(57)【要約】【課題】無線信号を受信して、機器の状態を移行させるためのトリガ信号を発生するトリガ信号発生装置において、無線送信側からの操作距離を伸ばすこと。【解決手段】入力信号の大きさに応じた振幅を持つ電流を生成する電流生成手段と、  前記電流生成手段が生成する電流の大きさに応じた振幅を有し、第一電源電位から第二電源電位に向かって流れる電流を出力する電流出力手段、及び前記電流出力手段が出力する電流を増幅するカレントミラー回路とを含む信号増幅手段と、前記カレントミラーの出力端に接続され、前記信号増幅手段で増幅された電流信号を電圧信号に変換してトリガ信号を生成するトリガ信号生成手段とを具え、前記電流生成手段は、前記第一電源電位又は前記第二電源電位の何れか一方に接続されており、前記電流出力手段は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続するようにしてトリガ信号発生装置を構成する。【選択図】図１
2008136175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の大きさに応じた振幅を持つ電流を生成する電流生成手段と、
前記電流生成手段が生成する電流の大きさに応じた振幅を有し、第一電源電位から第二電源電位に向かって流れる電流を出力する電流出力手段、及び前記電流出力手段が出力する電流を増幅するカレントミラー回路とを含む信号増幅手段と、
前記カレントミラーの出力端に接続され、前記信号増幅手段で増幅された電流信号を電圧信号に変換してトリガ信号を生成するトリガ信号生成手段とを具え、
前記電流生成手段は、前記第一電源電位又は前記第二電源電位の何れか一方に接続されており、
前記電流出力手段は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続されることを特徴とする、トリガ信号発生装置。
【請求項２】
前記電流出力手段は追加のカレントミラー回路を有し、
前記追加のカレントミラー回路は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のトリガー信号発生装置。
【請求項３】
前記信号増幅手段は、２段以上のカレントミラー回路を含むことを特徴とする、請求項１に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項４】
前記電流生成手段は、ドレインおよびゲートに整流電圧が供給されかつソースに基準電位が与えられたｎＭＯＳトランジスタを有する整流器であることを特徴とする請求項１に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項５】
前記電流出力手段は、第１のｎＭＯＳトランジスタと、前記第１のｎＭＯＳトランジスタとカレントミラー回路を構成する第２のｎＭＯＳトランジスタとを有し、
前記カレントミラー回路は、ドレインおよびゲートが前記第２のｎＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、ソースに第２の基準電位が与えられた第１のｐＭＯＳトランジスタと、前記第１のｐＭＯＳトランジスタとカレントミラー回路を構成する第２のｐＭＯＳトランジスタとを有し、前記信号増幅手段によって増幅された電流が、前記第２のｐＭＯＳトランジスタのドレインから出力されることを特徴とする請求項１に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項６】
前記電流出力手段は、トランジスタを有しており、
前記トランジスタのドレインに流れるオフセット電流を補償するオフセット補償部をさらに具えることを特徴とする、請求項１に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項７】
前記トリガ信号発生手段は、
前記信号増幅手段によって増幅された電流が、ドレインゲート共通接続の側からソースの側に流される第１のｎＭＯＳトランジスタと、
前記第１のｎＭＯＳトランジスタとカレントミラー回路を構成する第２のｎＭＯＳトランジスタと、
ドレインが前記第２のｎＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、ソースに基準電位が与えられたｐＭＯＳトランジスタと、
