JP2003111312A - 電波電源システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信した電磁波を電気信号に変換して蓄電す
ることができ、蓄電機能を利用して低消費電力型端末装
置等の電源に使用できる電波電源システムを提供する。 【解決手段】 電波電源システム２１０は、特定の周波
数の電波を電気信号に変換するアンテナ１０と、コイル
１１及びコンデンサ１２からなりアンテナにより電波か
ら電気信号に変換される信号を、特定の周波数の信号を
抽出するように同調する同調回路Ａ１と、ダイオードブ
リッジ２１からなり同調回路Ａ１により得られた電気信
号を整流し起電力として出力する整流回路Ｂ１と、蓄電
可能な２次電池３１からなる蓄電回路Ｃ１とを備えて構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低消費電力型端末
装置等に電源を供給する電波電源システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機等の小型・軽量の携帯無線端
末では、バッテリパックを着脱可能とし、通常のバッテ
リでは、待ち受け時間や通話時間が十分にとれない場合
には、交換して大型のバッテリを用いるようにしたもの
がある。

【０００３】また、特開平６−１４４８０号公報及び特
開平８−３４０２８５号公報には、送信機と受信機から
なり、受信機側の状態を送信機側にフィードバックし、
受信電力を安定に保つ無線電力送電装置が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、小型電子機
器や携帯端末は、内蔵バッテリの電力で駆動するものが
殆どである。電源を必要としない電子機器として、鉱石
ラジオがよく知られている。鉱石ラジオは、電磁波に同
調し電気信号に変換し、電気信号を直接イヤホンに供給
し音に変換する。また、携帯電話機等のアンテナに接続
し、受信あるいは通話中に発光して電磁波が出ているこ
とを目視できる玩具がある。

【０００５】また、電子機器は、小型・軽量化・低消費
電力化しており、太陽電池を電源とする電卓や時計等の
小型で低消費電力型端末装置が実現され、電池を交換す
ることなく利用できる端末装置が普及してきている。し
かし、太陽電池は特殊な部品であり、製品に採用する場
合には高価な部品となることに加え、製品の形状も光を
十分受けられる装置の表面又は前面に配置する必要があ
り、デザイン的にも制約が伴う。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、受信した電磁波を電気信号に変換して
蓄電することができ、蓄電機能を利用して低消費電力型
端末装置等の電源に使用できる電波電源システムを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電波電源システ
ムは、電波を電源に変換し、電子機器の電源として使用
可能な電波電源システムであって、特定の周波数の電波
を電気信号に変換するアンテナと、前記アンテナにより
電波から電気信号に変換される信号を、特定の周波数の
信号を抽出するように同調する同調回路と、前記同調回
路により得られた電気信号を整流し起電力として出力す
る整流回路と、前記整流回路により整流された起電力を
蓄電する蓄電回路とを備えることを特徴としている。

【０００８】このように構成された本発明の電波電源シ
ステムは、電波を受けそれを電気信号に変換し電源とし
て利用することができ、得られた起電力を蓄電回路で貯
めておくことで電子機器使用時に電源を安定供給するこ
とができる。

【０００９】また、前記整流回路の後段に、過大な起電
力の発生を制限する電圧制限手段をさらに備えること
で、整流回路から得られる起電力の電圧が電磁波の強度
や周波数により変動するために蓄電回路や電子機器に過
大な電圧が供給されてしまうことを防止することができ
る。

【００１０】また、より好ましい具体的な態様として
は、前記電圧制限手段は、ダイオード（例えば、ツェナ
ーダイオード、ＬＥＤ）の順方向電圧降下電圧を利用す
るものであってもよい。

【００１１】さらに、本発明の電波電源システムは、前
記同調回路の同調周波数を可変する同調周波数可変手段
と、得られた電源電圧に基づいて、最適な電源電圧が得
られるように前記同調周波数可変手段の同調周波数を可
変するフィードバック制御を行う制御手段とを備えるこ
とで、さらに安定した電力を利用することができる。

