照合装置
【課題】 空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用するものであって、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置を提供すること。
【解決手段】 負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイル３０１と、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサ３４１とを備えた構成の電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置である。
【解決手段】 負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイル３０１と、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサ３４１とを備えた構成の電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に電力を供給する電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置に関し、特に空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用するものである。
【背景技術】
【０００２】
入室管理システムのドアロック解除等に利用される照合装置としては、所定の管理空間に電磁波、音波等の振動エネルギーを放射する放射装置と、この振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えたものが知られており、このような照合装置の構成は、例えば、特開昭５８−１５１５７２号に記載された非接触的照合方式や、特公昭５８−５７７９６号に記載されたアクティブ素子による判別装置等にも採用されている。
【０００３】
ところで、このような照合装置における応答装置については、応答信号の発信に要する電力の確保が重要な問題となる。
【０００４】
特に、前記特開昭５８−１５１５７２号の照合方式によれば、内蔵した電池によって比較的安定した電力を得ることができるものの、その電池の寿命により、使用期間が限られるという不都合がある。
【０００５】
この点、前記特公昭５８−５７７６９号の判別装置は、振動エネルギーを電力としてコンデンサに得て、これをエネルギー源として利用することにより、無電源とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特公昭５８−５７７６９号のような構成によれば、コンデンサに得られた電力をその都度瞬時に使い切ってしまうことから、回路内における電力の不要なロス等が生じると、電力不足を生じて応答信号の発信がおぼつかなくなる場合が顕著であった。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題に鑑み、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用するものであって、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願第１請求項に記載した発明は、負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、前記コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えた構成の電源装置である。
【０００９】
ここで、電気二重層コンデンサとは、電力を瞬時に放電する一般的なコンデンサと比較して、静電容量が極めて大きいものであり、充放電が繰り返し可能な二次電池の一種である。具体的には、電解液自身が電気分解しやすい性質を有し、且つイオン化傾向とは関連しない電極を備えたものであって、その電解液を、両電極間にあって小イオンのみを通過するスペーサで区画したものである。
【００１０】
その代表的な例としては、電解液を硫酸とするとともに、電極を活性炭にて構成し、ポリプロピレン製のスペーサを用いたものが知られている。
【００１１】
とりわけ近年では、このような電気二重層コンデンサの研究開発も盛んに行われており、低ＥＳＲを実現し且つ厚さ数ｍｍ程度に成形したラミネートタイプのもの等が実用化されている。
【００１２】
このように、本請求項の電源装置によると、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えたので、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘って使用することが可能であるとともに、より安定した電力を得ることが可能である。
【００１３】
すなわち、電気二重層コンデンサは、比較的急速なチャージにも対応できるとともに、放電を瞬時に行う一般的なコンデンサよりも遥かに大きな電力を蓄えることができるという利点を有し、コイルで受信した振動エネルギーを電力として効率よく蓄えることが可能であり、負荷には安定した電力が供給される。
【００１４】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、前記二次電池を前記負荷に接続した構成の電源装置である。
【００１５】
このように、本請求項の電源装置によると、電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、二次電池を負荷に接続したので、電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をもって二次電池がチャージされ、負荷には二次電池から電力が供給される。従って、電力の安定性が一層向上される。