前記第１のｎＭＯＳトランジスタのドレインゲート共通接続とソースとの間に生じる電圧を入力とし、該電圧の増減に非線形に対応する電圧を出力電圧として生成し、該出力電圧を前記ｐＭＯＳトランジスタのゲートに供給し、カレントミラー回路を含むバイアス生成部とを有し、
前記トリガ信号の出力が、前記第２のｎＭＯＳトランジスタのドレインと前記ｐＭＯＳトランジスタのドレインとの接続ノードからなされることを特徴とする、請求項１に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項８】
入力信号の大きさに応じた振幅を持つ電流を生成する電流生成手段と、
オフ状態にバイアスが設定され、ソースが電源端子に接続されたトランジスタ、前記トランジスタのドレインに入力端が接続されたカレントミラー、及び前記電流生成手段が生成する電流の大きさに応じた振幅を持つ電流が前記トランジスタのドレイン−ソース間に流れるように、前記トランジスタのゲートに電圧をかける電圧生成手段を有する信号増幅手段と、
前記カレントミラーの出力端に接続され、前記信号増幅手段で増幅された電流を電圧に変換してトリガ信号を生成するトリガ信号生成手段とを具え、
前記トランジスタが接続される電源電位と前記信号増幅手段の入力端との電位差が、前記電流生成手段に接続される電源電位と前記電流生成手段の出力端との電位差と同じであることを特徴とする、トリガ信号発生装置。
【請求項９】
前記トリガ信号に反応してオン状態に移行しかつ該オン状態を保持可能な電源スイッチと、
前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、前記電流電圧変換器の出力レベル変動周期に同期してクロック信号を発生する同期回路と、
前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、前記クロック信号がシフト信号として入力されることにより前記電流電圧変換器の出力レベル変動履歴を記憶可能なシフトレジスタと、
前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、基準情報を記憶可能なメモリと、
前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、前記出力レベル変動履歴と前記基準情報とを比較して該出力レベル変動履歴が該基準情報に一致する旨の信号を生成可能な判定回路と
をさらに具備することを特徴とする、請求項１に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項１０】
前記メモリが、前記基準情報として第１の基準情報と第２の基準情報とを記憶し、
前記判定回路により前記出力レベル変動履歴が前記第１の基準情報に一致する旨の信号が生成されるに反応してオフ状態に移行しかつ該オフ状態を保持可能で、かつ、前記判定回路により前記出力変動履歴が前記第２の基準情報に一致する旨の信号が生成されるに反応してオン状態に移行しかつ該オン状態を保持可能な第２の電源スイッチをさらに具えることを特徴とする、請求項９に記載のトリガ信号発生装置。
【請求項１１】
請求項１に記載にトリガ信号発生装置を含むことを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を受信して、機器の状態を移行させるためのトリガ信号を発生するトリガ信号発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビなどの電子機器は一般にリモコンで電源オンオフができる。リモコンから発せられた光信号を電子機器側で受け、電源をオンに移行する。このような電源オン動作をさせるため、電子機器側はその光受信部および電源制御部が常に動作可能状態になっている。
すなわち、電子機器自体が電源オン状態でなくても、光受信部および電源制御部が動作するため、常に電力が消費される。
【０００３】
