JP5569087B2 - Wireless communication device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信装置、及び電子機器に関する。   The present invention relates to a wireless communication device and an electronic device.

私たちの身の回りで用いられる様々な電子機器は、動作するときに機器外に放射される電力が発生している。例えば、多くの電子機器について、機器動作時に電力の漏洩が発生している。この漏洩電力は、各国で許容される値が規定されている場合があるが、依然規定内の電力は漏洩している可能性があった。   Various electronic devices used around us generate electric power that is radiated outside the devices when they operate. For example, in many electronic devices, power leakage occurs during device operation. The leakage power may have a value that is allowed in each country, but there is still a possibility that the leakage power still leaks.

また、意図的に放射されている電力も存在する。例えば、意図的に放射されている電力の例としては、無線通信装置において送信アンテナがデータの送信を行うときに放射する放射電力が挙げられる。一般的に、無線送信用のアンテナは、通信相手となる装置がどの位置にいたとしても相手装置と通信することができるように、全ての方向に電力を放射している（例えば特許文献１）。   There is also power that is intentionally radiated. For example, as an example of the power that is intentionally radiated, there is a radiated power that is radiated when a transmission antenna transmits data in a wireless communication apparatus. Generally, an antenna for wireless transmission radiates power in all directions so that it can communicate with a partner device regardless of the position of the device as a communication partner (for example, Patent Document 1). .

特開２００９−２１８０７号公報JP 2009-21807 A

しかし、従来電子機器から放射される電力は、利用されることなく無駄に捨て去られていた。特に、無線送信用のアンテナから放射される電力は、全ての方向に電力を放射しているが、通信相手装置の方向以外に放射された電力は無駄となっているという問題があった。   However, conventionally, the electric power radiated from the electronic device has been wasted without being used. In particular, the power radiated from the antenna for wireless transmission radiates power in all directions, but there is a problem that power radiated in directions other than the direction of the communication counterpart device is wasted.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、放射電力を回収して有効に活用することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、及び電子機器を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved wireless communication apparatus capable of recovering radiated power and effectively utilizing it, And providing an electronic device.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、無線でデータを送信する無線通信アンテナと、上記無線通信アンテナがデータを送信するために放射する放射電力のうち、上記送信のために用いられない電力を回収する電力回収アンテナと、上記電力回収アンテナにより回収された電力を直流電力に変換する整流回路と、を有する、無線通信装置が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a wireless communication antenna that transmits data wirelessly and a radiated power that is radiated to transmit data by the wireless communication antenna for the transmission. There is provided a wireless communication device including a power recovery antenna that recovers power that is not used for a power supply, and a rectifier circuit that converts the power recovered by the power recovery antenna into DC power.

また、上記無線通信アンテナは、受信用の無線通信アンテナと、送受信用の無線通信アンテナと、を含み、上記送受信用の無線通信アンテナが送信動作時に、上記受信用の無線通信アンテナが上記電力回収アンテナとして用いられるように制御する制御部をさらに有してもよい。   The radio communication antenna includes a radio communication antenna for reception and a radio communication antenna for transmission / reception. When the radio communication antenna for transmission / reception is in transmission operation, the radio communication antenna for reception receives the power recovery. You may further have a control part controlled to be used as an antenna.

また、上記無線通信アンテナにより送信又は受信される信号を処理する通信処理部と、上記受信用の無線通信アンテナが上記通信処理部と上記整流回路とのうちいずれかと接続されるように切替えるスイッチと、をさらに有し、上記制御部は、上記スイッチを上記受信用の無線通信アンテナと上記整流回路とが接続されるように上記スイッチを制御することによって、上記受信用の無線通信アンテナが上記電力回収アンテナとして用いられるように制御してもよい。   A communication processing unit that processes a signal transmitted or received by the wireless communication antenna; and a switch that switches the reception wireless communication antenna to be connected to either the communication processing unit or the rectifier circuit. The control unit controls the switch so that the radio communication antenna for reception and the rectifier circuit are connected to each other so that the radio communication antenna for reception has the power. You may control so that it may be used as a collection | recovery antenna.

また、上記電力回収アンテナは、上記無線通信アンテナの用いる複数の送信周波数に対応して、複数の電力回収アンテナがそれぞれ異なる周波数の電力を回収してもよい。   Further, the power recovery antenna may recover power of different frequencies corresponding to a plurality of transmission frequencies used by the wireless communication antenna.

また、上記整流回路から出力される電力により発光する発光部をさらに有し、上記無線通信アンテナが送信動作中であることを示してもよい。   Moreover, it may further include a light emitting unit that emits light by the electric power output from the rectifier circuit, and may indicate that the wireless communication antenna is performing a transmission operation.

また、上記整流回路から出力される電力を充電する薄膜リチウム二次電池をさらに有してもよい。   Moreover, you may further have a thin film lithium secondary battery which charges the electric power output from the said rectifier circuit.

また、上記電力回収アンテナは、上記無線通信装置の表面に塗布されたカーボンナノチューブにより形成されるアンテナであってもよい。   The power recovery antenna may be an antenna formed of carbon nanotubes applied to the surface of the wireless communication device.

また、上記電力回収アンテナは、メタマテリアルにより形成される小型アンテナであってもよい。   The power recovery antenna may be a small antenna formed of a metamaterial.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線通信装置の有する無線通信アンテナがデータを送信するために放射する放射電力のうち、上記送信のために用いられない電力を回収する電力回収アンテナと、上記電力回収アンテナにより回収された電力を直流電力に変換する整流回路と、を有する、電子機器が提供される。   In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, the radiated power radiated to transmit data by the wireless communication antenna of the wireless communication device is not used for the transmission. An electronic device is provided that includes a power recovery antenna that recovers power and a rectifier circuit that converts the power recovered by the power recovery antenna into DC power.

また、上記電子機器は、上記無線通信装置と共に用いられる機器であってよい。   The electronic device may be a device used with the wireless communication device.

また、上記電子機器は、上記無線通信装置の拡張機器としてのクレードルであり、上記整流回路から出力される電力は、上記無線通信装置の駆動電力の一部として用いられてよい。   The electronic device may be a cradle as an extension device of the wireless communication device, and the power output from the rectifier circuit may be used as part of the driving power of the wireless communication device.

また、上記電子機器は、上記無線通信装置と無線で接続される入力装置であり、上記整流回路から出力される電力は、上記入力装置の駆動電力の一部として用いられてよい。   The electronic device may be an input device that is wirelessly connected to the wireless communication device, and the power output from the rectifier circuit may be used as part of the driving power of the input device.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電子機器であり、上記電子機器が動作するときに外部に漏洩する電力を回収する電力回収アンテナと、上記電力回収アンテナにより回収された電力を直流電力に変換する整流回路と、を有する、電子機器が提供される。   In order to solve the above-mentioned problem, according to another aspect of the present invention, there is provided a power recovery antenna that is an electronic device and recovers power leaked to the outside when the electronic device operates, and the power recovery antenna There is provided an electronic device having a rectifier circuit that converts the electric power recovered by DC into DC power.

以上説明したように本発明によれば、放射電力を回収して有効に活用することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、及び電子機器を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a new and improved wireless communication apparatus and electronic device that can recover and effectively use radiated power.

