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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-04
(45)【発行日】2024-10-15
(54)【発明の名称】電子回路、モジュール及びシステム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/20 20160101AFI20241007BHJP
H02M 7/10 20060101ALI20241007BHJP
H02J 50/40 20160101ALI20241007BHJP
H01Q 1/24 20060101ALI20241007BHJP
【ＦＩ】
H02J50/20
H02M7/10 B
H02J50/40
H01Q1/24 Z
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2020201341
(22)【出願日】2020-12-03
(65)【公開番号】P2021141796
(43)【公開日】2021-09-16
【審査請求日】2023-10-11
(31)【優先権主張番号】P 2020036246
(32)【優先日】2020-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005038
【氏名又は名称】セイコーグループ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】715010864
【氏名又は名称】エイブリック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】吉田 宜史
(72)【発明者】
【氏名】川合 昇
(72)【発明者】
【氏名】宇都宮 文靖
【審査官】高野 誠治
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３２７９４５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１８８４４９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００７／１４８４０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００７／０４６２２４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６４８９８８３（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ５０／２０
Ｈ０２Ｍ ７／１０
Ｈ０２Ｊ ５０／４０
Ｈ０１Ｑ １／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
直流電力を出力する電源と、前記電源から供給される直流電力により駆動される負荷との間に接続され、前記電源と前記負荷との接続状態を、前記電源から前記負荷への電力の供給を遮断する非導通状態から、前記電源から前記負荷へ電力の供給をする導通状態に切り替えるスイッチと、電波を受信可能なアンテナが受信する前記電波により得られる電力が入力される電力入力端子と、直流電力を出力する直流電力出力端子とを備え、前記電力入力端子に入力された電力を直流電力に変換し前記直流電力出力端子から出力する電力変換回路と、
前記電力変換回路の前記直流電力出力端子と接続される入力端子と、前記スイッチと接続され前記スイッチの接続状態を制御する出力端子とを備え、前記アンテナが前記電波を受信したことにより前記電力変換回路が直流電力を出力した場合に、前記スイッチの接続状態を導通状態に制御する制御回路と
を備え、
前記制御回路は、基準入力端子と、検出入力端子と、前記検出入力端子の電位と前記基準入力端子の電位とに応じた電位を出力する電圧検出出力端子と、を備える電力検知器を含み、
前記検出入力端子は、前記電圧検出出力端子と接続される、
電子回路。
【請求項2】
前記制御回路は、電源の供給を受ける電源端子を更に備え、前記スイッチが導通状態に切り替わった場合、前記制御回路は前記電源から前記電源端子に供給される電力により前記スイッチを導通状態に保持する
請求項１に記載の電子回路。
【請求項3】
前記制御回路は、前記出力端子から出力される制御信号を切り替えるフリップフロップ回路を含む請求項１または請求項２に記載の電子回路。
【請求項4】
抵抗値が１０メガオーム以上である抵抗を更に備え、前記検出入力端子は、前記抵抗を介して前記電圧検出出力端子に接続される
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子回路。
【請求項5】
前記電力変換回路の前記直流電力出力端子にアノードが接続され、前記制御回路の前記電源端子にカソードが接続される第１のダイオードと、前記負荷と前記スイッチとの接続点にアノードが接続され、前記制御回路の前記電源端子にカソードが接続される第２のダイオードとを更に備える
請求項２又は、請求項２にそれぞれ従属する請求項３又は請求項４に記載の電子回路。
【請求項6】
前記電源は正極端子と負極端子とを備え、前記電力変換回路は、前記電源の前記正極端子から前記制御回路及び前記電力変換回路を介して前記電源の前記負極端子に流れる電流を抑止する逆電流低減手段を有する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子回路。
【請求項7】
前記逆電流低減手段は、前記電力入力端子に入力された電力が変換された直流電力を前記直流電力出力端子に供給し、前記直流電力出力端子から前記電力変換回路へ流れる電流を抑止する請求項６に記載の電子回路。
【請求項8】
前記逆電流低減手段は、第３のダイオードを含み、前記電力入力端子に入力された電力が変換された直流電力は、前記第３のダイオードを順方向に流れることにより前記直流電力出力端子に供給する
請求項７に記載の電子回路。
【請求項9】
前記逆電流低減手段は、前記制御回路が前記スイッチの接続状態を導通状態に制御した場合に、前記直流電力出力端子から前記電力変換回路へ流れる電流を抑止し、前記制御回路が前記スイッチの接続状態を非導通状態に制御した場合に、前記電力入力端子に入力された電力が変換された直流電力を前記直流電力出力端子に供給するトランジスタを含む請求項７に記載の電子回路。
【請求項10】
前記トランジスタは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである請求項９に記載の電子回路。
【請求項11】
前記電力変換回路は、前記電力入力端子に接続される第１電極と第２電極とを備える第１のコンデンサと、アノードが接地点に接続されカソードが前記第１のコンデンサの前記第２電極に接続される第４のダイオードと、前記直流電力出力端子に接続される第１電極と接地点に接続される第２電極とを備える第２のコンデンサと、アノードがコンデンサを介して前記入力端子に接続されカソードが前記第２のコンデンサの第１電極に接続される第５のダイオードとを少なくとも含み、前記逆電流低減手段は、前記直流電力出力端子から前記第４のダイオードと前記第５のダイオードとを介して接地点に流れる電流を抑止する
請求項６に記載の電子回路。
【請求項12】
前記逆電流低減手段は、前記第５のダイオードを含む請求項１１に記載の電子回路。
【請求項13】
前記逆電流低減手段は、前記第４のダイオードを含む請求項１１に記載の電子回路。
【請求項14】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の電子回路と、直流電力を出力する電源と、
前記電源から供給される直流電力により駆動される負荷と、
を備えるモジュール。
【請求項15】
前記モジュールは、防水性能を有する筐体に収容された請求項１４に記載のモジュール。
【請求項16】
請求項１４又は請求項１５に記載のモジュールと、前記モジュールに所定の電波を発信する発信機と
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子回路、モジュール及びシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両のキーシステムに用いられる電子キーにおいて、電子キーは車両からの電波により得られる電力を用いて、電子キーに内蔵される電池と、制御回路とを接続することにより、車両との通信を行っていた。電子キーが車両から離れると（つまり待機時には）、再び電池と回路との接続を切断することにより、待機状態における電池の消耗を抑制する技術が知られている。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－２４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したような従来の技術では、車両からの電波により得られる電力を用いて電子キー内部のアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）を起動する。このとき、車両等が備える特定の装置からの電波により得られる電力を用いて、ＡＦＥを起動させていた。
しかしながら、車両からの電波を用いてＡＦＥを起動させようとした場合、電子キーはＡＦＥの起動に必要な電力を溜めるのに時間がかかるという問題があった。即ち、電子キーが起動するまでの間、車両からの電波を受信可能な位置に電子キーを近づけておかなければならず、不便であった。
しかしながら、車両からの電波を用いてＡＦＥを起動させようとした場合、電子キーはＡＦＥの起動に必要な電力を溜めるのに時間がかかるという問題があった。即ち、電子キーが起動するまでの間、車両からの電波を受信可能な位置に電子キーを近づけておかなければならず、不便であった。
【0005】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、微弱な電波により得られる電力によりスイッチの切り替えが可能な、利便性のよい電子回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る電子回路は、直流電力を出力する電源と、前記電源から供給される直流電力により駆動される負荷との間に接続され、前記電源と前記負荷との接続状態を、前記電源から前記負荷への電力の供給を遮断する非導通状態から、前記電源から前記負荷へ電力の供給をする導通状態に切り替えるスイッチと、電波を受信可能なアンテナが受信する前記電波により得られる電力が入力される電力入力端子と、直流電力を出力する直流電力出力端子とを備え、前記電力入力端子に入力された電力を直流電力に変換し前記直流電力出力端子から出力する電力変換回路と、前記電力変換回路の前記直流電力出力端子と接続される入力端子と、前記スイッチと接続され前記スイッチの接続状態を制御する出力端子とを備え、前記アンテナが前記電波を受信したことにより前記電力変換回路が直流電力を出力した場合に、前記スイッチの接続状態を導通状態に制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、基準入力端子と、検出入力端子と、前記検出入力端子の電位と前記基準入力端子の電位とに応じた電位を出力する電圧検出出力端子と、を備える電力検知器を含み、前記検出入力端子は、前記電圧検出出力端子と接続される。
【0007】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記制御回路は、電源の供給を受ける電源端子を更に備え、前記スイッチが導通状態に切り替わった場合、前記制御回路は前記電源から前記電源端子に供給される電力により前記スイッチを導通状態に保持する。
【0008】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記制御回路は、前記出力端子から出力される制御信号を切り替えるフリップフロップ回路を含む。
【0010】
また、本発明の一態様に係る電子回路は、抵抗値が１０メガオーム以上である抵抗を更に備え、前記検出入力端子は、前記抵抗を介して前記電圧検出出力端子に接続される。
【0011】
また、本発明の一態様に係る電子回路は、前記電力変換回路の前記直流電力出力端子にアノードが接続され、前記制御回路の前記電源端子にカソードが接続される第１のダイオードと、前記負荷と前記スイッチとの接続点にアノードが接続され、前記制御回路の前記電源端子にカソードが接続される第２のダイオードとを更に備える。
【0012】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記電源は正極端子と負極端子とを備え、前記電力変換回路は、前記電源の前記正極端子から前記制御回路及び前記電力変換回路を介して前記電源の前記負極端子に流れる電流を抑止する逆電流低減手段を有する。
【0013】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記逆電流低減手段は、前記電力入力端子に入力された電力が変換された直流電力を前記直流電力出力端子に供給し、前記直流電力出力端子から前記電力変換回路へ流れる電流を抑止する。
【0014】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記逆電流低減手段は、第３のダイオードを含み、前記電力入力端子に入力された電力が変換された直流電力は、前記第３のダイオードを順方向に流れることにより前記直流電力出力端子に供給する。
【0015】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記逆電流低減手段は、前記制御回路が前記スイッチの接続状態を導通状態に制御した場合に、前記直流電力出力端子から前記電力変換回路へ流れる電流を抑止し、前記制御回路が前記スイッチの接続状態を非導通状態に制御した場合に、前記電力入力端子に入力された電力が変換された直流電力を前記直流電力出力端子に供給するトランジスタを含む。
【0016】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記トランジスタは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。
【0017】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記電力変換回路は、前記電力入力端子に接続される第１電極と第２電極とを備える第１のコンデンサと、アノードが接地点に接続されカソードが前記第１のコンデンサの前記第２電極に接続される第４のダイオードと、前記直流電力出力端子に接続される第１電極と接地点に接続される第２電極とを備える第２のコンデンサと、アノードがコンデンサを介して前記電力入力端子に接続されカソードが前記第２のコンデンサの第１電極に接続される第５のダイオードとを少なくとも含み、前記逆電流低減手段は、前記直流電力出力端子から前記第４のダイオードと前記第５のダイオードとを介して接地点に流れる電流を抑止する。
【0018】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記逆電流低減手段は、前記第５のダイオードを含む。
【0019】
また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記逆電流低減手段は、前記第４のダイオードを含む。
【0020】
また、本発明の一態様に係るモジュールは、上述した電子回路と、直流電力を出力する電源と、前記電源から供給される直流電力により駆動される負荷と、を備える。
【0021】
また、本発明の一態様に係るモジュールは、防水性能を有する筐体に収容される。
【0022】
また、本発明の一態様に係るシステムは、上述したモジュールと、前記モジュールに所定の電波を発信する発信機とを備える。
【発明の効果】
【0023】
この発明によれば、微弱な電波により得られる電力によりスイッチの切り替えが可能な、利便性のよい電子回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】実施形態におけるラッチシステムの構成の一例を示す図である。
【図2】第１の実施形態におけるラッチモジュールの構成の一例を示す図である。
【図3】第１の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第１の変形例を示す図である。
【図4】第１の実施形態における制御回路の構成の一例を示す図である。
【図5】第１の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第２の変形例を示す図である。
【図6】第１の実施形態における防水構造を有する筐体の一例を示す図である。
【図7】第２の実施形態における電力変換回路の一例を示す図である。
【図8】第２の実施形態における電力変換回路の第１の変形例を示す図である。
【図9】第２の実施形態における電力変換回路の第２の変形例を示す図である。
【図10】第３の実施形態における第１アンテナ及び第２アンテナの一例を示す図である。
【図11】第３の実施形態における第１アンテナ及び第２アンテナの一例を示す図である。
【図12】第３の実施形態におけるラッチモジュールの構成の一例を示す図である。
【図13】第３の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第１の変形例を示す図である。
【図14】第３の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第２の変形例を示す図である。
【図15】第３の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第３の変形例を示す図である。
【図16】第３の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第４の変形例を示す図である。
【図17】第３の実施形態におけるラッチモジュールの構成の第５の変形例を示す図である。
【図18】第３の実施形態における防水構造を有する筐体の一例を示す図である。
【図19】第４の実施形態におけるラッチシステムの構成の一例を示す図である。
【図20】第４の実施形態におけるラッチシステムの構成の一例において第１アンテナが電波を受信した場合について示す図である。
【図21】第４の実施形態におけるラッチシステムの構成の一例において第２アンテナが電波を受信した場合について示す図である。
【図22】第４の実施形態における電力検知器の構成の一例を示す図である。
【図23】第４の実施形態におけるゲイン切替を有する電力検知器の構成の一例を示す図である。
【図24】第４の実施形態におけるゲイン切替を有する電力検知器の回路構成の一例を示す図である。
【図25】第４の実施形態における防水構造を有する筐体の一例を示す図である。
【図26】第５の実施形態において解決する課題について説明するための図である。
【図27】第５の実施形態におけるラッチモジュールの構成の一例を示す図である。
【図28】第５の実施形態における電力変換回路の変形例を示す図である。
【図29】第５の実施形態における電力変換回路の第２の変形例を示す図である。
【図30】第５の実施形態における電力変換回路の第３の変形例を示す図である。
【図31】第５の実施形態における電力変換回路の第４の変形例を示す図である。
【図32】第５の実施形態における電力変換回路の第５の変形例を示す図である。
【図33】第５の実施形態における電力変換回路の第６の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
［ラッチシステム１００の構成］
以下、図面を参照して、ラッチシステム１００の構成について説明する。
図１は、実施形態におけるラッチシステム１００の構成の一例を示す図である。同図に示すように、ラッチシステム１００は、発信機７０及びラッチモジュール１を備える。
以下、図面を参照して、ラッチシステム１００の構成について説明する。
図１は、実施形態におけるラッチシステム１００の構成の一例を示す図である。同図に示すように、ラッチシステム１００は、発信機７０及びラッチモジュール１を備える。
【0026】
発信機７０は、電波を発信可能な端末である。ここで、例えば電波とは、ブルートゥース（登録商標）や、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信の際に送信側デバイスが発信する電波である。電波とは、ブルートゥース（登録商標）や、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の通信規格に限定されず、種々の通信方式を採用可能であり、既定の通信規格に当てはまらない独自の規格による通信であってもよい。
例えば、発信機７０は、多機能携帯電話端末（スマートフォン）、携帯電話端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートＰＣ、タブレットＰＣ等の無線通信が可能な携帯情報処理端末である。発信機７０は、携帯情報処理端末に限定されず、他の情報処理端末であってもよい。
