申请/专利权人：拉碧斯半导体株式会社

申请日：2019-03-20

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN110321989B

主分类号：G06K19/077

分类号：G06K19/077;G06K7/10

优先权：["20180328 JP 2018-061494"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2020.09.25#实质审查的生效;2019.10.11#公开

摘要：本发明涉及通信装置以及环境变化的感测方法。目的在于提供能够以低功耗感测周围的环境变化并且发送表示其感测结果的信息的、通信装置以及环境变化的感测方法。本发明具有：构件，包含光学特性根据周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的光学特性的、功能性色素材料；光传感器，被设置为经由了构件的光被入射到自身的光接收部，并且，对入射到该光接收部的光的照度进行检测；以及通信控制部，发送信息，所述信息表示由光传感器检测出的照度。

主权项：1.一种通信装置，其特征在于，具有：构件，包含光学特性根据周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的所述光学特性的、功能性色素材料；光传感器，具有光接收部且被设置为经由了所述构件的光被入射到所述光接收部，并且，对入射到所述光接收部的光的照度进行检测；向所述构件照射光的发光元件；以及通信控制部，发送信息，所述信息表示由所述光传感器检测出的所述照度，所述构件包含：在所述周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时吸光率发生变化、在所述吸光率的变化后不管所述周围的温度都维持变化后的所述吸光率的状态的、所述功能性色素材料。

全文数据：通信装置以及环境变化的感测方法技术领域本发明涉及进行信息数据的通信的通信装置以及环境变化的感测方法。背景技术近年来，使用了IoT（InternetofThings，物联网）的系统构筑被频繁地研究、开发。普及IoT的关键在于利用无线通信的容易的可达性（accessibility）和收集周边的信息的感测技术。作为IoT设备，设计了将无线设备和传感器设备组合后的设备，但是，由于消耗电流大所以需要较大的电源，存在为高价这样的问题。因此，作为这样的无线设备，提出了具备存储元件以及作为传感器设备的光接收元件的、无源（passive）型的RFID（RadioFrequencyIdentification，射频识别）标签（例如，参照专利文献1）。在该无源型的RFID标签中，进行利用从读写器（读出设备）输出的电波来生成用于使自身工作的电源电压的、所谓的无线供电。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-172214号公报。发明要解决的课题可是，无源型的RFID标签未装载电池等电源自身，因此，虽然能够实现低功耗、低价格、小型化，但是在与读写器的可通信区域外，不进行供电，因此，传感器设备的工作停止。因此，在无源型的RFID标签中与读写器的通信为不可的状况下不能利用传感器设备感测周围的环境。发明内容因此，本发明的目的在于提供低功耗且小规模的结构并且能够感测周围的环境变化来发送表示其感测结构的信息的、通信装置以及环境变化的感测方法。用于解决课题的方案本发明的通信装置具有：构件，包含光学特性根据周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的所述光学特性的、功能性色素材料；光传感器，被设置为具有光接收部且经由了所述构件的光被入射到所述光接收部，并且，对入射到所述光接收部的光的照度进行检测；以及通信控制部，发送信息，所述信息表示由所述光传感器检测出的所述照度。此外，本发明的环境变化的感测方法是，一种环境变化的感测方法，对周围的环境的变化进行感测，在所述感测方法中，对经由了构件的光的照度进行检测，所述构件包含功能性色素材料，所述功能性色素材料为光学特性根据所述周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的所述光学特性的材料；基于检测出的所述照度与基准照度的大小的比较结果来感测所述环境的变化。发明效果在本发明的通信装置中，根据包含功能性色素材料的光学构件的光学特性的状态来感测环境的变化并且存储其感测结果，所述功能性色素材料为光学特性根据周围的环境变化而发生变化并且维持变化后的光学特性的材料。之后，在进行供电时检测经由了该光学构件后的光的照度，将其作为表示环境变化的感测结果的信息发送。根据这样的结构，能够在不接受功率供给的状态下感测周围的环境变化并且存储其。因此，根据本发明，能够不需要电池等电源，因此，能够使用低功耗且小规模的结构来感测周围的环境变化并且发送表示其感测结果的信息。附图说明图1是从天线形成面的上方注视作为本发明的通信装置的RFID传感器标签（sensortag）200的平面图。图2是摘录图1所示的区域a1并且从基板15的表面侧注视RFID芯片10的一个面的平面图。图3是示出图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的剖面图。