【００１２】さらに、本発明の電波電源システムは、予
備電源と、得られた電源電圧に基づいて、前記蓄電回路
からの電源供給と前記予備電源からの電源供給とを切替
える切替制御手段とを備えることで、さらに安定した電
力を利用することができる。

【００１３】また、前記アンテナは、前記電子機器内の
電子部品基板上の導電体パターンにより形成するもので
あることで、別途アンテナ部品を追加する必要がなく、
またアンテナとの接続のためのコネクタ等の部品も必要
なくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な電波電源システムの実施の形態について詳
細に説明する。

【００１５】第１の実施の形態 図１は、本発明の第１の実施の形態の電波電源システム
を備える電子装置の構成を示す図である。図１におい
て、電子装置１００は、電源を供給する電源機能部２０
０、電子装置の全体を制御するＣＰＵ等からなる中央演
算部１１０、中央演算部１１０により実行されるプログ
ラムやデータを記憶するＲＯＭ・ＲＡＭ等からなる記憶
部１２０、データを入力するための各キー等からなる入
力部１３０、及びデータを出力するためのＬＣＤ等から
なる出力部１４０を備えて構成される。

【００１６】電源機能部２００は、電波を電源として使
用する電源システム２１０と、電源システム２００から
の電源を、中央演算部１１０からのコントロールを受け
て必要な時に必要な電圧を、中央演算部１１０、記憶部
１２０及び出力部１４０に供給する制御を行う電源コン
トロール機能部２５０とから構成されている。

【００１７】電源システム２１０は、特定の周波数に同
期し、特定の周波数の電磁波を電気信号に変換するアン
テナ２１１を備える同調回路２２０と、同調回路２２０
により得られた電気信号を整流する整流回路２３０と、
整流回路２３０より得られた起電力の電圧を蓄電する蓄
電回路２４０とを備えて構成される。

【００１８】図２は、上記電波電源システム２１０の具
体的な構成を示す回路図である。図２において、電波電
源システム２１０は、アンテナ１０と、コイル１１及び
コンデンサ１２からなる同調回路Ａ１と、ダイオードブ
リッジ２１からなる整流回路Ｂ１と、蓄電可能な２次電
池３１からなる蓄電回路Ｃ１とを備えて構成される。４
０は、図１の電源コントロール機能部２５０を含む端末
装置（電子装置）であり、端末装置４０は、例えば電
卓、時計等の低消費電力型端末装置である。

【００１９】アンテナ１０は、導電性の銅線等で作られ
ており、特定の周波数の電磁波の波長に応じた長さに調
整されて構成される。アンテナ１０は、例えば電子機器
内の基板上の銅箔パターンにより形成される。

【００２０】同調回路Ａ１は、コイル１１とコンデンサ
１２からなるＬＣ並列共振回路を形成し、特定の周波数
の電磁波に同調する時定数となるように構成されてい
る。同調回路Ａ１は、特定の周波数の電磁波を電気信号
に変換するアンテナ１０に接続され、特定の周波数の電
磁波に同調し電圧を励起する。

【００２１】アンテナ１０により電磁波から電気信号に
変換された信号から、コイル１１及びコンデンサ１２か
らなる同調回路Ａ１により特定の周波数の電気信号を抽
出することで、効率良く電波を電気信号に変換できる。
複数の電磁波が重積しているとそれぞれの電磁波の位相
のズレにより電気信号が相殺されて大きな電圧を得られ
ないことになるが、本実施の形態では、あらかじめ受信
すべき特定の周波数の電磁波に合わせて同調回路Ａ１が
構成されている。

【００２２】また、同調回路を多段構成にすれば、さら
に同期する周波数帯域を狭めることができ、電波が重積
する可能性を減少させることが可能になるが、通過する
回路が多くなり電気信号が弱まることになる。このた
め、同調回路Ａ１は、目的の電磁波の状況に応じ最も効
率良く電気エネルギを獲得できる構成となっている。

【００２３】図２では、アンテナ１０、コイル１１及び
コンデンサ１２から同調回路Ａ１を構成しており、同調
回路Ａ１の両端に励起された交流波形の電気信号を、ダ
イオードブリッジ２１からなる整流回路Ｂ１で整流して
直流電源とする。整流回路Ｂ１は、全波整流を行うダイ
オードブリッジ２１で構成しているが、電磁波の強度に
よる電源供給能力と、電子装置の消費電力によりダイオ
ードの数を減らした半波整流等でも実現できる。