この一例において、発信機７０は電波７１を発信する。
例えば、発信機７０は、多機能携帯電話端末（スマートフォン）、携帯電話端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートＰＣ、タブレットＰＣ等の無線通信が可能な携帯情報処理端末である。発信機７０は、携帯情報処理端末に限定されず、他の情報処理端末であってもよい。
この一例において、発信機７０は電波７１を発信する。
【0027】
ラッチモジュール１は、電源５０と、負荷６０と、ラッチ回路１０とを備える。ラッチモジュール１は、発信機７０から発信される電波７１を受信する。
【0028】
電源５０は、直流電力を出力する電源である。例えば、電源５０は、リチウム電池等の電池である。ラッチモジュール１が小型デバイスである場合、電源５０は、基板に実装されているような電池であってもよい。電源５０は、電力を負荷６０に供給する。
【0029】
負荷６０は、通信機能等の機能を有する。例えば負荷６０は、不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）と、不図示のＲＡＭ（Random Access Memory）と、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）とを備えていてもよい。
【0030】
ラッチ回路１０は、電源５０と、負荷６０との間に接続される。電源５０は、ラッチ回路１０を介して負荷６０に電力を供給する。
ラッチ回路１０は、発信機７０から発信される電波７１を受信する。ラッチ回路１０は、発信機７０から発信される電波７１を受信することにより、電源５０と負荷６０との間の導通状態を制御する。以後、ラッチ回路１０を電子回路とも記載する。
ラッチ回路１０は、発信機７０から発信される電波７１を受信する。ラッチ回路１０は、発信機７０から発信される電波７１を受信することにより、電源５０と負荷６０との間の導通状態を制御する。以後、ラッチ回路１０を電子回路とも記載する。
【0031】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図２は、第１の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の一例を示す図である。同図においてラッチモジュール１は、ラッチ回路１０と、電源５０と、負荷６０とを備える。
ラッチ回路１０は、アンテナ１４０と、電力変換回路１１０と、制御回路１２０と、スイッチ１３０とを備える。
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図２は、第１の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の一例を示す図である。同図においてラッチモジュール１は、ラッチ回路１０と、電源５０と、負荷６０とを備える。
ラッチ回路１０は、アンテナ１４０と、電力変換回路１１０と、制御回路１２０と、スイッチ１３０とを備える。
【0032】
アンテナ１４０は、電力変換回路１１０と接続される。アンテナ１４０は、発信機７０から発信された電波７１を受信する。
【0033】
電力変換回路１１０は、電力入力端子１１１を入力端子として、直流電力出力端子１１２を出力端子として備える。電力入力端子１１１には、アンテナ１４０が受信する電波が入力される。アンテナ１４０が受信する電波により得られる電力を直流電力に変換し、出力する。直流電力出力端子１１２は、電力変換回路１１０が変換した直流電力を出力する。つまり、電力変換回路１１０は、電波を受信可能なアンテナ１４０が受信する電波により得られる電力が入力される電力入力端子１１１と、直流電力を出力する直流電力出力端子１１２とを備える。また、電力変換回路１１０は、電力入力端子１１１に入力された電力を直流電力に変換し、直流電力出力端子１１２から出力する。
【0034】
なお、電力変換回路１１０は、ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３と、昇圧回路１１４とを備えていてもよい。
ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は電力入力端子１１１に入力される電波により得られる電力を直流電力に変換する。ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は、変換した直流電力を昇圧回路１１４に出力する。
昇圧回路１１４は、ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３により変換された直流電力の電圧を昇圧する。昇圧回路１１４は、昇圧した電力を、直流電力出力端子１１２を介して出力する。
ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は電力入力端子１１１に入力される電波により得られる電力を直流電力に変換する。ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は、変換した直流電力を昇圧回路１１４に出力する。
昇圧回路１１４は、ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３により変換された直流電力の電圧を昇圧する。昇圧回路１１４は、昇圧した電力を、直流電力出力端子１１２を介して出力する。
【0035】
制御回路１２０は、電力変換回路１１０の直流電力出力端子１１２と接続される入力端子１２１と、スイッチ１３０と接続されスイッチ１３０の接続状態を制御する出力端子１２２とを備える。また、制御回路１２０は、電源端子１２３を電源端子として備える。
入力端子１２１には、電力変換回路１１０が出力する直流電力が入力される。出力端子１２２は、入力端子１２１の状態に応じた出力信号が出力される。電源端子１２３には、電源５０から電力が供給される。
入力端子１２１には、電力変換回路１１０が出力する直流電力が入力される。出力端子１２２は、入力端子１２１の状態に応じた出力信号が出力される。電源端子１２３には、電源５０から電力が供給される。
【0036】
スイッチ１３０は、直流電力を出力する電源５０と、電源５０から供給される直流電力により駆動される負荷６０との間に接続される。スイッチ１３０は、電源５０と負荷６０との接続状態を、非導通状態から導通状態に切り替える。
非導通状態とは、電源５０から負荷６０への電力の供給を遮断する状態であり、導通状態とは、電源５０から負荷６０へ電力の供給をする状態である。
非導通状態とは、電源５０から負荷６０への電力の供給を遮断する状態であり、導通状態とは、電源５０から負荷６０へ電力の供給をする状態である。
【0037】
この一例において、制御回路１２０は、フリップフロップ１２７を含む。フリップフロップ１２７は、出力端子１２２から出力される制御信号を切り替える。
図２は、フリップフロップ１２７に、Ｄフリップフロップ（Ｄ－Ｆ／Ｆ）を使用した例を示したが、Ｔ型以外のフリップフロップで構成してもよい。
制御回路１２０は、スイッチ１３０の導通状態を制御する。具体的には、制御回路１２０は、アンテナ１４０が電波７１を受信したことにより電力変換回路１１０が直流電力を出力した場合に、スイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御する。
図２は、フリップフロップ１２７に、Ｄフリップフロップ（Ｄ－Ｆ／Ｆ）を使用した例を示したが、Ｔ型以外のフリップフロップで構成してもよい。
制御回路１２０は、スイッチ１３０の導通状態を制御する。具体的には、制御回路１２０は、アンテナ１４０が電波７１を受信したことにより電力変換回路１１０が直流電力を出力した場合に、スイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御する。
【0038】
より具体的には、制御回路１２０の入力端子１２１は、フリップフロップ１２７のＣＬＫ端子１２７１及びＤ端子１２７２に接続される。また、制御回路１２０の出力端子１２２は、フリップフロップ１２７のＱ端子１２７３に接続される。
アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れているか、発信機７０から電波７１が発信されていない状態）において、入力端子１２１はローレベル（接地電位と同電位）なので、Ｑ端子１２７３はローレベルを保持する。この状態においてスイッチ１３０は、非導通状態に制御される。つまり、この状態において、電源５０から負荷６０への電力供給は行われない。
アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れているか、発信機７０から電波７１が発信されていない状態）において、入力端子１２１はローレベル（接地電位と同電位）なので、Ｑ端子１２７３はローレベルを保持する。この状態においてスイッチ１３０は、非導通状態に制御される。つまり、この状態において、電源５０から負荷６０への電力供給は行われない。
【0039】
アンテナ１４０が電波７１を受信した状態（つまり発信機７０から電波７１が発信されており、発信機７０がラッチ回路１０に近づけられた状態）において、ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は昇圧回路１１４に直流電力を出力する。昇圧回路１１４は、フリップフロップ１２７のＱ端子１２７３が変化するしきい値電位以上となるまで昇圧する。このとき、電力変換回路１１０は、フリップフロップ１２７のＣＬＫ端子１２７１及びＤ端子１２７２に、Ｑ端子１２７３の状態を変化させるのに十分な電位が入力されるので、Ｑ端子１２７３はハイレベルに変化する。この状態において、スイッチ１３０は導通状態に制御される。
【0040】
スイッチ１３０が導通状態に制御されると、電源５０はスイッチ１３０を介して負荷６０に電力を供給する。
フリップフロップ１２７は、電源５０から電力が供給されているため、アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れた位置に移動した等の理由によりラッチ回路１０が電波を受信しなくなった状態）に遷移しても、Ｑ端子１２７３はハイレベルを出力し続ける。
本実施形態において、スイッチ１３０が導通状態に切り替わった場合、制御回路１２０は電源５０から電源端子１２３に供給される電力によりスイッチ１３０を導通状態に保持する。
フリップフロップ１２７は、電源５０から電力が供給されているため、アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れた位置に移動した等の理由によりラッチ回路１０が電波を受信しなくなった状態）に遷移しても、Ｑ端子１２７３はハイレベルを出力し続ける。
本実施形態において、スイッチ１３０が導通状態に切り替わった場合、制御回路１２０は電源５０から電源端子１２３に供給される電力によりスイッチ１３０を導通状態に保持する。
【0041】
なお、この一例において、フリップフロップ１２７は、電源端子１２３を介して電源５０と接続されているため、消費電力が小さいフリップフロップ１２７を選択して電池寿命への影響を極力抑えるよう構成してもよい。例えば、消費電力が１μＡ（マイクロアンペア）未満と小さいものを選択してもよい。
【0042】
図３は、第１の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第１の変形例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｂは、ラッチモジュール１の第１の変形例である。なお、上述したラッチモジュール１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ラッチモジュール１ｂは、制御回路１２０に代えて制御回路１２０ｂを備える点において、上述したラッチモジュール１とは異なる。
【0043】
制御回路１２０ｂは、電力変換回路１１０の直流電力出力端子１１２と接続される入力端子１２１ｂと、スイッチ１３０と接続されスイッチ１３０の接続状態を制御する出力端子１２２ｂとを備える。また、制御回路１２０ｂは、電源端子１２３ｂを電源端子として備える。
入力端子１２１ｂには、電力変換回路１１０が出力する直流電力が入力される。出力端子１２２ｂは、入力端子１２１ｂの状態に応じた出力信号が出力される。電源端子１２３ｂには、電源５０から電力が供給される。
入力端子１２１ｂには、電力変換回路１１０が出力する直流電力が入力される。出力端子１２２ｂは、入力端子１２１ｂの状態に応じた出力信号が出力される。電源端子１２３ｂには、電源５０から電力が供給される。
【0044】
この一例において、制御回路１２０ｂは、電力検知器１２６を含む。電力検知器１２６は、検出入力端子１２６１と、基準入力端子１２６２と、電圧検出出力端子１２６３とを入出力端子として備える。基準入力端子１２６２は接地点ＴＧに接続されている。電圧検出出力端子１２６３は、検出入力端子１２６１の電位と、基準入力端子１２６２の電位とに応じた電位を出力する。
アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れているか、発信機７０から電波７１が発信されていない状態）において、入力端子１２１ｂはローレベルなので、検出入力端子１２６１にはローレベルが入力される。基準入力端子１２６２が接地点ＴＧに接続されている（ローレベルに固定）ため、電圧検出出力端子１２６３はローレベルを出力する。この状態においてスイッチ１３０は、非導通状態に制御される。
アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れているか、発信機７０から電波７１が発信されていない状態）において、入力端子１２１ｂはローレベルなので、検出入力端子１２６１にはローレベルが入力される。基準入力端子１２６２が接地点ＴＧに接続されている（ローレベルに固定）ため、電圧検出出力端子１２６３はローレベルを出力する。この状態においてスイッチ１３０は、非導通状態に制御される。
【0045】
アンテナ１４０が電波７１を受信した状態（つまり発信機７０から電波７１が発信されており、発信機７０がラッチ回路１０に近づけられた状態）において、ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は昇圧回路１１４に直流電力を出力する。昇圧回路１１４は、電力検知器１２６の動作電位（ハイレベル）まで昇圧する。電力変換回路１１０は、ハイレベルを出力する。電力検知器１２６の検出入力端子１２６１には、ハイレベルが入力されるので、電圧検出出力端子１２６３はハイレベルを出力する。この状態において、スイッチ１３０は導通状態に制御される。
【0046】
この一例において、電力検知器１２６の検出入力端子１２６１は、電圧検出出力端子１２６３と接続される。
なお、制御回路１２０ｂは、抵抗１２４ｂを備えていてもよい。この場合、電力検知器１２６の検出入力端子１２６１は、抵抗１２４ｂを介して電圧検出出力端子１２６３と接続される。一例として、抵抗１２４ｂの抵抗値は１０メガオーム以上であってもよい。制御回路１２０ｂは、抵抗１２４ｂを備えることにより、さらに消費電力を抑えることができる。
なお、制御回路１２０ｂは、抵抗１２４ｂを備えていてもよい。この場合、電力検知器１２６の検出入力端子１２６１は、抵抗１２４ｂを介して電圧検出出力端子１２６３と接続される。一例として、抵抗１２４ｂの抵抗値は１０メガオーム以上であってもよい。制御回路１２０ｂは、抵抗１２４ｂを備えることにより、さらに消費電力を抑えることができる。
【0047】
電力検知器１２６がハイレベルを出力することにより、スイッチ１３０を導通状態に制御し、電源５０と負荷６０とが接続された場合、制御回路１２０ｂに流れる電流は、抵抗１２４ｂに流れる電流と、電力検知器１２６の消費電流のみとなり、いずれも小さい。
このように、電力検知器１２６の電力消費は理論的にゼロとなるため、スイッチ１３０が非導通状態の電源５０の消費電力をほぼゼロにすることができる。したがって、電力検知器１２６を備える一例において、前述のフリップフロップ１２７を備える一例よりもさらに消費電力を低減することができる。
このように、電力検知器１２６の電力消費は理論的にゼロとなるため、スイッチ１３０が非導通状態の電源５０の消費電力をほぼゼロにすることができる。したがって、電力検知器１２６を備える一例において、前述のフリップフロップ１２７を備える一例よりもさらに消費電力を低減することができる。
【0048】
図４は、第１の実施形態における電力検知器１２６の構成の一例を示す図である。
図４（Ａ）は、電力検知器１２６の構成の一例である。同図において、電力検知器１２６は、トランジスタＱ１と、トランジスタＱ２と、トランジスタＱ３と、トランジスタＱ４と、インバータ１２６４と、抵抗１２６５とを備える。
トランジスタＱ１、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４はエンハンスメント型の素子である。トランジスタＱ３はデプレッション型の素子である。
図４（Ａ）は、電力検知器１２６の構成の一例である。同図において、電力検知器１２６は、トランジスタＱ１と、トランジスタＱ２と、トランジスタＱ３と、トランジスタＱ４と、インバータ１２６４と、抵抗１２６５とを備える。
トランジスタＱ１、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ４はエンハンスメント型の素子である。トランジスタＱ３はデプレッション型の素子である。
【0049】
出力端子１２２ｂがローレベルを出力している場合、トランジスタＱ２及びトランジスタＱ３はＯＮ状態となる。出力端子１２２ｂがハイレベルを出力している場合、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４がＯＮ状態となる。
この一例において、電源端子１２３ｂから接地点ＴＧへ電流が流れる経路は、２つの経路がある。１つめの経路は、電源端子１２３ｂからトランジスタＱ１及びトランジスタＱ３を介し接地点ＴＧに流れる経路、２つめの経路は、電源端子１２３ｂからトランジスタＱ２及びトランジスタＱ４を介し接地点ＴＧに流れる経路である。電力検知器１２６は、出力端子１２２ｂの状態にかかわらず、電源端子１２３から接地点ＴＧへ電流が流れる経路がいずれも常に遮断されている。
したがって、電力検知器１２６の消費電力は、理論的にゼロとなる。
この一例において、電源端子１２３ｂから接地点ＴＧへ電流が流れる経路は、２つの経路がある。１つめの経路は、電源端子１２３ｂからトランジスタＱ１及びトランジスタＱ３を介し接地点ＴＧに流れる経路、２つめの経路は、電源端子１２３ｂからトランジスタＱ２及びトランジスタＱ４を介し接地点ＴＧに流れる経路である。電力検知器１２６は、出力端子１２２ｂの状態にかかわらず、電源端子１２３から接地点ＴＧへ電流が流れる経路がいずれも常に遮断されている。
したがって、電力検知器１２６の消費電力は、理論的にゼロとなる。
【0050】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す電力検知器１２６の構成の一例における真理値表である。同図は、入力端子１２１ｂ及び出力端子１２２ｂの電位と、トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４のそれぞれの状態との対応関係を示す。
ＩＮは入力端子１２１ｂの電位のレベルを、ＯＵＴは出力端子１２２ｂの電位のレベルを示している。トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４は、それぞれのトランジスタの状態を示している。
ＩＮは入力端子１２１ｂの電位のレベルを、ＯＵＴは出力端子１２２ｂの電位のレベルを示している。トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４は、それぞれのトランジスタの状態を示している。
【0051】
図５は、第１の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第２の変形例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｃは、ラッチモジュール１の第２の変形例である。なお、上述したラッチモジュール１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ラッチモジュール１ｃは、制御回路１２０ｃが備える電源端子１２３ｃへの電力供給が、ラッチモジュール１ａ及びラッチモジュール１ｂの場合と異なる。制御回路１２０ｃは、制御回路１２０の一例である。
【0052】
制御回路１２０ｃは、電力変換回路１１０の直流電力出力端子１１２と接続される入力端子１２１ｃと、スイッチ１３０と接続されスイッチ１３０の接続状態を制御する出力端子１２２ｃとを備える。また、制御回路１２０ｃは、電源端子１２３ｃを電源端子として備える。