图4是示出图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的变形例的剖面图。图5是示出图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的变形例的剖面图。图6是示出在RFID传感器标签200和读写器（reader-writer）300间进行无线通信时的方式的图。图7是示出通信电路100的结构的框图。图8是表示RFID传感器标签200的周围温度、色素板（dyeplate）30的颜色的状态和光接收部LR接收的光的照度的推移的一个例子的图。图9是表示光传感器105的光接收部LR接收从光源LS照射的光的情况和接收从光源LQ照射的光的情况的图，所述光源LS发出处于特定的波长范围内的波长Wrf的光，所述光源LQ发出处于特定的波长范围外的波长Wx的光。图10是示出设置有光学滤波器（opticalfilter）40的情况下的、图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的一个例子的剖面图。图11是示出设置有光学滤波器40的情况下的、图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。图12是示出设置有光学滤波器40的情况下的、图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。图13是用于说明光学滤波器40的作用的图。图14是摘录图1所示的区域a1并且从基板15的表面侧注视根据另一个实施例的RFID芯片10的一个面的平面图。图15是示出图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的剖面图。图16是示出图14和图15所示的RFID芯片10所包含的通信电路100A的结构的框图。图17是表示具有图14~图16所示的结构的RFID传感器标签200的周围温度、色素板30A的光反射率和光接收部LR接收的反射光的照度的推移的一个例子的图。图18是示出图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。图19是示出图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。图20是示出图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。具体实施方式以下，参照附图并详细地说明本发明的实施例。图1是从天线形成面的上方注视作为本发明的通信装置的无源（passive）型的RFID传感器标签200的平面图。RFID传感器标签200包含：包含具备光传感器的通信电路的RFID（RadioFrequencyIdentification，射频识别）芯片10、基板15、通信用的天线20a、20b、以及色素板30。天线20a和20b的每一个由例如导电性的布线材料构成，被以蜿蜒的方式印刷在基板15的一个面上。如图1所示那样，天线20a的端部Ea和天线20b的端部Eb以彼此间隔规定的距离的方式相向。基板15为由例如PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等构成的柔性基板。在这些天线20a的端部Ea和天线20b的端部Eb的上部以将两者连结那样的方式配置RFID芯片10。图2是摘录在图1中由虚线包围的区域a1并且从基板15的表面侧注视RFID芯片10的一个面（以下，称为表面）的平面图，图3是示出图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的剖面图。如图2和图3所示那样，在RFID芯片10中的与基板15的一个面相向的面（以下，称为RFID芯片10的表面）上，设置有光传感器（后述）的光接收部LR以及作为外部端子的焊盘Pa和Pb。在RFID芯片10的表面上如图2和图3所示那样在天线20a的端部Ea与天线20b的端部Eb之间的区域内配置有光接收部LR。再有，在图2所示的一个例子中，都沿着在RFID芯片10的表面上的外围的一片配置有焊盘Pa和Pb，但是，每一个也可以被配置在RFID芯片10的表面的对角线上。总之，只要在接收或发送特性良好的位置分别配置焊盘Pa和Pb即可。如图3所示那样，焊盘Pa经由凸起（bump）材料Ba与天线20a电连接，焊盘Pb经由凸起材料Bb与天线20b电连接。在RFID芯片10的表面的周围以及RFID芯片10的表面与基板15之间形成有底部填充（underfill）材料UF。再有，作为基板15和底部填充材料UF，使用能够透射光传感器作为光接收对象的规定的波长范围内的光的材料。利用上述的凸起材料Ba和Bb以及底部填充材料UF将RFID芯片10固定于基板15以及天线20a和20b。但是，只要能够确保耐久性，则不需要在RFID芯片10的表面与基板15之间设置底部填充材料UF。图4是示出鉴于这样的方面而完成的、图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的变形例的剖面图。如果采用图4所示的结构，则光接收部LR与基板15之间的区域仅为空隙，因此，作为底部填充材料UF的材料，不需要考虑光传感器作为光接收对象的光的波长特性。