第１の実施形態に係る無線通信装置の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the radio | wireless communication apparatus which concerns on 1st Embodiment. 同実施形態にかかる無線通信装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the radio | wireless communication apparatus concerning the embodiment. カーボンナノチューブによる電力回収アンテナを用いる無線通信装置の構造を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the radio | wireless communication apparatus using the electric power collection | recovery antenna by a carbon nanotube. 電力回収アンテナの配置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of arrangement | positioning of an electric power collection | recovery antenna. 同実施形態の変形例にかかる無線通信装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the radio | wireless communication apparatus concerning the modification of the embodiment. 回収電力のシミュレーションにおけるアンテナ配置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the antenna arrangement | positioning in simulation of collect | recovered electric power. 図６の平面図の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the top view of FIG. 図６の平面図の側面図である。It is a side view of the top view of FIG. 無線通信アンテナと第１の電力回収アンテナの間の空間損失のシミュレーション値を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation value of the space loss between a radio | wireless communication antenna and a 1st electric power collection | recovery antenna. 無線通信アンテナと第２の電力回収アンテナの間の空間損失のシミュレーション値を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation value of the space loss between a radio | wireless communication antenna and a 2nd electric power collection | recovery antenna. 第２の実施形態に係る無線通信装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the radio | wireless communication apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 同実施形態に係る無線通信装置の制御動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a control operation of the wireless communication apparatus according to the embodiment. 第３の実施形態に係る無線通信装置及び電子機器の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the radio | wireless communication apparatus and electronic device which concern on 3rd Embodiment. 同実施形態に係る無線通信装置及び電子機器の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the radio | wireless communication apparatus and electronic device which concern on the embodiment. 第４の実施形態に係る無線通信装置及び電子機器の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the radio | wireless communication apparatus and electronic device which concern on 4th Embodiment. 同実施形態に係る無線通信装置及び電子機器の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the radio | wireless communication apparatus and electronic device which concern on the embodiment. 第５の実施形態に係る電子機器の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electronic device which concerns on 5th Embodiment. 従来の無線通信装置の概要についての説明図である。It is explanatory drawing about the outline | summary of the conventional radio | wireless communication apparatus.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後にハイフンを介して異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて電力回収アンテナ１０４−Ａ、電力回収アンテナ１０４−Ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、電力回収アンテナ１０４−Ａ、電力回収アンテナ１０４−Ｂなどを特に区別する必要が無い場合には、単に電力回収アンテナ１０４と称する。   Further, in the present specification and drawings, a plurality of components having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different alphabets through hyphens after the same reference numerals. For example, a plurality of configurations having substantially the same functional configuration are distinguished as necessary, such as a power recovery antenna 104-A and a power recovery antenna 104-B. However, when it is not necessary to particularly distinguish each of a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given. For example, when there is no need to particularly distinguish the power recovery antenna 104-A, the power recovery antenna 104-B, etc., they are simply referred to as the power recovery antenna 104.

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態 The description will be made in the following order.
1. 1. First embodiment 2. Second embodiment 3. Third embodiment 4. Fourth embodiment Fifth embodiment

＜１．第１の実施形態＞
［概要］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の概要について、図１８の従来の例と比較をしながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の概要を示す説明図である。 <1. First Embodiment>
[Overview]
First, with reference to FIG. 1, the outline of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in comparison with the conventional example of FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overview of a wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.

まず、図１８に示されるように、無線通信装置９００は、通信相手装置８００に対してデータを送信する際に、無線通信アンテナ９２８から電力を放射している。このとき、無線通信装置９００は、通信相手装置８００がどの位置に存在しているとしても通信相手装置８００と通信することができるように全方位へ向けて電力を放射している。ここで放射された電力は、通信相手装置８００にデータを送信するために用いられる電力以外は、無駄に捨て去られていた。   First, as illustrated in FIG. 18, the wireless communication device 900 radiates power from the wireless communication antenna 928 when transmitting data to the communication partner device 800. At this time, wireless communication apparatus 900 radiates power in all directions so that communication partner apparatus 800 can communicate with communication partner apparatus 800 regardless of the position of communication partner apparatus 800. The power radiated here was discarded in vain except for the power used to transmit data to the communication partner device 800.

そこで、図１に示される本実施形態に係る無線通信装置１００は、利用されることなく無駄に捨て去られていた電力を回収するための電力回収アンテナ１０４と整流回路１０８とを有する。電力回収アンテナ１０４は、無線通信アンテナ１２８からの放射電力を回収することのできる位置であって、通信相手装置８００と無線通信アンテナ１２８との間の通信性能の劣化を引き起こさないようにある程度無線通信アンテナ１２８と離れた位置に配置されることが好ましい。   Therefore, the wireless communication device 100 according to the present embodiment illustrated in FIG. 1 includes a power recovery antenna 104 and a rectifier circuit 108 for recovering power that has been wasted and discarded without being used. The power recovery antenna 104 is a position where the radiated power from the wireless communication antenna 128 can be recovered, and wireless communication is performed to some extent so as not to cause deterioration in communication performance between the communication partner device 800 and the wireless communication antenna 128. It is preferable that the antenna 128 be disposed away from the antenna 128.

［機能構成］
このような無線通信装置１００の機能構成について、次に図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置１００の機能構成を示すブロック図である。 [Function configuration]
Next, the functional configuration of the wireless communication apparatus 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

無線通信装置１００は、無線通信機能を有する装置であり、本実施形態においては、ノートＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。しかし、無線通信装置１００は、無線通信機能を有する装置であればその種類は問わない。例えば、無線通信装置１００は、アクセスポイント、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ａｃｃｅｓｓ）カード、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの装置であってよい。   The wireless communication device 100 is a device having a wireless communication function, and in the present embodiment, is a notebook PC (Personal Computer). However, the type of the wireless communication device 100 is not limited as long as the device has a wireless communication function. For example, the wireless communication device 100 includes an access point, a wireless LAN (Local Area Access) card, a mobile phone, a PDA (Personal Data Assistance), a PHS (Personal Handyphone System), a portable music playback device, a portable video processing device, a mobile phone. It may be a device such as a game machine.

無線通信装置１００は、電力回収アンテナ１０４と、整流回路１０８と、電力利用部１１２と、制御部１１６と、電力供給部１２０と、通信処理部１２４と、無線通信アンテナ１２８とを主に有する。   The wireless communication device 100 mainly includes a power recovery antenna 104, a rectifier circuit 108, a power usage unit 112, a control unit 116, a power supply unit 120, a communication processing unit 124, and a wireless communication antenna 128.

電力回収アンテナ１０４は、空中に放射された電力を回収するアンテナであり、無線通信アンテナ１２８がデータを送信するために放射する放射電力のうち、データの送信のために用いられない電力を回収する機能を有する。電力回収アンテナ１０４は、かかる機能のために、無線通信アンテナ１２８が放射する放射電力の一部を受信することのできる位置であって、無線通信アンテナ１２８のデータ送信のための通信性能に影響を与えない位置に配置されることが望ましい。また、電力回収アンテナ１０４は、無線通信アンテナ１２８よりも通信性能は劣っていてもよい。電力回収アンテナ１０４は、回収する電力の放射源である無線通信アンテナ１２８と同じ筐体に設置されるため、放射源との距離はある程度の範囲内であることが想定されるためである。   The power recovery antenna 104 is an antenna that recovers power radiated in the air, and recovers power that is not used for data transmission among radiated power radiated to transmit data by the wireless communication antenna 128. It has a function. Because of this function, the power recovery antenna 104 is a position where a part of the radiated power radiated by the wireless communication antenna 128 can be received and affects the communication performance of the wireless communication antenna 128 for data transmission. It is desirable to arrange in a position that does not give. Further, the power recovery antenna 104 may have inferior communication performance than the wireless communication antenna 128. This is because the power recovery antenna 104 is installed in the same casing as the radio communication antenna 128 that is a radiation source of the power to be collected, and therefore the distance from the radiation source is assumed to be within a certain range.