【００２４】整流回路Ｂ１で生成された直流電源は電波
の状態により供給量が不安定なため、２次電池３１で構
成された蓄電回路Ｃ１を通し、蓄電回路Ｃ１で安定化し
た上で電子装置の電源として使用する。

【００２５】以上説明したように、本実施の形態に係る
電波電源システム２１０は、特定の周波数の電波を電気
信号に変換するアンテナ１０と、コイル１１及びコンデ
ンサ１２からなりアンテナにより電波から電気信号に変
換される信号を、特定の周波数の信号を抽出するように
同調する同調回路Ａ１と、ダイオードブリッジ２１から
なり同調回路Ａ１により得られた電気信号を整流し起電
力として出力する整流回路Ｂ１と、蓄電可能な２次電池
３１からなる蓄電回路Ｃ１とを備えて構成したので、送
信機側は既存の放送やデータ通信用に使用されている電
波を利用し、送信側にフィードバックすることなく、受
信した電波を電気信号に変換して蓄電することができ、
蓄電機能を利用して低消費電力型端末装置４０の電源に
使用することができる。具体的には、以下のような効果
を得ることができる。

【００２６】現在、携帯電話機が普及しており、様々な
場所で２４時間利用できるようになってきている。ま
た、ＴＶ放送はもちろん、各種電波を利用した通信シス
テムが普及しており、通常の生活範囲内では、各種電波
が飛び回っている。本実施の形態の電波電源システムに
よれば、携帯電話機やデータ通信用に使用されている電
波を利用し、受信した電波から直流電源を得ることがで
き、蓄電機能を利用して安定化して端末装置に供給する
ことができる。

【００２７】また、太陽電池のような特殊で高価な部品
を使用せず、一般的に使用されているコイル／コンデン
サ／ダイオードといった部品を用いて構成できるので、
低コスト化を図ることができる。また、電波を電源に変
換するため、暗い環境においても利用可能である。さら
に、装置内部で電源供給回路を構成できるため外形形状
への制約も少なく、太陽電池の場合と同様に電池交換が
不要な端末装置を実現することができる。

【００２８】また、アンテナ１０を基板上の銅箔パター
ンで形成してもよい。このように構成すれば、中央演算
部１１０や記憶部１２０を搭載した基板上の周囲等に銅
箔パターンにてアンテナを実現することができるので、
別途アンテナ部品を追加する必要がなく、またアンテナ
との接続のためのコネクタ等の部品も不要になる。ま
た、基板上で実現できるために、デザインや形状的な制
約も少なくなり、小型／薄型化を行い易くなる。

【００２９】また、図１の電子装置１００の電波電源シ
ステム２１０を、電子装置本体から着脱可能な構成とし
てもよい。このように構成すれば、電子装置の電源とし
て、本電波電源システムを電池等からなる別の電源シス
テムと入替えることもでき、用途に応じた使用が可能に
なる。また、本電波電源システムを独立させることによ
り、身近な電波の送信源である携帯電話機に隣接して配
置し、蓄電しておくことができるようになる。

【００３０】第２の実施の形態 図３は、本発明の第２の実施の形態の電波電源システム
の具体的な構成を示す回路図であり、図１の電波電源シ
ステムに適用することができる。図２と同一構成部分に
は、同一符号を付して重複部分の説明は省略する。

【００３１】図３において、電波電源システムは、アン
テナ１０、コイル１１及びコンデンサ１２からなる同調
回路Ａ１と、ダイオードブリッジ２１からなる整流回路
Ｂ１と、ツェナーダイオード（定電圧ダイオード）４１
からなる電圧制限回路Ｄ１（電圧制限手段）と、蓄電可
能な２次電池３１からなる蓄電回路Ｃ１とを備えて構成
される。本実施の形態では、整流回路Ｂ１で生成された
直流電源に対して、ツェナーダイオード４１で構成され
た電圧制限回路Ｄ１をさらに設けている。