【００１６】
また、電気二重層コンデンサは、放電するにつれて顕著に電圧が低下するので、二次電池のチャージに対し、蓄えた電気を有効に使うには、電圧を適宜調整する必要がある。この電圧調整を行うのが電圧調整器である。
【００１７】
特に、電気二重層コンデンサで二次電池をチャージするには、電気二重層コンデンサの電圧を二次電池の電圧よりも高く設定する必要があるが、双方の電圧差が極端に大きいと、オーバーカレントが大量に流れるので、電気二重層コンデンサの電圧は、二次電池の電圧よりも若干高い程度に設定するとよい。
【００１８】
本願第３請求項に記載した発明は、空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置と、前記振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、前記応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えた照合装置において、前記応答装置は、前記振動エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、前記応答信号を発生する応答信号発生回路と、前記応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、前記電源装置から前記応答信号発生回路に電力を供給する構成の照合装置である。
【００１９】
このように、本請求項の照合装置によると、応答装置は、ネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、応答信号を発生する応答信号発生回路と、応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、電源装置から応答信号発生回路に電力を供給するので、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることが可能である。
【００２０】
すなわち、応答装置に放電専用の電池を内蔵すると、その電池の寿命により、応答装置の使用期間が限られるという不都合があるが、本発明では、そのような不都合が確実に回避される。
【００２１】
特に、振動エネルギーをエネルギー源として利用する場合、従来では、コンデンサに得られた電力をその都度瞬時に使い切ってしまうことから、回路内における電力の不要なロス等が生じると、電力不足を生じて応答信号の発信がおぼつかなくなる場合が顕著であったが、本発明では、かかる電源装置によって、そのような不都合が確実に回避される。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本例の照合装置１は、空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置２と、振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置３と、応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置４とからなり、入室管理システムのドアロック解除に利用されている。
【００２４】
すなわち、振動エネルギー放射装置２は、ドアの周囲の空間に振動エネルギーを常時放射しており、応答装置３は、特定の人物が携帯している。そして、この人物がドアに接近すると、応答装置３が振動エネルギーを受信して応答信号を発信し、更に応答信号を受信した応答信号受信装置４がこれを照合する。ドアロックは、照合した応答信号が適格であるときに解除される。
【００２５】
前記振動エネルギー放射装置２は、振動エネルギーを発生させる振動エネルギー発生回路２１０と、振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射コイル２２０とを備えている。
【００２６】
前記応答装置３は、振動エネルギーを受信する振動エネルギー受信コイル３１０と、応答信号を発生する応答信号発生回路３２０と、応答信号を発信する応答信号発信コイル３３０と、応答信号発生回路３２０に電力を供給する電源装置と、断電装置３５０とを備えている。尚、図中の３５１は断電装置３５０の接点、３６０は電流の逆流を防止するダイオードである。
【００２７】
すなわち、応答装置３は、振動エネルギー受信コイル３１０が振動エネルギーを受信すると、電源装置が電力を蓄えるとともに、電源装置に蓄えられた電力をもって応答信号発生回路３２０が応答信号を発生し、この応答信号を応答信号発信コイル３３０から発信するように構成している。
【００２８】
電源装置は、振動エネルギー受信コイル３１０で受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサ３４１と、電気二重層コンデンサ３４１の出力電圧を調整する電圧調整器３４２とを備え、電気二重層コンデンサ３４１に蓄えられた電力を、電圧調整器３４２で電圧調整しつつ応答信号発信回路３２０に供給するように構成されている。
【００２９】
電気二重層コンデンサ３４１には、振動エネルギー受信コイル３１０が振動エネルギーを受信することによって静電荷がもたらされる。また、電気二重層コンデンサ３４１は、電力を瞬時に放電する一般的なコンデンサと比較すると、極めて大きな静電容量を有する。しかるに、電気二重層コンデンサ３４１には、振動エネルギーが電力として効率よく蓄えられる。
【００３０】
特に、本例の電気二重層コンデンサ３４１は、静電容量０．１［Ｆ］、使用電圧５［Ｖ］の薄型に形成したラミネートタイプのものであり、静電荷が０の状態から振動エネルギーを約１秒間受信することによって、フルチャージされるように設定されている。また、電気二重層コンデンサ３４１がフルチャージされると、応答信号発信回路３２０には、少なくとも４秒間、一定の電圧で電力が供給される。