また、電力回収アンテナ１０４は、装置全体のサイズを変更せずに筐体内部に設置されることが好ましい。特に無線通信装置１００が携帯型の装置である場合には、無線通信装置１００の筐体サイズの小型化が望まれる傾向にある。このため、電力回収アンテナ１０４は小型のアンテナであって、現在の無線通信装置１００においてデッドスペースとなっている空間に配置されることが好ましい。例えば、電力回収アンテナ１０４は、メタマテリアルにより形成される小型アンテナであってよい。また、電力回収アンテナ１０４は、カーボンナノチューブにより形成された小型アンテナであってよい。電力回収アンテナ１０４がカーボンナノチューブにより形成される場合には、電力回収アンテナ１０４は、無線通信装置１００の表面に塗布されてもよい。この場合、無線通信装置１００の筐体表面の塗装色と同色で、電力回収アンテナ１０４の存在が目立たないように形成することができる。   Further, the power recovery antenna 104 is preferably installed inside the housing without changing the size of the entire apparatus. In particular, when the wireless communication device 100 is a portable device, there is a tendency for a reduction in the housing size of the wireless communication device 100. For this reason, the power recovery antenna 104 is a small antenna and is preferably disposed in a space that is a dead space in the current wireless communication device 100. For example, the power recovery antenna 104 may be a small antenna formed of a metamaterial. Further, the power recovery antenna 104 may be a small antenna formed of carbon nanotubes. When the power recovery antenna 104 is formed of carbon nanotubes, the power recovery antenna 104 may be applied to the surface of the wireless communication device 100. In this case, it can be formed in the same color as the paint color of the housing surface of the wireless communication device 100 so that the presence of the power recovery antenna 104 is not noticeable.

ここで、図３を参照しながら、電力回収アンテナ１０４としてカーボンナノチューブにより形成された小型アンテナを用いる場合の構造の一例について説明する。図３は、カーボンナノチューブにより形成されるアンテナを用いる場合の無線通信装置１００内部の構造を示す概略図である。図３に示されるように、無線通信装置１００は、表筐体１５２表面に塗布されたカーボンナノチューブ１６２により小型アンテナが形成されている。そして、カーボンナノチューブが塗布された無線通信装置１００の表筐体１５２は、部分的に肉厚が薄くなっており、メッキ処理がなされている（部分断面拡大図１５０参照）。このとき、肉厚が薄くされた部分の厚みは、０．３ｍｍ未満であることが好ましい。メッキ処理は、例えば、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）工法、あるいは、ＬＤＳ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）工法にて形成される。そして、メッキ金属１６４と、整流回路へと接続される同軸ケーブル１７０の芯線１７２とは、はんだ又は導電性接着剤、或いは、同軸ケーブル１７０の先端に接続されたコネクタを介して接続される。なお、このとき部分断面拡大図１５０は、概要を示すための図であるため、各要素を強調して図示しているが、実際には、カーボンナノチューブ１６２の厚みは、無線通信装置１００の表筐体１５２及び裏筐体１５４等に比べて十分に薄い。   Here, an example of a structure in the case of using a small antenna formed of carbon nanotubes as the power recovery antenna 104 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing an internal structure of the wireless communication device 100 when an antenna formed of carbon nanotubes is used. As shown in FIG. 3, in the wireless communication device 100, a small antenna is formed by the carbon nanotubes 162 applied to the surface of the front housing 152. And the front housing | casing 152 of the radio | wireless communication apparatus 100 with which the carbon nanotube was apply | coated is partially thinned, and the plating process is made | formed (refer partial enlarged view 150). At this time, the thickness of the thinned portion is preferably less than 0.3 mm. The plating process is formed by, for example, a MID (Mold Injection Device) method or an LDS (Laser Direct Structure) method. The plated metal 164 and the core wire 172 of the coaxial cable 170 connected to the rectifier circuit are connected via solder or a conductive adhesive or a connector connected to the tip of the coaxial cable 170. At this time, the partial cross-sectional enlarged view 150 is a diagram for illustrating the outline, and thus, each element is emphasized. However, in actuality, the thickness of the carbon nanotube 162 is the table of the wireless communication device 100. It is sufficiently thin compared to the case 152, the back case 154, and the like.

かかる構造により、無線通信装置１００の表面に塗布されたカーボンナノチューブ１６２が受信した信号は、カーボンナノチューブ１６２からメッキ金属１６４へと容量結合により伝達され、メッキ金属１６４から同軸ケーブル１７０の芯線１７２を伝達し、整流回路へと伝わる。   With this structure, a signal received by the carbon nanotube 162 applied to the surface of the wireless communication device 100 is transmitted from the carbon nanotube 162 to the plated metal 164 by capacitive coupling, and transmitted from the plated metal 164 to the core wire 172 of the coaxial cable 170. To the rectifier circuit.

電力回収アンテナ１０４は、図４に示されるように、無線通信装置１００の表示装置と筐体との間の薄スペース、及び、キーボードが設置された本体側の筐体の空きスペースに複数設置されてよい。このとき、無線通信アンテナ１２８の通信性能に影響を与えない位置であることが好ましい。電力回収アンテナ１０４は、無線通信アンテナ１２８の用いる送信周波数に対応した周波数の電力を回収することができるように設計される。このとき、電力回収アンテナ１０４が複数設置される場合には、無線通信アンテナ１２８が用いる複数の送信周波数に対応して、複数の電力回収アンテナ１０４がそれぞれ異なる周波数の電力を回収するように設計されてもよい。例えば、無線通信アンテナ１２８がＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＷＷＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、及び、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ａｃｃｅｓｓ）（２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ）に対応している場合には、それぞれの周波数に応じて４種類の電力回収アンテナ１０４が設置されてよい。   As shown in FIG. 4, a plurality of power recovery antennas 104 are installed in a thin space between the display device and the housing of the wireless communication device 100 and an empty space in the housing on the main body side where the keyboard is installed. It's okay. At this time, a position that does not affect the communication performance of the wireless communication antenna 128 is preferable. The power recovery antenna 104 is designed to recover power having a frequency corresponding to the transmission frequency used by the wireless communication antenna 128. At this time, when a plurality of power recovery antennas 104 are installed, the plurality of power recovery antennas 104 are designed to recover power of different frequencies corresponding to the plurality of transmission frequencies used by the wireless communication antenna 128. May be. For example, the wireless communication antenna 128 is compatible with WiMAX (World Wide Interoperability for Microwave Access), WWAN (Wireless Wide Area Network), and WLAN (Wireless Local Area Access) (GHS 4). Depending on the frequency, four types of power recovery antennas 104 may be installed.

整流回路１０８は、電力回収アンテナ１０４が回収した電力を、直流電力に変換する機能を有する回路である。整流回路１０８は、変換後の直流電力を電力利用部１１２に入力する。   The rectifier circuit 108 is a circuit having a function of converting the power recovered by the power recovery antenna 104 into DC power. The rectifier circuit 108 inputs the converted DC power to the power usage unit 112.

電力利用部１１２は、電力回収アンテナ１０４により回収された電力を利用して消費する機能を有する。例えば、電力利用部１１２は、整流回路１０８から出力される電力により発光する発光部であってもよい。例えば発光部は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子を用いて構成される。かかる発光部を有することにより、無線通信アンテナ１２８が送信動作中であることを示すことができる。すなわち、電力回収アンテナ１０４が電力を回収するのは、無線通信アンテナ１２８の送信放射電力であるところ、発光部が発光するのは無線通信アンテナ１２８が送信動作を行う時だからである。   The power use unit 112 has a function of consuming using the power collected by the power collection antenna 104. For example, the power use unit 112 may be a light emitting unit that emits light by the power output from the rectifier circuit 108. For example, the light emitting unit is configured by using a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode). By having such a light emitting unit, it can be shown that the wireless communication antenna 128 is performing a transmission operation. That is, the power recovery antenna 104 recovers the power because of the transmission radiated power of the wireless communication antenna 128, and the light emitting unit emits light when the wireless communication antenna 128 performs a transmission operation.

制御部１１６は、各種プログラムに従って無線通信装置１００全体の動作を制御する制御装置、或いは演算処理装置である。制御部１１６は、無線通信装置１００内の各部の動作を制御する。   The control unit 116 is a control device or an arithmetic processing device that controls the operation of the entire wireless communication device 100 according to various programs. The control unit 116 controls the operation of each unit in the wireless communication device 100.