【００３２】電圧制限回路Ｄ１は、送信源に接近した場
合等、電波状態により強力な電磁波を受けたときに、整
流回路Ｂ１からの高電圧が蓄電回路Ｃ１や端末装置４０
に印加されて装置を破壊することがないようにするため
のもので、後段の回路に所定電圧以上の電圧が加わらな
いようにすることができる。

【００３３】このように、本実施の形態に係る電波電源
システムは、整流回路Ｂ１の後段に、過大な起電力の発
生を制限するツェナーダイオード４１からなる電圧制限
回路Ｄ１を設けているので、電波の強度や周波数の変動
による過大な起電力が発生することがあっても蓄電回路
Ｃ１や端末装置４０に過大な電圧が供給されてしまうこ
とを防止することができる。なお、電圧制限回路Ｄ１と
して、ツェナーダイオード４１の替わりにＬＥＤの順方
向電圧降下電圧を利用する態様でもよい。ＬＥＤの点灯
を装置外部より見ることができるように配置した場合、
電磁波強度が強い場合点灯するため、電磁波の強度を視
認することができ、また装置の蓄電機能に電気が蓄えら
れている状態であることが一目で分かる効果がある。

【００３４】第３の実施の形態 図４は、本発明の第３の実施の形態の電波電源システム
の具体的な構成を示す回路図であり、図１の電波電源シ
ステムに適用することができる。図３と同一構成部分に
は、同一符号を付して重複部分の説明は省略する。

【００３５】図４において、電波電源システムは、アン
テナ１０と、コイル１１及び外部から与えられる電圧に
より容量値が変化する可変容量ダイオード（以下、バリ
キャップという）１３（同調周波数可変手段）からなる
同調回路Ａ２と、ダイオードブリッジ２１からなる整流
回路Ｂ１と、ツェナーダイオード４１からなる電圧制限
回路Ｄ１と、ダイオード３２及び蓄電可能な２次電池３
１からなる蓄電回路Ｃ２とを備えて構成される。５０
は、前記図１の電源コントロール機能部２５０を含む端
末装置（電子装置）であり、端末装置５０は、例えば電
卓、時計等の低消費電力型端末装置である。また、端末
装置５０は、上記電波電源システムに対し、得られる電
源電圧より同調回路Ａ２の同調周波数を可変することに
より、安定した電源電圧を得られるフィードバック機能
部Ｅ１としての機能を有する。

【００３６】端末装置５０は、ＣＰＵ５１（制御手
段）、メモリ５２、Ａ／Ｄコンバータ５３、Ｄ／Ａコン
バータ５４、蓄電回路Ｃ２からの電力が供給される電源
５５、及び電源を所定電圧に変換して各部に供給する定
電圧回路５６を備えて構成される。ＣＰＵ５１は、メモ
リ５２に格納されたプログラム及びデータに従って、受
信電波から安定した電源電圧を得るためのフィードバッ
ク機能処理（図６及び図７により後述する）を実行す
る。また、メモリ５２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ又は電気的に
書換可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（electr
ically erasable programmable ROM）を用いる。

【００３７】本実施の形態では、図２及び図３の同調回
路Ａ１のコンデンサ１２を、外部から与えられる電圧に
より容量値が変化するバリキャップ１３に置き換えて同
調回路Ａ２を構成し、同調する電磁波の周波数はコイル
１１、バリキャップ１３の時定数により決定される。バ
リキャップ１３の容量は、電波電源システム外部のフィ
ードバック機能部Ｅ１から入力される電圧により容量を
可変でき、フィードバック機能部Ｅ１のＤ／Ａコンバー
タ５４より供給される電圧により同調する周波数を可変
できる。

【００３８】図５は、上記メモリ５２内のデータの例を
示す図である。図５に示すように、メモリアドレス
「１」〜「１１」に、バリキャップ印加電圧設定値と、
整流回路電圧読取値である電圧値が設定されている。図
５では、バリキャップ印加電圧の最小設定値は１．０Ｖ
でありこのときの整流回路電圧読取値は０．８Ｖ、また
バリキャップ印加電圧の最大設定値は２．０Ｖでありこ
のときの整流回路電圧読取値は１．６Ｖである。また、
バリキャップ印加電圧設定値のステップは０．１Ｖであ
り、メモリアドレス「１」〜「１１」で指定された設定
値に対応する制御信号がＤ／Ａコンバータ５４からバリ
キャップ１３の制御端子に供給される。