在RFID传感器标签200中，如图1和图3所示那样，在基板15的另一个面（未形成天线20a和20b的一个面）上的与RFID芯片10相向的位置粘贴色素板30。色素板30为包含光学特性根据周围的环境变化而发生变化的功能性色素（functionaldye）材料的光学构件。作为功能性色素，例如使用在时间温度指示器（indicator）、所谓的TTI（TimeTemperatureIndicator）中采用的色素材料。也就是说，作为该功能性色素材料，使用在周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时颜色发生变化而在该颜色的变化后不管周围的温度都维持变化后的颜色的状态的、不可逆性感温材料。作为这样的不可逆性感温材料，例如已知有偶氮甲碱（azomethine）、聚乙炔（polyacetylene）、对苯醌（P-benzoquinone）电介质、咪唑、胆甾相液晶（Cholestericliquidcrystal）、三苯甲烷等热致变色（thermochromic）色素等。在此，在图3所示的一个例子中，将色素板30贴附于基板15的另一个面，但是，也可以设置在基板15的一个面上的、天线20a的端部Ea与天线20b的端部Eb之间的区域内。图5是示出鉴于这样的方面而完成的、图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的变形例的剖面图。如果采用图5所示的结构，则与采用了图3和图4所示的结构的情况相比，能够使色素板30的面积变小，因此，能够谋求低价格。接着，对RFID传感器标签200的工作进行说明。再有，RFID传感器标签200如图6所示那样在与读写器300之间进行使用了例如UHF带、HF（HighFrequency，高频）带或LF（LowFrequency，低频）带的通信电波的、近距离无线通信。也就是说，RFID传感器标签200仅在离读写器300例如半径10米以内的可通信区域TA内通过从读写器300放射的电波接受功率的供给，接着在与读写器300之间进行信息通信。图7是示出RFID传感器标签200的RFID芯片10所包含的通信电路100的结构的电路图。如图7所示那样，通信电路100包含收发部RF、传感器部CEB、控制部CNT和存储器部MEM。收发部RF包含整流电路101、电源电路102、解调电路103和调制电路104。整流电路101经由焊盘Pa和Pb连接于天线20a和20b。天线20a和20b将接收从读写器300放出的电波而得到的、表示接收信息的高频信号和供电用的高频电流经由焊盘Pa和Pb向整流电路101供给。整流电路101将对高频电流进行整流而得到的直流电压DS向电源电路102供给，并且，将对该高频信号实施整流和检波而得到的信号作为接收信号RS向解调电路103供给。电源电路102基于这样的直流电压DS来生成电压值固定的电源电压VDD，将该电源电压VDD向解调电路103、调制电路104、传感器部CEB、控制部CNT和存储器部MEM供给。即，电源电路102基于接收到的高频功率来生成电源电压VDD，将其向解调电路103、调制电路104、传感器部CEB、控制部CNT和存储器部MEM供给。在接收电源电压VDD的期间，解调电路103、调制电路104、传感器部CEB、控制部CNT和存储器部MEM进行以下的工作。解调电路103向控制部CNT供给通过对接收信号RS实施解调处理而取得的命令码COM。调制电路104向整流电路101供给基于从控制部CNT供给的识别信息ID、照度信息IL或环境变化信息TED来对与上述的通信电波的频带对应的载波信号进行调制后的调制信号MS。此时，整流电路101将该调制信号MS经由焊盘Pa和Pb向天线20a和20b供给。由此，天线20a和20b向空隙放出表示识别信息ID、照度信息IL或环境变化信息TED的通信电波。传感器部CEB包含光传感器105和AD变换电路106。光传感器105具有图2所示的光接收部LR，对经由色素板30由光接收部LR接收的光之中的特定的波长范围内的光的照度进行检测。光传感器105生成具有与该检测出的照度对应的信号电平的照度信号Y，将其向AD变换电路106供给。AD变换电路106向控制部CNT供给将照度信号Y变换为数字值而得到的照度信息IL。在存储器部MEM中，预先存储有：表示向作为制品的各RFID传感器标签200个别地分配的识别号码的识别信息、以及表示与规定的温度阈值对应的基准照度的基准照度信息。存储器部MEM为例如非易失性的半导体存储器，根据从控制部CNT供给的识别信息读出指令，读出在自身中存储的识别信息，将其作为识别信息ID向控制部CNT供给。在从解调电路103供给的命令码COM示出识别信息的读出请求的情况下，控制部CNT将上述的识别信息读出指令向存储器部MEM供给，由此，从该存储器部MEM读出识别信息ID。然后，接着，控制部CNT将从存储器部MEM读出的识别信息ID向调制电路104供给。此外，在命令码COM示出照度信息的请求的情况下，控制部CNT导入从传感器部CEB供给的照度信息IL，将其向调制电路104供给。此外，在命令码COM示出环境变化信息的请求的情况下，控制部CNT首先从存储器部MEM读出上述的基准照度信息。接着，控制部CNT比较由该基准照度信息示出的基准照度与由从存储器部CEB供给的照度信息IL示出的照度的大小。