating a ferroelectric capacitor formed using a ferroelectric material with a large temperature dependence as a capacitive element is constructed, and the temperature dependence of the capacitance of the ferroelectric capacitor in the previous period Thus, there is a configuration in which the temperature is measured by detecting the resonance frequency of the resonance circuit of the resonance circuit that changes.
However, since such a sensor tag is used in combination with a measuring instrument such as a dip meter that measures the resonance frequency, for example, in an environment where there is no measuring instrument in the surroundings, such as transshipment of luggage, the external environment ( There was a drawback that it was not possible to guarantee that the temperature was maintained normally.

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。 As described above, a sensor tag with a temperature change detection function that does not have a conventional power supply is used in combination with a measuring instrument such as a dip meter that measures the resonance frequency. It could not be guaranteed whether or not there was a predetermined temperature environment change, and a response was required.
The present invention corresponds to this, and specifically, like a sensor tag with a temperature change detection function that does not have a conventional power supply, it does not have a power supply and can be used without using a special measuring instrument. It is an object of the present invention to provide a non-contact type IC tag in which presence / absence information of a predetermined temperature environment change can be confirmed and it is difficult to tamper with the information.

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。 The non-contact type data carrier with a temperature change detection function of the present invention is a non-contact type data carrier incorporating an IC chip having a memory, and a temperature change detection unit using a temperature change memory type switching element as a sensor. A non-contact type data carrier with a temperature change detection function, wherein the temperature change detection unit is provided inside a temperature change memory type switching element and an IC chip of the non-contact data carrier The voltage generated by the energy supply from the external circuit is composed of a nonvolatile memory unit for accumulating temperature information and a memory control circuit unit for controlling writing and reading operations to the nonvolatile memory unit. As the voltage source, the ON / OFF state of the switching element is grasped by the voltage, and the voltage in the ON state is determined by the memory control circuit. When there is a write instruction signal as a write instruction signal to the unit, temperature information with temperature change is written to the nonvolatile memory unit under the control of the memory control circuit unit, and the temperature When the change memory type switching element returns to the original initial temperature after a predetermined temperature rise or temperature change from a predetermined initial temperature in the initial state, the change memory type switching element is turned off at the predetermined initial temperature in the initial state ( In a non-conducting state), a predetermined temperature change to be detected by the temperature change detecting unit is stored in the ON state (conducting state) of the switching element, and then the ON state (conducting state) is continuously held under the returned initial temperature. It is characterized by being.
Then, the non-contact type data carrier with a temperature change detection function, the temperature change memory type switching element, the two plate-like bimetals in parallel at each other at a predetermined initial temperature in the initial state, When the tips of the bimetals operate independently in the temperature change range that the temperature change detection unit tries to detect, the tips of the bimetal tips should be placed so that they overlap each other. The two bimetal tips are brought into contact with each other under the initial temperature that exhibits an initial state (also referred to as a reset state) that is electrically non-conductive with each other and has returned after a predetermined temperature change. The two bimetals are electrically conductive and maintain this conductive state. The two bimetals are mutually connected. The degree change characteristic is characterized in that it is an different.
Alternatively, the above-described non-contact type data carrier with a temperature change detection function, wherein the temperature change memory type switching element has a plate-like bimetal and its position by temperature change at a predetermined initial temperature in the initial state. When the bimetal operates independently in the range of temperature change that the temperature change detection unit tries to detect, with one plate material that does not change in a position parallel to each other and the tips overlapping each other, the tip end of the bimetal Arranged so that the locus of the position overlaps the tip of the plate material, presents an initial state that is electrically non-conductive with each other (also called a reset state), and under the initial temperature returned after a predetermined temperature change The tips of the bimetal and the plate material are in contact with each other, and the bimetal and the plate material are electrically connected, and this conductive state is maintained. The initial temperature at which the bimetal comes into contact with the plate material due to its deformation, further deforms the plate material, mechanically reaches the opposite side of the plate material, and returns after a predetermined temperature change. Below, it cannot return to an initial state (it is also called a reset state), and a bimetal is the thing on the said other side of a board | plate material, and hold | maintains the state which contacted this board | plate material, It is characterized by the above-mentioned.
Also, any one of the above non-contact type data carriers with a temperature change detection function, wherein a sensor function reset circuit is provided in the IC chip, and a voltage generated by energy supply from an external circuit is used as a voltage source. The temperature change memory type switching element is electrically operated to be in a reset state.
In addition, any one of the above-described non-contact type data carriers with a temperature change detection function, which is a non-contact type IC tag.
Here, the initial temperature means a temperature at which the non-contact type data carrier before the temperature change is normally used, and when used at a normal temperature, this corresponds to the normal temperature.
Returning to the initial temperature means the same as the initial temperature.