【００３９】図４に戻って、整流回路Ｂ１で生成された
直流電源は、ダイオード３２及び２次電池３１から構成
された蓄電回路Ｃ２を通し、ダイオード３２により逆流
防止され、２次電池３１で安定化した上で端末装置５０
の電源５５として使用される。

【００４０】本実施の形態では、整流回路Ｂ１で生成さ
れる直流電源の電圧をフィードバック機能部Ｅ１のＡ／
Ｄコンバータ５３により電圧値としてＣＰＵ５１で検知
できるようにする。ＣＰＵ５１は、Ｄ／Ａコンバータ５
４により同調回路Ａ２のバリキャップ１３に制御信号
（電圧）を与えて、バリキャップ１３の容量を可変し、
同調回路Ａ２により同調する周波数を可変する。

【００４１】ここで、Ａ／Ｄコンバータ５３及びＤ／Ａ
コンバータ５４は、定電圧回路５６により基準電圧が供
給され、該基準電圧との比較によりＡ／Ｄコンバータ５
３では、整流回路Ｂ１で生成される直流電源の電圧値を
読み取ることができ、またＤ／Ａコンバータ５４では、
同調回路Ａ２のバリキャップ１３に所定の電圧を供給す
ることができる。

【００４２】ＣＰＵ５１は、同調回路Ａ２のバリキャッ
プ１３に与えるアナログの電圧の値をＤ／Ａコンバータ
５４を通して順次変化させ、設定値に対する、整流回路
Ｂ１で得られた電圧をＡ／Ｄコンバータ５３を通して読
み込んだ電圧値の関係を一旦メモリ５２に記憶する。そ
して、一通り同調回路Ａ２のバリキャップ１３に与える
電圧の値を変化させた後、整流回路Ｂ１で得られた電圧
が最大であった設定値になるようにＤ／Ａコンバータ５
４を通してバリキャップ１３ヘ電圧値を設定する。

【００４３】また、ＣＰＵ５１は、整流回路Ｂ１で生成
される電圧を監視しておき、あらかじめ設定しておいた
電圧値以下になると、本フィードバック機能部Ｅ１によ
る制御を繰り返すことにより、より安定した電源を供給
できる電波電源システムを有する電子装置を実現する。

【００４４】以下、上述のように構成された電波電源シ
ステムの動作を説明する。図６及び図７は、電波電源シ
ステムのフィードバック機能の制御内容を示すフローチ
ャートであり、本フローは、端末装置５０のＣＰＵ５１
によるフィードバック機能部Ｅ１の処理として実行され
る。図中、Ｓはフローの各ステップを示す。

【００４５】まず、ステップＳ１で安定した電圧を得る
ための再設定を行う再設定電圧を設定する。ここでは、
再設定電圧を１．５Ｖとし、整流回路Ｂ１で生成される
電圧が１．５Ｖ以下になった場合に再設定を行うように
する。

【００４６】次いで、ステップＳ２でＤ／Ａコンバータ
５４を通してバリキャップ１３へ電圧値を設定する設定
最大値を２．０Ｖ、設定最小値を１．０Ｖ、可変ステッ
プ０．１Ｖとし、最初に設定する設定値を設定最小値の
１．０Ｖとすることと合わせてデータを記憶するアドレ
スを１に設定する。この例では設定電圧値がわかり易い
ように１．０Ｖから２．０Ｖで０．１Ｖステップとして
いるが、実際には使用するバリキャップの特性と目的と
する電磁波の状況に応じて適当な数値に調整される。

【００４７】次いで、ステップＳ３でＤ／Ａコンバータ
５４を通し、バリキャップ１３へ設定値の電圧を印加
し、ステップＳ４でＡ／Ｄコンバータ５３を通し、整流
回路Ｂ１で生成される直流電源の電圧値を読み取る。