在此，在由照度信息IL示出的照度为基准照度以下的情况下，控制部CNT生成表示RFID传感器标签200处于比温度阈值低的温度环境下的、环境变化信息TED。另一方面，在由照度信息IL示出的照度比基准照度高的情况下，控制部CNT生成表示RFID传感器标签200被暴露在比温度阈值高的温度环境下的、环境变化信息TED。即，控制部CNT生成表示作为RFID传感器标签200的周围的环境的温度是否从比温度阈值低的状态变化为比温度阈值高的状态的信息来作为环境变化信息TED。然后，控制部CNT将如上述那样生成的环境变化信息TED向调制电路104供给。接着，对在具有上述的结构的RFID传感器标签200与读写器300之间进行的信息通信的顺序进行说明。首先，读写器300发送表示命令码的通信电波，所述命令码表示上述的识别信息的读出请求。当接收表示识别信息的读出请求的通信电波时，RFID传感器标签200发送表示自身的识别信息ID的通信电波。读写器300当接收表示识别信息ID的通信电波时导入该识别信息ID，接着，发送表示命令码的通信电波，所述命令码表示照度信息的请求或环境变化信息的请求。在此，当接收表示照度信息的请求的通信电波时，RFID传感器标签200通过光传感器105检测经由色素板30由光接收部LR接收到的光的照度（Y）。然后，RFID传感器标签200利用通信电波发送示出该检测出的照度的照度信息IL。即，RFID传感器标签200发送由光传感器105检测出的照度来作为表示作为该RFID传感器标签200的周围的环境的温度是否从比规定的温度阈值低的状态变化为比规定的温度阈值高的状态的信息。读写器300当接收表示该照度信息IL的通信电波时比较与上述的温度阈值对应的基准照度与由照度信息IL示出的照度的大小。这样的比较的结果是，在由照度信息IL示出的照度比基准照度低的情况下，读写器300将表示RFID传感器标签200继续处于比温度阈值低的温度环境下的图像显示在显示部中。另一方面，在由照度信息IL示出的照度为基准照度以上的情况下，读写器300将表示RFID传感器标签200被暴露在比温度阈值高的温度环境下的图像显示在显示部中。也就是说，读写器300基于从RFID传感器标签200发送的照度信息，向用户通知表示该RFID传感器标签200的周围的温度是否从比规定的温度阈值低的状态变化到比规定的温度阈值高的状态的信息。在以下，将使RFID传感器标签200粘贴于当例如周围的温度为50℃以上时招致品质降低的、物品或食品等来进行输送的情况取为例子来对RFID传感器标签200的工作进行说明。此时，作为色素板30所包含的功能性色素的材料，使用不可逆性感温材料，关于所述不可逆性感温材料，在不足例如50℃的温度阈值的温度下视觉上的颜色为“白色”，当遍及规定期间以上被暴露在该温度阈值以上的温度下时从“白色”转变为“红色”，之后不管温度变化都维持“红色”的状态。此外，作为光传感器105，采用针对功能性色素材料的变化后的颜色即红色的波长的、照度的检测灵敏度与针对变化前的颜色即白色的波长的、照度的检测灵敏度不同的光传感器。具体地，作为光传感器105，采用与白色光相比针对红色光的波长的、照度的检测灵敏度低的传感器。再有，在输送中，RFID传感器标签200不能接受来自读写器300的功率供给，因此，通信电路100的全部工作为停止状态。如图8所示那样，在输送开始的时刻t0至时刻t1的时间带中，周围的温度为不足规定的温度阈值CM（例如50℃），因此，色素板30所包含的功能性色素为“白色”。因此，在时刻t0至时刻t1的时间带中，光接收部LR经由色素板30接收的光的照度为Y1。然后，在过了时刻t1的时间点处，如图8所示那样周围的温度为温度阈值CM以上，其状态遍及规定期间tw继续。然后，在经过了该规定期间tw后的时刻t2处，转变为不足温度阈值CM的温度。像这样，当遍及规定期间tw被暴露于温度阈值CM以上的温度时，色素板30所包含的功能性色素的颜色如图8所示那样从“白色”转变为“红色”。在此，如图8所示那样，在时刻t2以后，周围温度返回到不足温度阈值CM的状态，但是，色素板30所包含的功能性色素的颜色维持“红色”的状态。因此，在时刻t2以后，不管周围温度的变化，光接收部LR经由色素板30接收的光的照度都如图8所示那样维持比照度Y1低的照度Y2的状态。再有，如前述那样，在输送中，不能接受来自读写器300的功率供给，因此，在此期间，RFID传感器标签200的光传感器105不进行照度信号Y的生成。之后，在图8所示的时刻t3处，将RFID传感器标签200如图6所示那样配置在读写器300的可通信区域TA内。由此，RFID传感器标签200的通信电路100接受来自读写器300的根据无线的功率供给，进行以下的工作。也就是说，首先，读写器300将示出照度信息的请求的命令码向RFID传感器标签200发送。当接收照度信息的请求时，RFID传感器标签200将照度信息IL向读写器300发送，所述照度信息IL将图8所示的照度Y2表示为光接收部LR经由色素板30接收到的光的照度。接收到这样的照度信息IL的读写器300比较由该照度信息IL示出的照度Y2与图8所示的基准照度Yrf的大小。此时，由于由照度信息IL示出的照度Y2比基准照度Yrf低，所以，读写器300判断为RFID传感器标签200被暴露在周围温度比温度阈值CM高的温度环境下。然后，读写器300对通知该意思的图像进行显示。由此，用户知晓在输送中物品或食品被暴露于比温度阈值CM高的温度，因此，能够判断为在物品或食品发生了品质降低。