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。   The temperature change memory type bimetal switching element of the present invention is in an OFF state at a predetermined initial temperature when returning to the original initial temperature after a predetermined temperature rise or temperature change from a predetermined initial temperature in the initial state. In the (non-conducting state), the predetermined temperature change to be detected is stored in the ON state (conducting state) of the switching element, and then the ON state (conducting state) is kept under the returned initial temperature. A temperature change storage type switching element using two bimetals that stores the temperature information with the predetermined temperature change with (conducting state), and two switching elements at the predetermined initial temperature in the initial state. The plate-shaped bimetals are parallel to each other, and the tip ends overlap each other, and each bimetal operates independently within the temperature change range that the temperature change detection unit tries to detect The initial positions of the bimetal tips are arranged so that their trajectories overlap, exhibit an initial state that is electrically non-conductive with each other (also called a reset state), and return after a predetermined temperature change. Under the temperature, the tips of the two bimetals are in contact with each other, the two bimetals are in an electrically conductive state, and this conductive state is maintained. The temperature change characteristics are different from each other.

（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。 (Function)
The non-contact type data carrier with temperature change detection function according to the present invention has such a configuration, so that it does not have a power source and does not have a power supply as in the conventional sensor tag with a temperature change detection function without a power source. Non-contact type IC tags, non-contact type IC cards, etc. that can confirm the presence / absence of the change in the specified temperature environment without using a device and are difficult to tamper with the information. Type data carriers can be provided.
Specifically, the temperature change detection unit includes a temperature change storage type switching element, a non-volatile memory unit for storing temperature information provided in an IC chip of the non-contact data carrier, and the non-volatile memory unit. The memory control circuit unit for controlling the writing and reading operations of the memory is used as the component, the voltage generated by the energy supply from the external circuit is used as the voltage source, and the ON / OFF state of the switching element is set as the voltage. Ascertain the voltage in the ON state as a write instruction signal to the memory control circuit section, and if there is a write instruction signal, the nonvolatile memory section changes the temperature under the control of the memory control circuit section. The temperature change memory type switching element is used to write temperature information with a predetermined temperature rise from a predetermined initial temperature in an initial state. When the temperature returns to the original initial temperature after the temperature change or temperature change, the temperature change detection unit switches the predetermined temperature change to be detected in the OFF state (non-conductive state) at the predetermined initial temperature in the initial state. This is achieved by storing the element in the ON state (conducting state) and then maintaining the ON state (conducting state) under the returned initial temperature.
As described above, the temperature information with a predetermined temperature change is stored in the nonvolatile memory unit by the ON state of the switching element under the returned initial temperature, and the temperature change detecting unit does not have a power source. Thus, it is possible to detect a temperature change without using a special measuring instrument without having a large-capacity nonvolatile memory.

