JP7393254B2

JP7393254B2 - 電子回路、モジュール及びシステム

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Publication number: JP7393254B2
Application number: JP2020036241A
Authority: JP
Inventors: 宜史吉田; 昇川合
Original assignee: SEIKO GROUP CORPORATION
Current assignee: SEIKO GROUP CORPORATION
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2023-12-06
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Description

本発明は、電子回路、モジュール及びシステムに関する。

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）。

特開２０１１－２４３３２号公報

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。

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。

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電力の供給をする導通状態と、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とのいずれか一方に切り替えるスイッチと、第１の方向からの第１の電波を受信可能な第１アンテナが受信する前記第１の電波により得られる電力が入力される第１電力入力端子と、直流電力を出力する第１直流電力出力端子とを備え、前記第１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第１直流電力出力端子から出力する第１電力変換回路と、前記第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能な第２アンテナが受信する前記第２の電波により得られる電力が入力される第２電力入力端子と、直流電力を出力する第２直流電力出力端子とを備え、前記第２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第２直流電力出力端子から出力する第２電力変換回路と、前記第１電力変換回路の前記第１直流電力出力端子と接続される第１入力端子と、前記第２電力変換回路の前記第２直流電力出力端子と接続される第２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、前記第１アンテナが前記第１の電波を受信したことにより前記第１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し、前記第２アンテナが前記第２の電波を受信したことにより前記第２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非導通状態に制御する制御回路とを備える。

また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、互いに異なる位置に備えられる。

また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、互いに異なる角度に備えられる。

また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、互いに垂直に備えられる。

また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記第１アンテナは、電界アンテナであり、前記第２アンテナは、磁界アンテナである。

また、本発明の一態様に係る電子回路において、前記第１アンテナと、前記第２アンテナとは、互いに長さの異なるアンテナである。

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。

また、本発明の一態様に係るモジュールは、水性能を有する筐体に収容される。

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。

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。

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。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。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。第２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。第２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。第２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。第２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。第２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。第２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。第２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。第２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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図３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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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４は、第２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４（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。

図４（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。

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。

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。

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４（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。

図５は、第２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５（Ａ）は、第２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５（Ｂ）は、第２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５（Ａ）及び図５（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。

図６は、第２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図７は、第２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、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。

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１ｈ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１ｈ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。

図８は、第２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１ｈの変形例である。なお、ラッチモジュール１ｈ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の設置角度が互いに異なる点において、ラッチモジュール１ｈの構成とは異なる。

同図に示す一例において、ラッチモジュール１ｉ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。

図９は、第２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。
図９（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９（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９（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。

図１０は、第２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。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１ｉの構成とは異なる。

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。

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。

図１１は、第２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。

［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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
１２７…フリップフロップ
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
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

Claims

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電力の供給をする導通状態と、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とのいずれか一方に切り替えるスイッチと、
第１の方向からの第１の電波を受信可能な第１アンテナが受信する前記第１の電波により得られる電力が入力される第１電力入力端子と、直流電力を出力する第１直流電力出力端子とを備え、前記第１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第１直流電力出力端子から出力する第１電力変換回路と、
前記第１の方向とは異なる第２の方向からの第２の電波を受信可能な第２アンテナが受信する前記第２の電波により得られる電力が入力される第２電力入力端子と、直流電力を出力する第２直流電力出力端子とを備え、前記第２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第２直流電力出力端子から出力する第２電力変換回路と、
前記第１電力変換回路の前記第１直流電力出力端子と接続される第１入力端子と、前記第２電力変換回路の前記第２直流電力出力端子と接続される第２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、前記第１アンテナが前記第１の電波を受信したことにより前記第１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し、前記第２アンテナが前記第２の電波を受信したことにより前記第２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非導通状態に制御する制御回路と
を備える電子回路。
前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、互いに異なる位置に備えられる
請求項１に記載の電子回路。
前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、互いに異なる角度に備えられる
請求項１又は請求項２に記載の電子回路。
前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、互いに垂直に備えられる
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。
前記第１アンテナは、電界アンテナであり、
前記第２アンテナは、磁界アンテナである
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子回路。
前記第１アンテナと、前記第２アンテナとは、互いに長さの異なるアンテナである
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１から請求項６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。
前記モジュールは、防水性能を有する筐体に収容される
請求項７に記載のモジュール。
請求項７又は請求項８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。