【００３１】
尚、前記断電装置３５０は、電気二重層コンデンサ３４１がフルチャージされた際に、振動エネルギー受信コイル３１０と電気二重層コンデンサ３４１とを断電するものであり、振動エネルギーが逆流して振動エネルギー受信コイル３１０から再び発信されるのを防止するものである。
【００３２】
更に、前記応答信号受信装置４は、応答装置３から発信された応答信号を受信する応答信号受信コイル４２０と、受信した応答信号を照合する応答信号照合回路４１０とを備えている。
【００３３】
尚、振動エネルギー放射装置２の振動エネルギー放射コイル２２０及び応答信号受信装置４の応答信号受信コイル４２０については、同一のコイルを共用するように構成してもよい。すなわち、振動エネルギー発生回路２１０及び応答信号照合回路４１０を同一のコイルに接続し、そのコイルを振動エネルギー放射時及び応答信号受信時に使い分けるように構成してもよい。
【００３４】
このような本例の構成によると、応答装置３は、応答信号を確実に発信することができるとともに、電源を交換せずとも半永久的に使用することができ、延いては、入室管理システムの信頼性を一層向上することができる。
【００３５】
また、図２は、応答装置３の配置構成の一例を示す説明図である。
【００３６】
同図に示す応答装置３は、薄型のカード状に形成したものであり、ＩＣチップからなる応答信号発生回路３２０や、幅数ｃｍ四方且つ厚さ１ｍｍ程度の電気二重層コンデンサ３４１等を樹脂製の基板３７０に配置し、更に、その周囲にプリント成形又は蒸着成形した枠状の振動エネルギー受信コイル３１０を配置して構成している。
【００３７】
応答信号発信コイル３３０は、振動エネルギー受信コイル３１０とは別途に配置する。或いは、振動エネルギー受信コイル３１０と同一のコイルを共用するように構成してもよい。
【００３８】
以上説明したように、本例の電源装置によると、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えたので、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる。
【００３９】
すなわち、電気二重層コンデンサは、比較的急速なチャージにも対応できるとともに、放電を瞬時に行う一般的なコンデンサよりも遥かに大きな電力を蓄えることができるという利点を有し、コイルで受信した振動エネルギーを電力として効率よく蓄えることができ、負荷には安定した電力を供給することができる。
【００４０】
また、本例の照合装置によると、応答装置は、エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、応答信号を発生する応答信号発生回路と、応答信号を発信するコイルと、応答信号発信回路に電力を供給する電源装置とを備え、電源装置は、振動エネルギーを受信するコイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサを備えたので、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることができる。
【００４１】
すなわち、応答装置に放電専用の電池を内蔵すると、その電池の寿命により、応答装置の使用期間が限られるという不都合があるが、本発明では、そのような不都合が確実に回避される。
【００４２】
特に、振動エネルギーをエネルギー源として利用する場合、従来では、コンデンサに得られた電力をその都度瞬時に使い切ってしまうことから、回路内における電力の不要なロス等が生じると、電力不足を生じて応答信号の発信がおぼつかなくなる場合が顕著であったが、本発明では、かかる電源装置によって、そのような不都合を確実に回避することができる。
【００４３】
次に、本発明の他の具体例を図４乃至図５に基づいて説明する。
【００４４】
これらの図に示すように、本例の電源装置は、電圧調整器３４２を介して電気二重層コンデンサ３４１に接続された二次電池３４３を備え、当該二次電池３４３を応答信号発生回路３２０に接続したものである。尚、その他の基本的な構成については、前述した具体例と同様であるので、共通する部材には同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００４５】
すなわち、電源装置は、振動エネルギーコイル３１０で受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサ３４１と、電気二重層コンデンサ３４１の出力電圧を調整する電圧調整器３４２と、電圧調整器３４２を介して電気二重層コンデンサ３４１に接続された二次電池３４３とを備え、二次電池３４３を応答信号発信回３２０に接続するように構成されている。
【００４６】
二次電池３２０は、充放電が繰り返し可能な電池であり、電気二重層コンデンサ３４１に蓄えられた電力によってチャージされる。
【００４７】
本例の場合、この二次電池３２０としては、鉛電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウム電池のいずれかを用いている。
【００４８】
また、電気二重層コンデンサ３４１の出力電圧は、電圧調整器３４２により、二次電池３４３の電圧よりも高く設定される。
【００４９】
本例の電圧調整器３４２は、コンパレータを用いて構成したものであり、電気二重層コンデンサ３４１の出力を交流から一旦パルス状に変換した後これを平滑し、その電圧を常に二次電池３４３の電圧よりも若干高く設定するものである。
【００５０】