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。 More specifically, as a temperature change memory type switching element, at a predetermined initial temperature in the initial state, two plate-like bimetals are placed in parallel to each other and the tip portions overlap each other to detect temperature change. When each bimetal operates independently within the temperature change range that the part is to detect, the bimetal tip positions are placed so that the trajectories of the tip end positions overlap each other, and the initial state (reset) The two bimetal tips come into contact with each other at the initial temperature after returning to a predetermined temperature, and the two bimetals become electrically conductive, and this conductive state is maintained. Or at a predetermined initial temperature in the initial state, one plate-like bimetal and its position change is caused by temperature change. When the bimetal operates independently in the range of temperature change that the temperature change detection unit tries to detect, the two metal plates are positioned parallel to each other and the tips overlap each other, and the locus of the tip position of the bimetal Are arranged so as to overlap the tip of the plate material, exhibit an initial state that is electrically non-conductive with each other (also called a reset state), and under the initial temperature returned after a predetermined temperature change, the bimetal and the Since the tips of the plate materials are in contact with each other, the bimetal and the plate material are in an electrically conductive state, and this conductive state is maintained, so that the non-contact type data carrier with a temperature change detection function of the present invention can be obtained. It is supposed to be served.
As a temperature change memory type switching element using the two-plate bimetal, each bimetal changes in temperature in a linear relationship, and both bimetals have substantially different heat capacities, and in the same environmental temperature change, There is one in which one bimetal changes its temperature faster than the other bimetal.
That is, there are cases where the two bimetals have different temperature change characteristics.
Moreover, as a temperature change memory type switching element using the one plate-like bimetal and one plate material that does not change its position due to a temperature change, the bimetal contacts the plate material due to its deformation, The plate material is deformed, mechanically reaches the opposite side of the plate material, and does not return to the initial state (also called the reset state) under the initial temperature returned after a predetermined temperature change, and the bimetal is on the opposite side of the plate material. And a method of maintaining the state in contact with the plate material.
In addition, as a switching element of this form, the thing as shown in FIG. 7 is described in Japanese translations of PCT publication No. 10-504894.

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。 In particular, a sensor function reset circuit is provided in the IC chip, and the temperature change memory type switching element is electrically operated and reset by using a voltage generated by energy supply from an external circuit as a voltage source. Therefore, the reuse as a non-contact type data carrier with a temperature change detection function can be easily performed.
In the case of the temperature change memory type switching element using the two-plate bimetal, the temperature rises so as to exceed a certain temperature from the initial temperature, and the temperature is further lowered to the initial temperature. As a method of resetting the electrical conduction state of the two bimetals, there is a method of recovering the reset state from the conduction state by lowering the temperature to a certain temperature or lowering the temperature so as to be lower than the certain temperature from the initial temperature. Then, as a method of resetting the electrical continuity state of the two bimetals after the temperature further rises to the initial temperature, there is a method of recovering the reset state from the continuity state at a certain temperature or higher.
In particular, as the former resetting method, a sensor function reset circuit is provided inside the IC chip, the voltage generated by energy supply from an external circuit is used as a voltage source, the sensor reset circuit is driven, current is passed, There is a method of obtaining a reset state from the conductive state by individually controlling and warming the bimetal and electrically controlling the bimetal.
In the case of this reset method, the time and timing of flowing to each bimetal are devised when a current is passed to the two bimetals.

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。 Of course, since the non-contact type data carrier with a temperature change detection function of the present invention is a non-contact type data carrier with an IC chip having a memory built therein, data tampering can be suppressed.
In particular, it is effective in the case of a non-contact type IC tag.

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。   By adopting such a configuration, the temperature change memory type bimetal switching element of the present invention has a simple structure and reliably uses an electrically conductive state as a history of temperature change. It is supposed to be possible.

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。 As described above, the present invention does not have a power supply, and does not use a special measuring instrument, as in the case of a sensor tag with a temperature change detection function that does not have a conventional power supply. The presence / absence information can be confirmed, and it is possible to provide a non-contact type data carrier such as a non-contact type IC tag or a non-contact type IC card that is difficult to tamper with.
At the same time, it is possible to provide a temperature change memory type bimetal switching element used for such a non-contact type data carrier.
By using the IC tag of the present invention, it is possible to send temperature change information to the main circuit in the IC chip while the temperature change memory type switching element is in a conductive state, and a dip meter or a large operational amplifier There is no need to build a circuit or the like inside the circuit.
Further, the IC chip does not require a large-scale nonvolatile memory.