入力端子１２１ｃには、電力変換回路１１０が出力する直流電力が入力される。出力端子１２２ｃは、入力端子１２１ｃの状態に応じた出力信号が出力される。電源端子１２３ｃには、電力変換回路１１０又は電源５０の少なくとも一方から電力が供給される。
入力端子１２１ｃには、電力変換回路１１０が出力する直流電力が入力される。出力端子１２２ｃは、入力端子１２１ｃの状態に応じた出力信号が出力される。電源端子１２３ｃには、電力変換回路１１０又は電源５０の少なくとも一方から電力が供給される。
【0053】
本一例において、ラッチモジュール１ｃは、ダイオードＤ１と、ダイオードＤ２とを備える。ダイオードＤ１はアノードが電力変換回路１１０の直流電力出力端子１１２に接続され、カソードが制御回路１２０ｃの電源端子１２３ｃに接続される。ダイオードＤ２はアノードがスイッチ１３０と負荷６０との接続点に接続され、カソードが制御回路１２０ｃの電源端子１２３ｃに接続される。以後、ダイオードＤ１を第１のダイオード、ダイオードＤ２を第２のダイオードとも記載する。
【0054】
アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れているか、発信機７０から電波７１が発信されていない状態）において、制御回路１２０ｃには電力が供給されていない。この状態において、スイッチ１３０は非導通状態に制御されている。なお、出力端子１２２ｃは不図示の抵抗等によりローレベルに固定されていてもよい。
【0055】
アンテナ１４０が電波７１を受信した状態（つまり発信機７０から電波７１が発信されており、発信機７０がラッチ回路１０に近づけられた状態）において、ＲＦ－ＤＣ変換回路１１３は昇圧回路１１４に直流電力を出力する。昇圧回路１１４は、電力検知器１２６の動作電位にダイオードＤ１の電圧降下分を加算した電位以上の電位まで昇圧する。電力変換回路１１０は、直流電力出力端子１１２からダイオードＤ１を介して制御回路１２０ｃの電源端子１２３ｃに電力を供給する。
【0056】
この場合、電力変換回路１１０の直流電力出力端子１１２から出力される電位は制御回路１２０ｃの入力端子１２１ｃにも入力される。制御回路１２０ｃは、入力端子１２１ｃにハイレベルが入力されると、出力端子１２２ｃにハイレベルが出力される。したがって、スイッチ１３０は導通状態に制御される。
スイッチ１３０が導通状態に制御されると、電源５０は、スイッチ１３０及びダイオードＤ２を介して制御回路１２０ｃの電源端子１２３ｃに電力を供給する。
スイッチ１３０が導通状態に制御されると、電源５０は、スイッチ１３０及びダイオードＤ２を介して制御回路１２０ｃの電源端子１２３ｃに電力を供給する。
【0057】
制御回路１２０ｃは、アンテナ１４０が電波７１を受信していない状態（つまり発信機７０がラッチ回路１０から離れた位置に移動した等の理由によりラッチ回路１０が電波を受信しなくなった状態）に遷移しても、電源５０からスイッチ１３０及びダイオードＤ２を介して電力の供給を受けることができる。
したがって、本実施形態においてスイッチ１３０は、アンテナ１４０が電波７１を受信したことにより、スイッチ１３０が導通状態に制御されると、スイッチ１３０を導通状態に保持する。
したがって、本実施形態においてスイッチ１３０は、アンテナ１４０が電波７１を受信したことにより、スイッチ１３０が導通状態に制御されると、スイッチ１３０を導通状態に保持する。
【0058】
図６は、第１の実施形態における防水構造を有する筐体の一例を示す図である。同図に示すように、ラッチ防水モジュール２は、ラッチ回路１０と、直流電力を出力する電源５０と、電源５０から供給される直流電力により駆動される負荷６０と、筐体８０とを備える。
筐体８０は、ラッチ回路１０と、電源５０と、負荷６０とを収容する。筐体８０は、防水性能を有する。
筐体８０は、ラッチ回路１０と、電源５０と、負荷６０とを収容する。筐体８０は、防水性能を有する。
【0059】
［第１の実施形態の効果のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、ラッチ回路１０は、アンテナ１４０が受信する電波により、電源５０と、負荷６０との接続状態を導通状態に制御する。
従来、電池が基板に実装された状態で出荷されるような小型デバイスでは、電池が実装された瞬間に電源が供給され、電池の消費がはじまる。電池寿命の観点から、顧客に渡った際、もしくは顧客が意図するときにのみ電源が供給されることが望ましいが、接点式スイッチや（取り外し可能な）絶縁フィルムなどは小型デバイスの大型化につながっていた。
ラッチ回路１０は、アンテナ１４０が受信する電波により、電源５０と、負荷６０との接続状態を導通状態に制御することにより、小型デバイスの大型化を抑止することができる。
以上説明した実施形態によれば、ラッチ回路１０は、アンテナ１４０が受信する電波により、電源５０と、負荷６０との接続状態を導通状態に制御する。
従来、電池が基板に実装された状態で出荷されるような小型デバイスでは、電池が実装された瞬間に電源が供給され、電池の消費がはじまる。電池寿命の観点から、顧客に渡った際、もしくは顧客が意図するときにのみ電源が供給されることが望ましいが、接点式スイッチや（取り外し可能な）絶縁フィルムなどは小型デバイスの大型化につながっていた。
ラッチ回路１０は、アンテナ１４０が受信する電波により、電源５０と、負荷６０との接続状態を導通状態に制御することにより、小型デバイスの大型化を抑止することができる。
【0060】
また、上述した実施形態によれば、ラッチ回路１０は、アンテナ１４０が受信する電波により得られる電力を電力変換回路１１０が直流電力に変換し、制御回路１２０がスイッチ１３０の導通状態を制御する。ラッチ回路１０は、制御回路１２０を備えることにより、微弱な電波によっても、スイッチ１３０の状態を導通状態に切り替えることができるので、負荷であるＡＦＥの起動に時間がかからない。よって、電波を受信してから負荷６０の起動までに時間がかからないラッチモジュール１を提供することができる。
したがって、利便性のよいラッチ回路１０を提供することができる。
したがって、利便性のよいラッチ回路１０を提供することができる。
【0061】
また、上述した実施形態によれば、ラッチ回路１０が備える制御回路１２０は、電源５０から電力の供給を受ける。したがって、ラッチ回路１０は、アンテナ１４０が電波を受信した後は、アンテナ１４０が電波を受信していない状態においてもスイッチ１３０の接続状態を導通状態に保持することができる。
【0062】
また、上述した実施形態によれば、制御回路１２０は、フリップフロップ１２７を含む。したがって、制御回路１２０は、簡易な構成により、スイッチ１３０の接続状態を切り替え、保持することができる。
【0063】
また、上述した実施形態によれば、制御回路１２０は、フィードバックを有する電力検知器１２６を含む。
制御回路１２０の出力信号が、入力にフィードバックされるため、制御回路１２０は、スイッチ１３０の接続状態を保持することができる。また、少ない消費電力により、スイッチ１３０の状態を保持することができる。
制御回路１２０の出力信号が、入力にフィードバックされるため、制御回路１２０は、スイッチ１３０の接続状態を保持することができる。また、少ない消費電力により、スイッチ１３０の状態を保持することができる。
【0064】
また、上述した実施形態によれば、電力検知器１２６は１０メガオーム以上である抵抗１２４ｂを更に備える。したがって、制御回路１２０は、抵抗１２４ｂを備えることにより、制御回路１２０が消費する電力を更に抑止することができる。
【0065】
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１は、ダイオードＤ１を備えることにより、制御回路１２０の電力を電力変換回路１１０が提供する。したがって、ラッチモジュール１は、スイッチ１３０を導通状態に切り替えるための電力をアンテナ１４０が受信する電波から得ることができる。つまり、ラッチモジュール１は、電源５０の電力を消費せずに、スイッチ１３０を導通状態に切り替えることができる。
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１は、ダイオードＤ２を備えることにより、スイッチ１３０が導通状態に制御された後は、電源５０から電力の提供を受けることができる。したがって、スイッチ１３０は導通状態を保持することができる。
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１は、ダイオードＤ２を備えることにより、スイッチ１３０が導通状態に制御された後は、電源５０から電力の提供を受けることができる。したがって、スイッチ１３０は導通状態を保持することができる。
【0066】
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１は、防水性能を有する筐体８０に収容される。例えば、水中で封止された状態で使用するデバイスにおいて、非接触でのシステム起動を要する場合、本実施形態におけるラッチモジュール１を適用することにより、非接触でシステムの起動をすることができる。
水中で封止された状態で使用するデバイスとは、例えば、水質調査のデバイス、小型カメラデバイス等が含まれる。また、水中とは、水だけに限られず電解液や体液等の液体を広く含む。
水中で封止された状態で使用するデバイスとは、例えば、水質調査のデバイス、小型カメラデバイス等が含まれる。また、水中とは、水だけに限られず電解液や体液等の液体を広く含む。
【0067】
［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態における電力変換回路１１０ｄの一例を示す図である。電力変換回路１１０ｄは、電力変換回路１１０の一例である。
同図において電力変換回路１１０ｄは、第１コンデンサＣ１１と、第１ダイオードＤ１１と、第２ダイオードＤ１２と、第２コンデンサＣ１２とを備える。
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態における電力変換回路１１０ｄの一例を示す図である。電力変換回路１１０ｄは、電力変換回路１１０の一例である。
同図において電力変換回路１１０ｄは、第１コンデンサＣ１１と、第１ダイオードＤ１１と、第２ダイオードＤ１２と、第２コンデンサＣ１２とを備える。
【0068】
第１コンデンサＣ１１は、第１電極Ｃ１１ａと、第２端子Ｃ１１ｂとを備える。第１コンデンサＣ１１の第１電極Ｃ１１ａは、電力入力端子１１１ａに接続され、第２電極Ｃ１１ｂは、第１ダイオードＤ１１のカソードと第２ダイオードＤ１２のアノードの接続点に接続される。
第１ダイオードＤ１１は、アノードが接地点ＴＧに接続され、カソードが第１コンデンサＣ１１の第２電極Ｃ１１ｂに接続される。
第２コンデンサＣ１２は、第１電極Ｃ１２ａと、第２電極Ｃ１２ｂとを備える。第２コンデンサＣ１２の第１電極Ｃ１２ａは、直流電力出力端子１１２ｄに接続され、第２電極Ｃ１２ｂは、接地点ＴＧに接続される。
第２ダイオードＤ１２は、アノードがコンデンサを介して電力入力端子１１１ｄに接続される。この一例の場合、第２ダイオードＤ１２のアノードは、第１コンデンサＣ１１を介して電力入力端子１１１ｄに接続される。また、第２ダイオードＤ１２は、カソードが第２コンデンサＣ１２の第１電極Ｃ１２ａに接続される。
第１ダイオードＤ１１は、アノードが接地点ＴＧに接続され、カソードが第１コンデンサＣ１１の第２電極Ｃ１１ｂに接続される。
第２コンデンサＣ１２は、第１電極Ｃ１２ａと、第２電極Ｃ１２ｂとを備える。第２コンデンサＣ１２の第１電極Ｃ１２ａは、直流電力出力端子１１２ｄに接続され、第２電極Ｃ１２ｂは、接地点ＴＧに接続される。
第２ダイオードＤ１２は、アノードがコンデンサを介して電力入力端子１１１ｄに接続される。この一例の場合、第２ダイオードＤ１２のアノードは、第１コンデンサＣ１１を介して電力入力端子１１１ｄに接続される。また、第２ダイオードＤ１２は、カソードが第２コンデンサＣ１２の第１電極Ｃ１２ａに接続される。
【0069】
電力入力端子１１１ｄに正の電位が印加されると、電力入力端子１１１ｄから第１コンデンサＣ１１及び第２ダイオードＤ１２を介して電流Ｉ１１が流れる。第２コンデンサＣ１２には、電流Ｉ１１により電荷が蓄えられる。
電力入力端子１１１ｄに負の電位が印加されると、接地点ＴＧから第１ダイオードＤ１１及び第１コンデンサＣ１１を介して電流Ｉ１２が流れる。第１コンデンサＣ１１は、電流Ｉ１２により電荷が蓄えられる。
再び、電力入力端子１１１ｄに正の電位が印加されることにより、電力入力端子１１１ｄから第１コンデンサＣ１１及び第２ダイオードＤ１２を介して電流Ｉ１１が流れる。その結果、直流電力出力端子１１２ｄには、電力入力端子１１１ｄの２倍の電位が出力される。これは半波倍電圧整流回路の動作である。
電力入力端子１１１ｄに負の電位が印加されると、接地点ＴＧから第１ダイオードＤ１１及び第１コンデンサＣ１１を介して電流Ｉ１２が流れる。第１コンデンサＣ１１は、電流Ｉ１２により電荷が蓄えられる。
再び、電力入力端子１１１ｄに正の電位が印加されることにより、電力入力端子１１１ｄから第１コンデンサＣ１１及び第２ダイオードＤ１２を介して電流Ｉ１１が流れる。その結果、直流電力出力端子１１２ｄには、電力入力端子１１１ｄの２倍の電位が出力される。これは半波倍電圧整流回路の動作である。
【0070】
電力変換回路１１０ｄは、微弱電波を昇圧するための倍電圧整流回路である。微弱電波は、例えば、スマートフォンなどに搭載されているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬＥ（Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）（以下、ＢＬＥという）規格の通信方式といった２．４ＧＨｚ帯を使用する。第１ダイオードＤ１１及び第２ダイオードＤ１２（以後、電力変換回路１１０に備えられるダイオードを区別しない場合はダイオードＤと記載する。）は高周波特性に優れ、順方向電圧が低く、端子間容量が小さい方が好ましい。この一例において、ダイオードＤは、ショットキーバリアダイオードであってもよい。
【0071】
第１コンデンサＣ１１及び第２コンデンサＣ１２（以後、電力変換回路１１０に備えられるコンデンサを区別しない場合にはコンデンサＣと記載する。）は、容量により昇圧電圧の応答速度と到達電圧値が変化する。また、コンデンサＣは、容量値が十分でないと出力電圧のリップル量(電圧変動量)が大きくなりＤＣ特性が悪化する。一方、コンデンサＣは、容量値が大き過ぎると充電に時間がかかり応答性が悪化する。
したがって、コンデンサＣの容量値は、選定したダイオードＤや、ラッチ回路１０のアプリケーション毎に、バランスのよい良好な倍電圧特性が得られる値に調整される。例えば、本実施形態において、２．４ＧＨｚでは３３ｐＦ又は２４ｐＦ等が好ましい。
最適な容量値は基板の浮遊容量、基板パターン、実装レイアウト等で変化する。図７に示した回路では数～数十ｐＦ台で最適値が変化する。最適な容量値は、基板の浮遊容量、基板パターン、実装レイアウト等に応じて、確認する必要がある。
したがって、コンデンサＣの容量値は、選定したダイオードＤや、ラッチ回路１０のアプリケーション毎に、バランスのよい良好な倍電圧特性が得られる値に調整される。例えば、本実施形態において、２．４ＧＨｚでは３３ｐＦ又は２４ｐＦ等が好ましい。
最適な容量値は基板の浮遊容量、基板パターン、実装レイアウト等で変化する。図７に示した回路では数～数十ｐＦ台で最適値が変化する。最適な容量値は、基板の浮遊容量、基板パターン、実装レイアウト等に応じて、確認する必要がある。
【0072】
電力変換回路１１０は、上述した倍電圧整流回路を多段に組む構成を取ることにより、さらに微弱な電波でも、制御回路１２０を動作可能な電位を得ることができる。
図８は、第２の実施形態における電力変換回路１１０の第１の変形例である電力変換回路１１０ｅを示す図である。電力変換回路１１０ｅは、上述した電力変換回路１１０の一例である。なお、上述した電力変換回路１１０と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８は、第２の実施形態における電力変換回路１１０の第１の変形例である電力変換回路１１０ｅを示す図である。電力変換回路１１０ｅは、上述した電力変換回路１１０の一例である。なお、上述した電力変換回路１１０と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0073】
同図において電力変換回路１１０ｅは、第１コンデンサＣ２１と、第１ダイオードＤ２１と、第２コンデンサＣ２２と、第２ダイオードＤ２２と、第３コンデンサＣ２３と、第３ダイオードＤ２３と、第４コンデンサＣ２４と、第４ダイオードＤ２４とを備える。
この一例において、第１コンデンサＣ２１は第１コンデンサＣ１１と、第１ダイオードＤ２１は第１ダイオードＤ１１と、第２コンデンサＣ２２は第２コンデンサＣ１２と、第２ダイオードＤ２２は第２ダイオードＤ１２と、それぞれ同一である。
この一例において、第１コンデンサＣ２１は第１コンデンサＣ１１と、第１ダイオードＤ２１は第１ダイオードＤ１１と、第２コンデンサＣ２２は第２コンデンサＣ１２と、第２ダイオードＤ２２は第２ダイオードＤ１２と、それぞれ同一である。
【0074】
電力変換回路１１０ｅは、電力変換回路１１０ｄと比較し、更に第３コンデンサＣ２３と、第３ダイオードＤ２３と、第４コンデンサＣ２４と、第４ダイオードＤ２４とを備えることにより、２段倍電圧整流回路を構成する。
第３コンデンサＣ２３は、第１電極Ｃ２３ａと、第２電極Ｃ２３ｂとを備える。第３コンデンサＣ２３の第１電極Ｃ２３ａは、第３ダイオードＤ２３のカソードに接続され、第２電極Ｃ２３ｂは、接地点ＴＧに接続される。
第３ダイオードＤ２３は、アノードが第１コンデンサＣ２１の第２電極Ｃ２１ｂに接続され、カソードが第３コンデンサＣ２３の第１電極Ｃ２３ａに接続される。
第４コンデンサＣ２４は、第１電極Ｃ２４ａと、第２電極Ｃ２４ｂとを備える。第４コンデンサＣ２４の第１電極Ｃ２４ａは、電力入力端子１１１ｅに接続され、第２電極Ｃ２４ｂは、第４ダイオードＤ２４のカソードに接続される。
第４ダイオードＤ２４は、アノードが第３ダイオードＤ２３のカソードと第３コンデンサＣ２３の第１電極Ｃ２３ａとの接続点に接続され、カソードが第４コンデンサＣ２４の第２電極Ｃ２４ｂに接続される。
また、この一例の場合、第２ダイオードＤ２２のアノードは、第４コンデンサＣ２４を介して電力入力端子１１１ｅに接続される。
第３コンデンサＣ２３は、第１電極Ｃ２３ａと、第２電極Ｃ２３ｂとを備える。第３コンデンサＣ２３の第１電極Ｃ２３ａは、第３ダイオードＤ２３のカソードに接続され、第２電極Ｃ２３ｂは、接地点ＴＧに接続される。
第３ダイオードＤ２３は、アノードが第１コンデンサＣ２１の第２電極Ｃ２１ｂに接続され、カソードが第３コンデンサＣ２３の第１電極Ｃ２３ａに接続される。
第４コンデンサＣ２４は、第１電極Ｃ２４ａと、第２電極Ｃ２４ｂとを備える。第４コンデンサＣ２４の第１電極Ｃ２４ａは、電力入力端子１１１ｅに接続され、第２電極Ｃ２４ｂは、第４ダイオードＤ２４のカソードに接続される。
第４ダイオードＤ２４は、アノードが第３ダイオードＤ２３のカソードと第３コンデンサＣ２３の第１電極Ｃ２３ａとの接続点に接続され、カソードが第４コンデンサＣ２４の第２電極Ｃ２４ｂに接続される。
また、この一例の場合、第２ダイオードＤ２２のアノードは、第４コンデンサＣ２４を介して電力入力端子１１１ｅに接続される。
【0075】
図８に示す一例では、電力入力端子１１１ｅに入力される入力電圧の４倍の電圧を、直流電力出力端子１１２ｅから出力することができる。
このように多段の倍電圧整流回路を構成することにより、電力変換回路１１０は、制御回路１２０を動作可能な電位を得ることができる。
ただし、多段倍電圧整流回路を構成する場合、ＲＦ－ＤＣ変換効率の低下を招く。また、多段倍電圧整流回路を構成する部品点数が増加することによりコスト増加を招く。したがって、アプリケーションごとに適した段数とすることが望ましい。
このように多段の倍電圧整流回路を構成することにより、電力変換回路１１０は、制御回路１２０を動作可能な電位を得ることができる。
ただし、多段倍電圧整流回路を構成する場合、ＲＦ－ＤＣ変換効率の低下を招く。また、多段倍電圧整流回路を構成する部品点数が増加することによりコスト増加を招く。したがって、アプリケーションごとに適した段数とすることが望ましい。
【0076】
図９は、第２の実施形態における電力変換回路１１０の第２の変形例である電力変換回路１１０ｆを示す図である。電力変換回路１１０ｆは、上述した電力変換回路１１０の一例である。なお、上述した電力変換回路１１０と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0077】
同図において電力変換回路１１０ｆは、第１コンデンサＣ３１と、第１ダイオードＤ３１と、第２コンデンサＣ３２と、第２ダイオードＤ３２と、第３コンデンサＣ３３と、第３ダイオードＤ３３と、第４コンデンサＣ３４と、第４ダイオードＤ３４と、第５コンデンサＣ３５と、第５ダイオードＤ３５と、第６コンデンサＣ３６と、第６コンデンサＣ３６とを備える。