電力供給部１２０は、無線通信装置１００の各部に電力を供給する。例えば、電力供給部は、商用電源からＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）アダプタを介して変換された直流電力を無線通信装置１００の各部に供給する。あるいは、電力供給部１２０は、二次電池から電力を取得して無線通信装置１００の各部に電力を供給してもよい。   The power supply unit 120 supplies power to each unit of the wireless communication device 100. For example, the power supply unit supplies DC power converted from a commercial power source via an AC (Alternating Current) adapter to each unit of the wireless communication device 100. Alternatively, the power supply unit 120 may acquire power from the secondary battery and supply power to each unit of the wireless communication device 100.

通信処理部１２４は、制御部１１６の制御に応じて、送信データ又は受信データの信号処理を行う処理部である。通信処理部１２４は、例えば無線信号を受信するときには、無線通信アンテナ１２８より受信された無線信号をダウンコンバージョンし、ビット列に変換することにより各種データフレームを復号する無線インタフェース部と、無線インタフェース部から供給される各種データフレームに誤りがないことを確認する伝送処理部と、伝送処理部から供給される各種データフレームおよびデータパケットを解析するデータ処理部との機能を含む。通信処理部１２４に含まれる無線インタフェース部と伝送処理部とデータ処理部とは、無線信号を送信するときには以下のように動作する。まずデータ処理部により各種データフレーム又はデータパケットが生成され、伝送処理部は、生成されたパケットに対して各種データヘッダ及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などの誤り検出符号の付加などの処理を行う。そして、無線インタフェース部は受け取ったデータから搬送波の周波数帯の変調信号を生成して無線通信アンテナ１２８から無線信号として送信させる。   The communication processing unit 124 is a processing unit that performs signal processing of transmission data or reception data under the control of the control unit 116. For example, when receiving a wireless signal, the communication processing unit 124 down-converts the wireless signal received from the wireless communication antenna 128 and converts it into a bit string, thereby decoding the various data frames from the wireless interface unit. It includes functions of a transmission processing unit for confirming that there are no errors in the various data frames supplied, and a data processing unit for analyzing the various data frames and data packets supplied from the transmission processing unit. The wireless interface unit, the transmission processing unit, and the data processing unit included in the communication processing unit 124 operate as follows when transmitting a wireless signal. First, various data frames or data packets are generated by the data processing unit, and the transmission processing unit performs processing such as adding various data headers and error detection codes such as FCS (Frame Check Sequence) to the generated packets. Then, the wireless interface unit generates a modulated signal in the frequency band of the carrier wave from the received data and transmits the modulated signal from the wireless communication antenna 128 as a wireless signal.

無線通信アンテナ１２８は、無線でデータを送信及び受信する機能を有するアンテナ装置である。本実施形態においては、この無線通信アンテナ１２８が送信動作を行うときに放射する放射電力のうち、データの送信に用いられない電力が、電力回収アンテナ１０４によって回収および再利用される。   The wireless communication antenna 128 is an antenna device having a function of transmitting and receiving data wirelessly. In the present embodiment, of the radiated power radiated when the wireless communication antenna 128 performs a transmission operation, power that is not used for data transmission is recovered and reused by the power recovery antenna 104.

また、無線通信装置１００は、図５に示されるように、図２の構成に加えて二次電池１１０をさらに有するものであってもよい。二次電池１１０は、整流回路１０８から出力される電力を充電し、電力利用部１１２が電力を必要とするときに電力利用部１１２に電力を供給する。かかる構成により、電力回収アンテナ１０４により回収された電力は、回収された時点で消費されずとも、一度二次電池１１０に蓄えられた後に任意のタイミングで電力を消費することができるようになる。よって、上述の電力利用部１１２としてＬＥＤを用いる場合に、ＬＥＤの発光により無線通信アンテナ１２８が送信動作中であることを示すためには、二次電池を介さずに直接ＬＥＤと接続する方が簡易な構成によりかかる目的を達成することができる。   Further, as shown in FIG. 5, the wireless communication device 100 may further include a secondary battery 110 in addition to the configuration of FIG. 2. The secondary battery 110 charges the power output from the rectifier circuit 108 and supplies power to the power usage unit 112 when the power usage unit 112 requires power. With this configuration, the power collected by the power collection antenna 104 can be consumed at an arbitrary timing after being stored in the secondary battery 110 once, even if it is not consumed at the time of collection. Therefore, when an LED is used as the power utilization unit 112 described above, in order to indicate that the wireless communication antenna 128 is performing a transmission operation by light emission from the LED, it is better to connect directly to the LED without using a secondary battery. Such a purpose can be achieved with a simple configuration.

［シミュレーションモデル］
次に、図６〜図１０を参照しながら、無線通信装置１００の電力回収アンテナ１０４が回収する電力のシミュレーションモデルについて説明する。本シミュレーションにおいては、図６に示すように無線通信装置１００の表示装置側筐体の上端には無線通信装置１２８が配置され、表示装置と筐体との間の空間に第１の電力回収アンテナ１０４−Ａが配置され、表示装置側筐体の下部の空間には第２の電力回収アンテナ１０４−Ｂが配置される。図６は、無線通信装置１００のアンテナ配置を説明するための平面図であり、図７は、図６の一部拡大図であり、図８は、図６の側面図である。 [Simulation model]
Next, a simulation model of power collected by the power collection antenna 104 of the wireless communication apparatus 100 will be described with reference to FIGS. In this simulation, as shown in FIG. 6, a wireless communication device 128 is arranged at the upper end of the display device side housing of the wireless communication device 100, and the first power recovery antenna is installed in the space between the display device and the housing. 104-A is arrange | positioned and the 2nd electric power collection | recovery antenna 104-B is arrange | positioned in the space below the display apparatus side housing | casing. 6 is a plan view for explaining the antenna arrangement of the wireless communication apparatus 100, FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG. 6, and FIG. 8 is a side view of FIG.

無線通信アンテナ１２８のサイズは、長さ９４ｍｍ、幅１．０ｍｍないし１．５ｍｍ、高さ１０ｍｍ、導体の厚みは０．１ｍｍである。また、第１の電力回収アンテナ１０４−Ａのサイズは、長さ８７ｍｍ、幅５ｍｍ、高さ１ｍｍ、導体の厚みは０．１ｍｍである。また、第２の電力回収アンテナ１０４−Ｂのサイズは、長さ８７ｍｍ、幅１．５ｍｍ、高さ１ｍｍ、導体の厚みは０．１ｍｍである（図７参照）。無線通信アンテナ１２８ならびに第２の電力回収アンテナ１０４−Ｂは、グランド板の周囲に形成される。このグランド板のサイズは、横２９７ｍｍ、縦１７９ｍｍ、厚さ１．５ｍｍである。一方、第１の電力回収アンテナ１０４−Ａは、グランド板面上に高さ１．０ｍｍのスペースを持って配置されている。   The wireless communication antenna 128 has a length of 94 mm, a width of 1.0 mm to 1.5 mm, a height of 10 mm, and a conductor thickness of 0.1 mm. The first power recovery antenna 104-A has a length of 87 mm, a width of 5 mm, a height of 1 mm, and a conductor thickness of 0.1 mm. The second power recovery antenna 104-B has a length of 87 mm, a width of 1.5 mm, a height of 1 mm, and a conductor thickness of 0.1 mm (see FIG. 7). The wireless communication antenna 128 and the second power recovery antenna 104-B are formed around the ground plate. The size of the ground plate is 297 mm wide, 179 mm long, and 1.5 mm thick. On the other hand, the first power recovery antenna 104-A is disposed on the ground plate surface with a space having a height of 1.0 mm.