従って、二次電池３４３は、電気二重層コンデンサ３４１に蓄えられた電力によって効率よくチャージされ、応答信号を発信する際、応答信号発生回路３２０には、二次電池３４３から一層安定した電力が供給される。
【００５１】
以上説明したように、本例の電源装置によると、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、二次電池を負荷に接続したので、電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をもって二次電池をチャージすることができ、負荷には二次電池から電力を供給することができる。従って、電力の安定性を一層向上することができる。
【００５２】
また、本例の照合装置によると、応答装置は、ネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、応答信号を発生する応答信号発生回路と、応答信号を発信するコイルと、応答信号発信回路に電力を供給する電源装置とを備え、電源装置は、振動エネルギーを受信するコイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備えたので、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることができる。
【００５３】
以上の通り、本発明は、負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、前記コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えた構成の電源装置であり、このような構成によると、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる。
【００５４】
また、本発明は、前記電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、前記二次電池を前記負荷に接続した構成の電源装置であり、このような構成によると、電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をもって二次電池をチャージすることができ、負荷には二次電池から電力を供給することができる。従って、電力の安定性を一層向上することができる。
【００５５】
また、本発明は、空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置と、前記振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、前記応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えた照合装置において、前記応答装置は、前記振動エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、前記応答信号を発生する応答信号発生回路と、前記応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、前記電源装置から前記応答信号発生回路に電力を供給する構成の照合装置であり、このような構成によると、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の具体例に係り、照合装置を示す説明図である。
【図２】本発明の具体例に係り、照合装置を示す回路図である。
【図３】本発明の具体例に係り、応答装置の配置構成を示す説明図である。
【図４】本発明の具体例に係り、照合装置を示す回路図である。
【図５】本発明の具体例に係り、応答装置の配置構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 照合装置
２ 振動エネルギー放射装置
３ 応答装置
４ 応答信号受信装置
２１０ 振動エネルギー発生回路
２２０ 振動エネルギー発生コイル
３１０ 振動エネルギー受信コイル
３２０ 応答信号発生回路
３３０ 応答信号発信コイル
３４１ 電気二重層コンデンサ
３４２ 電圧調整器
３４３ 二次電池
３５０ 断電装置
３５１ 接点
３６０ ダイオード
３７０ 基板
４１０ 応答信号照合回路
４２０ 応答信号受信コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に電力を供給する電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置に関し、特に空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用するものである。
【背景技術】
【０００２】
入室管理システムのドアロック解除等に利用される照合装置としては、所定の管理空間に電磁波、音波等の振動エネルギーを放射する放射装置と、この振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えたものが知られており、このような照合装置の構成は、例えば、特開昭５８−１５１５７２号に記載された非接触的照合方式や、特公昭５８−５７７９６号に記載されたアクティブ素子による判別装置等にも採用されている。
【０００３】
ところで、このような照合装置における応答装置については、応答信号の発信に要する電力の確保が重要な問題となる。
【０００４】
特に、前記特開昭５８−１５１５７２号の照合方式によれば、内蔵した電池によって比較的安定した電力を得ることができるものの、その電池の寿命により、使用期間が限られるという不都合がある。
【０００５】