この一例において、第１コンデンサＣ３１は第１コンデンサＣ２１と、第１ダイオードＤ３１は第１ダイオードＤ２１と、第２コンデンサＣ３２は第２コンデンサＣ２２と、第２ダイオードＤ３２は第２ダイオードＤ２２と、第３コンデンサＣ３３は第３コンデンサＣ２３と、第３ダイオードＤ３３は第１ダイオードＤ２３と、第４コンデンサＣ３４は第４コンデンサＣ２４と、第４ダイオードＤ３４は第４ダイオードＤ２４と、それぞれ同一である。
この一例において、第１コンデンサＣ３１は第１コンデンサＣ２１と、第１ダイオードＤ３１は第１ダイオードＤ２１と、第２コンデンサＣ３２は第２コンデンサＣ２２と、第２ダイオードＤ３２は第２ダイオードＤ２２と、第３コンデンサＣ３３は第３コンデンサＣ２３と、第３ダイオードＤ３３は第１ダイオードＤ２３と、第４コンデンサＣ３４は第４コンデンサＣ２４と、第４ダイオードＤ３４は第４ダイオードＤ２４と、それぞれ同一である。
【0078】
電力変換回路１１０ｆは、電力変換回路１１０ｅと比較し、更に第５コンデンサＣ３５と、第５ダイオードＤ３５と、第６コンデンサＣ３６と、第６ダイオードＤ３６とを備えることにより、３段倍電圧整流回路を構成する。
第５コンデンサＣ３５は、第１電極Ｃ３５ａと、第２電極Ｃ３５ｂとを備える。第５コンデンサＣ３５の第１電極Ｃ３５ａは、第５ダイオードＤ３５のカソードに接続され、第２電極Ｃ３５ｂは、接地点ＴＧに接続される。
第５ダイオードＤ３５は、アノードが第４コンデンサＣ３４の第２電極Ｃ３４ｂに接続され、カソードが第５コンデンサＣ３５の第１電極Ｃ３５ａに接続される。
第６コンデンサＣ３６は、第１電極Ｃ３６ａと、第２電極Ｃ３６ｂとを備える。第６コンデンサＣ３６の第１電極Ｃ３６ａは、電力入力端子１１１ｆに接続され、第２電極Ｃ３６ｂは、第６ダイオードＤ３６のカソードに接続される。
第６ダイオードＤ３６は、アノードが第５ダイオードＤ３５のカソードと第５コンデンサＣ３５の第１電極Ｃ３５ａとの接続点に接続され、カソードが第６コンデンサＣ３６の第２電極Ｃ３６ｂに接続される。
また、この一例の場合、第２ダイオードＤ３２のアノードは、第６コンデンサＣ３６を介して電力入力端子１１１ｆに接続される。
第５コンデンサＣ３５は、第１電極Ｃ３５ａと、第２電極Ｃ３５ｂとを備える。第５コンデンサＣ３５の第１電極Ｃ３５ａは、第５ダイオードＤ３５のカソードに接続され、第２電極Ｃ３５ｂは、接地点ＴＧに接続される。
第５ダイオードＤ３５は、アノードが第４コンデンサＣ３４の第２電極Ｃ３４ｂに接続され、カソードが第５コンデンサＣ３５の第１電極Ｃ３５ａに接続される。
第６コンデンサＣ３６は、第１電極Ｃ３６ａと、第２電極Ｃ３６ｂとを備える。第６コンデンサＣ３６の第１電極Ｃ３６ａは、電力入力端子１１１ｆに接続され、第２電極Ｃ３６ｂは、第６ダイオードＤ３６のカソードに接続される。
第６ダイオードＤ３６は、アノードが第５ダイオードＤ３５のカソードと第５コンデンサＣ３５の第１電極Ｃ３５ａとの接続点に接続され、カソードが第６コンデンサＣ３６の第２電極Ｃ３６ｂに接続される。
また、この一例の場合、第２ダイオードＤ３２のアノードは、第６コンデンサＣ３６を介して電力入力端子１１１ｆに接続される。
【0079】
図９に示す一例では、電力入力端子１１１ｆに入力される入力電圧の６倍の電圧を、直流電力出力端子１１２ｆから出力することができる。
このように多段の倍電圧整流回路を構成することにより、電力変換回路１１０は、制御回路１２０を動作可能な電位を得ることができる。電力変換回路１１０ｆに示す一例では、電力変換回路１１０ｅに示す一例と比べ、さらに微弱な電波により、制御回路１２０を動作することができる。
このように多段の倍電圧整流回路を構成することにより、電力変換回路１１０は、制御回路１２０を動作可能な電位を得ることができる。電力変換回路１１０ｆに示す一例では、電力変換回路１１０ｅに示す一例と比べ、さらに微弱な電波により、制御回路１２０を動作することができる。
【0080】
［第２の実施形態の効果のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、図１に示すラッチ回路１０は、倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成する。ラッチ回路１０は、倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成することにより、微弱な電波から昇圧された直流電力を生成することができる。電力変換回路１１０は、昇圧された直流電力を制御回路１２０に供給することにより、制御回路１２０を駆動することができる。
また、上述した実施形態によれば、倍電圧整流回路は、コンデンサＣとダイオードＤから構成される。したがって、ラッチ回路１０は、簡易な構成により、電力変換回路１１０を構成することができる。
以上説明した実施形態によれば、図１に示すラッチ回路１０は、倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成する。ラッチ回路１０は、倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成することにより、微弱な電波から昇圧された直流電力を生成することができる。電力変換回路１１０は、昇圧された直流電力を制御回路１２０に供給することにより、制御回路１２０を駆動することができる。
また、上述した実施形態によれば、倍電圧整流回路は、コンデンサＣとダイオードＤから構成される。したがって、ラッチ回路１０は、簡易な構成により、電力変換回路１１０を構成することができる。
【0081】
また、上述した実施形態によれば、ラッチ回路１０は、２段倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成する。ラッチ回路１０は、２段倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成することにより、さらに微弱な電波でも制御回路１２０を駆動することができるようになる。ラッチ回路１０は、微弱な電波でも制御回路１２０を駆動することにより、電源５０と負荷６０を導通状態に制御することができる。
【0082】
また、上述した実施形態によれば、ラッチ回路１０は、３段倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成する。ラッチ回路１０は、３段倍電圧整流回路により電力変換回路１１０を構成することにより、２段倍電圧整流回路に比べ、さらに微弱な電波でも制御回路１２０を駆動することができるようになる。ラッチ回路１０は、さらに微弱な電波でも制御回路１２０を駆動することにより、電源５０と負荷６０を導通状態に制御することができる。
【0083】
［第３の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１０は、第３の実施形態における第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０の一例を示す図である。図１０（Ａ）は、上述してきたラッチモジュール１が１つのアンテナ１４０を備える場合の構成の一例を示す図である。この場合、アンテナ１４０が受信した電波は、電力変換回路１１０により直流電力に変換され、制御回路１２０に入力される。
制御回路１２０は、スイッチ１３０を非導通状態から導通状態に制御する。この一例の場合、制御回路１２０は、スイッチ１３０を導通状態から非導通状態に制御することはできない。
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１０は、第３の実施形態における第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０の一例を示す図である。図１０（Ａ）は、上述してきたラッチモジュール１が１つのアンテナ１４０を備える場合の構成の一例を示す図である。この場合、アンテナ１４０が受信した電波は、電力変換回路１１０により直流電力に変換され、制御回路１２０に入力される。
制御回路１２０は、スイッチ１３０を非導通状態から導通状態に制御する。この一例の場合、制御回路１２０は、スイッチ１３０を導通状態から非導通状態に制御することはできない。
【0084】
図１０（Ｂ）は、ラッチモジュール１が２つのアンテナ（第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０）を備える場合の構成の一例を示す図である。この場合、ラッチモジュール１は、第１アンテナ２４０と、第１電力変換回路２１０と、第２アンテナ３４０と、第２電力変換回路３１０と、制御回路２２０とを備える。
この一例において、第１アンテナ２４０と第２アンテナ３４０とは、互いに異なる角度に備えられていてもよい。
この一例において、第１アンテナ２４０と第２アンテナ３４０とは、互いに異なる角度に備えられていてもよい。
【0085】
第１アンテナ２４０は、第１の方向からの第１の電波を受信可能に備えられる。
第１電力変換回路２１０は、第１電力入力端子２１１と、第１直流電力出力端子２１２とを備える。第１電力入力端子２１１は、第１アンテナ２４０と接続される。第１直流電力出力端子２１２は、制御回路２２０と接続される。
第１電力入力端子２１１には、第１アンテナ２４０が受信する第１の電波により得られる電力が入力される。第１電力変換回路２１０は、第１電力入力端子２１１に電力が入力されると、第１電力入力端子２１１に入力された電力を直流電力に変換する。第１電力変換回路２１０は、第１直流電力出力端子２１２から、直流電力を出力する。
第１電力変換回路２１０は、第１電力入力端子２１１と、第１直流電力出力端子２１２とを備える。第１電力入力端子２１１は、第１アンテナ２４０と接続される。第１直流電力出力端子２１２は、制御回路２２０と接続される。
第１電力入力端子２１１には、第１アンテナ２４０が受信する第１の電波により得られる電力が入力される。第１電力変換回路２１０は、第１電力入力端子２１１に電力が入力されると、第１電力入力端子２１１に入力された電力を直流電力に変換する。第１電力変換回路２１０は、第１直流電力出力端子２１２から、直流電力を出力する。
【0086】
第２アンテナ３４０は、第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能に備えられる。
第２電力変換回路３１０は、第２電力入力端子３１１と、第２直流電力出力端子３１２とを備える。第２電力入力端子３１１は、第２アンテナ３４０と接続される。第２直流電力出力端子３１２は、制御回路２２０と接続される。
第２電力入力端子３１１には、第２アンテナ３４０が受信する第２の電波により得られる電力が入力される。第２電力変換回路３１０は、第２電力入力端子３１１に電力が入力されると、第２電力入力端子３１１に入力された電力を直流電力に変換する。第２電力変換回路３１０は、第２直流電力出力端子３１２から、直流電力を出力する。
第２電力変換回路３１０は、第２電力入力端子３１１と、第２直流電力出力端子３１２とを備える。第２電力入力端子３１１は、第２アンテナ３４０と接続される。第２直流電力出力端子３１２は、制御回路２２０と接続される。
第２電力入力端子３１１には、第２アンテナ３４０が受信する第２の電波により得られる電力が入力される。第２電力変換回路３１０は、第２電力入力端子３１１に電力が入力されると、第２電力入力端子３１１に入力された電力を直流電力に変換する。第２電力変換回路３１０は、第２直流電力出力端子３１２から、直流電力を出力する。
【0087】
制御回路２２０は、第１入力端子２２１と、第２入力端子２２５と、出力端子２２２とを入出力端子として備える。
第１入力端子２２１は、第１電力変換回路２１０の第１直流電力出力端子２１２と接続される。第２入力端子２２５は、第２電力変換回路３１０の第２直流電力出力端子３１２と接続される。出力端子２２２は、スイッチ１３０と接続され、スイッチ１３０の接続状態を制御する。
第１入力端子２２１は、第１電力変換回路２１０の第１直流電力出力端子２１２と接続される。第２入力端子２２５は、第２電力変換回路３１０の第２直流電力出力端子３１２と接続される。出力端子２２２は、スイッチ１３０と接続され、スイッチ１３０の接続状態を制御する。
【0088】
制御回路２２０は、第１アンテナ２４０が第１の電波を受信したことにより第１電力変換回路２１０が直流電力を出力した場合に、スイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御する。制御回路２２０は、第２アンテナ３４０が第２の電波を受信したことにより第２電力変換回路３１０が直流電力を出力した場合に、スイッチ１３０の接続状態を非導通状態に制御する。
このように、図１０（Ｂ）に示した一例では、制御回路２２０により、スイッチ１３０を非導通状態から導通状態に制御するだけでなく、スイッチ１３０を導通状態から非導通状態に制御することができる。
このように、図１０（Ｂ）に示した一例では、制御回路２２０により、スイッチ１３０を非導通状態から導通状態に制御するだけでなく、スイッチ１３０を導通状態から非導通状態に制御することができる。
【0089】
図１１は、第３の実施形態における第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０の一例を示す図である。
図１１（Ａ）は、第３の実施形態における電界型アンテナ５００の一例を示す図である。同図は、第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が電界型アンテナ５００である場合の、アンテナの種類の一例を示す。
第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が電界型アンテナ５００である場合、ダイポールアンテナ５０１であってもよいし、モノポールアンテナ５０２であってもよいし、逆Ｆアンテナ５０３であってもよいし、メアンダラインアンテナ５０４であってもよいし、チップアンテナ５０５であってもよい。
図１１（Ａ）は、第３の実施形態における電界型アンテナ５００の一例を示す図である。同図は、第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が電界型アンテナ５００である場合の、アンテナの種類の一例を示す。
第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が電界型アンテナ５００である場合、ダイポールアンテナ５０１であってもよいし、モノポールアンテナ５０２であってもよいし、逆Ｆアンテナ５０３であってもよいし、メアンダラインアンテナ５０４であってもよいし、チップアンテナ５０５であってもよい。
【0090】
図１１（Ｂ）は、第３の実施形態における磁界型アンテナ６００の一例を示す図である。同図は、第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が磁界型アンテナ６００である場合の、アンテナの種類の一例を示す。
第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が磁界型アンテナ６００である場合、ループアンテナ６０１であってもよい。
本実施形態における、第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０のアンテナの種類は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したアンテナの種類に限定されるものではなく、種々のアンテナを選定することができる。
第１アンテナ２４０又は第２アンテナ３４０が磁界型アンテナ６００である場合、ループアンテナ６０１であってもよい。
本実施形態における、第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０のアンテナの種類は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したアンテナの種類に限定されるものではなく、種々のアンテナを選定することができる。
【0091】
図１２は、第３の実施形態におけるラッチモジュール１ｇの構成の一例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｇは、第１の実施形態におけるラッチモジュール１の変形例である。なお、上述したラッチモジュール１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
同図において、ラッチモジュール１ｇは、ラッチ回路１０ｇと、電源５０と、負荷６０とを備える。
同図において、ラッチモジュール１ｇは、ラッチ回路１０ｇと、電源５０と、負荷６０とを備える。
【0092】
ラッチ回路１０ｇは、電界型アンテナ５００ａと、磁界型アンテナ６００ａと、第１電力変換回路２１０ａと、第２電力変換回路３１０ａと、制御回路２２０と、スイッチ１３０とを備える。電界型アンテナ５００ａは、第１アンテナ２４０の一例であり、磁界型アンテナ６００ａは第２アンテナ３４０の一例である。
なお、第１電力変換回路２１０aは、ＲＦ－ＤＣ変換回路２１３aと、昇圧回路２１４aとを、第２電力変換回路３１０aは、ＲＦ－ＤＣ変換回路３１３aと、昇圧回路３１４aとを、備えていてもよい。
なお、第１電力変換回路２１０aは、ＲＦ－ＤＣ変換回路２１３aと、昇圧回路２１４aとを、第２電力変換回路３１０aは、ＲＦ－ＤＣ変換回路３１３aと、昇圧回路３１４aとを、備えていてもよい。
【0093】
電界型アンテナ５００ａは、第１の方向からの第１の電波を受信する。第１電力変換回路２１０ａの第１電力入力端子２１１ａには、電界型アンテナ５００ａが第１の電波を受信したことによる電力が入力される。第１電力変換回路２１０ａは、入力された電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を第１直流電力出力端子２１２ａに出力する。
この場合、磁界型アンテナ６００ａは、第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能に設置されているため、第１の電波を受信しない。したがって、制御回路２２０には、第１入力端子２２１にのみ、直流電力が入力される。
この場合、磁界型アンテナ６００ａは、第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能に設置されているため、第１の電波を受信しない。したがって、制御回路２２０には、第１入力端子２２１にのみ、直流電力が入力される。
【0094】
磁界型アンテナ６００ａは、第２の方向からの第２の電波を受信する。第２電力変換回路３１０ａの第２電力入力端子３１１ａには、磁界型アンテナ６００ａが第２の電波を受信したことによる電力が入力される。第２電力変換回路３１０ａは、入力された電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を第２直流電力出力端子３１２ａに出力する。
この場合、電界型アンテナ５００ａは、第２の方向とは異なる第１の方向からの第１の電波を受信可能に設置されているため、第２の電波を受信しない。したがって、制御回路２２０には、第２入力端子２２５にのみ、直流電力が入力される。
この場合、電界型アンテナ５００ａは、第２の方向とは異なる第１の方向からの第１の電波を受信可能に設置されているため、第２の電波を受信しない。したがって、制御回路２２０には、第２入力端子２２５にのみ、直流電力が入力される。
【0095】
この一例において、制御回路２２０は、フリップフロップ２２７を含む。フリップフロップ２２７は、第１入力端子２２１の電位及び第２入力端子２２５の電位に基づいて、出力端子２２２から出力される制御信号を切り替える。
なお、具体的には、フリップフロップ２２７は、ＳＲフリップフロップ（ＳＲ－Ｆ／Ｆ）である。より具体的には、第１入力端子２２１はフリップフロップ２２７のＳ端子に接続され、第２入力端子２２５はフリップフロップ２２７のＲ端子に接続され、出力端子２２２はＱ端子に接続される。
なお、具体的には、フリップフロップ２２７は、ＳＲフリップフロップ（ＳＲ－Ｆ／Ｆ）である。より具体的には、第１入力端子２２１はフリップフロップ２２７のＳ端子に接続され、第２入力端子２２５はフリップフロップ２２７のＲ端子に接続され、出力端子２２２はＱ端子に接続される。
【0096】
電界型アンテナ５００ａが第１の電波を受信した状態において、第１電力変換回路２１０ａは直流電力を出力する。出力された直流電力は、直流電力に応じた電位がフリップフロップ２２７の第１入力端子２２１であるＳ端子に入力される。入力された電位がフリップフロップ２２７の状態変化を発生させるしきい値電圧を超えたとき、つまり、フリップフロップ２２７のＳ端子にハイレベルが入力されると、フリップフロップ２２７のＱ端子はハイレベルを出力する。この状態において、スイッチ１３０は導通状態に制御される。スイッチ１３０が導通状態に制御されると、電源５０が負荷６０に電力を供給する。
【0097】