かかる条件のアンテナを用いて、無線通信アンテナ１２８からの出力を１Ｗ（３０ｄＢｍ）としたときの無線通信アンテナ１２８と第１の電力回収アンテナ１０４−Ａとの間の結合特性（Ｓ２1）のシミュレーション結果を示した図が図９である。かかるシミュレーション結果より、８５０ＭＨｚにおける無線通信アンテナ１２８と第１の電力回収アンテナ１０４−Ａとの間のＳ２１の値は、−２５．６ｄＢである。従って、第１の電力回収アンテナ１０４−Ａにおける受信電力は、３０−２５．６＝−４．４ｄＢｍ＝２．８ｍＷである。   A simulation result of the coupling characteristic (S21) between the wireless communication antenna 128 and the first power recovery antenna 104-A when the output from the wireless communication antenna 128 is 1 W (30 dBm) using the antenna under such conditions. FIG. 9 is a diagram showing the above. From the simulation result, the value of S21 between the wireless communication antenna 128 and the first power recovery antenna 104-A at 850 MHz is −25.6 dB. Accordingly, the received power at the first power recovery antenna 104-A is 30-25.6 = −4.4 dBm = 2.8 mW.

同様に、無線通信アンテナ１２８からの出力を１Ｗ（３０ｄＢｍ）としたときの無線通信アンテナ１２８と第２の電力回収アンテナ１０４−Ｂとの間の結合特性（Ｓ３1）のシミュレーション結果を示した図が図１０である。かかるシミュレーション結果より、８５０ＭＨｚにおける無線通信アンテナ１２８と第２の電力回収アンテナ１０４−Ｂとの間のＳ３１の値は、−１６．４ｄＢである。従って、第２の電力回収アンテナ１０４−Ｂにおける受信電力は、３０−１６．４＝１３．６ｄＢｍ＝２２．９ｍＷである。   Similarly, a diagram showing a simulation result of the coupling characteristic (S31) between the wireless communication antenna 128 and the second power recovery antenna 104-B when the output from the wireless communication antenna 128 is 1 W (30 dBm). FIG. From the simulation result, the value of S31 between the wireless communication antenna 128 and the second power recovery antenna 104-B at 850 MHz is −16.4 dB. Therefore, the received power at the second power recovery antenna 104-B is 30-16.4 = 13.6 dBm = 22.9 mW.

以上説明してきたシミュレーションの結果より、本実施形態において想定している電力回収アンテナ１０４によりＬＥＤを発光させる程度の電力を回収できることがわかった。特に、電力回収アンテナ１０４が複数設置されることにより、シミュレーション結果よりも大きな電力を回収できる可能性がある。   From the simulation results described above, it has been found that the power recovery antenna 104 assumed in the present embodiment can recover power enough to cause the LED to emit light. In particular, by installing a plurality of power recovery antennas 104, there is a possibility that power larger than the simulation result can be recovered.

＜２．第２の実施形態＞
［機能構成］
次に、図１１を用いて本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置２００の機能構成について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る無線通信装置２００の機能構成を示すブロック図である。 <2. Second Embodiment>
[Function configuration]
Next, the functional configuration of the wireless communication apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention will be described using FIG. FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the wireless communication apparatus 200 according to the second embodiment.

本実施形態に係る無線通信装置２００は、２×３ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）システムを想定している。すなわち、無線通信装置２００は、データを送信するときには２本のアンテナを用い、データを受信するときには３本のアンテナを用いる。通常２×３ＭＩＭＯシステムを採用する無線通信装置は、無線通信に用いるための３本のアンテナを有しているが、データを送信するときには２本のアンテナしか用いられないため、利用されない１本のアンテナがある。   The wireless communication apparatus 200 according to the present embodiment assumes a 2 × 3 MIMO (Multiple Input Multiple Output) system. That is, radio communication apparatus 200 uses two antennas when transmitting data, and uses three antennas when receiving data. Normally, a wireless communication apparatus that employs a 2 × 3 MIMO system has three antennas for use in wireless communication. However, only two antennas are used when transmitting data, and thus one wireless communication apparatus that is not used. There is an antenna.

そこで、無線通信装置２００は、この送信時に利用されない１本のアンテナを電力回収アンテナとして用いることにより有効利用しようとするものである。このような機能を実現するための無線通信装置２００の機能構成は以下の通りである。   Therefore, the wireless communication device 200 intends to effectively use one antenna that is not used at the time of transmission as a power recovery antenna. The functional configuration of the wireless communication apparatus 200 for realizing such a function is as follows.

無線通信装置２００は、電力回収アンテナと無線通信アンテナのいずれとしても機能する兼用アンテナ２０４、整流回路２０８、電力利用部２１２、制御部２１６、電力供給部２２０、通信処理部２２４、無線通信アンテナ２２８−Ａ、無線通信アンテナ２２８−Ｂ、及び、スイッチ２３２を主に有する。   The wireless communication apparatus 200 includes a dual-purpose antenna 204 that functions as both a power recovery antenna and a wireless communication antenna, a rectifier circuit 208, a power utilization unit 212, a control unit 216, a power supply unit 220, a communication processing unit 224, and a wireless communication antenna 228. -A, mainly includes a wireless communication antenna 228-B and a switch 232;

ここで、整流回路２０８、電力利用部２１２、電力供給部２２０の基本的な機能については第１の実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。   Here, since the basic functions of the rectifier circuit 208, the power use unit 212, and the power supply unit 220 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted here.

兼用アンテナ２０４は、電力回収アンテナ及び無線通信アンテナとして機能する。具体的には、兼用アンテナ２０４は、無線通信アンテナ２２８がデータを送信しているときには電力回収アンテナとして機能し、無線通信アンテナ２２８がデータを受信しているときには、無線通信アンテナとして機能する。   The dual-purpose antenna 204 functions as a power recovery antenna and a wireless communication antenna. Specifically, the dual-purpose antenna 204 functions as a power recovery antenna when the wireless communication antenna 228 is transmitting data, and functions as a wireless communication antenna when the wireless communication antenna 228 is receiving data.

この兼用アンテナ２０４の機能を切替えるために、無線通信装置２００は、スイッチ２３２を有する。すなわち、スイッチ２３２は、制御部２１６からの制御に従って、無線通信アンテナ２２８が送信動作を行っているときには兼用アンテナ２０４と整流回路２０８とを接続する。また、スイッチ２３２は、無線通信アンテナ２２８が受信動作を行っているとき、若しくは非動作時には、制御部２１６からの制御に従って、兼用アンテナ２０４と通信処理部２２４とを接続するように切替動作を行う。   In order to switch the function of the dual-purpose antenna 204, the wireless communication apparatus 200 includes a switch 232. That is, the switch 232 connects the dual-purpose antenna 204 and the rectifier circuit 208 when the wireless communication antenna 228 performs a transmission operation according to the control from the control unit 216. Further, the switch 232 performs a switching operation so that the dual-purpose antenna 204 and the communication processing unit 224 are connected according to control from the control unit 216 when the wireless communication antenna 228 is performing a reception operation or is not operating. .

通信処理部２２４は、制御部２１６の制御に従って、データを送信する場合には無線通信アンテナ２２８−Ａ及び無線通信アンテナ２２８−Ｂを用いてデータを送信するための送信処理を行う。また、通信処理部２２４は、制御部２１６の制御に従って、データを受信する場合には無線通信アンテナ２２８−Ａ、無線通信アンテナ２２８−Ｂ、及び兼用アンテナ２０４を用いて受信された信号に対して受信処理を行う。   The communication processing unit 224 performs transmission processing for transmitting data using the wireless communication antenna 228-A and the wireless communication antenna 228-B when transmitting data according to the control of the control unit 216. In addition, the communication processing unit 224 operates on the signals received using the wireless communication antenna 228-A, the wireless communication antenna 228-B, and the dual-purpose antenna 204 when receiving data according to the control of the control unit 216. Perform reception processing.