この点、前記特公昭５８−５７７６９号の判別装置は、振動エネルギーを電力としてコンデンサに得て、これをエネルギー源として利用することにより、無電源とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特公昭５８−５７７６９号のような構成によれば、コンデンサに得られた電力をその都度瞬時に使い切ってしまうことから、回路内における電力の不要なロス等が生じると、電力不足を生じて応答信号の発信がおぼつかなくなる場合が顕著であった。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題に鑑み、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用するものであって、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる電源装置、及びその電源装置を用いた照合装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願第１請求項に記載した発明は、負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、前記コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えた構成の電源装置である。
【０００９】
ここで、電気二重層コンデンサとは、電力を瞬時に放電する一般的なコンデンサと比較して、静電容量が極めて大きいものであり、充放電が繰り返し可能な二次電池の一種である。具体的には、電解液自身が電気分解しやすい性質を有し、且つイオン化傾向とは関連しない電極を備えたものであって、その電解液を、両電極間にあって小イオンのみを通過するスペーサで区画したものである。
【００１０】
その代表的な例としては、電解液を硫酸とするとともに、電極を活性炭にて構成し、ポリプロピレン製のスペーサを用いたものが知られている。
【００１１】
とりわけ近年では、このような電気二重層コンデンサの研究開発も盛んに行われており、低ＥＳＲを実現し且つ厚さ数ｍｍ程度に成形したラミネートタイプのもの等が実用化されている。
【００１２】
このように、本請求項の電源装置によると、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えたので、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘って使用することが可能であるとともに、より安定した電力を得ることが可能である。
【００１３】
すなわち、電気二重層コンデンサは、比較的急速なチャージにも対応できるとともに、放電を瞬時に行う一般的なコンデンサよりも遥かに大きな電力を蓄えることができるという利点を有し、コイルで受信した振動エネルギーを電力として効率よく蓄えることが可能であり、負荷には安定した電力が供給される。
【００１４】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、前記二次電池を前記負荷に接続した構成の電源装置である。
【００１５】
このように、本請求項の電源装置によると、電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、二次電池を負荷に接続したので、電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をもって二次電池がチャージされ、負荷には二次電池から電力が供給される。従って、電力の安定性が一層向上される。
【００１６】
また、電気二重層コンデンサは、放電するにつれて顕著に電圧が低下するので、二次電池のチャージに対し、蓄えた電気を有効に使うには、電圧を適宜調整する必要がある。この電圧調整を行うのが電圧調整器である。
【００１７】
特に、電気二重層コンデンサで二次電池をチャージするには、電気二重層コンデンサの電圧を二次電池の電圧よりも高く設定する必要があるが、双方の電圧差が極端に大きいと、オーバーカレントが大量に流れるので、電気二重層コンデンサの電圧は、二次電池の電圧よりも若干高い程度に設定するとよい。
【００１８】
本願第３請求項に記載した発明は、空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置と、前記振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、前記応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えた照合装置において、前記応答装置は、前記振動エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、前記応答信号を発生する応答信号発生回路と、前記応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、前記電源装置から前記応答信号発生回路に電力を供給する構成の照合装置である。
【００１９】
このように、本請求項の照合装置によると、応答装置は、ネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、応答信号を発生する応答信号発生回路と、応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、電源装置から応答信号発生回路に電力を供給するので、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることが可能である。
【００２０】
すなわち、応答装置に放電専用の電池を内蔵すると、その電池の寿命により、応答装置の使用期間が限られるという不都合があるが、本発明では、そのような不都合が確実に回避される。
【００２１】