リモコン等は一般に光信号を用いる。光信号を用いるリモコンは低コストで製造できる利点があるが、リモコンと電子機器との間に障害物があると通信できない。そこで、電波を利用するＲＦＩＤタグのような受信構成が提案されている（例えば下記特許文献１）。同文献の開示では、電子機器のスタンバイ時の電力を削減するために、ＲＦＩＤタグが有する整流器と電子機器との間に電子機器の起動スイッチが挿入されている。起動スイッチには電子機器から電源が供給されており、整流器には電源が供給されていない。
【０００４】
電子機器への電源供給は、起動スイッチの出力状態によりオンとオフとが制御される。起動スイッチがオフ信号を出力すれば電子機器はオフ状態となり、電子機器は電力を消費しない。一方、起動スイッチがオン信号を出力すると、電子機器はオン状態となる。例えばテレビでは画面が写し出され、音声が出る。起動スイッチには電子機器から電源が供給されているが、例えばこれをＣＭＯＳインバータで構成することが可能であり、インバータがどちらの状態でもｎＭＯＳトランジスタまたはｐＭＯＳトランジスタがオフ状態となるので起動スイッチに電流が流れないようにできる。
【０００５】
整流器は、外部から発せられた電波をアンテナで受けてその電力で電圧を発生させる。入力電力が大きければ出力電圧は大きくなる。整流器には電子機器から電源供給がされていないので、整流器の待機電力はゼロである。この整流器の出力電圧を起動スイッチに接続することにより、電子機器のオンオフを制御する信号を生成できる。よって、光信号によるリモコンに比べ、電子機器側でのスタンバイ状態における電力消費を大幅に減らせる。
【０００６】
しかしながら、上記のような整流器は一般に入力電力による発生電圧が小さいため、大きな電力が入力されないと起動スイッチの出力の極性を反転するに至らない。すなわち、大きな電力をＲＦＩＤタグに与える必要があり、別な視点で言うと、電子機器とリモコンとの距離をあまり長くすることはできない。
【０００７】
なお、整流器の構成として、その発生電圧が大きくなるよう改善したものに下記特許文献２、３に開示のものがある。これらに開示の構成を利用することでリモコンで操作可能な距離をある程度は伸ばすことが可能である。
【特許文献１】特開２００１−１９７５３７号公報
【特許文献２】特開２００６−３４０８５号公報
【特許文献３】特開２００６−１６６４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、無線信号を受信して、機器の状態を移行させるためのトリガ信号を発生するトリガ信号発生装置において、無線送信側からの操作距離を伸ばし得るトリガ信号発生装置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】
【０００９】
本発明の一態様であるトリガ信号発生装置は、入力信号の大きさに応じた振幅を持つ電流を生成する電流生成手段と、前記電流生成手段が生成する電流の大きさに応じた振幅を有し、第一電源電位から第二電源電位に向かって流れる電流を出力する電流出力手段、及び前記電流出力手段が出力する電流を増幅するカレントミラー回路とを含む信号増幅手段と、前記カレントミラーの出力端に接続され、前記信号増幅手段で増幅された電流信号を電圧信号に変換してトリガ信号を生成するトリガ信号生成手段とを具え、前記電流生成手段は、前記第一電源電位又は前記第二電源電位の何れか一方に接続されており、前記電流出力手段は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続されることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、このトリガ信号発生装置では、入力信号の大きさに基づいて電流生成手段で所定の振幅の電流を発生させ、さらに電流出力手段で前記電流の大きさに応じた電流を発生させるともに、この電流を、カレントミラー回路を含む信号増幅手段によって増幅する。その後、得られた増幅電流を電圧に変換してトリガ信号とする。したがって、電流生成手段の発生する電圧が小さい場合であっても、トリガ信号としてある程度大きな信号が得られる。このような信号であれば機器の状態を移行させるのに十分な大きさであり、換言すると無線送信側からの操作距離を伸ばすことができる。
【００１１】