［動作］
制御部２１６が制御する切替動作について、図１２に示す。図１２は、スイッチ切替動作を示すフローチャートである。 [Operation]
The switching operation controlled by the control unit 216 is shown in FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the switch switching operation.

まず、制御部２１６は、通信処理部２２４がデータ送信処理を行っているか否かを判断する（Ｓ１０３）。そして、データを送信している場合には、制御部２１６は、スイッチ２３２を整流回路２０８側に切替える（Ｓ１０６）。即ち、制御部２１６は、兼用アンテナ２０４と整流回路２０８が接続され、兼用アンテナ２０４が電力回収アンテナとして機能するように制御する。一方、ステップＳ１０３においてデータ送信中であると判断されなかった場合、つまりデータの受信動作中である場合、若しくは非動作状態である場合には、制御部２１６は、スイッチ２３２を通信処理部２２４側に切替える（Ｓ１０９）。即ち、制御部２１６は、兼用アンテナ２０４と通信処理部２２４とが接続され、兼用アンテナ１０４が無線通信アンテナとしてデータを受信するために用いられるように制御する。   First, the control unit 216 determines whether or not the communication processing unit 224 is performing data transmission processing (S103). When data is being transmitted, the control unit 216 switches the switch 232 to the rectifier circuit 208 side (S106). That is, the control unit 216 controls the dual antenna 204 and the rectifier circuit 208 to be connected so that the dual antenna 204 functions as a power recovery antenna. On the other hand, if it is not determined in step S103 that data is being transmitted, that is, if data is being received or is not operating, the control unit 216 sets the switch 232 to the communication processing unit 224 side. (S109). That is, the control unit 216 controls the dual-purpose antenna 204 and the communication processing unit 224 to be connected so that the dual-use antenna 104 is used as a wireless communication antenna for receiving data.

なお、ここでは制御部２１６は、無線通信アンテナ２２８の非動作時にはスイッチを通信処理部２２４側に切替えるように制御することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、制御部２１６は、無線通信アンテナ２２８の非動作時にはスイッチを整流回路２０８側に切替えるようにしてもよい。或いは、制御部２１６は、無線通信アンテナ２２８の非動作時には、スイッチを切替えず、その時点の状態のままとしてもよい。   Here, the control unit 216 controls to switch the switch to the communication processing unit 224 side when the wireless communication antenna 228 is not operating, but the present invention is not limited to such an example. For example, the control unit 216 may switch the switch to the rectifier circuit 208 side when the wireless communication antenna 228 is not operating. Alternatively, the control unit 216 may keep the current state without switching the switch when the wireless communication antenna 228 is not operating.

＜３．第３の実施形態＞
以上、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、無線通信装置が電力回収アンテナを有する実施の形態について説明してきた。しかし、本発明は、無線通信装置に限らず、無線通信装置と共に用いられる電子機器などに電力回収アンテナを設置し、無線通信装置が送信動作時に放射する放射電力の一部を回収してもよい。 <3. Third Embodiment>
As described above, in the first embodiment and the second embodiment, the embodiments in which the wireless communication apparatus has the power recovery antenna have been described. However, the present invention is not limited to a wireless communication device, and a power recovery antenna may be installed in an electronic device or the like used with the wireless communication device to recover a part of the radiated power radiated by the wireless communication device during transmission operation. .

例えば、図１３に示されるように、電力回収アンテナ３０４は、電子機器３００であるマウスに配置されてもよい。或いは、電力回収アンテナ３０４が配置される電子機器３００は、キーボードのような入力装置であってもよい。   For example, as illustrated in FIG. 13, the power recovery antenna 304 may be disposed on a mouse that is the electronic device 300. Alternatively, the electronic device 300 on which the power recovery antenna 304 is arranged may be an input device such as a keyboard.

無線通信装置６００がＰＣである場合に、電子機器３００が、無線通信装置６００と無線で接続される入力装置であると、電力回収アンテナ３０４を有する電子機器３００は、回収する対象となる電力を放射する無線通信アンテナ１２８とある程度の距離範囲内において用いられる可能性が非常に高いため好適である。電力回収アンテナ３０４が無線通信アンテナ１２８と別体の筐体に配置される場合には、このように、電力を回収することのできる範囲内において用いられる電子機器３００内に電力回収アンテナ３０４を配置することが重要である。   When the wireless communication device 600 is a PC, if the electronic device 300 is an input device that is wirelessly connected to the wireless communication device 600, the electronic device 300 having the power recovery antenna 304 supplies power to be recovered. This is preferable because it is highly likely to be used within a certain distance range from the radiating wireless communication antenna 128. When the power recovery antenna 304 is disposed in a separate housing from the wireless communication antenna 128, the power recovery antenna 304 is disposed in the electronic device 300 that is used within a range where power can be recovered as described above. It is important to.

また、電力回収アンテナ３０４は、無線通信装置６００が通信相手に向けて放射する電力については影響を与えない位置に配置されることが好ましい。通常、ノートＰＣにおいて、無線通信アンテナ６２８は、ノートＰＣを開いたときに、より高い位置となるよう配置されることが多い（図１３参照）。このため、通常、ノートＰＣの近傍において、机上などで用いられることの多い入力装置は、通信の妨げとなる位置で用いられる可能性が非常に低く、電力回収アンテナ３０４を配置する電子機器として好ましい。   In addition, the power recovery antenna 304 is preferably disposed at a position that does not affect the power that the wireless communication apparatus 600 radiates toward the communication partner. Usually, in a notebook PC, the wireless communication antenna 628 is often arranged to be at a higher position when the notebook PC is opened (see FIG. 13). For this reason, an input device that is often used on a desk or the like in the vicinity of a notebook PC is usually very unlikely to be used at a position that hinders communication, and is preferable as an electronic device in which the power recovery antenna 304 is disposed. .

［機能構成］
上記のように、電力回収アンテナ３０４を有する電子機器３００が無線通信装置６００と共に用いられる機器である場合の機能構成について、次に図１４を参照しながら説明する。図１４は、第３の実施形態に係る無線通信装置及び電子機器の構成を示すブロック図である。 [Function configuration]
As described above, a functional configuration when the electronic device 300 having the power recovery antenna 304 is a device used with the wireless communication apparatus 600 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a block diagram illustrating configurations of a wireless communication apparatus and an electronic device according to the third embodiment.

電子機器３００は、無線通信装置６００と共に用いられる機器である。例えば、無線通信装置６００がノートＰＣである場合には、電子機器３００は、無線通信装置６００と無線で接続される入力装置、具体的には無線マウスや無線キーボードなどであることが好ましい。   The electronic device 300 is a device that is used together with the wireless communication device 600. For example, when the wireless communication device 600 is a notebook PC, the electronic device 300 is preferably an input device that is wirelessly connected to the wireless communication device 600, specifically, a wireless mouse or a wireless keyboard.

電子機器３００は、電力回収アンテナ３０４、整流回路３０８、及び電力利用部３１２を主に有する。電力回収アンテナ３０４は、例えば電子機器３００の表面近くに内蔵される。電力回収アンテナ３０４は、無線通信装置６００の有する無線通信アンテナ６２８が放射する放射電力の一部を回収する。   The electronic device 300 mainly includes a power recovery antenna 304, a rectifier circuit 308, and a power utilization unit 312. The power recovery antenna 304 is built in, for example, near the surface of the electronic device 300. The power recovery antenna 304 recovers part of the radiated power radiated from the wireless communication antenna 628 included in the wireless communication device 600.