磁界型アンテナ６００ａが第２の電波を受信した状態において、第２電力変換回路３１０ａは直流電力を出力する。出力された直流電力は、直流電力に応じた電位がフリップフロップ２２７の第２入力端子２２５であるＲ端子に入力される。入力された電位がフリップフロップ２２７の状態変化を発生させるしきい値電圧を超えたとき、つまり、フリップフロップ２２７のＲ端子にハイレベルが入力されると、フリップフロップ２２７のＱ端子はローレベルを出力する。この状態において、スイッチ１３０は非導通状態に制御される。
【0098】
フリップフロップ２２７を含む制御回路２２０には、電源５０から電力を供給される。したがって、電界型アンテナ５００ａ及び磁界型アンテナ６００ａがいずれも電波を受信していない状態において、フリップフロップ２２７はＱ端子の出力状態を保持し続ける。つまり、スイッチ１３０の接続状態は、最後に電波を受信したのが電界型アンテナ５００ａであるか、磁界型アンテナ６００ａであるかによって、導通状態に制御されているか、非導通状態に制御されているかが異なる。スイッチ１３０が非導通状態に制御されると、電源５０は負荷６０への電力の供給を停止する。
【0099】
なお、この一例において、フリップフロップ２２７は、電源端子２２３を介して電源５０と接続されているため、消費電力が小さいフリップフロップ２２７を選択して電池寿命への影響を極力抑えるよう構成してもよい。例えば、消費電力が１μＡ（マイクロアンペア）未満と小さいものを選択してもよい。
また、制御回路２２０はフリップフロップと同等の機能を持つ低消費電力なラッチ回路で構成されてもよい。
また、制御回路２２０はフリップフロップと同等の機能を持つ低消費電力なラッチ回路で構成されてもよい。
【0100】
図１３は、第３の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第１の変形例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｈは、上述したラッチモジュール１ｇの変形例である。なお、ラッチモジュール１ｇと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ラッチモジュール１ｈは、制御回路２２０に電力検知器２２６を含み、フリップフロップ２２７を含まない点で、ラッチモジュール１ｇの構成とは異なる。
【0101】
ラッチモジュール１ｈに含まれる制御回路２２０の構成は、図３に示した制御回路１２０ｂと同様である。つまり、制御回路２２０に含まれる電力検知器２２６の構成は、図４に示した電力検知器１２６と同様の構成である。
ラッチモジュール１ｈに示す一例では、第１電力変換回路２１０ａの第１直流電力出力端子２１２ａが、制御回路２２０の第１入力端子２２１に接続される。つまり、電界型アンテナ５００ａが第１の電波を受信した場合、受信した電波による電力に比例した電流が電力検知器２２６の検出入力端子２２６１に入力される。この場合、入力端子２２６１に入力された電流に比例した電位が、電力検知器２２６内の基準入力電位ＶＤＥＴより高い場合、電圧検出出力端子２２６３にはハイレベルが出力され、スイッチ１３０は導通状態に制御される。
ラッチモジュール１ｈに示す一例では、第１電力変換回路２１０ａの第１直流電力出力端子２１２ａが、制御回路２２０の第１入力端子２２１に接続される。つまり、電界型アンテナ５００ａが第１の電波を受信した場合、受信した電波による電力に比例した電流が電力検知器２２６の検出入力端子２２６１に入力される。この場合、入力端子２２６１に入力された電流に比例した電位が、電力検知器２２６内の基準入力電位ＶＤＥＴより高い場合、電圧検出出力端子２２６３にはハイレベルが出力され、スイッチ１３０は導通状態に制御される。
【0102】
また、第２電力変換回路３１０ａの第２直流電力出力端子３１２ａは、制御回路２２０の第２入力端子２２５に接続される。つまり、磁界型アンテナ６００ａが第２の電波を受信した場合、受信した電波により得られる電力に比例した電流が電力検知器２２６の基準入力端子２２６２に入力される。電力検知器２２６内において、入力端子２２６２の次段には電流増幅器がある。基準入力端子２２６２に入力された電流は電流増幅器により２倍に増幅される。さらに次段の電流加算器により、検出入力端子２２６１に入力された電流から基準入力端子２２６２に入力された電流が差し引かれる。電流加算器を通った後の電流に比例した電位は、電力検知器２２６内の基準入力電位ＶＤＥＴより低いとき、電圧検出出力端子２２６３にはローレベルが出力され、スイッチ１３０は非導通状態に制御される。
【0103】
このように、電力検知器２２６を含む制御回路２２０を備えるラッチモジュール１ｈは、フリップフロップ２２７を含む制御回路２２０ａを備えるラッチモジュール１ｇと同様の動きをする。
ラッチモジュール１ｈは、制御回路２２０に電力検知器２２６を含むことにより、ラッチモジュール１ｇよりも、さらに低消費電力とすることができる。
ラッチモジュール１ｈは、制御回路２２０に電力検知器２２６を含むことにより、ラッチモジュール１ｇよりも、さらに低消費電力とすることができる。
【0104】
図１４は、第３の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第２の変形例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｉは、上述したラッチモジュール１ｇの変形例である。なお、ラッチモジュール１ｇと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ラッチモジュール１ｉは、第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０のいずれにも電界型アンテナ５００を用いる点において、ラッチモジュール１ｇの構成とは異なる。
【0105】
同図に示す一例では、電界型アンテナ５００ｂ（第１アンテナ２４０）と、電界型アンテナ５００ｃ（第２アンテナ３４０）とは、互いに異なる位置に備えられる。つまり、ラッチモジュール１ｉでは、それぞれのアンテナの搭載位置が互いに異なっている。搭載位置とは、ラッチモジュール１ｉの中での、アンテナが設置される位置のことである。
電界型アンテナ５００ｂは、第１の方向からの第１の電波を受信可能に設置される。電界型アンテナ５００ｃは、第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能に設置される。
電界型アンテナ５００ｂは、第１の方向からの第１の電波を受信可能に設置される。電界型アンテナ５００ｃは、第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能に設置される。
【0106】
図１５は、第３の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第３の変形例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｊは、上述したラッチモジュール１ｉの変形例である。なお、ラッチモジュール１ｉと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ラッチモジュール１ｊは、第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０の設置角度が互いに異なる点において、ラッチモジュール１ｉの構成とは異なる。
【0107】
同図に示す一例において、ラッチモジュール１ｊは、電界型アンテナ５００ｄと、電界型アンテナ５００ｅとを備える。電界型アンテナ５００ｄは第１アンテナ２４０の一例であり、電界型アンテナ５００ｅは、第２アンテナ３４０の一例である。
同図に示す一例では、電界型アンテナ５００ｂ（第１アンテナ２４０）と、電界型アンテナ５００ｃ（第２アンテナ３４０）とは、互いに異なる角度に備えられる。つまり、第１の電波と第２の電波とは、互いに異なる角度に備えられるため、互いに干渉することがない。
一例として、電界型アンテナ５００ｂ（第１アンテナ２４０）と、電界型アンテナ５００ｃ（第２アンテナ３４０）とを、互いに垂直に備えていてもよい。
同図に示す一例では、電界型アンテナ５００ｂ（第１アンテナ２４０）と、電界型アンテナ５００ｃ（第２アンテナ３４０）とは、互いに異なる角度に備えられる。つまり、第１の電波と第２の電波とは、互いに異なる角度に備えられるため、互いに干渉することがない。
一例として、電界型アンテナ５００ｂ（第１アンテナ２４０）と、電界型アンテナ５００ｃ（第２アンテナ３４０）とを、互いに垂直に備えていてもよい。
【0108】
図１６は、第３の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第４の変形例を示す図である。
図１６（Ａ）は、アンテナ７０１及びアンテナ７０２の配置をｘ軸及びｙ軸の二次元直交座標系によって示した図である。同図に示すアンテナ７０１は、上述した第１アンテナ２４０の一例であり、アンテナ７０２は、上述した第２アンテナ３４０の一例である。以後、アンテナ７０１と、アンテナ７０２とを区別しない場合には、アンテナ７００と記載する。アンテナ７００は、電界型アンテナ５００の一例である。
アンテナ７０１は、ｘ軸に沿って配置されている。アンテナ７０２は、ｙ軸に沿って配置されている。この一例において、アンテナ７０１と、アンテナ７０２とは、互いに異なる角度で配置される。
図１６（Ａ）は、アンテナ７０１及びアンテナ７０２の配置をｘ軸及びｙ軸の二次元直交座標系によって示した図である。同図に示すアンテナ７０１は、上述した第１アンテナ２４０の一例であり、アンテナ７０２は、上述した第２アンテナ３４０の一例である。以後、アンテナ７０１と、アンテナ７０２とを区別しない場合には、アンテナ７００と記載する。アンテナ７００は、電界型アンテナ５００の一例である。
アンテナ７０１は、ｘ軸に沿って配置されている。アンテナ７０２は、ｙ軸に沿って配置されている。この一例において、アンテナ７０１と、アンテナ７０２とは、互いに異なる角度で配置される。
【0109】
図１６（Ｂ）は、アンテナ７０１及びアンテナ７０２の配置をｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の三次元直交座標系によって示した図である。同図では、図１６（Ａ）においてｘ軸及びｙ軸の二次元直交座標系によって示したアンテナ７０１及びアンテナ７０２の配置を、三次元空間に示している。
アンテナ７０１及びアンテナ７０２は、筐体７０３の中に収容されている。また、アンテナ７０１及びアンテナ７０２は、同一平面に配置されている。同図に示すようにアンテナ７０１と、アンテナ７０２とを互いに異なる角度で配置することにより、アンテナ７０１と、アンテナ７０２とが同一平面上に配置される場合であっても、第１の電波と第２の電波とが互いに干渉することがない。
アンテナ７０１及びアンテナ７０２は、筐体７０３の中に収容されている。また、アンテナ７０１及びアンテナ７０２は、同一平面に配置されている。同図に示すようにアンテナ７０１と、アンテナ７０２とを互いに異なる角度で配置することにより、アンテナ７０１と、アンテナ７０２とが同一平面上に配置される場合であっても、第１の電波と第２の電波とが互いに干渉することがない。
【0110】
図１７は、第３の実施形態におけるラッチモジュール１の構成の第５の変形例を示す図である。同図に示すラッチモジュール１ｋは、上述したラッチモジュール１ｊの変形例である。なお、ラッチモジュール１ｊと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ラッチモジュール１ｋは、第１アンテナ２４０及び第２アンテナ３４０の設置角度が同一であるが、互いに異なる長さのダイポールアンテナ５０１を備える点において、ラッチモジュール１ｊの構成とは異なる。
【0111】
同図に示す一例において、ラッチモジュール１ｋは、電界型アンテナ５００ｆと、電界型アンテナ５００ｇとを備える。電界型アンテナ５００ｆは第１アンテナ２４０の一例であり、電界型アンテナ５００ｇは、第２アンテナ３４０の一例である。
この一例において、電界型アンテナ５００ｆと、電界型アンテナ５００ｇとは、それぞれ互いに異なる長さのアンテナを備える。電界型アンテナ５００ｆの長さと電界型アンテナ５００ｇの長さは、第１の電波と第２の電波との干渉を抑止するために、電波の周波数に基づいて選択される。例えば、電界型アンテナ５００ｆの長さと電界型アンテナ５００ｇの長さは、それぞれのアンテナが受信する電波の波長λの１／２、もしくは１／４にすることが好ましい。この場合、電界型アンテナ５００ｆ及び電界型アンテナ５００ｇは、反射波を発生することなく、効率よく電波を受信することができる。
具体的には、第１の電波の周波数が２．４ＧＨｚ、第２の電波の周波数が５ＧＨｚである場合、第１の電波の波長は約１２．５ｃｍ、第２の電波の波長は約６ｃｍとなる。また、λ／２波長のダイポールアンテナを使用した場合には、各アンテナ長は、第１の電波を受信するアンテナ長は６．２５ｃｍ、第２の電波を受信するアンテナ長は３ｃｍとなる。
上記のように、異なる波長の第１の電波と第２の電波の波長λの１／２のアンテナ長を有するダイポールアンテナ５０１を用いたラッチモジュール１ｋを構成することにより、第１の電波と第２の電波との干渉を抑止することができる。この場合、一方の電波を用いてスイッチ１３０をオンし、他方の電波を用いてスイッチ１３０をオフすることもできる。
この一例において、電界型アンテナ５００ｆと、電界型アンテナ５００ｇとは、それぞれ互いに異なる長さのアンテナを備える。電界型アンテナ５００ｆの長さと電界型アンテナ５００ｇの長さは、第１の電波と第２の電波との干渉を抑止するために、電波の周波数に基づいて選択される。例えば、電界型アンテナ５００ｆの長さと電界型アンテナ５００ｇの長さは、それぞれのアンテナが受信する電波の波長λの１／２、もしくは１／４にすることが好ましい。この場合、電界型アンテナ５００ｆ及び電界型アンテナ５００ｇは、反射波を発生することなく、効率よく電波を受信することができる。
具体的には、第１の電波の周波数が２．４ＧＨｚ、第２の電波の周波数が５ＧＨｚである場合、第１の電波の波長は約１２．５ｃｍ、第２の電波の波長は約６ｃｍとなる。また、λ／２波長のダイポールアンテナを使用した場合には、各アンテナ長は、第１の電波を受信するアンテナ長は６．２５ｃｍ、第２の電波を受信するアンテナ長は３ｃｍとなる。
上記のように、異なる波長の第１の電波と第２の電波の波長λの１／２のアンテナ長を有するダイポールアンテナ５０１を用いたラッチモジュール１ｋを構成することにより、第１の電波と第２の電波との干渉を抑止することができる。この場合、一方の電波を用いてスイッチ１３０をオンし、他方の電波を用いてスイッチ１３０をオフすることもできる。
【0112】
なお、ダイポールアンテナ５０１の一例を用いて、第１アンテナ２４０の長さと第２アンテナ３４０の長さとが、それぞれ異なる場合について説明したが、ダイポールアンテナ５０１の一例に限られず、モノポールアンテナ５０２、逆Ｆアンテナ５０３、メアンダラインアンテナ５０４、チップアンテナ５０５においても同様である。これらのアンテナも同様に、第１アンテナ２４０が備えるアンテナの長さと第２アンテナ３４０が備えるアンテナの長さとを異なる長さとなるよう構成してもよい。
【0113】
図１８は、第３の実施形態における防水構造を有する筐体の一例を示す図である。同図に示すように、ラッチ防水モジュール２ｂは、ラッチ回路１０ｌと、直流電力を出力する電源５０と、電源５０から供給される直流電力により駆動される負荷６０と、筐体８０とを備える。
筐体８０は、ラッチ回路１０ｌと、電源５０と、負荷６０とを収容する。筐体８０は、防水性能を有する。
筐体８０は、ラッチ回路１０ｌと、電源５０と、負荷６０とを収容する。筐体８０は、防水性能を有する。
【0114】
［第３の実施形態の効果のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、ラッチモジュール１は、第１アンテナ２４０が受信する第１の電波と、第２アンテナ３４０が受信する第２の電波をそれぞれ検出することにより、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。ラッチモジュール１は、このように構成されることにより、スイッチ１３０を非導通状態から導通状態に切り替えることができる。また、ラッチモジュール１は、スイッチ１３０を導通状態から非導通状態に切り替えることができる。
以上説明した実施形態によれば、ラッチモジュール１は、第１アンテナ２４０が受信する第１の電波と、第２アンテナ３４０が受信する第２の電波をそれぞれ検出することにより、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。ラッチモジュール１は、このように構成されることにより、スイッチ１３０を非導通状態から導通状態に切り替えることができる。また、ラッチモジュール１は、スイッチ１３０を導通状態から非導通状態に切り替えることができる。
【0115】
また、上述した実施形態によれば、第１アンテナ２４０と、第２アンテナ３４０とは、互いに異なる位置に備えられる。したがって、ラッチモジュール１は、第１の方向からの第１の電波と、第１の方向とは異なる方向からの第２の電波とが互いに干渉することを防ぐことができる。つまり、誤動作を防止することができる。
【0116】
また、上述した実施形態によれば、第１アンテナ２４０と、第２アンテナ３４０とは、互いに異なる角度に備えられる。したがって、ラッチモジュール１は、第１の方向からの第１の電波と、第１の方向とは異なる方向からの第２の電波とが互いに干渉することを防ぐことができる。つまり、誤動作を防止することができる。
【0117】
また、上述した実施形態によれば、第１アンテナ２４０と、第２アンテナ３４０とは、互いに垂直に備えられる。したがって、上述した実施形態によれば、第１の電波と第２の電波は互いに干渉することを防ぐことができる。つまり、誤動作を防止することができる。
【0118】
また、上述した実施形態によれば、第１アンテナ２４０は電界型アンテナ５００であり、第２アンテナ３４０は磁界型アンテナ６００である。したがって、第１の電波と第２の電波とは互いに干渉することを防ぐことができる。つまり、誤動作を防止することができる。
【0119】
［第４の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
図１９は、第４の実施形態におけるラッチシステム１００の構成の一例を示す図である。同図において、ラッチモジュール１ｍは、第１アンテナ７４０ａと、第２アンテナ７４０ｂと、第１電力変換回路７１０ａと、第２電力変換回路７１０ｂと、制御回路７２０と、スイッチ１３０と、電源５０と、負荷６０とを備える。
なお、第１電力変換回路７１０ａは、ＲＦ－ＤＣ変換回路７１３ａと、昇圧回路７１４ａとを、第２電力変換回路７１０ｂは、ＲＦ－ＤＣ変換回路７１３ｂと、昇圧回路７１４ｂとを、備えていてもよい。
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
図１９は、第４の実施形態におけるラッチシステム１００の構成の一例を示す図である。同図において、ラッチモジュール１ｍは、第１アンテナ７４０ａと、第２アンテナ７４０ｂと、第１電力変換回路７１０ａと、第２電力変換回路７１０ｂと、制御回路７２０と、スイッチ１３０と、電源５０と、負荷６０とを備える。
なお、第１電力変換回路７１０ａは、ＲＦ－ＤＣ変換回路７１３ａと、昇圧回路７１４ａとを、第２電力変換回路７１０ｂは、ＲＦ－ＤＣ変換回路７１３ｂと、昇圧回路７１４ｂとを、備えていてもよい。
【0120】
第１アンテナ７４０ａは、電波を受信可能に備えられる。第２アンテナ７４０ｂは、電波を受信可能に備えられ、第１アンテナ７４０ａと略同一の特性及び利得を有する。第１アンテナ７４０ａと第２アンテナ７４０ｂとは所定の距離を離して配置される。
この一例において、送信点Ｔ１は、第１アンテナ７４０ａが備えられる地点及び第２アンテナ７４０ｂが備えられる地点から遠く離れた地点を示している。具体的には、送信点Ｔ１から発信される電波が、遠方界となる場所に設置される。
この一例において、送信点Ｔ１は、第１アンテナ７４０ａが備えられる地点及び第２アンテナ７４０ｂが備えられる地点から遠く離れた地点を示している。具体的には、送信点Ｔ１から発信される電波が、遠方界となる場所に設置される。
【0121】
電波には送信点からの距離に応じて遠方界と近傍界という分け方がある。例えば、遠方界と近傍界の境界位置は電波の波長λを使用してλ／２πで表される。一例として、２．４ＧＨｚでは送信点から約２ｃｍが遠方界と近傍界の境界となる。
遠方界では電波は平面波と捉えることができるため、送信点からの距離が同一であれば電界強度や磁界強度は理論的には同一である。強度は距離の１乗に反比例する。
一方、近傍界では電界アンテナでは電界強度は距離の３乗、磁界強度は距離の２乗に反比例し、磁界アンテナでは電界強度は距離の２乗、磁界強度は距離の３乗に反比例する。つまり、近傍界における電界強度や磁界強度は、遠方界と比較して距離による強度の変化が非常に大きい。