特に、振動エネルギーをエネルギー源として利用する場合、従来では、コンデンサに得られた電力をその都度瞬時に使い切ってしまうことから、回路内における電力の不要なロス等が生じると、電力不足を生じて応答信号の発信がおぼつかなくなる場合が顕著であったが、本発明では、かかる電源装置によって、そのような不都合が確実に回避される。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下に、本発明の具体例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本例の照合装置１は、空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置２と、振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置３と、応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置４とからなり、入室管理システムのドアロック解除に利用されている。
【００２４】
すなわち、振動エネルギー放射装置２は、ドアの周囲の空間に振動エネルギーを常時放射しており、応答装置３は、特定の人物が携帯している。そして、この人物がドアに接近すると、応答装置３が振動エネルギーを受信して応答信号を発信し、更に応答信号を受信した応答信号受信装置４がこれを照合する。ドアロックは、照合した応答信号が適格であるときに解除される。
【００２５】
前記振動エネルギー放射装置２は、振動エネルギーを発生させる振動エネルギー発生回路２１０と、振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射コイル２２０とを備えている。
【００２６】
前記応答装置３は、振動エネルギーを受信する振動エネルギー受信コイル３１０と、応答信号を発生する応答信号発生回路３２０と、応答信号を発信する応答信号発信コイル３３０と、応答信号発生回路３２０に電力を供給する電源装置と、断電装置３５０とを備えている。尚、図中の３５１は断電装置３５０の接点、３６０は電流の逆流を防止するダイオードである。
【００２７】
すなわち、応答装置３は、振動エネルギー受信コイル３１０が振動エネルギーを受信すると、電源装置が電力を蓄えるとともに、電源装置に蓄えられた電力をもって応答信号発生回路３２０が応答信号を発生し、この応答信号を応答信号発信コイル３３０から発信するように構成している。
【００２８】
電源装置は、振動エネルギー受信コイル３１０で受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサ３４１と、電気二重層コンデンサ３４１の出力電圧を調整する電圧調整器３４２とを備え、電気二重層コンデンサ３４１に蓄えられた電力を、電圧調整器３４２で電圧調整しつつ応答信号発信回路３２０に供給するように構成されている。
【００２９】
電気二重層コンデンサ３４１には、振動エネルギー受信コイル３１０が振動エネルギーを受信することによって静電荷がもたらされる。また、電気二重層コンデンサ３４１は、電力を瞬時に放電する一般的なコンデンサと比較すると、極めて大きな静電容量を有する。しかるに、電気二重層コンデンサ３４１には、振動エネルギーが電力として効率よく蓄えられる。
【００３０】
特に、本例の電気二重層コンデンサ３４１は、静電容量０．１［Ｆ］、使用電圧５［Ｖ］の薄型に形成したラミネートタイプのものであり、静電荷が０の状態から振動エネルギーを約１秒間受信することによって、フルチャージされるように設定されている。また、電気二重層コンデンサ３４１がフルチャージされると、応答信号発信回路３２０には、少なくとも４秒間、一定の電圧で電力が供給される。
【００３１】
尚、前記断電装置３５０は、電気二重層コンデンサ３４１がフルチャージされた際に、振動エネルギー受信コイル３１０と電気二重層コンデンサ３４１とを断電するものであり、振動エネルギーが逆流して振動エネルギー受信コイル３１０から再び発信されるのを防止するものである。
【００３２】
更に、前記応答信号受信装置４は、応答装置３から発信された応答信号を受信する応答信号受信コイル４２０と、受信した応答信号を照合する応答信号照合回路４１０とを備えている。
【００３３】
尚、振動エネルギー放射装置２の振動エネルギー放射コイル２２０及び応答信号受信装置４の応答信号受信コイル４２０については、同一のコイルを共用するように構成してもよい。すなわち、振動エネルギー発生回路２１０及び応答信号照合回路４１０を同一のコイルに接続し、そのコイルを振動エネルギー放射時及び応答信号受信時に使い分けるように構成してもよい。
【００３４】
このような本例の構成によると、応答装置３は、応答信号を確実に発信することができるとともに、電源を交換せずとも半永久的に使用することができ、延いては、入室管理システムの信頼性を一層向上することができる。
【００３５】
また、図２は、応答装置３の配置構成の一例を示す説明図である。
【００３６】
同図に示す応答装置３は、薄型のカード状に形成したものであり、ＩＣチップからなる応答信号発生回路３２０や、幅数ｃｍ四方且つ厚さ１ｍｍ程度の電気二重層コンデンサ３４１等を樹脂製の基板３７０に配置し、更に、その周囲にプリント成形又は蒸着成形した枠状の振動エネルギー受信コイル３１０を配置して構成している。
【００３７】
応答信号発信コイル３３０は、振動エネルギー受信コイル３１０とは別途に配置する。或いは、振動エネルギー受信コイル３１０と同一のコイルを共用するように構成してもよい。
【００３８】
以上説明したように、本例の電源装置によると、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えたので、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる。