電力回収アンテナ３０４が回収する放射電力は、整流回路３０８に入力されて直流電力に変換される。そして、整流回路３０８から出力される電力は、電力利用部３１２により、例えば電子機器３００の駆動電力の一部として用いられる。或いは、電力利用部３１２が第１の実施形態において説明したＬＥＤなどの発光素子により形成される発光部であり、回収された電力は、ＬＥＤを発光させるための電力として用いられてもよい。   Radiant power recovered by the power recovery antenna 304 is input to the rectifier circuit 308 and converted to DC power. The power output from the rectifier circuit 308 is used by the power utilization unit 312 as part of the driving power of the electronic device 300, for example. Alternatively, the power use unit 312 is a light emitting unit formed by a light emitting element such as an LED described in the first embodiment, and the collected power may be used as power for causing the LED to emit light.

無線通信装置６００は、制御部６１６、電力供給部６２０、通信処理部６２４、および無線通信アンテナ６２８を主に有する。制御部６１６、電力供給部６２０、通信処理部６２４、および無線通信アンテナ６２８の各部の基本的な機能は、第１の実施形態において説明した制御部１１６、電力供給部１２０、通信処理部１２４、および無線通信アンテナ１２８と同様であるため、ここでは説明を省略する。   The wireless communication apparatus 600 mainly includes a control unit 616, a power supply unit 620, a communication processing unit 624, and a wireless communication antenna 628. The basic functions of the control unit 616, the power supply unit 620, the communication processing unit 624, and the wireless communication antenna 628 are the same as the control unit 116, the power supply unit 120, the communication processing unit 124 described in the first embodiment, Since it is the same as that of the wireless communication antenna 128, description thereof is omitted here.

＜４．第４の実施形態＞
また、第３の実施形態においては、電子機器の電力回収アンテナにより回収された電力は、電子機器内部で利用される例について説明した。しかし、本発明はかかる例に限定されず、電子機器の電力回収アンテナにより回収された電力を、無線通信装置において利用してもよい。例えば、図１５に示すように電子機器４００が無線通信装置７００が載置される拡張機器としてのクレードルである場合にかかる構成を適用することができる。 <4. Fourth Embodiment>
In the third embodiment, the example in which the power collected by the power collection antenna of the electronic device is used inside the electronic device has been described. However, the present invention is not limited to such an example, and the power recovered by the power recovery antenna of the electronic device may be used in the wireless communication device. For example, as shown in FIG. 15, such a configuration can be applied when the electronic device 400 is a cradle as an expansion device on which the wireless communication device 700 is mounted.

なお、図１５においては、クレードルである電子機器４００の表面に電力回収アンテナ４０４が形成されているが、これに限らず電子機器４００の表面近くに内蔵されてもよい。   In FIG. 15, the power recovery antenna 404 is formed on the surface of the electronic device 400 that is a cradle. However, the present invention is not limited to this, and may be built near the surface of the electronic device 400.

［機能構成］
図１６は、本発明の第４の実施形態に係る電子機器および無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。実施形態に係る電子機器４００は、無線通信装置７００と共に用いられる機器であり、例えば、無線通信装置７００の拡張機器としてのクレードルであってよい。 [Function configuration]
FIG. 16 is a block diagram illustrating functional configurations of an electronic device and a wireless communication device according to the fourth embodiment of the present invention. The electronic device 400 according to the embodiment is a device that is used together with the wireless communication device 700, and may be a cradle as an expansion device of the wireless communication device 700, for example.

電子機器４００は、電力回収アンテナ４０４、整流回路４０８、およびインタフェース４１４を有する。電力回収アンテナ４０４は、無線通信アンテナ７２８が送信動作を行うときに放射する放射電力を回収する。電力回収アンテナ４０４により回収された電力は、整流回路４０８により直流電力に変換される。そして、整流回路４０８から出力される電力は、インタフェース４１４を介して無線通信装置７００に入力される。   The electronic apparatus 400 includes a power recovery antenna 404, a rectifier circuit 408, and an interface 414. The power recovery antenna 404 recovers radiated power radiated when the wireless communication antenna 728 performs a transmission operation. The power recovered by the power recovery antenna 404 is converted into DC power by the rectifier circuit 408. Then, the power output from the rectifier circuit 408 is input to the wireless communication apparatus 700 via the interface 414.

無線通信装置７００は、制御部７１６、電力供給部７２０、インタフェース７２２、通信処理部７２４、及び無線通信アンテナ７２８を主に有する。無線通信装置７００は、インタフェース７２２を介して電子機器４００から入力された電力を無線通信装置７００の駆動電力の一部として利用する。具体的には、インタフェース７２２を介して入力される電力は、二次電池に一時的に蓄えられた後に駆動電力の一部として利用されてもよい。   The wireless communication apparatus 700 mainly includes a control unit 716, a power supply unit 720, an interface 722, a communication processing unit 724, and a wireless communication antenna 728. The wireless communication device 700 uses the power input from the electronic device 400 via the interface 722 as part of the driving power of the wireless communication device 700. Specifically, the power input via the interface 722 may be used as part of the driving power after being temporarily stored in the secondary battery.

このとき、無線通信装置７００のインタフェース７２２と電子機器４００のインタフェース４１４とは、例えば、無線通信装置７００をクレードル（電子機器４００）上に載置したときに互いに接触する接触端子であってもよい。或いは、無線通信装置７００のインタフェース７２２と電子機器４００のインタフェース４１４とは、互いに無線で電力を送受信することのできるインタフェースであってもよい。   At this time, the interface 722 of the wireless communication device 700 and the interface 414 of the electronic device 400 may be contact terminals that come into contact with each other when the wireless communication device 700 is placed on a cradle (electronic device 400), for example. . Alternatively, the interface 722 of the wireless communication apparatus 700 and the interface 414 of the electronic device 400 may be interfaces that can transmit and receive power wirelessly.

なお、図示しないが、電力回収アンテナを有する電子機器の他の例としては、無線通信装置の近傍に配置する衝立状の物体であってもよい。この衝立状の物体は、その表面付近に電力回収アンテナを多数有し、無線通信装置の近傍であって、通信相手装置がいないと思われる方向に配置されることが好ましい。例えば、衝立状の物体は、無線通信装置と壁との間に配置される。   Although not shown, another example of the electronic device having the power recovery antenna may be a screen-like object arranged in the vicinity of the wireless communication device. It is preferable that the screen-like object has a large number of power recovery antennas near the surface thereof and is arranged in the vicinity of the wireless communication device and in the direction in which there is no communication counterpart device. For example, the screen-like object is disposed between the wireless communication device and the wall.

＜５．第５の実施形態＞
また、上記では、無線通信装置の放射する放射電力を回収する例について説明してきたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、電子レンジなどの漏洩電力を回収してもよい。 <5. Fifth Embodiment>
Moreover, although the example which collect | recovers the radiation power which a radio | wireless communication apparatus radiates has been demonstrated above, this invention is not limited to this example. For example, leakage power such as a microwave oven may be collected.

図１７は、電子レンジに本発明を適用した例の概要を示す。電子機器５００は、電力により駆動される機器である。このように電力により駆動される機器は、動作時に、機器外部に漏洩電力が放射されることがある。この漏洩電力は、例えば日本においては、電気用品取締法やＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）による規定でその許容基準が規定されている。   FIG. 17 shows an outline of an example in which the present invention is applied to a microwave oven. The electronic device 500 is a device driven by electric power. In such a device driven by electric power, leakage power may be radiated to the outside of the device during operation. In Japan, for example, in Japan, an allowable standard is specified by the provisions of the Electrical Appliance and Material Control Law and JIS (Japan Industrial Standards).