遠方界では電波は平面波と捉えることができるため、送信点からの距離が同一であれば電界強度や磁界強度は理論的には同一である。強度は距離の１乗に反比例する。
一方、近傍界では電界アンテナでは電界強度は距離の３乗、磁界強度は距離の２乗に反比例し、磁界アンテナでは電界強度は距離の２乗、磁界強度は距離の３乗に反比例する。つまり、近傍界における電界強度や磁界強度は、遠方界と比較して距離による強度の変化が非常に大きい。
【0122】
遠方界からの電波を受信した場合に、第１アンテナ７４０ａ及び第２アンテナ７４０ｂからみた電波は平面波であり各々のアンテナが受信する電力Ｐ１及びＰ２の大きさは、ほぼ等しい。
本実施形態において、第１アンテナ７４０ａ及び第２アンテナ７４０ｂは略同一の特性および利得を有するので、第１アンテナ７４０ａ及び第２アンテナ７４０ｂがそれぞれ送信点Ｔ１からの電波を受信した場合に、第１電力変換回路７１０ａが出力する直流電力及び第２電力変換回路７１０ｂが出力する直流電力は、ほぼ等しい。
本実施形態において、第１アンテナ７４０ａ及び第２アンテナ７４０ｂは略同一の特性および利得を有するので、第１アンテナ７４０ａ及び第２アンテナ７４０ｂがそれぞれ送信点Ｔ１からの電波を受信した場合に、第１電力変換回路７１０ａが出力する直流電力及び第２電力変換回路７１０ｂが出力する直流電力は、ほぼ等しい。
【0123】
この一例において、遠方界からの電波はノイズとして捉える。遠方界からの電波とは環境に漂っている電波である。例えば、ラッチモジュール１ｍが遠方界からの電波を受信したことにより、スイッチ１３０の接続状態を切り替えてしまうような誤動作を引き起こす可能性がある。
【0124】
第１電力変換回路７１０ａは、第１アンテナ７４０ａが電波を受信することにより得られる電力が入力される第１電力入力端子７１１ａと、直流電力を出力する第１直流電力出力端子７１２ａとを備え、第１電力入力端子７１１ａに入力された電力を直流電力に変換し第１直流電力出力端子７１２ａから出力する。
第２電力変換回路７１０ｂは、第２アンテナ７４０ｂが電波を受信することにより得られる電力が入力される第２電力入力端子７１１ｂと、直流電力を出力する第２直流電力出力端子７１２ｂとを備え、第２電力入力端子７１１ｂに入力された電力を直流電力に変換し第２直流電力出力端子７１２ｂから出力する。
第２電力変換回路７１０ｂは、第２アンテナ７４０ｂが電波を受信することにより得られる電力が入力される第２電力入力端子７１１ｂと、直流電力を出力する第２直流電力出力端子７１２ｂとを備え、第２電力入力端子７１１ｂに入力された電力を直流電力に変換し第２直流電力出力端子７１２ｂから出力する。
【0125】
制御回路７２０は、第１電力変換回路７１０ａの第１直流電力出力端子７１２ａと接続される第１入力端子７２１と、第２電力変換回路７１０ｂの第２直流電力出力端子７１２ｂと接続される第２入力端子７２５と、スイッチ１３０と接続されスイッチ１３０の接続状態を制御する出力端子７２２と、電源端子７２３と、を備える。
制御回路７２０の電源端子７２３は電源５０と接続される。負荷６０はスイッチ１３０を介して電源５０と接続される。
制御回路７２０は、第１入力端子７２１に入力される電力と第２入力端子７２５に入力される電力を比較した結果に応じてスイッチ１３０の接続状態を切り替える。
制御回路７２０の電源端子７２３は電源５０と接続される。負荷６０はスイッチ１３０を介して電源５０と接続される。
制御回路７２０は、第１入力端子７２１に入力される電力と第２入力端子７２５に入力される電力を比較した結果に応じてスイッチ１３０の接続状態を切り替える。
【0126】
図２０は、第４の実施形態におけるラッチシステム１００の構成の一例において第１アンテナ７４０ａが第２アンテナ７４０ｂよりも強度が高い電波を受信した場合について示す図である。なお、上述したラッチモジュール１ｍと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
この一例において、送信点Ｔ２は、第１アンテナ７４０ａの近傍界に位置する。近傍界では距離による電界強度や磁界強度の変化が大きいので、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力とは大きく異なる。
例えば、第１アンテナ７４０ａの近傍で電波を送信すると、第１アンテナ７４０ａ周辺の電界強度や磁界強度に対して、第２アンテナ７４０ｂ周辺の電界強度や磁界強度は大きく減衰する。
この一例において、送信点Ｔ２は、第１アンテナ７４０ａの近傍界に位置する。近傍界では距離による電界強度や磁界強度の変化が大きいので、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力とは大きく異なる。
例えば、第１アンテナ７４０ａの近傍で電波を送信すると、第１アンテナ７４０ａ周辺の電界強度や磁界強度に対して、第２アンテナ７４０ｂ周辺の電界強度や磁界強度は大きく減衰する。
【0127】
送信点Ｔ２が第１アンテナ７４０ａの近傍界に位置する場合、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力とは、大きく異なることから、第１電力変換回路７１０ａが出力する直流電力と、第２電力変換回路７１０ｂが出力する直流電力とは大きく異なる。つまり、制御回路７２０の第１入力端子７２１に入力される電力と第２入力端子７２５に入力される電力の値は、大きく異なる。
制御回路７２０は、第１入力端子７２１と第２入力端子７２５に入力される電力を比較した結果に応じてスイッチ１３０の接続状態を切り替えるため、送信点Ｔ２が第１アンテナ７４０ａの近傍界に位置する場合、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。
例えば、制御回路７２０は、第１入力端子７２１に入力される電力が第２入力端子７２５に入力される電力の２倍以上となった場合に、スイッチ１３０を導通状態に制御する。
制御回路７２０は、第１入力端子７２１と第２入力端子７２５に入力される電力を比較した結果に応じてスイッチ１３０の接続状態を切り替えるため、送信点Ｔ２が第１アンテナ７４０ａの近傍界に位置する場合、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。
例えば、制御回路７２０は、第１入力端子７２１に入力される電力が第２入力端子７２５に入力される電力の２倍以上となった場合に、スイッチ１３０を導通状態に制御する。
【0128】
図２１は、第４の実施形態におけるラッチシステム１００の構成の一例において第２アンテナ７４０ｂが第１アンテナ７４０ａよりも強度が高い電波を受信した場合について示す図である。なお、上述したラッチモジュール１ｍと同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
この一例において、送信点Ｔ３は、第２アンテナ７４０ｂの近傍界に位置する。第２アンテナ７４０ｂの近傍である送信点Ｔ３から電波を送信すると、第２アンテナ７４０ｂ周辺の電界強度や磁界強度に対して、第１アンテナ７４０ａ周辺の電界強度や磁界強度は大きく減衰する。
この一例において、送信点Ｔ３は、第２アンテナ７４０ｂの近傍界に位置する。第２アンテナ７４０ｂの近傍である送信点Ｔ３から電波を送信すると、第２アンテナ７４０ｂ周辺の電界強度や磁界強度に対して、第１アンテナ７４０ａ周辺の電界強度や磁界強度は大きく減衰する。
【0129】
例えば、制御回路７２０は、第２入力端子７２５に入力される電力が第１入力端子７２１に入力される電力に対して所定量以上大きい場合に、スイッチ１３０を非導通状態に制御する。
図２０及び図２１に示したように、ラッチ回路１０は、近傍界の電波を第１アンテナ７４０ａもしくは第２アンテナ７４０ｂのいずれかの近傍で送信することにより、発信機の位置を検知することができ、誤動作することなくスイッチ１３０の接続状態を切り替えることができる。
図２０及び図２１に示したように、ラッチ回路１０は、近傍界の電波を第１アンテナ７４０ａもしくは第２アンテナ７４０ｂのいずれかの近傍で送信することにより、発信機の位置を検知することができ、誤動作することなくスイッチ１３０の接続状態を切り替えることができる。
【0130】
図２２は、第４の実施形態における制御回路７２０の構成の一例を示す図である。
図２２（Ａ）は、制御回路７２０の回路構成の一例を示す図である。同図に示すように、制御回路７２０は、電力検知器７２６とフィードバック抵抗７２４とで構成される。電力検知器７２６は、第１入力端子７２１２と、第２入力端子７２５２と、出力端子７２２２とを入出力端子として備える。電力検知器７２６は、出力端子７２２２がフィードバック抵抗７２４を介して第１入力端子７２１２に接続される。フィードバック抵抗７２４は、電力検知器７２６の出力端子７２２２の電力を、入力端子７２１２にフィードバックする。このため、電力検知器７２６は、出力端子７２２２がハイレベルとなると、第２入力端子７２５２にスイッチ１３０を非導通状態にするほどの大きな電力が入力されない限り、出力端子７２１２のハイレベルが維持される。電力検知器７２６は、電流増幅器７２６１と、電流加算器７２６２と、電流コンパレータ７２６３とを構成要素として備える。電力検知器７２６は、第１入力端子７２１２と第２入力端子７２５２とに入力される電力に比例した値で入力される電流を比較することで、第１入力端子７２１２と第２入力端子７２５２に入力される電力を比較する。
図２２（Ａ）は、制御回路７２０の回路構成の一例を示す図である。同図に示すように、制御回路７２０は、電力検知器７２６とフィードバック抵抗７２４とで構成される。電力検知器７２６は、第１入力端子７２１２と、第２入力端子７２５２と、出力端子７２２２とを入出力端子として備える。電力検知器７２６は、出力端子７２２２がフィードバック抵抗７２４を介して第１入力端子７２１２に接続される。フィードバック抵抗７２４は、電力検知器７２６の出力端子７２２２の電力を、入力端子７２１２にフィードバックする。このため、電力検知器７２６は、出力端子７２２２がハイレベルとなると、第２入力端子７２５２にスイッチ１３０を非導通状態にするほどの大きな電力が入力されない限り、出力端子７２１２のハイレベルが維持される。電力検知器７２６は、電流増幅器７２６１と、電流加算器７２６２と、電流コンパレータ７２６３とを構成要素として備える。電力検知器７２６は、第１入力端子７２１２と第２入力端子７２５２とに入力される電力に比例した値で入力される電流を比較することで、第１入力端子７２１２と第２入力端子７２５２に入力される電力を比較する。
【0131】
電流増幅器７２６１は、第２入力端子７２５２に入力される電流ＩＩＮＭを増幅する。この一例において、電流増幅器７２６１は、第２入力端子７２５２に入力される電流をＧ倍に増幅する。
電流加算器７２６２は、第２入力端子７２５２に入力される電流を電流増幅器７２６１によりＧ倍に増幅した電流（Ｇ×ＩＩＮＭ）と、第１入力端子７２１２に入力される電流ＩＩＮＰとを加算する。電流加算器７２６２は、加算した電流を出力する。
電流コンパレータ７２６３は、電流加算器７２６２が加算した結果出力される電流（ＩＩＮＰ－Ｇ×ＩＩＮＭ）と、検出電流ＩＤＥＴを比較する。電流コンパレータ７２６３は、比較した結果に応じた電圧を出力端子７２２２に出力する。
具体的には、電流コンパレータ７２６３は、電流加算器７２６２が加算した結果出力される電流が、検出電流ＩＤＥＴ以上である場合にハイレベルを出力し、小さい場合にローレベルを出力する。以後、電流コンパレータ７２６３を、比較器とも記載する。
電流加算器７２６２は、第２入力端子７２５２に入力される電流を電流増幅器７２６１によりＧ倍に増幅した電流（Ｇ×ＩＩＮＭ）と、第１入力端子７２１２に入力される電流ＩＩＮＰとを加算する。電流加算器７２６２は、加算した電流を出力する。
電流コンパレータ７２６３は、電流加算器７２６２が加算した結果出力される電流（ＩＩＮＰ－Ｇ×ＩＩＮＭ）と、検出電流ＩＤＥＴを比較する。電流コンパレータ７２６３は、比較した結果に応じた電圧を出力端子７２２２に出力する。
具体的には、電流コンパレータ７２６３は、電流加算器７２６２が加算した結果出力される電流が、検出電流ＩＤＥＴ以上である場合にハイレベルを出力し、小さい場合にローレベルを出力する。以後、電流コンパレータ７２６３を、比較器とも記載する。
【0132】
つまり、電流コンパレータ７２６３は、第１入力端子７２１２に流れる電流と、第２入力端子７２５２に流れる電流を電流増幅器７２６１でＧ倍に増幅した電流との差が、検出電流ＩＤＥＴ以上である場合にハイレベルを出力する。また、電流コンパレータ７２６３は、第１入力端子７２１２に流れる電流と、第２入力端子７２５２に流れる電流を電流増幅器７２６１でＧ倍に増幅した電流との差が、検出電流ＩＤＥＴより小さい場合にローレベルを出力する。
例えば、電流増幅器７２６１のゲイン（増幅率）が２倍に設定されている場合、第１入力端子７２１２に流れる電流は、第２入力端子７２５２に流れる電流を２倍した電流に検出電流ＩＤＥＴを足した値以上でないと電流コンパレータ７２６３はハイレベルを出力しない。
以後、電流コンパレータ７２６３が出力端子７２２２にローレベルを出力している状態をオフ状態、電流コンパレータ７２６３が出力端子７２２２にハイレベルを出力している状態をオン状態とも記載する。
例えば、電流増幅器７２６１のゲイン（増幅率）が２倍に設定されている場合、第１入力端子７２１２に流れる電流は、第２入力端子７２５２に流れる電流を２倍した電流に検出電流ＩＤＥＴを足した値以上でないと電流コンパレータ７２６３はハイレベルを出力しない。
以後、電流コンパレータ７２６３が出力端子７２２２にローレベルを出力している状態をオフ状態、電流コンパレータ７２６３が出力端子７２２２にハイレベルを出力している状態をオン状態とも記載する。
【0133】
図２２（Ｂ）は、電力検知器７２６に入力される電流と出力電位の対応関係を示す表である。
第１入力端子７２１２に流れる電流から、第２入力端子７２５２に流れる電流をＧ倍に増幅した電流を引いた電流値が、検出電流ＩＤＥＴ以上である場合に、出力端子７２２２はハイレベルを出力する。出力端子７２２２はスイッチ１３０に接続されているため、この場合、制御回路７２０はスイッチ１３０を導通状態に制御する。
第１入力端子７２１２に流れる電流から、第２入力端子７２５２に流れる電流をＧ倍に増幅した電流を引いた電流値が、検出電流ＩＤＥＴより小さい場合に、出力端子７２２２はローレベルを出力する。出力端子７２２２はスイッチ１３０に接続されているため、この場合、制御回路７２０はスイッチ１３０を非導通状態に制御する。
第１入力端子７２１２に流れる電流から、第２入力端子７２５２に流れる電流をＧ倍に増幅した電流を引いた電流値が、検出電流ＩＤＥＴ以上である場合に、出力端子７２２２はハイレベルを出力する。出力端子７２２２はスイッチ１３０に接続されているため、この場合、制御回路７２０はスイッチ１３０を導通状態に制御する。
第１入力端子７２１２に流れる電流から、第２入力端子７２５２に流れる電流をＧ倍に増幅した電流を引いた電流値が、検出電流ＩＤＥＴより小さい場合に、出力端子７２２２はローレベルを出力する。出力端子７２２２はスイッチ１３０に接続されているため、この場合、制御回路７２０はスイッチ１３０を非導通状態に制御する。
【0134】
図２３は、第４の実施形態におけるゲイン（増幅率）切替を有する電力検知器７２６ａの構成の一例を示す図である。電力検知器７２６ａは、電力検知器７２６の一例である。電力検知器７２６と同様の構成については、同様の符号を付して、説明を省略する。
同図を参照しながら、電力検知器７２６ａがゲインの切替をする場合の一例について説明する。一例として、電力検知器７２６ａがオフ状態の場合には誤動作防止のために２倍のゲインであるのに対し、電力検知器７２６ａがオン状態の場合にはオフ状態に移行しづらくなるように１／２倍のゲインとする場合について説明する。
この一例において、電力検知器７２６ａは、ゲイン切替器７２６４を備える。
同図を参照しながら、電力検知器７２６ａがゲインの切替をする場合の一例について説明する。一例として、電力検知器７２６ａがオフ状態の場合には誤動作防止のために２倍のゲインであるのに対し、電力検知器７２６ａがオン状態の場合にはオフ状態に移行しづらくなるように１／２倍のゲインとする場合について説明する。
この一例において、電力検知器７２６ａは、ゲイン切替器７２６４を備える。
【0135】
電力検知器７２６ａの第２入力端子７２５２には、電流増幅器７２６１が接続されることにより、第２入力端子７２５２に流れる電流は、２倍のゲインを得ることができる。
電力検知器７２６ａがオフ状態で、遠方界から送信された電波を受信したときは、第１入力端子７２１２、第２入力端子７２５２の各端子に入力される電流は、ほぼ同じであるため、２倍のゲインを持つ第２入力端子７２５２の電流の方が大きくなり、出力端子７２２２の電位はオフ状態を維持する。つまり、ラッチモジュール１ｍは、電力検知器７２６ａを備えることにより、誤動作を防止することができる。
電力検知器７２６ａがオフ状態で、遠方界から送信された電波を受信したときは、第１入力端子７２１２、第２入力端子７２５２の各端子に入力される電流は、ほぼ同じであるため、２倍のゲインを持つ第２入力端子７２５２の電流の方が大きくなり、出力端子７２２２の電位はオフ状態を維持する。つまり、ラッチモジュール１ｍは、電力検知器７２６ａを備えることにより、誤動作を防止することができる。
【0136】
一方、近傍界の電波を受信して電力検知器７２６ａがオン状態のとき、第１入力端子７２１２に流れる電流ＩＩＮＰが、第２入力端子７２５２に流れる電流ＩＩＮＭより大きくなるように設定することにより、電力検知器７２６ａは、オン状態を保持することができる。
例えば、第２入力端子７２５２に接続されているゲイン（増幅率）を２倍から１／２に変えれば、第１入力端子７２１２に入力される電流と第２入力端子７２５２に入力される電流がほぼ同じであっても、第１入力端子７２１２に流れる電流の方が大きくなるため、電力検知器７２６ａはオフ状態に移行しづらくなる。つまり、ラッチモジュール１ｍは、オン状態を維持しやすくなる。
例えば、第２入力端子７２５２に接続されているゲイン（増幅率）を２倍から１／２に変えれば、第１入力端子７２１２に入力される電流と第２入力端子７２５２に入力される電流がほぼ同じであっても、第１入力端子７２１２に流れる電流の方が大きくなるため、電力検知器７２６ａはオフ状態に移行しづらくなる。つまり、ラッチモジュール１ｍは、オン状態を維持しやすくなる。
【0137】
図２４は、第４の実施形態におけるゲイン切替を有する電力検知器７２６ａの回路構成の一例を示す図である。第１の実施形態において説明した電力検知器１２６と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する。同図において、電力検知器７２６ａは、電流増幅器７２６１と、電流加算器７２６２と、ゲイン切替器７２６４とを更に備える。
【0138】
電流増幅器７２６１は、トランジスタＱ５と、トランジスタＱ６とを備える。トランジスタＱ５と、トランジスタＱ６とは、いずれもｎチャネル型のトランジスタである。トランジスタＱ５は、ソースが接地点ＴＧに接続され、ゲートが自身のドレイン及びトランジスタＱ６のゲートに接続され、ドレインが第２入力端子７２５２に接続されている。トランジスタＱ６は、ソースが接地点ＴＧに接続され、ゲートがトランジスタＱ５のゲートに接続され、ドレインが電流加算器７２６２に接続されている。トランジスタＱ５とトランジスタＱ６とは、カレントミラー回路を構成する。第２入力端子７２５２に入力される電流ＩＩＮＭは、電流Ｉ１としてトランジスタＱ５のドレイン―ソース間に流れる。この一例において、トランジスタＱ６のドレイン―ソース間には、電流Ｉ２として、１／２×Ｉ１が流れる。
【0139】
ゲイン切替器７２６４は、トランジスタＱ７と、トランジスタＱ８とを備える。トランジスタＱ７は、ｎチャネル型のトランジスタであり、トランジスタＱ８は、ｐチャネル型のトランジスタである。
トランジスタＱ７は、ソースが接地点ＴＧに接続され、ゲートがトランジスタＱ６のゲートに接続され、ドレインがトランジスタＱ８のドレインに接続される。
トランジスタＱ８は、ソースがトランジスタＱ６のドレインと電流加算器７２６２との接続点に接続され、ゲートが出力端子７２２２に接続され、ドレインがトランジスタＱ７のドレインに接続される。この一例において、トランジスタＱ７のドレイン―ソース間には、電流Ｉ３として、３／２×Ｉ１が流れる。
トランジスタＱ７は、ソースが接地点ＴＧに接続され、ゲートがトランジスタＱ６のゲートに接続され、ドレインがトランジスタＱ８のドレインに接続される。
トランジスタＱ８は、ソースがトランジスタＱ６のドレインと電流加算器７２６２との接続点に接続され、ゲートが出力端子７２２２に接続され、ドレインがトランジスタＱ７のドレインに接続される。この一例において、トランジスタＱ７のドレイン―ソース間には、電流Ｉ３として、３／２×Ｉ１が流れる。
【0140】
ゲイン切替器７２６４は、出力端子７２２２の状態に応じて、電流Ｉ３を制御することによって、電流加算器７２６２に流れる電流の電流値を切り替える。