【００３９】
すなわち、電気二重層コンデンサは、比較的急速なチャージにも対応できるとともに、放電を瞬時に行う一般的なコンデンサよりも遥かに大きな電力を蓄えることができるという利点を有し、コイルで受信した振動エネルギーを電力として効率よく蓄えることができ、負荷には安定した電力を供給することができる。
【００４０】
また、本例の照合装置によると、応答装置は、エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、応答信号を発生する応答信号発生回路と、応答信号を発信するコイルと、応答信号発信回路に電力を供給する電源装置とを備え、電源装置は、振動エネルギーを受信するコイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサを備えたので、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることができる。
【００４１】
すなわち、応答装置に放電専用の電池を内蔵すると、その電池の寿命により、応答装置の使用期間が限られるという不都合があるが、本発明では、そのような不都合が確実に回避される。
【００４２】
特に、振動エネルギーをエネルギー源として利用する場合、従来では、コンデンサに得られた電力をその都度瞬時に使い切ってしまうことから、回路内における電力の不要なロス等が生じると、電力不足を生じて応答信号の発信がおぼつかなくなる場合が顕著であったが、本発明では、かかる電源装置によって、そのような不都合を確実に回避することができる。
【００４３】
次に、本発明の他の具体例を図４乃至図５に基づいて説明する。
【００４４】
これらの図に示すように、本例の電源装置は、電圧調整器３４２を介して電気二重層コンデンサ３４１に接続された二次電池３４３を備え、当該二次電池３４３を応答信号発生回路３２０に接続したものである。尚、その他の基本的な構成については、前述した具体例と同様であるので、共通する部材には同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
【００４５】
すなわち、電源装置は、振動エネルギーコイル３１０で受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサ３４１と、電気二重層コンデンサ３４１の出力電圧を調整する電圧調整器３４２と、電圧調整器３４２を介して電気二重層コンデンサ３４１に接続された二次電池３４３とを備え、二次電池３４３を応答信号発信回３２０に接続するように構成されている。
【００４６】
二次電池３２０は、充放電が繰り返し可能な電池であり、電気二重層コンデンサ３４１に蓄えられた電力によってチャージされる。
【００４７】
本例の場合、この二次電池３２０としては、鉛電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウム電池のいずれかを用いている。
【００４８】
また、電気二重層コンデンサ３４１の出力電圧は、電圧調整器３４２により、二次電池３４３の電圧よりも高く設定される。
【００４９】
本例の電圧調整器３４２は、コンパレータを用いて構成したものであり、電気二重層コンデンサ３４１の出力を交流から一旦パルス状に変換した後これを平滑し、その電圧を常に二次電池３４３の電圧よりも若干高く設定するものである。
【００５０】
従って、二次電池３４３は、電気二重層コンデンサ３４１に蓄えられた電力によって効率よくチャージされ、応答信号を発信する際、応答信号発生回路３２０には、二次電池３４３から一層安定した電力が供給される。
【００５１】
以上説明したように、本例の電源装置によると、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、二次電池を負荷に接続したので、電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をもって二次電池をチャージすることができ、負荷には二次電池から電力を供給することができる。従って、電力の安定性を一層向上することができる。
【００５２】
また、本例の照合装置によると、応答装置は、ネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、応答信号を発生する応答信号発生回路と、応答信号を発信するコイルと、応答信号発信回路に電力を供給する電源装置とを備え、電源装置は、振動エネルギーを受信するコイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサの出力を調整する電圧調整器と、電圧調整器を介して電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備えたので、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることができる。
【００５３】
以上の通り、本発明は、負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、前記コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えた構成の電源装置であり、このような構成によると、空間に伝わる振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘って使用することができるとともに、より安定した電力を得ることができる。
【００５４】