【００４８】次いで、ステップＳ５で設定した電圧値
と、読み出した電圧値を図５に示すようにメモリ５２に
記憶するとともに、記憶後、次のデータを記憶するため
に設定値にステップ分を加算し、アドレスに１加算して
おく。

【００４９】ステップＳ６では、設定値を予定の設定最
大値と比較し、設定値が最大値以下であれば、上記ステ
ップＳ３に戻ってステップＳ３からステップＳ６を繰り
返す。

【００５０】上記ステップＳ６で設定値が設定最大値よ
り大きい場合は、ステップＳ７で図５に示すようにメモ
リ５２に記憶したデータを基に、整流回路Ｂ１で生成さ
れる直流電源の電圧値を比較し、最大となるメモリアド
レス「５」を選択する。そのときのバリキャップ印加電
圧設定値である１．４ＶをＤ／Ａコンバータ５４を通
し、バリキャップ１３へ印加することで最大の電力を供
給することが可能となる。

【００５１】次いで、ステップＳ８でＡ／Ｄコンバータ
５３を通し、整流回路Ｂ１で生成される直流電源の電圧
値を読み込み、ステップＳ９でステップＳ８で読み込ん
だ電圧値と上記ステップＳ１で設定した再設定電圧とを
比較する。

【００５２】読み込んだ電圧値が再設定値以上であれ
ば、上記ステップＳ８に戻ってステップＳ８からステッ
プＳ９を繰り返す。読み込んだ電圧値が再設定より小さ
くなった場合、上記ステップＳ２に戻って再設定を行
う。以上のフローを実行することにより、より安定な電
力を供給できる本発明を実施する。

【００５３】以上説明したように、本実施の形態に係る
電波電源システムは、バリキャップ１３を有する同調回
路Ａ２と、同調回路Ａ２の同調周波数を可変するフィー
ドバック制御を行うＣＰＵ５１（フィードバック機能部
Ｅ１）とを備え、得られる電源電圧に基づいて同調回路
Ａ２の同調周波数を可変する構成としたので、電波の周
波数又はその変動に合わせてより大きな電力が得られる
ように同調周波数を可変することができ、さらに安定し
た電力を利用することができる。

【００５４】第４の実施の形態 本実施の形態は、受信電波から電源を獲得する電波電源
システムと、独立の電池等で構成される予備電源を有
し、電波より獲得できる電力が少なく電子装置の動作が
維持できなくなる可能性が発生した場合、予備電源に切
り替え、端末装置（電子装置）にさらに安定した電力を
供給できるようにするものである。

【００５５】図８は、本発明の第４の実施の形態の電波
電源システムの具体的な構成を示す回路図であり、図１
の電波電源システムに適用することができる。図３及び
図４と同一構成部分には、同一符号を付して重複部分の
説明は省略する。

【００５６】図８において、電波電源システムは、アン
テナ１０、コイル１１及びコンデンサ１２からなる同調
回路Ａ１と、ダイオードブリッジ２１からなる整流回路
Ｂ１と、ツェナーダイオード４１からなる電圧制限回路
Ｄ１と、ダイオード３２及び蓄電可能な２次電池３１か
らなる蓄電回路Ｃ２とを備えて構成される。６０は、前
記図１の電源コントロール機能部２５０を含む端末装置
（電子装置）であり、端末装置６０は、例えば電卓、時
計等の低消費電力型端末装置である。また、端末装置６
０は、予備電源７０を有し、本電波電源システムより得
られる電源電圧の変化によりシステムの電源を電波電源
システムから得るのか、予備電源７０から得るのかを切
替える電源切替機能を有する。

【００５７】端末装置６０は、ＣＰＵ６１（切替制御手
段）、Ａ／Ｄコンバータ６２、蓄電回路Ｃ２からの電力
及び予備電源７０からの電力が供給され、これら電源を
切替える電源切替回路６３、及び電源切替回路６３から
の電源を所定電圧に変換して各部に供給する定電圧回路
６４を備えて構成される。ＣＰＵ６１は、メモリに格納
されたプログラム及びデータに従って、電源を切替える
予備電源切替処理（図９により後述する）を実行する。