出力端子７２２２がローレベルの場合、トランジスタＱ８のソース―ドレイン間には電流Ｉ３が流れる。この場合、電流加算器７２６２には、Ｉ２＋Ｉ３（つまり、１／２×Ｉ１＋３／２×Ｉ１＝２×Ｉ１）が流れるため、ゲインは２倍となる。
出力端子７２２２がハイレベルの場合、トランジスタＱ８のソース―ドレイン間には電流が流れない。この場合、電流加算器７２６２には、Ｉ２（つまり、１／２×Ｉ１）が流れるため、ゲインは１／２倍となる。
出力端子７２２２がローレベルの場合、トランジスタＱ８のソース―ドレイン間には電流Ｉ３が流れる。この場合、電流加算器７２６２には、Ｉ２＋Ｉ３（つまり、１／２×Ｉ１＋３／２×Ｉ１＝２×Ｉ１）が流れるため、ゲインは２倍となる。
出力端子７２２２がハイレベルの場合、トランジスタＱ８のソース―ドレイン間には電流が流れない。この場合、電流加算器７２６２には、Ｉ２（つまり、１／２×Ｉ１）が流れるため、ゲインは１／２倍となる。
【0141】
ここで、ＭＯＳトランジスタのドレイン－ソース間に流れる電流は、ゲート幅Ｗに比例し、ゲート長Ｌに反比例する。
電力検知器７２６ａのゲインの値は、トランジスタＱ６及びトランジスタＱ７を構成するＭＯＳトランジスタのゲート幅Ｗ及びゲート長Ｌにより、任意に調整する。
電力検知器７２６ａのゲインの値は、トランジスタＱ６及びトランジスタＱ７を構成するＭＯＳトランジスタのゲート幅Ｗ及びゲート長Ｌにより、任意に調整する。
【0142】
図２５は、第４の実施形態における防水構造を有する筐体８０の一例を示す図である。同図に示すように、ラッチ防水モジュール２ｃは、ラッチ回路１０ｐと、直流電力を出力する電源５０と、電源５０から供給される直流電力により駆動される負荷６０と、筐体８０とを備える。
筐体８０は、ラッチ回路１０ｐと、電源５０と、負荷６０とを収容する。筐体８０は、防水性能を有する。
筐体８０は、ラッチ回路１０ｐと、電源５０と、負荷６０とを収容する。筐体８０は、防水性能を有する。
【0143】
［第４の実施形態の効果のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｍは、第１アンテナ７４０ａと、第１アンテナ７４０ａと略同一の特性及び利得を有する第２アンテナ７４０ｂとを備える。制御回路７２０は、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力とを比較する。
制御回路７２０は、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力との差が所定の値より小さい場合、電波の送信点が遠方界にあると考えられるため、スイッチ１３０の接続状態を切り替えない。制御回路７２０は、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力との差が所定の値以上である場合、電波の送信点が近傍界にあると考えられるため、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。
したがって、ラッチモジュール１ｍは、遠方界からのノイズ電波は電波の強弱に関わらず発信機が近くにいないと検知し、遠方界からの電波による誤動作を防止することができる。
さらに、これらの制御は、送信電波の電界特性を利用しているので、検出に関して回路の電池消費は発生しない。
以上説明した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｍは、第１アンテナ７４０ａと、第１アンテナ７４０ａと略同一の特性及び利得を有する第２アンテナ７４０ｂとを備える。制御回路７２０は、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力とを比較する。
制御回路７２０は、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力との差が所定の値より小さい場合、電波の送信点が遠方界にあると考えられるため、スイッチ１３０の接続状態を切り替えない。制御回路７２０は、第１アンテナ７４０ａが受信する電波による電力と、第２アンテナ７４０ｂが受信する電波による電力との差が所定の値以上である場合、電波の送信点が近傍界にあると考えられるため、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。
したがって、ラッチモジュール１ｍは、遠方界からのノイズ電波は電波の強弱に関わらず発信機が近くにいないと検知し、遠方界からの電波による誤動作を防止することができる。
さらに、これらの制御は、送信電波の電界特性を利用しているので、検出に関して回路の電池消費は発生しない。
【0144】
また、上述した実施形態によれば、制御回路７２０は、第１入力端子７２１から入力される電力が第２入力端子７２５から入力される電力より大きい場合には、スイッチ１３０の接続状態を導通状態に切り替え、第１入力端子７２１から入力される電力が第２入力端子７２５から入力される電力より小さい場合にはスイッチ１３０の接続状態を非導通状態に切り替える。
したがって、ラッチモジュール１ｍは、制御回路７２０を備えることにより、電源５０と、負荷６０とを導通状態と、非導通状態とに切り替えることができる。
したがって、ラッチモジュール１ｍは、制御回路７２０を備えることにより、電源５０と、負荷６０とを導通状態と、非導通状態とに切り替えることができる。
【0145】
また、上述した実施形態によれば、制御回路７２０は電力検知器７２６を含む。したがって、電力検知器７２６を備える制御回路７２０は、少ない消費電力により、スイッチ１３０の状態を保持することができる。
【0146】
また、上述した実施形態によれば、電力検知器７２６は、電流増幅器７２６１を備えることにより、第１入力端子７２１２に入力される電力と、第２入力端子７２５２に入力される電力とに差がある場合に、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。
電力検知器７２６は、電流増幅器７２６１のゲインにより設定された所定の値以上の差を検出した場合にのみ、スイッチ１３０の接続状態を切り替えるため、誤動作を防止することができる。
電力検知器７２６は、電流増幅器７２６１のゲインにより設定された所定の値以上の差を検出した場合にのみ、スイッチ１３０の接続状態を切り替えるため、誤動作を防止することができる。
【0147】
また、上述した実施形態によれば、電力検知器７２６ａは、ゲイン切替器７２６４を備えることによって、ゲインを切り替えることができる。電力検知器７２６ａがオンである場合と、電力検知器７２６ａがオフである場合とのゲインを切り替えることができる。
電力検知器７２６ａがオフ状態である場合に、電力検知器７２６ａは、ゲインの重みを大きくすることにより、電力検知器７２６ａはオフ状態を維持しやすくなり、誤動作を防止することができる。
電力検知器７２６ａがオン状態である場合に、電力検知器７２６ａは、ゲインの重みを小さくすることにより、オン状態を維持しやすくすることができる。
電力検知器７２６ａがオフ状態である場合に、電力検知器７２６ａは、ゲインの重みを大きくすることにより、電力検知器７２６ａはオフ状態を維持しやすくなり、誤動作を防止することができる。
電力検知器７２６ａがオン状態である場合に、電力検知器７２６ａは、ゲインの重みを小さくすることにより、オン状態を維持しやすくすることができる。
【0148】
また、上述した実施形態によれば、第１アンテナ７４０ａと第２アンテナ７４０ｂとは所定の距離を離して配置される。ラッチモジュール１ｍは、第１アンテナ７４０ａ又は第２アンテナ７４０ｂに、発信機７０が近づけられることにより、スイッチ１３０の接続状態を切り替える。
したがって、スイッチ１３０の接続状態を導通状態にするために発信機７０を近づける位置と、スイッチ１３０の接続状態を非導通状態にするために発信機７０を近づける位置とが異なるため、誤動作を防止することができる。
したがって、スイッチ１３０の接続状態を導通状態にするために発信機７０を近づける位置と、スイッチ１３０の接続状態を非導通状態にするために発信機７０を近づける位置とが異なるため、誤動作を防止することができる。
【0149】
［第５の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。
まず、第５の実施形態において解決しようとする課題について説明する。図２６は、第５の実施形態において解決しようとする課題について説明するための図である。同図では、図３において説明したラッチモジュール１ｂの構成を参照しながら、第５の実施形態において解決しようとする課題について説明する。
制御回路１２０ｂは、入力端子１２１ｂと、出力端子１２２ｂと、電源端子１２３ｂとを入出力端子として備える。電源端子１２３ｂには電源５０から電力が供給され、制御回路１２０ｂは、入力端子１２１ｂの状態に応じて、出力端子１２２ｂを制御する。この場合、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂに電流Ｉ５１が流れる。
以下、図面を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。
まず、第５の実施形態において解決しようとする課題について説明する。図２６は、第５の実施形態において解決しようとする課題について説明するための図である。同図では、図３において説明したラッチモジュール１ｂの構成を参照しながら、第５の実施形態において解決しようとする課題について説明する。
制御回路１２０ｂは、入力端子１２１ｂと、出力端子１２２ｂと、電源端子１２３ｂとを入出力端子として備える。電源端子１２３ｂには電源５０から電力が供給され、制御回路１２０ｂは、入力端子１２１ｂの状態に応じて、出力端子１２２ｂを制御する。この場合、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂに電流Ｉ５１が流れる。
【0150】
制御回路１２０ｂは、検出入力端子１２６１と、基準入力端子１２６２と、電圧検出出力端子１２６３とを入出力端子として備える電力検知器１２６を含む。電力検知器１２６は、電源端子１２３ｂに供給された電力により制御される。電力検知器１２６は、検出入力端子１２６１の電位と、基準入力端子１２６２の電位とに応じた電位を、電圧検出出力端子１２６３に出力する。この場合、電圧検出出力端子１２６３から電流Ｉ５２が流れる。電流Ｉ５２は、検出入力端子１２６１に流れる電流Ｉ５３と、電力変換回路１１０に流れる電流Ｉ５４とに分岐する。ここで、電力変換回路１１０に流れる電流Ｉ５４は、不要な電流であるため、本実施形態では、電流Ｉ５４を低減することを目的とする。なお、以後の説明において、電流Ｉ５４を逆電流と記載する場合がある。
【0151】
図２７は、第５の実施形態におけるラッチモジュール１ｐの構成の一例を示す図である。ラッチモジュール１ｐは、図３において説明したラッチモジュール１ｂの変形例である。ラッチモジュール１ｐは、電力変換回路１１０に代えて電力変換回路８６０を備える点においてラッチモジュール１ｂとは異なる。ラッチモジュール１ｐの説明においてラッチモジュール１ｂと同様の構成については同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
【0152】
電力変換回路８６０は、電力入力端子８６１を入力端子として、直流電力出力端子８６２を出力端子として備える。電力入力端子８６１には、アンテナ１４０が受信する電波が入力される。電力変換回路８６０は、アンテナ１４０が受信する電波により得られる電力を直流電力に変換し、出力する。直流電力出力端子８６２は、電力変換回路８６０が変換した直流電力を出力する。
【0153】
電力変換回路８６０は、コンデンサ（第１のコンデンサ）Ｃ４１と、ダイオード（第４のダイオード）Ｄ４１と、コンデンサ（第２のコンデンサ）Ｃ４２と、ダイオード（第５のダイオード）Ｄ４２と、逆電流低減手段８６３とを備える。
コンデンサＣ４１は、第１電極Ｃ４１ａと、第２端子Ｃ４１ｂとを備える。コンデンサＣ４１の第１電極Ｃ４１ａは、電力入力端子８６１に接続され、第２電極Ｃ４１ｂは、ダイオードＤ４１のカソードとダイオードＤ４２のアノードの接続点に接続される。ダイオードＤ４１は、アノードが接地点ＴＧに接続され、カソードがコンデンサＣ４１の第２電極Ｃ４１ｂに接続される。コンデンサＣ４２は、第１電極Ｃ４２ａと、第２電極Ｃ４２ｂとを備える。コンデンサＣ４２の第１電極Ｃ４２ａは、逆電流低減手段８６３の第１端子８６３１に接続され、第２電極Ｃ４２ｂは、接地点ＴＧに接続される。ダイオードＤ４２のアノードは、コンデンサＣ４１を介して電力入力端子８６１に接続される。また、ダイオードＤ４２のカソードは、コンデンサＣ４２の第１電極Ｃ４２ａに接続される。
コンデンサＣ４１は、第１電極Ｃ４１ａと、第２端子Ｃ４１ｂとを備える。コンデンサＣ４１の第１電極Ｃ４１ａは、電力入力端子８６１に接続され、第２電極Ｃ４１ｂは、ダイオードＤ４１のカソードとダイオードＤ４２のアノードの接続点に接続される。ダイオードＤ４１は、アノードが接地点ＴＧに接続され、カソードがコンデンサＣ４１の第２電極Ｃ４１ｂに接続される。コンデンサＣ４２は、第１電極Ｃ４２ａと、第２電極Ｃ４２ｂとを備える。コンデンサＣ４２の第１電極Ｃ４２ａは、逆電流低減手段８６３の第１端子８６３１に接続され、第２電極Ｃ４２ｂは、接地点ＴＧに接続される。ダイオードＤ４２のアノードは、コンデンサＣ４１を介して電力入力端子８６１に接続される。また、ダイオードＤ４２のカソードは、コンデンサＣ４２の第１電極Ｃ４２ａに接続される。
【0154】
逆電流低減手段８６３は、入力端子８６３１と出力端子８６３２とを備える。逆電流低減手段８６３は、入力端子８６３１から出力端子８６３２へは電流を流すが、出力端子８６３２から入力端子８６３１へは電流を流さない。すなわち、逆電流低減手段８６３は、電力入力端子８６１に入力された電力が変換された直流電力を直流電力出力端子８６２に供給し、直流電力出力端子８６２から電力変換回路８６０へ流れる電流を抑止する。したがって、逆電流低減手段８６３は、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂ及び電力変換回路８６０を介して電源５０の負極端子に流れる電流を抑止することができる。
【0155】
一例として、逆電流低減手段８６３は、ダイオード（第３のダイオード）Ｄ４３を含む。電力入力端子８６１に入力された電力が変換された直流電力は、ダイオードＤ４３を順方向に流れることにより直流電力出力端子８６２に供給される。ダイオードＤ４３は、例えば、逆電流が小さい周波用ショットキーバリアダイオードであってもよい。
【0156】
図２８は、第５の実施形態における電力変換回路の第１の変形例を示す図である。同図を参照しながら電力変換回路８７０について説明する。電力変換回路８７０は、電力変換回路８６０の変形例である。ラッチモジュール１ｑの説明において、ラッチモジュール１ｐと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。ラッチモジュール１ｑは、電力変換回路８６０に代えて、電力変換回路８７０を備える点において、ラッチモジュール１ｐとは異なる。
【0157】
電力変換回路８７０は、電力変換回路８６０におけるコンデンサＣ４１に代えてコンデンサＣ５１を、ダイオードＤ４１に代えてダイオードＤ５１を、コンデンサＣ４２に代えてコンデンサＣ５２を、ダイオードＤ４２に代えてダイオードＤ５２を備える。
本実施形態においては、ダイオードＤ５２が逆電流低減手段８７３としての機能を有する。ダイオードＤ５２は、例えば、逆電流が小さい高周波用ショットキーバリアダイオードであってもよい。
本実施形態においては、ダイオードＤ５２が逆電流低減手段８７３としての機能を有する。ダイオードＤ５２は、例えば、逆電流が小さい高周波用ショットキーバリアダイオードであってもよい。
【0158】
図２９は、第５の実施形態における電力変換回路の第２の変形例を示す図である。同図を参照しながら電力変換回路８８０について説明する。電力変換回路８８０は、電力変換回路８６０の変形例である。ラッチモジュール１ｒの説明において、ラッチモジュール１ｐと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。ラッチモジュール１ｒは、電力変換回路８６０に代えて、電力変換回路８８０を備える点において、ラッチモジュール１ｐとは異なる。
【0159】
電力変換回路８８０は、電力変換回路８７０におけるコンデンサＣ４１に代えてコンデンサＣ６１を、ダイオードＤ４１に代えてダイオードＤ６１を、コンデンサＣ４２に代えてコンデンサＣ６２を、ダイオードＤ４２に代えてダイオードＤ６２を備える。
本実施形態においては、ダイオードＤ６１が逆電流低減手段８７３としての機能を有する。ダイオードＤ６１は、例えば、逆電流が小さい高周波用ショットキーバリアダイオードであってもよい。
本実施形態においては、ダイオードＤ６１が逆電流低減手段８７３としての機能を有する。ダイオードＤ６１は、例えば、逆電流が小さい高周波用ショットキーバリアダイオードであってもよい。
【0160】
図３０は、第５の実施形態における電力変換回路の第３の変形例を示す図である。同図を参照しながら電力変換回路８９０について説明する。電力変換回路８９０は、電力変換回路８６０の変形例である。ラッチモジュール１ｓの説明において、ラッチモジュール１ｐと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。ラッチモジュール１ｓは、電力変換回路８６０に代えて、電力変換回路８９０を備える点において、ラッチモジュール１ｐとは異なる。
【0161】
電力変換回路８９０は、電力変換回路８７０におけるコンデンサＣ４１に代えてコンデンサＣ７１を、ダイオードＤ４１に代えてダイオードＤ７１を、コンデンサＣ４２に代えてコンデンサＣ７２を、ダイオードＤ４２に代えてダイオードＤ７２を備える。
本実施形態においては、逆電流低減手段８９３は、トランジスタＱ１１を含む。トランジスタＱ１１は、例えば、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であってもよい。トランジスタＱ１１がｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、ゲート－ソース間を短絡することにより、トランジスタＱ１１はダイオードとして機能する。トランジスタＱ１１のソースは逆電流低減手段８９３の入力端子８９３１に接続され、トランジスタＱ１１のドレインは逆電流低減手段８９３の出力端子８９３２に接続される。
本実施形態においては、逆電流低減手段８９３は、トランジスタＱ１１を含む。トランジスタＱ１１は、例えば、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であってもよい。トランジスタＱ１１がｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、ゲート－ソース間を短絡することにより、トランジスタＱ１１はダイオードとして機能する。トランジスタＱ１１のソースは逆電流低減手段８９３の入力端子８９３１に接続され、トランジスタＱ１１のドレインは逆電流低減手段８９３の出力端子８９３２に接続される。
【0162】
図３１は、第５の実施形態における電力変換回路の第４の変形例を示す図である。同図を参照しながら電力変換回路８９０Ａについて説明する。電力変換回路８９０Ａは、電力変換回路８９０の変形例である。ラッチモジュール１ｔの説明において、ラッチモジュール１ｓと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。ラッチモジュール１ｔは、電力変換回路８９０に代えて、電力変換回路８９０Ａを備える点において、ラッチモジュール１ｓとは異なる。
【0163】
電力変換回路８９０Ａは、逆電流低減手段８９３に代えて逆電流低減手段８９３Ａを備える点において、電力変換回路８９０とは異なる。電力変換回路８９０Ａの説明において、電力変換回路８９０と同様の構成については同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
逆電流低減手段８９３Ａは、トランジスタＱ１２を含む。トランジスタＱ１２は、例えば、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。トランジスタＱ１２がｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、ゲート－ソース間を短絡することにより、トランジスタＱ１２はダイオードとして機能する。トランジスタＱ１２のソースは逆電流低減手段８９３Ａの出力端子８９３２Ａに接続され、トランジスタＱ１２のドレインは逆電流低減手段８９３Ａの入力端子８９３１Ａに接続される。