另一方面，在假设在图8所示的时刻t1处将RFID传感器标签200配置在图6所示的读写器300的可通信区域TA内的情况下，RFID传感器标签200将表示图8所示的照度Y1的照度信息IL向读写器300发送。接收到这样的照度信息IL的读写器300比较由该照度信息IL示出的照度Y1与图8所示的基准照度Yrf的大小。此时，由于由照度信息IL示出的照度Y1为基准照度Yrf以上，所以，读写器300对通知RFID传感器标签200继续处于比温度阈值CM低的温度环境下的图像进行显示。由此，用户知晓在输送中物品或食品未被暴露于比温度阈值CM高的温度，因此，能够判断为在物品或食品未发生品质降低。再有，RFID传感器标签200在接收到从读写器300发送的表示环境变化信息的请求的通信电波的情况下，将控制部CNT生成的环境变化信息TED向读写器300发送。当接收该环境变化信息TED时，读写器300将由环境变化信息TED表示的内容、即、表示RFID传感器标签200处于温度阈值CM以下的温度环境下或被暴露在比温度阈值CM高的温度环境下的信息显示在显示部中。以上，如详述那样，RFID传感器标签200根据包含功能性色素材料的色素板30的颜色的状态来进行周围的温度变化的感测和其感测结果的存储，所述功能性色素材料是颜色根据周围的温度变化而发生变化并维持变化后的颜色的状态的材料。然后，RFID传感器标签200将经由色素板30接收到的光的照度作为表示周围的温度变化的感测结果的信息，并将其无线发送。因此，根据RFID传感器标签200，能够在未接受功率供给的状态下感测周围的温度变化并对其进行存储，因此，能够谋求低功耗化。此外，根据RFID传感器标签200，能够不需要电池等电源，因此，能够谋求低功耗化以及小型化。再有，在图8所示的实施例中周围的温度超过了温度阈值CM的情况下，色素板30使入射到光接收部LR的光的照度从照度Y1降低为照度Y2。可是，作为色素板30，也可以采用包含功能性色素材料的色素板，所述功能性色素材料具有在周围的温度超过了温度阈值CM的情况下将入射到光接收部LR的光的照度从照度Y1提高到比该照度Y1高的规定的照度那样的光学特性。此时，作为基准照度Yrf，设定为比照度Y1高且比上述的规定的照度低的值。此外，作为色素板30，也可以采用包含功能性色素材料的色素板，所述功能性色素材料具有在周围的温度低于温度阈值CM（例如0℃）的情况下使入射到光接收部LR的光的照度从照度Y1变化为比该照度Y1低或高的照度那样的光学特性。可是，设想了在屋内或屋外的各种光源例如荧光灯、LED照明、红外线证明、白炽灯泡、太阳光、卤素灯等光源下进行图6所示那样的RFID传感器标签200和读写器300间的通信。可是，这样的各种光源的波长分量分别不同，因此，根据光传感器105的特性和色素板30所包含的色素的特性，将特定的波长范围外的光检测为噪声，存在招致错误的感测结果的可能性。例如，如图9所示，光传感器105的光接收部LR在接收到从光源LS照射的光的情况下不会引起错误感测，所述光源LS发出处于特定的波长范围内的波长Wrf的光。可是，光接收部LR存在在接收到从光源LQ照射的光的情况下进行错误感测的可能性，所述光源LQ发出处于特定的波长范围外的波长Wx的光。因此，为了防止这样的错误感测，将对存在检测为噪声的可能性的特定的波长范围外的光的透射进行抑制的、光学滤波器设置在向光接收部LR入射的光的路径中也可。图10~图12是示出鉴于这样的方面而完成的、图2所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。再有，图10示出将具有对光接收部LR进行全部覆盖那样的表面积的光学滤波器40作为对特定的波长范围外的光的透射进行抑制的光学滤波器粘贴于RFID芯片10的表面后的、RFID传感器标签200的剖面构造。图11示出将该光学滤波器40以包含在基板15的一个面上的与光接收部LR相向的区域并且全部覆盖天线20a的端部Ea与20b的端部Eb之间的区域的方式粘贴于基板15的一个面上后的、RFID传感器标签200的剖面构造。图12示出将该光学滤波器40以包含在色素板30的面上的与光接收部LR相向的区域并且覆盖天线20a的端部Ea与20b的端部Eb之间的区域的方式粘贴于基板15的一个面上后的、RFID传感器标签200的剖面构造。如图10~图12所示那样，通过设置对特定的波长范围外的光的透射进行抑制的光学滤波器40，从而即使在各种波长的光源下也能够得到避免了错误感测的可靠性高的温度变化的感测结果。此外，在上述实施例中，在进行图6所示那样的RFID传感器标签200和读写器300间的无线通信时在周边没有光源的情况下，不能通过光传感器105检测色素板30的状态。因此，为了在暗处也能够检测色素板30的状态，在RFID传感器标签200的RFID芯片10自身设置作为光源的发光元件也可。图14是表示鉴于这样的方面而完成的、RFID芯片10的表面的另一个方式的平面图，图15是示出图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的剖面图。此外，图16是示出作为RFID芯片10所包含的通信电路100的变形例的、通信电路100A的结构的框图。在图14~图16所示的实施例中，除了代替上述的色素板30而采用色素板30A并且将具有对色素板30A照射光的发光部EM的发光元件108和发光控制电路107设置于RFID芯片10的方面之外的、其他的结构与图2和图3所示的结构相同。