【００５８】ＣＰＵ６１は、電源切替機能部Ｅ２とし
て、整流回路Ｂ１で生成される直流電源の電圧をＡ／Ｄ
コンバータ６２により電圧値として検知する。また、Ｃ
ＰＵ６１は、電源切替回路６３をコントロールすること
で電子装置の電源供給元を蓄電回路Ｃ２を通して供給す
る電波からの電源にするか予備電源からにするかを切替
える。ここで、Ａ／Ｄコンバータ６２は、定電圧回路６
４により基準電圧が供給され、基準電圧との比較により
整流回路Ｂ１で生成される直流電源の電圧値を読み取る
ことができる。

【００５９】ＣＰＵ６１は、整流回路Ｂ１で生成される
電圧を監視しておき、あらかじめ設定しておいた電圧値
以下になると、電源切替機能部Ｅ２により、予備電源７
０から電源を供給するように切替え、常に安定した電源
を供給できる電波電源システムを有する電子装置を実現
する。

【００６０】以下、上述のように構成された電波電源シ
ステムの動作を説明する。図９は、電波電源システムの
予備電源切替機能の制御内容を示すフローチャートであ
り、本フローは、端末装置６０のＣＰＵ６１による電源
切替機能部Ｅ２の処理として実行される。

【００６１】まず、ステップＳ１１で常に安定した電圧
で動作を開始する予備電源７０からの電源供給の状態で
スタートし、ステップＳ１２で電波電源システムから予
備電源に切替える切替え設定値を設定する。ここでは、
例えば１．６Ｖに設定する。

【００６２】次いで、ステップＳ１３でＡ／Ｄコンバー
タ６２を通し、整流回路Ｂ１で生成される直流電源の電
圧値を読み取り、ステップＳ１４で設定した切替設定電
圧値と読み出した電波電源の電圧値とを比較する。

【００６３】読み出した電圧値が切替設定値より小さい
場合は、電波より獲得できる電力が少なく電子装置の動
作が維持できなくなる可能性があると判断して上記ステ
ップＳ１１に戻って予備電源７０を使用する。

【００６４】読み出した電圧値が切替設定値以上であれ
ば、ステップＳ１５で電波電源システムに電源を切替え
て上記ステップＳ１３に戻り電波電源の電圧値を監視す
ることを継続する。

【００６５】以上説明したように、本実施の形態に係る
電波電源システムは、予備電源７０と、電源電圧の変化
によりシステムの電源を電波電源システムから得るのか
予備電源７０から得るのかを切替る電源切替回路６３と
を備え、ＣＰＵ６０（電源切替機能部Ｅ２）は、整流回
路Ｂ１から得られる起電力の電圧を検知し、電磁波から
の電源電圧が低下した場合に予備の電源回路７０に切替
える制御を行うので、さらに安定した電力を利用するこ
とができる。

【００６６】ここで、１チップＣＰＵ等におけるシステ
ムインテグレーション技術により、本システムの回路全
て又は部分を電子装置における中央演算部であるＣＰＵ
や記憶部であるメモリ等のＩＣ上で実現することも可能
である。例えば、同調回路Ａ１，Ａ２、電圧制限機能回
路Ｄ１、フィードバック機能部Ｅ１、電源切替機能部Ｅ
２などを１つのＩＣ上に全て又は一部部分を形成する構
成としてもよい。このように、ＩＣ上に本システムの全
てまたは部分を形成するようにすれば、さらなる小型
化、薄型化、及び低コスト化が可能になる。

【００６７】なお、上記各実施の形態に係る電波電源シ
ステムでは、端末装置の電源部に適用した例であるが、
電子装置に電源を供給する、あるいは電源を補助するも
のであればどのような装置に用いてもよく、また、上記
装置に付加された電卓・時計等の電源として利用できる
ことは言うまでもない。