逆電流低減手段８９３Ａは、トランジスタＱ１２を含む。トランジスタＱ１２は、例えば、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。トランジスタＱ１２がｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、ゲート－ソース間を短絡することにより、トランジスタＱ１２はダイオードとして機能する。トランジスタＱ１２のソースは逆電流低減手段８９３Ａの出力端子８９３２Ａに接続され、トランジスタＱ１２のドレインは逆電流低減手段８９３Ａの入力端子８９３１Ａに接続される。
【0164】
図３２は、第５の実施形態における電力変換回路の第５の変形例を示す図である。同図を参照しながら電力変換回路８９０Ｂについて説明する。電力変換回路８９０Ｂは、電力変換回路８９０の変形例である。ラッチモジュール１ｕの説明において、ラッチモジュール１ｓと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。ラッチモジュール１ｕは、電力変換回路８９０に代えて、電力変換回路８９０Ｂを備える点において、ラッチモジュール１ｓとは異なる。
【0165】
電力変換回路８９０Ｂは、逆電流低減手段８９３に代えて逆電流低減手段８９３Ｂを備える点において、電力変換回路８９０とは異なる。電力変換回路８９０Ｂの説明において、電力変換回路８９０と同様の構成については同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
逆電流低減手段８９３Ｂは、トランジスタＱ１３と、インバータＩＮＶとを含む。トランジスタＱ１３は、例えば、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。本実施形態においては、電力検知器１２６が備える電圧検出出力端子１２６３の状態に応じてトランジスタＱ１３のゲートを制御することにより、トランジスタＱ１３の導通状態を制御する。トランジスタＱ１３がｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、トランジスタＱ１３のゲートを、インバータＩＮＶを介して電圧検出出力端子１２６３に接続する。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がハイレベルを出力した場合）、インバータＩＮＶはローレベルを出力し、トランジスタＱ１３は非導通状態に制御され、電流を流さない。トランジスタＱ１３は電流を流さないため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧに流れる逆電流が抑止される。このとき、制御回路１２０ｂの入力端子１２６１に入力される電圧は抵抗１２４ｂにより、ハイレベルに維持されるため、直流電力出力端子８９２Ａからの電力の供給に依存せず、スイッチ１３０の導通状態は維持される。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を非導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がローレベルを出力した場合）、インバータＩＮＶはハイレベルを出力し、トランジスタＱ１３は導通状態に制御され、電流を流す。電圧検出出力端子１２６３はローレベルのため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧには電流は流れない。このとき、トランジスタＱ１３は導通状態に制御されているため、電力変換回路８９０Ｂと制御回路１２０ｂとの間の電流の流れを妨げず、次のオン状態に備えることができる。
すなわち、逆電流低減手段８９３Ｂは、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御した場合に、直流電力出力端子８９２Ｂから電力変換回路８９０Ｂへ流れる電流を抑止し、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を非導通状態に制御した場合に、電力入力端子８９１Ｂに入力された電力が変換された直流電力を直流電力出力端子８９２Ｂに供給する。
逆電流低減手段８９３Ｂは、トランジスタＱ１３と、インバータＩＮＶとを含む。トランジスタＱ１３は、例えば、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。本実施形態においては、電力検知器１２６が備える電圧検出出力端子１２６３の状態に応じてトランジスタＱ１３のゲートを制御することにより、トランジスタＱ１３の導通状態を制御する。トランジスタＱ１３がｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、トランジスタＱ１３のゲートを、インバータＩＮＶを介して電圧検出出力端子１２６３に接続する。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がハイレベルを出力した場合）、インバータＩＮＶはローレベルを出力し、トランジスタＱ１３は非導通状態に制御され、電流を流さない。トランジスタＱ１３は電流を流さないため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧに流れる逆電流が抑止される。このとき、制御回路１２０ｂの入力端子１２６１に入力される電圧は抵抗１２４ｂにより、ハイレベルに維持されるため、直流電力出力端子８９２Ａからの電力の供給に依存せず、スイッチ１３０の導通状態は維持される。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を非導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がローレベルを出力した場合）、インバータＩＮＶはハイレベルを出力し、トランジスタＱ１３は導通状態に制御され、電流を流す。電圧検出出力端子１２６３はローレベルのため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧには電流は流れない。このとき、トランジスタＱ１３は導通状態に制御されているため、電力変換回路８９０Ｂと制御回路１２０ｂとの間の電流の流れを妨げず、次のオン状態に備えることができる。
すなわち、逆電流低減手段８９３Ｂは、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御した場合に、直流電力出力端子８９２Ｂから電力変換回路８９０Ｂへ流れる電流を抑止し、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を非導通状態に制御した場合に、電力入力端子８９１Ｂに入力された電力が変換された直流電力を直流電力出力端子８９２Ｂに供給する。
【0166】
図３３は、第５の実施形態における電力変換回路の第６の変形例を示す図である。同図を参照しながら電力変換回路８９０Ｃについて説明する。電力変換回路８９０Ｃは、電力変換回路８９０Ｂの変形例である。ラッチモジュール１ｖの説明において、ラッチモジュール１ｕと同様の構成については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。ラッチモジュール１ｖは、電力変換回路８９０Ｂに代えて、電力変換回路８９０Ｃを備える点において、ラッチモジュール１ｕとは異なる。
【0167】
電力変換回路８９０Ｃは、逆電流低減手段８９３Ｂに代えて逆電流低減手段８９３Ｃを備える点において、電力変換回路８９０Ｂとは異なる。電力変換回路８９０Ｃの説明において、電力変換回路８９０Ｂと同様の構成については同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。
逆電流低減手段８９３Ｃは、トランジスタＱ１４を含む。トランジスタＱ１４は、例えば、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。本実施形態においては、電力検知器１２６が備える電圧検出出力端子１２６３の状態に応じてトランジスタＱ１４のゲートを制御することにより、トランジスタＱ１４の導通状態を制御する。トランジスタＱ１４がｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、トランジスタＱ１４のゲートを、電圧検出出力端子１２６３に接続する。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がハイレベルを出力した場合）、トランジスタＱ１４は非導通状態に制御され、電流を流さない。トランジスタＱ１４は電流を流さないため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧに流れる逆電流が抑止される。このとき、制御回路１２０ｂの入力端子１２６１に入力される電圧は抵抗１２４ｂにより、ハイレベルに維持されるため、直流電力出力端子８９２Ｃからの電力の供給に依存せず、スイッチ１３０の導通状態は維持される。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を非導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がローレベルを出力した場合）、トランジスタＱ１４は導通状態に制御され、電流を流す。電圧検出出力端子１２６３はローレベルのため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧには電流は流れない。このとき、トランジスタＱ１４は導通状態に制御されているため、電力変換回路８９０Ｃと制御回路１２０ｂとの間の電流の流れを妨げず、次のオン状態に備えることができる。
すなわち、逆電流低減手段８９３Ｃは、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御した場合に、直流電力出力端子８９２Ｃから電力変換回路８９０Ｃへ流れる電流を抑止し、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を非導通状態に制御した場合に、電力入力端子８９１Ｃに入力された電力が変換された直流電力を直流電力出力端子８９２Ｃに供給する。
電力変換回路８９０Ｃの構成を用いることにより、電力変換回路８９０Ｂの構成に比べ、インバータＩＮＶを省略することができるため、少ない素子により回路を構成することができる。
逆電流低減手段８９３Ｃは、トランジスタＱ１４を含む。トランジスタＱ１４は、例えば、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。本実施形態においては、電力検知器１２６が備える電圧検出出力端子１２６３の状態に応じてトランジスタＱ１４のゲートを制御することにより、トランジスタＱ１４の導通状態を制御する。トランジスタＱ１４がｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴである場合、トランジスタＱ１４のゲートを、電圧検出出力端子１２６３に接続する。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がハイレベルを出力した場合）、トランジスタＱ１４は非導通状態に制御され、電流を流さない。トランジスタＱ１４は電流を流さないため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧに流れる逆電流が抑止される。このとき、制御回路１２０ｂの入力端子１２６１に入力される電圧は抵抗１２４ｂにより、ハイレベルに維持されるため、直流電力出力端子８９２Ｃからの電力の供給に依存せず、スイッチ１３０の導通状態は維持される。
制御回路１２０ｂがスイッチ１３０を非導通状態に制御した場合（電圧検出出力端子１２６３がローレベルを出力した場合）、トランジスタＱ１４は導通状態に制御され、電流を流す。電圧検出出力端子１２６３はローレベルのため、抵抗１２４ｂ、ダイオードＤ７２及びダイオードＤ７１を介して接地点ＴＧには電流は流れない。このとき、トランジスタＱ１４は導通状態に制御されているため、電力変換回路８９０Ｃと制御回路１２０ｂとの間の電流の流れを妨げず、次のオン状態に備えることができる。
すなわち、逆電流低減手段８９３Ｃは、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を導通状態に制御した場合に、直流電力出力端子８９２Ｃから電力変換回路８９０Ｃへ流れる電流を抑止し、制御回路１２０ｂがスイッチ１３０の接続状態を非導通状態に制御した場合に、電力入力端子８９１Ｃに入力された電力が変換された直流電力を直流電力出力端子８９２Ｃに供給する。
電力変換回路８９０Ｃの構成を用いることにより、電力変換回路８９０Ｂの構成に比べ、インバータＩＮＶを省略することができるため、少ない素子により回路を構成することができる。
【0168】
［第５の実施形態の効果のまとめ］
以上説明した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｐにおいて、電力変換回路８６０は、逆電流低減手段８６３を備える。逆電流低減手段８６３は、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂ及び電力変換回路８６０を介して電源５０の負極端子に流れる電流を抑止する。したがって、本実施形態によれば、消費電力を低減することができる。たとえば、逆電流低減手段８６３を備えない場合において、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂ及び電力変換回路８６０を介して電源５０の負極端子に流れる電流は１００ｎＡ（ナノアンペア）程度であるのに対し、逆電流低減手段８６３を備えることにより８ｎＡ程度に低減することができる。
また、本実施形態によれば、電源５０の消費電力を抑止することができるため、電源５０の電池寿命を延ばすことができる。
以上説明した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｐにおいて、電力変換回路８６０は、逆電流低減手段８６３を備える。逆電流低減手段８６３は、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂ及び電力変換回路８６０を介して電源５０の負極端子に流れる電流を抑止する。したがって、本実施形態によれば、消費電力を低減することができる。たとえば、逆電流低減手段８６３を備えない場合において、電源５０の正極端子から制御回路１２０ｂ及び電力変換回路８６０を介して電源５０の負極端子に流れる電流は１００ｎＡ（ナノアンペア）程度であるのに対し、逆電流低減手段８６３を備えることにより８ｎＡ程度に低減することができる。
また、本実施形態によれば、電源５０の消費電力を抑止することができるため、電源５０の電池寿命を延ばすことができる。
【0169】
また、上述した実施形態によれば、逆電流低減手段８６３は、電力入力端子８６１に入力された電力が変換された直流電力を、直流電力出力端子８６２に供給する。また、逆電流低減手段８６３は、直流電力出力端子８６２から電力変換回路８６０へ流れる電流を抑止する。したがって、逆電流低減手段８６３は、整流回路に影響を与えることなく、逆電流を抑止することができる。
ここで、整流回路に用いられるダイオードは、小さな電力であっても検知できるように、電圧降下が低く、リカバリーが早いショットキーバリアダイオードが用いられることが好ましい。本実施形態によれば、整流回路に影響を与えることがないので、アンテナ１４０が受信した電力が小さい場合であっても、検知することができる。
ここで、整流回路に用いられるダイオードは、小さな電力であっても検知できるように、電圧降下が低く、リカバリーが早いショットキーバリアダイオードが用いられることが好ましい。本実施形態によれば、整流回路に影響を与えることがないので、アンテナ１４０が受信した電力が小さい場合であっても、検知することができる。
【0170】
また、上述した実施形態によれば、逆電流低減手段８６３とは、高周波用ショットキーバリアダイオードであってもよい。高周波用ショットキーバリアダイオードは、逆電流が小さいものがのぞましい。したがって、高周波用ショットキーバリアダイオードを逆電流低減手段８６３として採用することにより、逆電流を抑止することができる。
【0171】
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｑにおいて、電力変換回路８７０は、逆電流低減手段８７３を有する。逆電流低減手段８７３は、直流電力出力端子８７２からダイオード（第４のダイオード）Ｄ５１を介して接地点に流れる電流を抑止する。したがって、本実施形態によれば、逆電流を抑止し、消費電力を低減することができる。
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｑにおいて、電力変換回路８７０は、逆電流低減手段８７３として新たな素子を追加することを要せず、逆電流を抑止することができる。したがって、本実施形態によれば、回路を小さくすることができ、コストを削減することができる。
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｑにおいて、電力変換回路８７０は、逆電流低減手段８７３として新たな素子を追加することを要せず、逆電流を抑止することができる。したがって、本実施形態によれば、回路を小さくすることができ、コストを削減することができる。
【0172】
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｑにおいて、逆電流低減手段８７３は、ダイオード（第５のダイオード）Ｄ５２を含む。したがって、本実施形態によれば、逆電流低減手段８７３として新たな素子を追加することを要せず、逆電流を抑止することができる。したがって、本実施形態によれば、回路を小さくすることができ、コストを削減することができる。
【0173】
また、上述した実施形態によれば、ラッチモジュール１ｒにおいて、逆電流低減手段８８３は、ダイオード（第４のダイオード）Ｄ６１を含む。したがって、本実施形態によれば、逆電流低減手段８８３として新たな素子を追加することを要せず、逆電流を抑止することができる。したがって、本実施形態によれば、回路を小さくすることができ、コストを削減することができる。
【0174】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。また、この発明の実施形態では、アンテナが受信した電波による電力に応じた電流から動作を説明したが、アンテナが受信した電波による電力に応じた電圧からでも動作を説明してもよい。
【符号の説明】
【0175】
１００…ラッチシステム
１…ラッチモジュール
７０…発信機
７１…電波
１０…ラッチ回路
５０…電源
６０…負荷
８０…筐体
１１０…電力変換回路
１１１…電力入力端子
１１２…直流電力出力端子
１１３…ＲＦ－ＤＣ変換回路
１１４…昇圧回路
１２０…制御回路
１２１…入力端子
１２２…出力端子
１２３…電源端子
１２６…電力検知器
１２７…フリップフロップ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４…トランジスタ
Ｄ１、Ｄ２…ダイオード
１３０…スイッチ
１４０…アンテナ
ＴＧ…接地点
２４０…第１アンテナ
３４０…第２アンテナ
２１０…第１電力変換回路
３１０…第２電力変換回路
２１１…第１電力入力端子
２１２…第１直流電力出力端子
３１１…第２電力入力端子
３１２…第２直流電力出力端子
２２０…制御回路
２２１…第１入力端子
２２２…出力端子
２２５…第２入力端子
２２４…抵抗
２２６…電力検知器
２２７…フリップフロップ
５００…電界型アンテナ
６００…磁界型アンテナ
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…送信点
１…ラッチモジュール
７０…発信機
７１…電波
１０…ラッチ回路
５０…電源
６０…負荷
８０…筐体
１１０…電力変換回路
１１１…電力入力端子
１１２…直流電力出力端子
１１３…ＲＦ－ＤＣ変換回路
１１４…昇圧回路
１２０…制御回路
１２１…入力端子
１２２…出力端子
１２３…電源端子
１２６…電力検知器
１２７…フリップフロップ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４…トランジスタ
Ｄ１、Ｄ２…ダイオード
１３０…スイッチ
１４０…アンテナ
ＴＧ…接地点
２４０…第１アンテナ
３４０…第２アンテナ
２１０…第１電力変換回路
３１０…第２電力変換回路
２１１…第１電力入力端子
２１２…第１直流電力出力端子
３１１…第２電力入力端子
３１２…第２直流電力出力端子
２２０…制御回路
２２１…第１入力端子
２２２…出力端子
２２５…第２入力端子
２２４…抵抗
２２６…電力検知器
２２７…フリップフロップ
５００…電界型アンテナ
６００…磁界型アンテナ
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…送信点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】