再有，在图14中，只要发光部EM被配置于在RFID芯片10的表面的、天线20a的端部Ea与20b的端部Eb之间的区域内，则其位置不被限定。色素板30A为包含不可逆性的功能性色素材料的光学构件，所述不可逆性的功能性色素材料为在例如周围的温度为规定的温度阈值以上（或温度阈值以下）的情况下光反射率发生变化、之后即使周围温度返回到不足温度阈值（或温度阈值以上）也维持变化后的光反射率。色素板30A与色素板30同样地被粘贴于在基板15的另一个面（未形成天线20a和20b的一个面）上的、与RFID芯片10相向的位置。图16所示的通信电路100A除了代替传感器部CEB而采用传感器部CEBa并且代替控制部CNT而采用控制部CNTa的方面之外的、其他的结构与图7所示的结构相同。此外，关于传感器部CEBa的内部，除了新追加发光控制电路107和包含上述的发光部EM的发光元件108的方面之外的、其他的结构（光传感器105、AD变换电路106）与图7所示的结构相同。发光控制电路107根据从控制部CNTa供给的发光指令Lo遍及规定的发光期间向发光元件108供给使发光元件108发光的发光驱动电压Lv。发光元件108将根据这样的发光驱动电压Lv而从发光部EM发出的光朝向色素板30A照射。控制部CNTa在从解调电路103供给的命令码COM示出照度信息的请求的情况或示出环境变化信息的请求的情况下，将发光指令Lo向发光控制电路107供给，之后，导入照度信息IL并将其向调制电路104供给。再有，控制部CNTa除了进行上述的工作的方面之外还进行与前述的控制部CNT同样的工作。进而，关于在具有图14~图16所示的结构的RFID传感器标签200与读写器300之间进行的信息通信的顺序，也与前述的工作相同。但是，具有图14~图16所示的结构的RFID传感器标签200在接收到从读写器300发送的表示照度信息或环境变化信息的请求的命令码的情况下进行以下的工作的方面与使用了具有图2、图3和图7所示的结构的RFID传感器标签200的情况不同。即，在具有图14~图16所示的结构的RFID传感器标签200中，首先，使发光元件108发光，将其光从发光部EM朝向色素板30A照射。接着，RFID传感器标签200利用光传感器105检测来自色素板30A的反射光的照度（Y），将示出该检测出的照度的照度信息IL或基于该检测出的照度如前述那样生成的环境变化信息向读写器300发送。在以下，将使RFID传感器标签200粘贴于当例如周围的温度为50℃以上时招致品质降低的物品或食品等来进行输送的情况取为例子来对具有图14~图16所示的结构的RFID传感器标签200的工作进行说明。再有，作为色素板30A所包含的功能性色素的材料，使用不可逆性感温材料，所述不可逆性感温材料为在不足例如温度阈值（例如50℃）CM的温度下为第一光反射率、当遍及规定期间以上被暴露在温度阈值CM以上的温度下时转变为比第一光反射率高的第二光反射率、之后不管温度变化都维持第二光反射率的状态的、材料。即，作为色素板30A，采用包含功能性色素材料的色素板，所述功能性色素材料为在周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时光反射率发生变化、在该光反射率的变化后不管周围的温度都维持变化后的光反射率的状态的、材料。再有，在输送中，RFID传感器标签200不能接受来自读写器300的根据无线的功率供给，因此，通信电路100A的全部工作处于停止状态。如图17所示那样，在输送开始的时刻t0至时刻t1的时间带中，周围的温度为不足温度阈值CM（例如50℃），因此，色素板30A的光反射率为fr1。因此，在时刻t0至时刻t1的时间带中，光接收部LR经由色素板30A接收的光的照度为Y1。然后，在过了时刻t1后的时间点处，如图17所示那样，周围的温度为温度阈值CM以上，该状态遍及规定期间tw继续。在经过了该规定期间tw后的时刻t2处，转变为不足温度阈值CM的温度。像这样，当遍及规定期间tw被暴露于温度阈值CM以上的温度时，色素板30A的光反射率如图17所示那样从光反射率fr1转变为比该光反射率高的光反射率fr2。在此，如图17所示那样，在时刻t2以后，周围温度返回到不足温度阈值CM的状态，但是，色素板30A维持光反射率fr2的状态。因此，在时刻t2以后，不管周围温度的变化，光接收部LR接收的来自色素板30A的反射光的照度都如图17所示那样维持比照度Y1高的照度Y2的状态。再有，如前述那样，在输送中，不能从读写器300接受功率供给，因此，在此期间，RFID传感器标签200的光传感器105不进行照度信号Y的生成。之后，在图17所示的时刻t3处，将RFID传感器标签200如图6所示那样配置在读写器300的可通信区域TA内。由此，RFID传感器标签200的通信电路100A接受来自读写器300的根据无线的功率供给，接着进行以下的工作。也就是说，首先，读写器300将示出照度信息的请求的命令码向RFID传感器标签200发送。当接收照度信息的请求时，RFID传感器标签200首先使发光元件108发光。此时，从发光元件108的发光部EM朝向色素板30A照射光，来自该色素板30A的反射光入射到光接收部LR。由此，在时刻t3处，RFID传感器标签200向读写器300发送将图17所示的照度Y2表示为由光传感器105检测出的来自色素板30A的反射光的照度的、照度信息IL。