また、前記電流生成手段は、前記第一電源電位又は前記第二電源電位の何れか一方に接続されており、前記電流出力手段は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続するようにしている。したがって、前記電流生成手段及び前記電流出力手段には、これら手段がオフの状態においても電流が流れなくなるので、待機状態における前記手段、しいては前記トリガ信号生成手段の待機状態での電力消費を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無線信号を受信して、機器の状態を移行させるためのトリガ信号を発
生するトリガ信号発生装置において、無線送信装置からの操作距離を伸ばすことが可能で
ある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上記一態様における実施態様として、前記電流出力手段は追加のカレントミラー回路を有し、前記追加のカレントミラー回路は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続される。このようなカレントミラー回路によれば、これを構成するトランジスタのサイズを互いに変えるなどして、電流生成手段に電流増幅器としての機能を付加することができる。また、前記追加のカレントミラー回路は、前記電流生成手段が接続される電源電位に接続されるおで、電流が流れない状態（待機状態）では電力消費が発生せず省電力の意味でも好都合である。
【００１４】
また、他の実施態様として、前記信号増幅手段は、２段以上のカレントミラー回路を含むことができる。２段以上あれば、電流増幅の利得を稼ぐのがより容易になるとともに、出力電流の向きをいずれにも設定できる。次段の電流電圧変換器の構成に応じて選択すればよい。
【００１５】
さらに、その他の実施態様として、前記電流生成手段は、ドレインおよびゲートに整流電圧が供給されかつソースに基準電位が与えられたｎＭＯＳトランジスタを有する整流器とすることができる。これによって、外部からの入力信号の大きさを制御することにより、所定の大きさの電流を簡易に生成することができる。
【００１６】
また、本発明のさらにその他の態様においては、前記電流出力手段は、第１のｎＭＯＳトランジスタと、前記第１のｎＭＯＳトランジスタとカレントミラー回路を構成する第２のｎＭＯＳトランジスタとを有し、前記カレントミラー回路は、ドレインおよびゲートが前記第２のｎＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、ソースに第２の基準電位が与えられた第１のｐＭＯＳトランジスタと、前記第１のｐＭＯＳトランジスタとカレントミラー回路を構成する第２のｐＭＯＳトランジスタとを有し、前記信号増幅手段によって増幅された電流が、前記第２のｐＭＯＳトランジスタのドレインから出力するようにすることができる。
【００１７】
このような構成によれば、前記電流出力手段によって、上述のように第一電源電位から第二電源電位に向かって流れる電流を生成するとともに、前記電流を前記カレントミラーで増幅することもできる。すなわち、前記電流出力手段に対して電流増幅機能をも付加することができる。
【００１８】
また、本発明の他の態様においては、前記電流出力手段は、トランジスタを有しており、前記トランジスタのドレインに流れるオフセット電流を補償するオフセット補償部をさらに具えることができる。
【００１９】
このような構成によれば、整流電圧の発生がなく電流出力手段の前記トランジスタに電流入力がない場合に発生するオフセット電流（リーク電流）を相殺することができ、後段の動作への影響を排除できる。
【００２０】
また、その他の実施態様として、前記トリガ信号発生手段は、前記信号増幅手段によって増幅された電流が、ドレインゲート共通接続の側からソースの側に流される第１のｎＭＯＳトランジスタと、前記第１のｎＭＯＳトランジスタとカレントミラー回路を構成する第２のｎＭＯＳトランジスタと、ドレインが前記第２のｎＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、ソースに基準電位が与えられたｐＭＯＳトランジスタと、前記第１のｎＭＯＳトランジスタのドレインゲート共通接続とソースとの間に生じる電圧を入力とし、該電圧の増減に非線形に対応する電圧を出力電圧として生成し、該出力電圧を前記ｐＭＯＳトランジスタのゲートに供給し、カレントミラー回路を含むバイアス生成部とを有し、前記トリガ信号の出力が、前記第２のｎＭＯＳトランジスタのドレインと前記ｐＭＯＳトランジスタのドレインとの接続ノードからなされるようにすることができる。