【００６８】また、上記各実施の形態では、電波電源シ
ステムの名称を用いているが、これは説明の便宜上であ
り、例えば電力供給装置、電源装置等でもよく、また、
端末装置等の一部に組み込まれたものであってもよい。
さらに、上記電波電源システムを構成する同調回路、整
流回路、蓄電回路等の種類、数などは上述した各実施の
形態に限られない。

【００６９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、受信した電磁波を電気信号に変換して蓄電すること
ができ、蓄電機能を利用して低消費電力型端末装置等の
電源に使用することができる。

【００７０】また、太陽電池のような高価で特殊な部品
を用いることなく汎用の電子部品を使用して構成するこ
とができ、低コスト化、製品の小型化／軽量化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電波電源システム
を備える電子装置の構成を示す図である。

【図２】本実施の形態の電波電源システムの具体的な構
成を示す回路図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の電波電源システム
の具体的な構成を示す回路図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態の電波電源システム
の具体的な構成を示す回路図である。

【図５】本実施の形態の電波電源システムを備える端末
装置のメモリ内のデータの例を示す図である。

【図６】本実施の形態の電波電源システムのフィードバ
ック機能の制御内容を示すフローチャートである。

【図７】本実施の形態の電波電源システムのフィードバ
ック機能の制御内容を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第４の実施の形態の電波電源システム
の具体的な構成を示す回路図である。

【図９】本実施の形態の電波電源システムの予備電源切
替機能の制御内容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ アンテナ １１ コイル １２ コンデンサ １３ バリキャップ（同調周波数可変手段） ２１ ダイオードブリッジ ３１ ２次電池 ３２ ダイオード ４０，５０，６０ 端末装置（電子装置） ４１ ツェナーダイオード（定電圧ダイオード） ５１ ＣＰＵ（制御手段） ５２ メモリ ５３，６２ Ａ／Ｄコンバータ ５４ Ｄ／Ａコンバータ ５５ 電源 ５６ 定電圧回路 ６１ ＣＰＵ（切替制御手段） ６３ 電源切替回路 ６４ 定電圧回路 ７０ 予備電源 １００ 電子装置 １１０ 中央演算部 １２０ 記憶部 １３０ 入力部 １４０ 出力部 ２００ 電源機能部 ２１０ 電源システム ２２０ 同調回路 ２３０ 整流回路 ２４０ 蓄電回路 ２５０ 電源コントロール機能部 Ａ１，Ａ２ 同調回路 Ｂ１ 整流回路 Ｃ１，Ｃ２ 蓄電回路 Ｄ１ 電圧制限回路（電圧制限手段） Ｅ１ フィードバック機能部 Ｅ２ 電源切替機能部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波を電源に変換し、電子機器の電源と
   して使用可能な電波電源システムであって、 特定の周波数の電波を電気信号に変換するアンテナと、 前記アンテナにより電波から電気信号に変換される信号
   を、特定の周波数の信号を抽出するように同調する同調
   回路と、 前記同調回路により得られた電気信号を整流し起電力と
   して出力する整流回路と、 前記整流回路により整流された起電力を蓄電する蓄電回
   路とを備えることを特徴とする電波電源システム。
2. 【請求項２】 前記整流回路の後段に、過大な起電力の
   発生を制限する電圧制限手段をさらに備えることを特徴
   とする請求項１記載の電波電源システム。
3. 【請求項３】 前記電圧制限手段は、ダイオードの順方
   向電圧降下電圧を利用することを特徴とする請求項２記
   載の電波電源システム。
4. 【請求項４】 さらに、前記同調回路の同調周波数を可
   変する同調周波数可変手段と、 得られた電源電圧に基づいて、最適な電源電圧が得られ
   るように前記同調周波数可変手段の同調周波数を可変す
   るフィードバック制御を行う制御手段とを備えることを
   特徴とする請求項１記載の電波電源システム。
5. 【請求項５】 さらに、予備電源と、 得られた電源電圧に基づいて、前記蓄電回路からの電源
   供給と前記予備電源からの電源供給とを切替える切替制
   御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の電波
   電源システム。
6. 【請求項６】 前記アンテナは、前記電子機器内の電子
   部品基板上の導電体パターンにより形成することを特徴
   とする請求項１記載の電波電源システム。