また、本発明は、前記電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、前記二次電池を前記負荷に接続した構成の電源装置であり、このような構成によると、電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をもって二次電池をチャージすることができ、負荷には二次電池から電力を供給することができる。従って、電力の安定性を一層向上することができる。
【００５５】
また、本発明は、空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置と、前記振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、前記応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えた照合装置において、前記応答装置は、前記振動エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、前記応答信号を発生する応答信号発生回路と、前記応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、前記電源装置から前記応答信号発生回路に電力を供給する構成の照合装置であり、このような構成によると、応答装置にあっては、振動エネルギーをエネルギー源として利用し、長期に亘ってより安定した電力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の具体例に係り、照合装置を示す説明図である。
【図２】本発明の具体例に係り、照合装置を示す回路図である。
【図３】本発明の具体例に係り、応答装置の配置構成を示す説明図である。
【図４】本発明の具体例に係り、照合装置を示す回路図である。
【図５】本発明の具体例に係り、応答装置の配置構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 照合装置
２ 振動エネルギー放射装置
３ 応答装置
４ 応答信号受信装置
２１０ 振動エネルギー発生回路
２２０ 振動エネルギー発生コイル
３１０ 振動エネルギー受信コイル
３２０ 応答信号発生回路
３３０ 応答信号発信コイル
３４１ 電気二重層コンデンサ
３４２ 電圧調整器
３４３ 二次電池
３５０ 断電装置
３５１ 接点
３６０ ダイオード
３７０ 基板
４１０ 応答信号照合回路
４２０ 応答信号受信コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、前記コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、前記二次電池を前記負荷に接続したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置と、前記振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、前記応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えた照合装置において、前記応答装置は、前記振動エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、前記応答信号を発生する応答信号発生回路と、前記応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、前記電源装置から前記応答信号発生回路に電力を供給することを特徴とする照合装置。
【請求項１】
負荷に電力を供給する電源装置であって、空間に伝わる振動エネルギーを受信するコイルと、前記コイルで受信した振動エネルギーを電力として蓄える電気二重層コンデンサとを備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電気二重層コンデンサの出力電圧を調整する電圧調整器と、前記電圧調整器を介して前記電気二重層コンデンサに接続された二次電池とを備え、前記二次電池を前記負荷に接続したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
空間に振動エネルギーを放射する振動エネルギー放射装置と、前記振動エネルギーを受信して応答信号を発信する応答装置と、前記応答信号を受信してこれを照合する応答信号受信装置とを備えた照合装置において、前記応答装置は、前記振動エネルギー放射装置で放射された振動エネルギーを受信するコイルと、前記応答信号を発生する応答信号発生回路と、前記応答信号を発信するコイルと、請求項１又は２記載の電源装置とを備え、前記電源装置から前記応答信号発生回路に電力を供給することを特徴とする照合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１１５１０９（Ｐ２０１０−１１５１０９Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７６７０２（Ｐ２００９−２７６７０２）
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【分割の表示】特願平１１−３１１８００の分割
【原出願日】平成１１年１１月２日（１９９９．１１．２）
【出願人】（５９４０８４７１２）
【出願人】（５９９１５４６６３）株式会社スマート (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【分割の表示】特願平１１−３１１８００の分割
【原出願日】平成１１年１１月２日（１９９９．１１．２）
【出願人】（５９４０８４７１２）
【出願人】（５９９１５４６６３）株式会社スマート (18)
【Ｆターム（参考）】
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