【００２１】
ｐＭＯＳトランジスタのゲートに供給するバイアス電圧をこのようなバイアス生成部により生成することで、第１のｎＭＯＳトランジスタの負荷であるｐＭＯＳトランジスタの抵抗値を動作上必要なときに増加することができるので、電流電圧変換器の出力変動幅を大きくすることができる。なお、この電源電圧変換器は、増幅電流が入力すると出力する電圧が下がる、入出力反転の電流電圧変換器である。
【００２２】
また、実施態様として、前記トリガ信号に反応してオン状態に移行しかつ該オン状態を保持可能な電源スイッチと、前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、前記電流電圧変換器の出力レベル変動周期に同期してクロック信号を発生する同期回路と、前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、前記クロック信号がシフト信号として入力されることにより前記電流電圧変換器の出力レベル変動履歴を記憶可能なシフトレジスタと、前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、基準情報を記憶可能なメモリと、前記電源スイッチにより電源供給が制御され、かつ、前記出力レベル変動履歴と前記基準情報とを比較して該出力レベル変動履歴が該基準情報に一致する旨の信号を生成可能な判定回路とをさらに具えるようにすることができる。
【００２３】
これによれば、例えば、トリガ信号の出力を判定回路の出力として行い、その前段では、無線送信側からの信号のＩＤ判別が可能になる。すなわち、目的の電子機器への操作信号であるか否かの判別を行い、そうである場合にのみ実質的なトリガ信号を判定回路の出力として発生することができる。なお、同期回路、シフトレジスタ等が上記された電源スイッチで電源供給制御されるのは、待機時の省電力化のためである。
【００２４】
ここで、前記メモリが、前記基準情報として第１の基準情報と第２の基準情報とを記憶し、前記判定回路により前記出力レベル変動履歴が前記第１の基準情報に一致する旨の信号が生成されるに反応してオフ状態に移行しかつ該オフ状態を保持可能で、かつ、前記判定回路により前記出力変動履歴が前記第２の基準情報に一致する旨の信号が生成されるに反応してオン状態に移行しかつ該オン状態を保持可能な第２の電源スイッチをさらに具備する、とすることができる。
【００２５】
これによれば、例えば、特定ゾーンでは第１の基準情報に一致の操作信号を無線送信側から送信して電子機器を電源オフし、非特定ゾーンでは第２の基準情報に一致の操作信号を無線送信側から送信して電子機器の電源オフを解除するような使い方ができる。電子機器が例えば携帯電話であるときに、特定ゾーンでこれを強制的（あるいは自動的に）に電源オフさせたい場合に応用できる。
【００２６】
以上を踏まえ、以下では実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るトリガ信号発生装置を示している。図１におけるアンテナ２２、整流器２１、起動回路１０がトリガ信号発生装置を構成し、電源制御部２４および電子機器２３は、トリガ信号発生装置が出力するトリガ信号により状態移行などの制御がされる対象側である。この実施形態では、トリガ信号は、電源制御部２４を介して電子機器２３の電源をオンするために生成される。電子機器２３としては、テレビ、携帯電話、ネットワーク用無線通信装置など種々適用できる。一般的には、電源オンのためのトリガ信号のみならず別の操作をするためのトリガ信号であってもよい。
【００２７】
アンテナ２２は、操作側となる無線送信装置（不図示）が発する電波を受けＲＦ信号を出力する。整流器２１は、アンテナ２２が出力するＲＦ信号を整流して整流電圧（直流電圧）を発生する（一種の電圧発生部である）。つまり、アンテナ２２と整流器２１とで、外部のエネルギーを受けて発電する発電部をなしている。なお、整流器２１は図示するように電源供給は特に必要ない（具体的には後述する）。ただしグランドのみ電位基準のため起動回路１０からの接続がある。起動回路１０は、整流器２１が出力する整流電圧を受けてトリガ信号を出力する。トリガ信号は、電源制御部２４に供給される。電源制御部２４は、供給されたトリガ信号に基づき電子機器２３の電源をオン状態に移行させる。
