JP2003333770A - エネルギー変換蓄積回路 - Google Patents

エネルギー変換蓄積回路

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JP2003333770A
JP2003333770A JP2002141932A JP2002141932A JP2003333770A JP 2003333770 A JP2003333770 A JP 2003333770A JP 2002141932 A JP2002141932 A JP 2002141932A JP 2002141932 A JP2002141932 A JP 2002141932A JP 2003333770 A JP2003333770 A JP 2003333770A
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JP2002141932A
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Toshihiko Ishiyama
俊彦 石山
Yasumichi Kanai
康通 金井
Junichi Owaki
純一 大脇
Masato Mino
正人 三野
Masafumi Shimizu
雅史 清水
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波エネルギーの蓄積を可能ならしめて、
その蓄積エネルギーを電源として使用できるようにす
る。 【解決手段】 超音波を受信して該受信した超音波のエ
ネルギーを自ら電気エネルギーに変換する発電回路10
と、該発電回路10からの電気的出力を整流する整流回
路20と、該変換回路20からの電気エネルギーを蓄積
する蓄積回路30とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信した超音波エ
ネルギーを電気エネルギーに変換して蓄積するエネルギ
ー変換蓄積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、待機中の状態をリモコン(リモー
トコントローラ)による信号の送信によって起動するシ
ステムが、VTR(ビデオテープレコーダ)、TV(テ
レビジョン受像機)等などに搭載され、システムの利便
性を増している。ここで、リモコンによる信号の送信に
よって起動するシステムとは、電波、赤外線、超音波等
の無線式媒体によって信号を送信し、受信センサでその
信号を感知し、感知した信号をもとにシステムを待機状
態から動作状態へと起動するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
システムにおいて問題となるのは、待機時の電力消費で
ある。例えば、待機状態のTVを赤外線式リモコンによ
って起動するためには、TVの受信センサが常時赤外線
を受け付けることができる状態にしておく必要があり、
このためには受信センサを含む受信回路を常時動作状態
にしておく必要がある。
【0004】しかし、受信回路を常時動作状態にしてお
くと、受信回路における消費電力が大きくなる。例え
ば、小型乾電池を電源として動作させるシステムの場合
は受信回路の消費電力のため電池寿命が極めて短くな
り、また、二次電池を電源として動作させるシステムの
場合は受信回路の電力消費のために二次電池を頻繁に充
電する必要がある。
【0005】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、受信した超音波エネルギーの
蓄積を可能ならしめ、その蓄積エネルギーを電源として
使用できるようにして、前記した問題を解決したエネル
ギー変換蓄積回路を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる発明
は、超音波を受信して該受信した超音波のエネルギーを
自ら電気エネルギーに変換する発電手段および該発電手
段からの電気的出力を整流する整流手段からなる変換手
段と、該変換手段からの電気エネルギーを蓄積する蓄積
手段とを具備することを特徴とするエネルギー変換蓄積
回路とした。
【0007】請求項2にかかる発明は、請求項1に記載
のエネルギー変換蓄積回路において、前記整流手段が少
なくとも1個のダイオードで構成された整流回路からな
ることを特徴とするエネルギー変換蓄積回路とした。
【0008】請求項3にかかる発明は、請求項1に記載
のエネルギー変換蓄積回路において、前記整流手段がダ
イオードを4個使用したダイオードブリッジ整流回路か
らなることを特徴とするエネルギー変換蓄積回路とし
た。
【0009】請求項4にかかる発明は、請求項1、2又
は3に記載のエネルギー変換蓄積回路において、前記蓄
積手段がキャパシタからなることを特徴とするエネルギ
ー変換蓄積回路とした。
【0010】請求項5にかかる発明は、請求項1、2、
3又は4に記載のエネルギー変換蓄積回路において、前
記変換手段が前記発電手段で発電された電圧を昇圧して
前記整流手段に伝達する昇圧手段を具備することを特徴
とするエネルギー変換蓄積回路とした。
【0011】請求項6にかかる発明は、請求項5に記載
のエネルギー変換蓄積回路において、前記昇圧手段がト
ランスで構成されていることを特徴とするエネルギー変
換蓄積回路とした。
【0012】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]図1は第1