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。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a characteristic part of a non-contact type data carrier with a temperature change detection function of the present invention, and FIG. 1B shows an initial state (also called a reset state) of a bimetal switching element. 2 is a diagram showing a temperature change storage operation of the bimetal switching element, FIG. 3 is a diagram showing a reset operation of the bimetal switching element, and FIG. 4 is a diagram for explaining the memory operation of the bimetal switching element 5 is a diagram for explaining a sensor reset circuit, FIG. 6 is a diagram for explaining a reset operation by the sensor reset circuit, and FIG. 7 is a diagram showing another bimetal switching element.
1 to 7, 100 is a non-contact type IC tag (also referred to as a non-contact type data carrier), 101 is a base material, 110 is an IC chip, 111 is an analog RF unit, 112 is an IC tag control circuit unit, 113 is a nonvolatile memory unit, 114 is a memory control circuit unit, 115 is a sensor reset circuit unit, 115A is a signal generation circuit, 115a and 115b are resistance wires, 115c is wiring, 116 and 117 are resistors, and 120 is a coil (antenna coil) 130 is a bimetal switching element, 131 and 132 are bimetals, 133 and 134 are support portions, 135 and 136 are stoppers, 137 is a locus of the tip of the bimetal 131, 138 is a locus of the tip of the bimetal 132, and 140 is a temperature. Change detection unit, 230 is a bimetal switching element, 231 is a bimetal, 232 is a plate , 234 and 235 support, 237 is a locus (bimetal tip).

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。 First, an embodiment of a non-contact type data carrier with a temperature change detection function according to the present invention will be described with reference to FIG.
The non-contact type data carrier with a temperature change detection function of this example has a built-in IC chip 110 having a memory, and a temperature change memory type bimetal switching element 130 having two bimetals as shown in FIG. It is a non-contact type IC tag with a temperature sensor function that forms a temperature change detection unit using the.
Then, it is used attached to an article in the same manner as a normal non-contact IC tag, and is connected to the coil 120 and exchanges signals with an external device (reader / writer) and electromagnetic waves and supplies energy from the external device (reader / writer). Data is exchanged in a non-contact manner. In addition to this, it is possible to confirm the presence or absence of a predetermined temperature change.
As shown in FIG. 1A, the non-contact type data carrier with a temperature change detection function of this example has an IC chip 110, a coil 120, and a bimetal switching element 130 arranged on a base material 101. 110 includes a transmission circuit, a reception circuit, and energy supplied from an external circuit that are connected to the coil 120 and transmit / receive signals to / from an external device (reader / writer) in the same manner as a normal non-contact IC tag. An analog RF unit 111 having a power supply unit for supplying an operating voltage to each unit based on the above, a non-volatile memory unit 113 for storing data, and an IC tag control circuit unit 112 for controlling the operation of the IC tag In addition to this, a memory control circuit unit 114 and a sensor reset circuit unit 115 are provided as components of the temperature change detection unit 140.
Note that the nonvolatile memory unit 113 is also used as a component of the temperature change detection unit 140.

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。 In the non-contact type data carrier with a temperature change detection function of this example, the temperature change detection unit 140 accumulates temperature information provided in the temperature change memory type bimetal switching element 130 and the IC chip 110. The non-volatile memory unit 113, the memory control circuit unit 114 for controlling the writing and reading operations to the non-volatile memory unit 113, and the sensor reset circuit unit 115 are included in the configuration.
In FIG. 1A, the resistors 116 and 117 are for operating with a divided voltage.
As shown in FIG. 1B, the temperature change memory type bimetal switching element 130 has two bimetals 131 and 132 that are parallel to each other in the initial state (hereinafter also referred to as a reset state) as shown in FIG. When the bimetals 131 and 132 operate independently in a predetermined temperature change range, they are arranged so that the tip positions of the bimetals overlap each other and are electrically non-conductive with each other. The support parts 133 and 134 and the stoppers 135 and 136 are rigid, and the bimetals 131 and 132 are fixed to the support parts 133 and 134 at one end, respectively. The movements of the stoppers 135 and 136 are limited.
In this example, each of the bimetals 131 and 132 is warped on the stoppers 135 and 136 side as the temperature rises, and the layer configuration is the same in the same direction (here, the stoppers 135 when the temperature rises). The same material and the same size.
The bimetal switching element 130 simply uses a difference in operating range due to the temperature of the two bimetals 131 and 132 or a difference in operation change speed due to a temperature change to exceed a certain temperature and the temperature is further lowered. The state of the two bimetals after entering the temperature range is a conductive state that is electrically conductive (hereinafter also referred to as an ON state), and the temperature change detection unit uses the conductive state as a history of temperature change, The data is stored in a nonvolatile memory under the control of the memory control circuit unit.
Further, the voltage generated by the energy supply from the external device (reader / writer) is used as a voltage source for operating the memory control circuit unit 114 and the nonvolatile memory unit 113, and the bimetal switching element 130 is turned on (conducting state). Corresponding to the above, information with temperature change is written in the nonvolatile memory unit 113.