接收到这样的照度信息IL的读写器300比较由该照度信息IL示出的照度Y2与图17所示的基准照度Yrf的大小。此时，由照度信息IL示出的照度Y2比基准照度Yrf高，因此，读写器300显示表示RFID传感器标签200被暴露于周围温度比温度阈值CM高的温度的、图像。由此，用户知晓在输送中物品或食品被暴露于比温度阈值CM高的温度，因此，能够判断为在物品或食品发生了品质降低。另一方面，在假设在图17所示的时刻t1处将RFID传感器标签200配置在图6所示的读写器300的可通信区域TA内的情况下，RFID传感器标签200将表示图17所示的照度Y1的照度信息IL向读写器300发送。接收到这样的照度信息IL的读写器300比较由该照度信息IL示出的照度Y1与图17所示的基准照度Yrf的大小。此时，由照度信息IL示出的照度Y1为不足基准照度Yrf，因此，读写器300对通知RFID传感器标签200继续处于比温度阈值CM低的温度环境下的图像进行显示。由此，用户知晓在输送中物品或食品未被暴露于比温度阈值CM高的温度，因此，能够判断为在物品或食品不发生品质降低。再有，在图17所示的一个例子中，在周围的温度超过了温度阈值CM的情况下，色素板30A使入射到光接收部LR的光的照度从照度Y1增加到照度Y2。可是，作为色素板30A，也可以采用包含功能性色素材料的色素板，所述功能性色素材料具有在周围的温度超过了温度阈值CM的情况下使入射到光接收部LR的光的照度从照度Y1降低到比该照度Y1低的规定的低照度那样的反射率的转变特性。此时，作为基准照度Yrf，设定为比照度Y1低且比上述的低照度高的值。此外，作为色素板30A，也可以采用包含功能性色素材料的色素板，所述功能性色素材料具有在周围的温度低于温度阈值CM（例如0℃）的情况下使入射到光接收部LR的光的照度从照度Y1变化为比该照度Y1低或高的照度那样的反射率的转变特性。可是，在图14~图16所示的结构中，作为色素板30A而采用包含光的光反射率根据温度变化而发生变化的功能性色素材料的、色素板，但是，也可以采用包含吸光率根据温度变化而发生变化的功能性色素材料的、色素板。图18是示出鉴于这样的方面而完成的、图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。在图18所示的结构中，代替色素板30A而采用色素板30B。色素板30B包含不可逆性的功能性色素材料，所述不可逆性的功能性色素材料为在周围的温度为不足规定的温度阈值的情况下具有第一吸光率、在周围的温度变化到温度阈值以上的情况下变化为第二吸光率、之后即使周围温度返回到不足温度阈值也维持变化后的吸光率的、材料。即，作为色素板30B，采用包含功能性色素材料的色素板，所述功能性色素材料为在周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时吸光率发生变化、在该吸光率的变化后不管周围的温度都维持变化后的吸光率的状态的、材料。色素板30B与色素板30A同样地被粘贴于在基板15的另一个面（未印刷天线20a和20b的一个面）上的、与RFID芯片10相向的位置。进而，在图18所示的结构中，以与在色素板30B的表面上的、光接收部LR和发光部EM相向且将被夹持在天线20a的端部Ea与天线20b的端部Eb之间的区域覆盖的方式粘贴反射板60。反射板60具有将在从发光部EM照射出的光之中能够由光接收部LR和光传感器105感测的波长的光以规定率以上的反射率反射的特性。因此，光传感器105在色素板30B的吸光率低的情况下感测高的照度的反射光，当色素板30B的吸光率变高时，感测低的照度的反射光。此外，在图14~图16所示的结构中，也可以采用以下构造：阻止来自RFID传感器标签200的外部的成为噪声的光或具有透射反射板60那样的波长的光经由色素板30B到达RFID芯片10的表面。图19是示出鉴于这样的方面而完成的、图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。再有，在图19所示的结构中，除了代替反射板60而设置对光进行遮断的遮光板70a的方面之外的其他的结构与图18所示的结构相同。此外，通过将遮光板也设置于RFID芯片10的另一个面（未设置光接收部IR和发光部EM的一个面），从而也可以遮断从该RFID芯片10的另一个面的上方的光源照射出的光的环绕。图20是示出鉴于这样的方面而完成的、图14所示的W-W线处的RFID传感器标签200的剖面构造的另一个例子的剖面图。再有，在图20所示的结构中，除了新设置对光进行遮断的遮光板70b的方面之外的其他的结构与图19所示的结构相同。在此，关于图18所示的反射板60、图19和图20所示的遮光板70a，只要采用具有将RFID芯片10的表面覆盖的程度的表面积的板即可。使色素板30B的表面积比反射板60（遮光板70b）大，由此，能够以目视观察色素板30B的颜色变化等。再有，在上述的实施例中，作为色素板30、30A、30B、反射板60、遮光板70a和70b，未必需要为板状。也就是说，作为这些色素板30、30A、30B、反射板60、遮光板70a和70b，只要使用板状或膜状等各种形状的光学构件即可。此外，在上述的实施例中，作为色素板30、30A和30B，采用包含不可逆性感温材料的光学构件，所述不可逆性感温材料为自身的光学特性（颜色、光反射率、吸光率）根据周围的温度变化而发生变化并且维持变化后的光学特性的材料。