【００２８】
起動回路１０は、電流発生部および電流増幅部１１、電流電圧変換器１２、バッテリ電源１３を有する。電流発生部は、ｎＭＯＳトランジスタＭ１が相当し、整流器２１が出力する整流電圧が、グランド（基準電位または第２の基準電位）を基準に、トランジスタＭ１のドレインゲート共通接続側とソース側との間に印加されることにより、電流発生部に電流が生じる。電流増幅部は、ｎＭＯＳトランジスタＭ２、ｐＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４が相当し、トランジスタＭ１と、これとカレントミラー回路ＣＭ１を構成するトランジスタＭ２とで１段目の電流増幅がなされ、トランジスタＭ３とトランジスタＭ４とで構成されるカレントミラー回路ＣＭ２により２段目の電流増幅がなされる。
【００２９】
電流発生部および電流増幅部１１の出力である増幅電流は、トランジスタＭ４のドレインから出力され電流電圧変換器１２に電流入力される。電流電圧変換器１２は、入力された電流の大きさに応じた電圧を発生する。電流入力から出力電圧への極性は、電源制御部２４以降の構成に依存して正極性、負極性いずれもあり得る。なお、電流電圧変換器１２においてグランド側が実線で示され、電源（第２の基準電位、または基準電位）側が破線で示されているのは、電源側の接続を必要としない場合もあり得るためである。バッテリ電源１３は、起動回路１０の電源として機能するとともに、この実施形態では電源制御部２４、電子機器２３の電源としても機能する。
【００３０】
バッテリ電源１３からの電力消費は、起動回路１０においては、整流器２１からの整流電圧の入力がない状態では基本的にない。これは、整流電圧の発生のない状態ではトランジスタＭ１に電流が流れないので、カレントミラー回路ＣＭ１、ＣＭ２にも電流が流れず、さらに電流電圧変換器１２も例えばＣＭＯＳ回路などによれば状態が固定しており電流が流れないからである。さらに、電源制御部２４における電力消費も、電流電圧変換器１２と事情は同じである。これはやはり例えばＣＭＯＳ回路などにより構成することが可能だからである。電子機器２３における電力消費は、これが起動回路１０の出力であるトリガ信号により電源制御部２４を介してオン状態にされていれば、バッテリ電源１３から消費される。電子機器２３のオフ状態では当然その電力消費はない。
【００３１】
また、本実施形態では、整流器２１とグランドとの電位差Ｖ１を、カレントミラー回路ＣＭ１とグランドとの電位差Ｖ２と等しくしているので、これらがオフの状態においても電流が流れなくなり、待機状態における電力消費をより効果的に抑制することができる。
【００３２】
以上より、図１に示す、トリガ信号発生装置（アンテナ２２、整流器２１、起動回路１０）、電源制御部２４、および電子機器２３は、待機状態では、基本的に電力消費がない。この点は省電力の意味で大きな利点である。アンテナ２２で電波を受け、整流器２１の出力に整流電流が発生したときのみ起動回路１０で電力が消費される。その後、トリガ信号により電子機器２３がオン状態にされると電子機器２３での電力消費が発生するが、その状態においても、電波の到来が止むことでトリガ信号発生装置（アンテナ２２、整流器２１、起動回路１０）および電源制御部２４での電力消費はなくし得る。
【００３３】
なお、上記では説明を端折っているが、電波の到来が止みトリガ信号の発生がなくなっても電子機器２３のオン状態を維持できるように、実際上は、例えば、電流電圧変換器１２の出力にセットリセットフリッププロップ（ＳＲフリップフロップ）を設けてもよい。このような一種の状態記憶回路は、電源制御部２４内に設けるようにしてもよく、または電子機器２３の内部に設けることもできる。いずれも場合もＳＲフリップフロップとして例えばＣＭＯＳ回路を用いれば定常状態ではその電力消費は基本的にない。
【００３４】