例えば電子レンジの場合、電気用品取締法（電子レンジ）及びＪＩＳ（Ｃ９２５０ 電子レンジ）による規定では、許容基準は、「容量５００ｍｌの円筒状のビーカに２７５±１５ｍｌの水を入れて、加熱室のほぼ中央においてマイクロ波を発振させて、機体の表面から５ｃｍ離れたあらゆる箇所で１ｍＷ／ｃｍ２以下」とされている。 For example, in the case of a microwave oven, according to the provisions of the Electrical Appliance and Material Control Law (microwave oven) and JIS (C9250 microwave oven), the acceptable standard is “Place 275 ± 15 ml of water in a cylindrical beaker with a capacity of 500 ml, The microwave is oscillated at almost the center, and is 1 mW / cm 2 or less everywhere 5 cm away from the surface of the aircraft.

すなわち、機体表面においては、を超えるマイクロ波電力が検出される可能性があり、この電力を回収することによって数十ｍＷ程度の電力を再利用できる可能性がある。   That is, there is a possibility that the microwave power exceeding 20 may be detected on the surface of the airframe, and it is possible that the power of about several tens of mW can be reused by collecting this power.

このため、本実施形態に係る電子機器５００は、本体の表面（天井部および側壁）にマイクロ波電力回収用の電力回収アンテナ５０４＋整流回路５０８アレイが配置される。電力回収アンテナ５０４は、電子機器５００の動作時に漏洩するマイクロ波電力を回収して整流回路５０８に入力する。そして、整流回路５０８から出力される電力は、電子機器５００の駆動電力の一部として用いられる。例えば、回収された電力は、操作パネル、時計、および温度計などの表示素子の駆動、および内部の二次電池の充電などに用いられる。   For this reason, in the electronic apparatus 500 according to the present embodiment, the power recovery antenna 504 for collecting microwave power and the rectifier circuit 508 array are disposed on the surface (ceiling part and side wall) of the main body. The power recovery antenna 504 collects microwave power that leaks when the electronic device 500 is operating and inputs the microwave power to the rectifier circuit 508. The power output from the rectifier circuit 508 is used as part of the driving power of the electronic device 500. For example, the collected power is used for driving display elements such as an operation panel, a clock, and a thermometer, and charging an internal secondary battery.

家庭用の電子レンジであって、使用頻度が低い場合には、回収される電力はわずかなものであるかもしれないが、例えば業務用の電子レンジは、頻繁に利用されるためその電力回収効果は高いものと期待される。   If it is a microwave oven for home use and the frequency of use is low, the collected power may be small, but for example, the microwave oven for business use is frequently used, so its power recovery effect Is expected to be expensive.

また、特に電子レンジにおいて用いられる２．４ＧＨｚ帯のマイクロ波は、ＷＬＡＮなどの無線通信装置にも用いられるため、無線通信への妨害が問題となっている。このため、漏洩電力を回収して再利用することは、電子機器外部に漏洩するマイクロ波を低減するため、無線通信装置との干渉を低減することにもつながる。   In addition, 2.4 GHz band microwaves used particularly in microwave ovens are also used in wireless communication devices such as WLAN, and therefore, interference with wireless communication is a problem. For this reason, collecting and reusing the leaked power reduces the microwave leaking to the outside of the electronic device, and thus leads to a reduction in interference with the wireless communication device.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

例えば、上記第１の実施形態において各種記述された内容は他の実施形態においても適用することができる。例えば、第３の実施形態に係る電子機器に二次電池を内蔵させ、回収した電力を一時的に蓄えてもよい。また、第４の実施形態に係る電子機器の電力回収アンテナをカーボンナノチューブにより形成してもよい。   For example, the contents described in the first embodiment can be applied to other embodiments. For example, a secondary battery may be built in the electronic device according to the third embodiment, and the collected power may be temporarily stored. Further, the power recovery antenna of the electronic device according to the fourth embodiment may be formed of carbon nanotubes.

尚、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。   In this specification, the steps described in the flowcharts are executed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes performed in time series in the described order. Including processing to be performed. Further, it goes without saying that the order can be appropriately changed even in the steps processed in time series.

１０４ 電力回収アンテナ
１０８ 整流回路
１２８ 無線通信アンテナ
104 Power recovery antenna 108 Rectifier circuit 128 Wireless communication antenna

Claims (7)

無線でデータを送信する無線通信アンテナと、
前記無線通信アンテナがデータを送信するために放射する放射電力のうち、前記送信のために用いられない電力を回収する電力回収アンテナと、
前記電力回収アンテナにより回収された電力を直流電力に変換する整流回路と、
を備え、
前記無線通信アンテナは、受信用の無線通信アンテナと、送受信用の無線通信アンテナと、を含み、
前記送受信用の無線通信アンテナの送信動作時に、前記受信用の無線通信アンテナが前記電力回収アンテナとして用いられるように制御する制御部を備える、無線通信装置。 A wireless communication antenna for transmitting data wirelessly;
A power recovery antenna that recovers power that is not used for the transmission among radiated power radiated to transmit data by the wireless communication antenna;
A rectifier circuit for converting the power recovered by the power recovery antenna into DC power;
Equipped with a,
The radio communication antenna includes a radio communication antenna for reception and a radio communication antenna for transmission / reception,
A wireless communication apparatus comprising: a control unit that controls the reception wireless communication antenna to be used as the power recovery antenna during a transmission operation of the transmission / reception wireless communication antenna . 前記無線通信アンテナにより送信又は受信される信号を処理する通信処理部と、
前記受信用の無線通信アンテナが前記通信処理部と前記整流回路とのうちいずれかと接続されるように切替えるスイッチと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチを前記受信用の無線通信アンテナと前記整流回路とが接続されるように前記スイッチを制御することによって、前記受信用の無線通信アンテナが前記電力回収アンテナとして用いられるように制御する、請求項１に記載の無線通信装置。 A communication processing unit for processing a signal transmitted or received by the wireless communication antenna;
A switch for switching so that the wireless communication antenna for reception is connected to either the communication processing unit or the rectifier circuit;
Further comprising
The control unit controls the switch so that the radio communication antenna for reception and the rectifier circuit are connected, so that the radio communication antenna for reception is used as the power recovery antenna. The wireless communication device according to claim 1 , wherein the wireless communication device is controlled. 前記整流回路から出力される電力により発光する発光部をさらに備え、前記無線通信アンテナが送信動作中であることを示す、請求項１に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising a light emitting unit that emits light by the electric power output from the rectifier circuit, and indicating that the wireless communication antenna is performing a transmission operation. 前記整流回路から出力される電力を充電する薄膜リチウム二次電池をさらに備える、請求項１に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising a thin film lithium secondary battery that charges power output from the rectifier circuit. 前記電力回収アンテナは、前記無線通信装置の表面に塗布されたカーボンナノチューブにより形成されるアンテナである、請求項１に記載の無線通信装置。   The wireless communication device according to claim 1, wherein the power recovery antenna is an antenna formed of carbon nanotubes coated on a surface of the wireless communication device. 前記電力回収アンテナは、メタマテリアルにより形成される小型アンテナである、請求項１に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the power recovery antenna is a small antenna formed of a metamaterial. 無線通信装置の有する無線通信アンテナがデータを送信するために放射する放射電力のうち、前記送信のために用いられない電力を回収する電力回収アンテナと、
前記電力回収アンテナにより回収された電力を直流電力に変換する整流回路と、
を備え、
前記無線通信アンテナは、受信用の無線通信アンテナと、送受信用の無線通信アンテナと、を含み、
前記送受信用の無線通信アンテナが送信動作時に、前記受信用の無線通信アンテナが前記電力回収アンテナとして用いられるように制御する制御部を備える、電子機器。 A power recovery antenna that recovers power that is not used for transmission among radiated power that is radiated to transmit data by a wireless communication antenna of the wireless communication device;
A rectifier circuit for converting the power recovered by the power recovery antenna into DC power;
Equipped with a,
The radio communication antenna includes a radio communication antenna for reception and a radio communication antenna for transmission / reception,
An electronic apparatus comprising: a control unit configured to control the reception wireless communication antenna to be used as the power recovery antenna when the transmission / reception wireless communication antenna is in a transmission operation .
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