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。   In the non-contact type data carrier with temperature change detection function of this example, although not shown in FIG. 1, as shown in FIG. 5, a resistance wire 115b for heating the bimetals 131 and 132 of the bimetal switching element 130 is used. Is connected to a signal generation circuit unit 115A provided in the sensor reset circuit unit 115, and under the instruction of the sensor reset circuit unit 115, the bimetals 131 and 132 are separately controlled to pass currents I1 and I2, respectively. As a result, the ON state (conducting state) of the bimetal switching element 130 as the memory with temperature change can be released, and the original non-conducting state shown in FIG.

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。 Here, the principle of the temperature change memory operation in the bimetal switching element 130 will be described.
Note that this replaces the description of the embodiment of the temperature change memory type bimetal switching element of the present invention.
The temperature change storage operation in the bimetal switching element 130 will be described for the case where the temperature rises from T0 (normal temperature) to reach the maximum temperature Tm and then returns to T0 (normal temperature).
Here, each bimetal changes in temperature in a linear relationship, and both bimetals have substantially different heat capacities, and the bimetal 131 changes in temperature faster than the bimetal 132 in the same environmental temperature change. .
In other words, the bimetal 132 is slower than the bimetal 131 and changes in temperature in the same environmental temperature change.
In the bimetal switching element 130 in this example, in the same environmental temperature change, the bimetal 132 is slower than the bimetal 131 and changes in temperature. By using the time difference between the temperature changes of both the bimetals, The tips of the bimetals are not in contact with each other during the temperature rise process and the temperature fall process.
In order to make the heat capacities of the two bimetals substantially different, it is only necessary to connect members having different heat capacities to the two bimetals.
As described above, the temperature change memory type bimetal switching element 130 has two bimetals 131 and 132 parallel to each other in the initial state (reset state) as shown in FIG. When the bimetals 131 and 132 operate independently in a predetermined temperature change range, the tip portions of the bimetals are arranged so as to overlap each other and are electrically non-conductive. It is a thing.

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。 In FIG. 4A, P10 and P20 are positions in the initial state (reset state) at the temperature T0 (room temperature) before the temperature rise at the tips of the bimetals 131 and 132, respectively. P12 and P22 are bimetals, respectively. P11 and P21 are positions where the temperature rises at the respective tips of 131 and 132 are the maximum (at temperature Tm), and P11 and P21 are positions where the temperature change loci 137 and 138 of the respective tips of the bimetals 131 and 132 are in contact with each other. is there.
FIG. 4B shows the temperature of the bimetal 131 at each position P10, P11, P12 at the tip of the bimetal 131 when the temperature is continuously increased from the temperature T0 (normal temperature) to the temperature Tm (maximum temperature). , T1, and Tm, and the temperatures of the bimetal 132 at the respective positions P20, P21, and P22 at the tip of the bimetal 132 are T0, T2, and Tm. FIG.
Here, considering the case where the temperature of each bimetal is continuously lowered from temperature Tm (maximum temperature) to temperature T0 (room temperature), the temperature lowering process of the environment is set by appropriately setting the time difference of the temperature change of both bimetals. At the time when the tip position of the bimetal 132 becomes P21 (temperature T2), the tip position of the bimetal 131 can be set to a position Pa (temperature is Ta) between P10 and P11, and the temperature is further lowered to room temperature. The ends of the bimetals are in contact with each other, and a pair of surfaces different from the opposed surfaces of the bimetals in the reset state are in contact with each other, so that they can be electrically connected, and at room temperature. This state can be sustained.
Here, T0 <Ta <T1.
In this way, the bimetal switching element 130 of this example can be used as a storage element that records the presence or absence of a temperature change.
In addition, although the case where temperature changes continuously was given here in order to make a story easy to understand, it is not limited to this.
Of course, depending on the rising temperature Tm, the tip positions of both bimetals in FIG. 4B change only to the reset state side from P11 and P21, respectively, and do not function as a memory element.
Moreover, if the heat capacities of both bimetals are the same, even if there is a temperature rise change, it will eventually return to its original state at room temperature and cannot be used as a memory element.