の実施の形態のエネルギー変換蓄積回路の原理構成を示
すブロック図である。10は超音波を受信して自ら電気
エネルギーに変換する発電回路、20はこの発電回路1
0で発電した交流電力を直流電力に整流する整流回路、
30はこの整流回路20で直流化された電気エネルギー
を蓄積する蓄積手段である。発電回路10と整流回路2
0はエネルギー変換手段を構成する。ここでは、発電回
路10で超音波が受信されるとそこで電気エネルギーに
変換され、さらに整流回路20で直流に変換されてか
ら、蓄積手段30に蓄積される。
【0013】図2は図1のエネルギー変換蓄積回路を具
体化した構成を示す回路図である。ここでは、発電回路
10として超音波センサ11を使用し、整流回路20と
してVf=0.4Vの低電圧ドロップ信号処理用ダイオ
ード21を用い、蓄積回路30として1個のキャパシタ
31を用いている。よって、超音波が到来すると、超音
波センサ31によってそれが受信されて電気エネルギー
に変換され、さらにダイオード21で直流に変換されて
から、キャパシタ31に蓄積される。
【0014】図3は図1のエネルギー変換蓄積回路を別
に具体化した構成を示す回路図である。ここでは、発電
回路10として超音波センサ11を使用し、整流回路2
0としてVf=0.4Vの低電圧ドロップ信号処理用ダ
イオード21を4個使用したダイオードブリッジ整流回
路22を用い、蓄積回路30として1個のキャパシタ3
1を用いている。よって、超音波が到来すると、超音波
センサ11によってそれが受信されて電気エネルギーに
変換され、さらにダイオードブリッジ整流回路22によ
る全波整流で高効率に直流に変換されてから、キャパシ
タ31に蓄積される。
【0015】図4は図1におけるエネルギー変換蓄積回
路の応用例を示す図で、電源を持たない回路で構成され
た負荷回路40を接続した構成を示すブロック図であ
る。このように、負荷回路40として電源を持たない回
路を使用しても、蓄積回路30に蓄積された電気エネル
ギーにより負荷回路40を駆動させることができる。
【0016】図5は図3におけるエネルギー変換蓄積回
路の応用例を示す図で、キャパシタ31の負荷側に、待
機状態にある他の回路を起動するトリガ用負荷回路50
を接続した構成を示す回路図である。トリガ用負荷回路
50は、電源51、トリガ回路52、および電源51と
トリガ回路52の間を接続するスイッチング素子として
のMOSFET53からなる回路である。
【0017】ここでは、超音波が到来する以前は、キャ
パシタ31に電荷は充電されずMOSFET53は遮断
状態にあるので、電源51から電流は流れない。つま
り、トリガ回路52の待機状態では消費電力がゼロであ
る。次に、超音波が到来すると、超音波センサ11によ
ってそれが受信されて電気エネルギーに変換され、さら
にダイオードブリッジ整流回路22による全波整流で高
効率に直流に変換されてから、キャパシタ31に蓄積さ
れる。このキャパシタ31の電圧はMOSFET53の
ゲートに印加されているので、その電圧がMOSFET
53の閾値を越えるとそのMOSFET53が導通して
電源51からトリガ回路52に電源供給が行われ、トリ
ガ回路52が駆動されて待機状態にある回路(図示せ
ず)が動作を開始する。
【0018】[第2の実施形態]図6は高電圧を得るこ
とができるようにした第2の実施形態のエネルギー変換
蓄積回路の原理構成を示すブロック図である。ここで
は、図1に示した第1の実施形態のエネルギー変換蓄積
回路の発電回路10と整流回路20の間に、昇圧回路6
0を介在させている。つまり、エネルギー変換手段を、
発電回路10、昇圧回路60および整流回路20から構
成している。よって、発電回路10で超音波が受信され
るとそこで交流電圧に変換され、その電圧が昇圧回路6
0によって高圧に変換され、さらに整流回路20で直流
に変換されてから、蓄積回路30に蓄積される。このた
め、蓄積回路30には高電圧が蓄積される。
【0019】図7は図6におけるエネルギー変換蓄積回
路を具体化した構成を示す回路図である。ここでは、発
電回路10として超音波センサ11を使用し、昇圧回路
60として巻線比が1:2の昇圧トランス61を使用
し、整流回路20としてVf=0.4Vの低電圧ドロッ
プ信号処理用ダイオード21を4個使用したダイオード
ブリッジ整流回路22を用い、蓄積回路30として1個
のキャパシタ31を用い、負荷として電源を持たない負
荷回路40を用いている。
【0020】よって、超音波が到来すると、超音波セン
サ11によってそれが受信されて交流電圧に変換され、
それが昇圧トランス61によって2倍の電圧に昇圧さ
れ、さらにダイオードブリッジ整流回路22による全波
整流で高効率に高い直流電圧に変換されてから、キャパ
シタ31に蓄積される。キャパシタ31に蓄積された電
気エネルギーは負荷回路40に供給される。このように
して、負荷回路40が高い電圧を必要とする場合であっ
ても、それに対応することができる。
【0021】図8は図6におけるエネルギー変換蓄積回
路を別に具体化した構成を示す回路図である。ここで
は、発電回路10として超音波センサ11を使用し、昇
圧回路60として巻線比が1:2の昇圧トランス61を
使用し、整流回路20としてVf=0.4Vの低電圧ド
ロップ信号処理用ダイオード21を4個使用したダイオ
ードブリッジ整流回路22を用い、蓄積回路30として
1個のキャパシタ31を用い、負荷として電源51、ト