可是，作为色素板30、30A和30B，也可以采用包含功能性色素材料的光学构件，所述功能性色素材料为在被暴露于存在特定的气体的环境、规定的湿度以上或不足规定的湿度的环境、接受紫外线的照射的环境、或接收规定照度以上的光的环境规定期间以上的情况或者接受到物理上的冲击的情况下自身的光学特性发生变化的材料。总之，RFID传感器标签200只要包含以下那样的构件、光传感器和通信控制部即可。即，构件（30、30A和30B）包含光学特性（颜色、光反射率、吸光率等）根据周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的光学特性的、功能性色素材料。光传感器（105、LR）被设置为具有光接收部（LR）且经由了构件的光被入射到该光接收部，并且，对入射到该光接收部的光的照度（Y）进行检测。通信控制部（CNT、CNTa、104）发送表示由光传感器检测出的照度的信息（IL）。附图标记的说明10RFID芯片1030、30A、30B色素板100、100A通信电路105光传感器108发光元件200RFID传感器标签CNT、CNTa控制部EM发光部LR光接收部。

权利要求：1.一种通信装置，其特征在于，具有：构件，包含光学特性根据周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的所述光学特性的、功能性色素材料；光传感器，被设置为具有光接收部且经由了所述构件的光被入射到所述光接收部，并且，对入射到所述光接收部的光的照度进行检测；以及通信控制部，发送信息，所述信息表示由所述光传感器检测出的所述照度。2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，包含电源电路，所述电源电路基于接收到的无线高频功率来生成电源电压，所述光传感器和所述通信控制部接收由所述电源电路生成的所述电源电压来进行工作。3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，所述周围的环境为温度环境，所述功能性色素材料为在所述周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时颜色发生变化、在所述颜色的变化后不管所述周围的温度都维持变化后的颜色的状态的、不可逆性的感温材料，在所述光传感器中，针对所述功能性色素材料的所述变化后的颜色的波长的、所述照度的检测灵敏度与针对所述功能性色素材料的变化前的颜色的波长的、所述照度的检测灵敏度不同。4.根据权利要求1~3的任一项所述的通信装置，其特征在于，包含存储器，所述存储器存储有表示基准照度的信息，所述通信控制部基于对由所述光传感器检测出的所述照度与在所述存储器中存储的所述基准照度的大小进行比较后的比较结果，发送表示是否在所述环境发生了变化的环境变化信息。5.根据权利要求1~4的任一项所述的通信装置，其特征在于，在入射到所述光接收部的光的路径中设置有对特定的波长范围外的光的透射进行抑制的光学滤波器。6.根据权利要求1~5的任一项所述的通信装置，其特征在于，在所述构件中包含照射光的发光元件。7.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，在所述构件中包含照射光的发光元件，所述构件包含：在所述周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时光反射率发生变化、在所述光反射率的变化后不管所述周围的温度都维持变化后的所述光反射率的状态的、所述功能性色素材料。8.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，在所述构件中包含照射光的发光元件，所述构件包含：在所述周围的温度以规定的温度阈值为界发生了变化时吸光率发生变化、在所述吸光率的变化后不管所述周围的温度都维持变化后的所述吸光率的状态的、所述功能性色素材料。9.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，设置有反射板，所述反射板将在由所述发光元件照射到所述构件的光之中透射了所述构件的光朝向所述构件反射。10.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，设置有遮光板，所述遮光板阻止从所述发光元件照射出的光以外的光入射到所述光传感器。11.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，所述周围的环境为：存在特定的气体的环境、规定的湿度以上或不足规定的湿度的湿度环境、接受紫外线的照射的环境、接收规定照度以上的光的环境、或者接受物理上的冲击的环境。12.一种环境变化的感测方法，对周围的环境的变化进行感测，所述感测方法的特征在于，对经由了构件的光的照度进行检测，所述构件包含功能性色素材料，所述功能性色素材料为光学特性根据所述周围的环境的变化而发生变化并且维持变化后的所述光学特性的材料；基于检测出的所述照度与基准照度的大小的比较结果来感测所述环境的变化。

百度查询： 拉碧斯半导体株式会社 通信装置以及环境变化的感测方法

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