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。 Further, the storage operation of the bimetal switching element 130 when the temperature changes as described above will be briefly described with reference to the drawings.
When the temperature is continuously increased from the temperature T0 (room temperature) in the initial state (reset state) shown in FIG. 1B to the temperature Tm (maximum temperature), the tips of the bimetals do not contact each other, and FIG. The state shown in a) is obtained.
In the middle of the temperature drop from the temperature Tm (maximum temperature) to the temperature T0 (room temperature), as described above, at the time when the tip position of the bimetal 132 shown in FIG. 4B becomes P21 (temperature T2), The tip position of 131 is a position Pa (temperature is Ta) between P10 and P11, and when the temperature is further lowered, the tips of both bimetals in FIG. 2 (b) are brought into contact with each other and become electrically conductive. .
And this conduction | electrical_connection state is maintained at normal temperature.

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。 Next, an example of the reset operation of the sensor reset circuit unit 115 will be briefly described with reference to the drawings.
First, from the state where both the bimetals are at room temperature shown in FIG. 2B, the sensor reset circuit unit 115 is applied to each of the bimetals 131 and 132 by the signal generation circuit unit 115A shown in FIG. A current I1 is supplied from the time t1 to t3 on the bimetal 131 side, and a current I2 is supplied from the time t1 to t2 on the bimetal 132 side.
As the temperature of both bimetals rises, the bimetal 131 comes into contact with the stopper 135, while the bimetal 132 goes from 132a to 132b. Next, when the current I2 on the bimetal 132 side is turned off, the temperature of the bimetal 132 is gradually lowered and the bimetal 131 remains in contact with the stopper 135, while the bimetal 132 is in the state from 132b to 132a. become. (Fig. 3 (a))
Thereafter, when the temperature of the bimetal 132 is further lowered and the current I1 to the bimetal 131 is cut in the state where the point P21 in FIG. 1 is exceeded, the temperature of the bimetal 131 is lowered, and the tip of the bimetal 131 gradually becomes the bimetal 132 tip. Approach the tip. (Fig. 3 (b))
Then, the reset state shown in FIG.
In this way, the reset state can be obtained, but this example is only an example and the present invention is not limited to this.

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。 In this example, the temperature sensor unit 140 records the storage state of the temperature change of the bimetal switching element 130 in the nonvolatile memory 113, but the voltage generated by the energy supply from the external circuit is stored in the memory control circuit unit 114. The nonvolatile memory unit 113 is used as a voltage source for operating. However, the bimetal switching element 130 is divided by the resistors 116 and 117 in a conductive state, and a write signal is input to the memory control circuit unit 114.
Based on this, predetermined writing is performed in the nonvolatile memory unit 113 under the control of the memory control circuit unit 114.
Then, reading is performed by communication by an external device (reader / writer).

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。 The above embodiment is only an example, and the non-contact type data carrier with temperature change detection function of the present invention is not limited to this.
The embodiment is a case of a temperature rise change, but may also be a case of a temperature fall change.
For example, in the bimetal switching element 130 of FIG. 1B of the above embodiment, the bimetals 131 and 132 overlap each other on the opposite side, and the temperature change of the bimetal 132 corresponding to the environmental temperature change is the temperature change of the bimetal 131. What is faster than that may be used as a temperature storage type switching element in the case of a temperature change.
Further, a plurality of bimetal switching elements having different temperature characteristics can be used in series or in parallel, so that the temperature change range can be recorded more accurately.
In this example, the nonvolatile memory 113 is used both as a memory unit for storing signals by the electromagnetic waves of the IC tag and as a memory unit for storing the temperature change detection unit 140, but it goes without saying that they may be provided separately.