リガ回路52、それら電源51およびトリガ回路52の
間を接続するスイッチング素子としてのMOSFET5
3からなるトリガ用負荷回路50を用いている。
【0022】よって、超音波が到来すると、超音波セン
サ11によってそれが受信されて交流電圧に変換され、
それが昇圧トランス61によって2倍の電圧に昇圧さ
れ、さらにダイオードブリッジ整流回路22による全波
整流で高効率に高い直流電圧に変換されてから、キャパ
シタ31に蓄積される。このキャパシタ31の電圧はM
OSFET53のゲートに印加されているので、その電
圧がMOSFET53の閾値を越えるとそのMOSFE
T53が導通して電源51からトリガ回路52に電源供
給が行われ、トリガ回路52が駆動されて待機状態にあ
る回路(図示せず)が動作を開始する。このように、M
OSFET53の閾値が高い場合であっても、キャパシ
タ31に蓄積された高電圧によりトリガ用負荷回路50
を駆動させることができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明は、変換手段によっ
て超音波エネルギーを直流の電気エネルギーに変換しこ
れを蓄積手段に蓄積するものである。このため、この蓄
積した電気エネルギーを他の回路の電源として利用した
り、あるいは待機状態にある受信回路の起動トリガ用と
して使用することができ、後者の場合には待機状態にあ
る受信回路の消費電力を大幅に低減させることができる
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態のエネルギー変換蓄
積回路の原理構成を示すブロック図である。
【図2】 図1の構成を具体化したエネルギー変換蓄積
回路の回路図である。
【図3】 図1の構成を別に具体化したエネルギー変換
蓄積回路の回路図である
【図4】 図1のエネルギー変換蓄積回路の電源を持た
ない負荷回路への応用例を示すブロックである。
【図5】 図3のエネルギー変換蓄積回路のトリガ用負
荷回路への応用例を示す回路図である。
【図6】 第2の実施形態のエネルギー変換蓄積回路の
原理構成を示すブロック図である。
【図7】 図6の構成を具体化したエネルギー変換蓄積
回路の回路図である。
【図8】 図6の構成を別に具体化したエネルギー変換
蓄積回路の回路図である。
【符号の説明】
10:発電回路、11:超音波センサ 20:整流回路、21:ダイオード、22:ダイオード
ブリッジ整流回路 30:蓄積回路、31:キャパシタ 40:電源を持たない負荷回路 50:トリガ用負荷回路、51:電源、52:トリガ回
路、53:MOSFET 60:昇圧回路、61:昇圧トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大脇 純一 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 三野 正人 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 清水 雅史 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波を受信して該受信した超音波のエネ
    ルギーを自ら電気エネルギーに変換する発電手段および
    該発電手段からの電気的出力を整流する整流手段からな
    る変換手段と、該変換手段からの電気エネルギーを蓄積
    する蓄積手段とを具備することを特徴とするエネルギー
    変換蓄積回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のエネルギー変換蓄積回路
    において、 前記整流手段は、少なくとも1個のダイオードで構成さ
    れた整流回路からなることを特徴とするエネルギー変換
    蓄積回路。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のエネルギー変換蓄積回路
    において、 前記整流手段は、ダイオードを4個使用したダイオード
    ブリッジ整流回路からなることを特徴とするエネルギー
    変換蓄積回路。
  4. 【請求項4】請求項1、2又は3に記載のエネルギー変
    換蓄積回路において、 前記蓄積手段は、キャパシタからなることを特徴とする
    エネルギー変換蓄積回路。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3又は4に記載のエネルギ
    ー変換蓄積回路において、 前記変換手段は、前記発電手段で発電された電圧を昇圧
    して前記整流手段に伝達する昇圧手段を具備することを
    特徴とするエネルギー変換蓄積回路。
  6. 【請求項6】請求項5に記載のエネルギー変換蓄積回路
    において、 前記昇圧手段は、トランスで構成されていることを特徴
    とするエネルギー変換蓄積回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354888A (ja) * 2004-05-12 2005-12-22 Seiko Instruments Inc 電波発電回路
CN101789635A (zh) * 2010-01-22 2010-07-28 李畅 基于红外线遥控的零功耗安全待机电源控制装置

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