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。
Further, instead of the bimetal switching element 130, one plate-like bimetal and one plate material that does not change its position due to a temperature change are placed parallel to each other and the tip portions overlap each other, and the temperature change detection unit 140 When the bimetal operates alone within the temperature change range to be detected, the bimetal tip position locus is arranged so as to overlap the tip of the plate material, and the initial state is electrically non-conductive with each other ( The bimetal and the plate material are in contact with each other at the initial temperature returned after a predetermined temperature change, and the bimetal and the plate material are in an electrically conductive state. Thus, a bimetal switching element that maintains this conductive state may be used.
For example, as shown in FIG. 7, at a predetermined initial temperature, one plate-like bimetal 231 and one plate member 232 that does not change its position due to a temperature change are parallel to each other and the tip portions overlap each other. When the bimetal 231 operates alone within the temperature change range to be detected by the temperature change detection unit, the locus 237 of the tip position of the bimetal 231 is arranged so as to overlap the tip of the plate member 232, and It exhibits an initial state (also referred to as a reset state) that is electrically non-conductive (FIG. 7 (a)), changes in temperature so as to exceed a certain temperature from the initial temperature, and the bimetal 131 and the plate member 132 The tips are in contact with each other, and the bimetal and the plate are in an electrically conductive state, and further reach the opposite side of the plate 232 (FIG. 7 (c)). After reaching the initial temperature, the bimetal 231 and the plate 232 are electrically connected to each other on the opposite side of the plate 232, and the conductive state is maintained at the initial temperature (FIG. 7D). You may use what performs.

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）を示した概略図である。FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a characteristic part of a non-contact type data carrier with a temperature change detection function of the present invention, and FIG. 1B shows an initial state (also called a reset state) of a bimetal switching element. FIG. 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ある。It is the figure which showed the temperature change memory | storage operation | movement of a bimetal switching element. 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ある。It is the figure which showed the reset operation | movement of a bimetal switching element. 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ある。It is a figure for demonstrating memory | storage operation | movement of a bimetal switching element. センサリセット回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a sensor reset circuit. 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ある。It is a figure for demonstrating the reset operation | movement by a sensor reset circuit. 別のバイメタルスイッチング素子を示した図である。It is the figure which showed another bimetal switching element.

符号の説明Explanation of symbols

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


100 Non-contact type IC tag (also called non-contact type data carrier)
101 Substrate 110 IC chip 111 Analog RF unit 112 IC tag control circuit unit 113 Non-volatile memory unit 114 Memory control circuit unit 115 Sensor reset circuit unit 115A Signal generation circuit 115a, 115b Resistance line 115c Wiring 116, 117 Resistance 120 Coil (antenna Also called a coil)
130 Bimetal switching elements 131, 132 Bimetal 133, 134 Support part 135, 136 Stopper 137 Trajectory 138 of bimetal 131 Tip trajectory 140 of bimetal 132 Temperature change detection part 230 Bimetal switching element 231 Bimetal 232 Plate members 234, 235 Support part 237 Trajectory (at the tip of the bimetal)


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。   Non-contact type data carrier with a temperature change detection function, which is a non-contact type data carrier incorporating an IC chip having a memory, and forms a temperature change detection unit using a temperature change memory type switching element as a sensor. The temperature change detecting unit is a carrier, a temperature change storage type switching element, a non-volatile memory unit for storing temperature information provided in an IC chip of the non-contact data carrier, and the non-volatile memory The memory control circuit unit that controls the writing and reading operations to the unit is used as the component, the voltage generated by the energy supply from the external circuit is used as the voltage source, and the ON / OFF state of the switching element is the voltage. As described above, the voltage in the ON state is used as a write instruction signal to the memory control circuit unit. In this case, under the control of the memory control circuit unit, temperature information with a temperature change is written into the nonvolatile memory unit, and the temperature change storage type switching element has a predetermined initial state. When returning to the original initial temperature after changing the temperature from the temperature to a predetermined temperature rise or fall, the temperature change detection unit tries to detect the OFF state (non-conduction state) at the predetermined initial temperature in the initial state. After storing the predetermined temperature change in the ON state (conducting state) of the switching element, the ON state (conducting state) is continuously maintained under the returned initial temperature. Contact data carrier. 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。   The non-contact type data carrier with a temperature change detection function according to claim 1, wherein the temperature change memory type switching element has two plate-like bimetals parallel to each other at a predetermined initial temperature in the initial state. Therefore, when the bimetals operate independently within the temperature change range that the temperature change detection unit attempts to detect, the tips of the bimetal tip positions overlap so that the tips overlap each other. The two bimetal tips are in contact with each other under the initial temperature after returning to the initial temperature after a predetermined temperature change. A non-contact type data carrier with a temperature change detection function characterized in that two bimetals are electrically conductive and maintain this conductive state. A. 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。   The non-contact type data carrier with temperature change detection function according to claim 2, wherein the two bimetals have different temperature change characteristics from each other. Type data carrier. 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。   The non-contact type data carrier with a temperature change detection function according to claim 1, wherein the temperature change memory type switching element includes a plate-like bimetal and a temperature change at a predetermined initial temperature in the initial state. When the bimetal operates independently in the range of temperature change that the temperature change detection unit tries to detect, with one plate material that does not change its position in parallel with each other and at the position where the tips overlap each other. The initial position that is arranged so that the locus of the front end portion of the plate overlaps the front end of the plate material, exhibits an initial state that is electrically non-conductive with each other (also referred to as a reset state), and has returned after a predetermined temperature change Under temperature, the ends of the bimetal and the plate material come into contact with each other, and the bimetal and the plate material are in an electrically conductive state, and this conductive state is maintained. Non-contact type data carrier with a temperature change detection, characterized in that those. 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。   It is a non-contact type data carrier with a temperature change detection function according to claim 4, wherein the bimetal contacts the plate material by its deformation, further deforms the plate material, and mechanically reaches the opposite side of the plate material, Under the initial temperature returned after a predetermined temperature change, the initial state (also referred to as reset state) cannot be returned, and the bimetal is kept in contact with the plate material on the opposite side of the plate material. Non-contact data carrier with temperature change detection feature. 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。   6. A non-contact type data carrier with a temperature change detection function according to claim 1, wherein a sensor function reset circuit is provided inside the IC chip, and is generated by supplying energy from an external circuit. A non-contact type data carrier with a temperature change detection function, wherein the temperature change memory type switching element is set in a reset state by electrically operating with a voltage to be used as a voltage source. 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。   7. A non-contact type data carrier with a temperature change detection function according to claim 1, wherein the data carrier is a non-contact type IC tag. Data carrier. 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。   When returning to the original initial temperature after changing from a predetermined initial temperature in the initial state to a predetermined temperature increase or decrease in temperature, the predetermined initial temperature is OFF (non-conducting state) After storing the temperature change in the ON state (conducting state) of the switching element, the ON state (conducting state) is continuously held under the returned initial temperature, and the predetermined temperature change is caused by this ON state (conducting state). A temperature change storage type switching element that uses two bimetals to store existing temperature information, and at a predetermined initial temperature in the initial state, the two plate-like bimetals are parallel to each other and the tip portion is When the bimetals operate independently within the temperature change range that the temperature change detection unit tries to detect, the trajectories of the tip positions of the bimetals overlap each other. The two bimetal tips are in contact with each other under the initial temperature which is arranged in an initial state (also referred to as a reset state) that is electrically non-conductive with each other and returned after a predetermined temperature change, A temperature change memory type bimetal switching element characterized in that two bimetals are electrically conductive and maintain this conductive state. 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。

9. The temperature change memory type bimetal switching element according to claim 8, wherein the two bimetals have different temperature change characteristics from each other.

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