図２は、図１中に示したカレントミラー回路ＣＭ１、ＣＭ２の入出力電流特性を示している。図２に示すようにカレントミラー回路では、一般に入力電流Ｉｉｎに比例して出力電流Ｉｏｕｔが発生する。その比例定数は、集積回路の場合、カレントミラー回路を構成するＭＯＳトランジスタのサイズ（ゲート幅）比をその比例定数の比に作り込むことで設定できる。
【００３５】
カレントミラー回路ＣＭ１、ＣＭ２のこのような電流増幅作用により、整流器２１の出力である整流電圧は電流に変換され電流増幅される。そして増幅電流が電流電圧変換器１２により電圧に変換されるので、その電圧は十分な大きさを有するものとなる。すなわち、到来する電波が弱い（弱電界の）場合でも電子機器２３を状態移行させるトリガ信号を発生できる。換言すると不図示の無線送信装置からの操作距離を伸ばすことができる。なお、カレントミラー回路をさらに多段に接続すれば増幅利得を一層大きくすることができる。
【００３６】
また、初段のカレントミラー回路ＣＭ１により、到来する電波が強い場合に、整流器２１の出力である整流電圧が過大になろうとするとその電圧値が制限されるようにはたらく点も利点になる。このとき整流電圧が制限されるのは、カレントミラー回路は一般に電流が流れることで入力インピーダンスが低下するからである。整流電圧が下がることで整流器２１の整流効率を高く維持することができ、そこでの電力損失を抑制することができる。
【００３７】
図３は、図１中に示した整流器２１の構成例を示している。この整流器２１は、ｎＭＯＳトランジスタＭＲ１、ＭＲ２の直列接続構成を有しており、それぞれゲートソース間が短絡接続（すなわちトランジスタＭＲ１、ＭＲ２は一種のダイオード接続）になっている。それらの中間のノードにコンデンサＣ１を介して、アンテナ２２からＲＦ信号が入力される。また、トランジスタＭＲ１のドレインとトランジスタＭＲ２のソースとの間に出力電圧（整流電圧）を発生させるべく、それらと並列に平滑コンデンサＣ２が接続されている。
【００３８】
このような構成により、ＲＦ入力による半波の電流がトランジスタＭＲ１、コンデンサＣ２、トランジスタＭＲ２の経路で流れ、コンデンサＣ２の両端に直流電圧（整流電圧）が発生する。よって、図示の下側端子ＤＣ−はグランドに、図示の上側端子ＤＣ＋は整流器２１の出力端子として起動回路１０にそれぞれ接続される。
【００３９】
なお、図１に示した例では、初段のカレントミラー回路ＣＭ１がｎＭＯＳトランジスタで構成されており入力電流が流し込まれることで動作する。したがって、これに接続の整流器２１としては、図３に示すようにその上側端子（正側端子）が整流電圧の出力端子である。
【００４０】
図１に示したのとは逆に初段のカレントミラー回路（ＣＭ１に相当）がｐＭＯＳトランジスタで構成される場合には、これに接続の整流器２１としては、図３に図示の下側端子（負側端子）ＤＣ−が整流電圧の出力端子になる。この場合正側端子ＤＣ＋はカレントミラー回路の電源側電位に接続する。これにより、カレントミラー回路に対して、電流を引き抜く方向に入力を行うことができｐＭＯＳトランジスタによるカレントミラー回路を動作させることができる。なお、この場合であっても待機時に整流器（２１に相当）、起動回路（１０に相当）とも電力消費がない点は同じである。
【００４１】
なお、初段のカレントミラー回路（ＣＭ１に相当）がｐＭＯＳトランジスタで構成される場合には、図１に示すトリガ信号発生装置における整流器２１及び電流増幅部１１近傍の構成は、図４に示すような構成となる。
【００４２】
図５は、図１中に示した電源制御部２４の構成例を示している。この例は、単純にｐＭＯＳトランジスタＭＳ１とｎＭＯＳトランジスタＭＳ２とによるインバータ構成（すなわちＣＭＯＳインバータ）である。ＣＭＯＳ回路なので、定常状態では電力消費がない。この場合の電源制御部２４に接続される電子機器２３は、電源制御部２４が出力する電圧レベルに応じて電源オンオフするように内部が構成されている。
【００４３】
図６は、図１に示すトリガ信号発生装置の変形例を示す。本変形例では、図１に関する上記例において、カレントミラー回路ＣＭ１の代わりに、例えば図７に示すような電流発生回路ＣＭ１’を用いている点で相違する。なお、本例において、上述した例における構成要素と同一あるいは類似の構成要素に関しては、同一の参照数字及び参照文字を用いている。
【００４４】
図６における整流器２１、起動回路１０がトリガ信号発生装置を構成し、電源制御部２４および電子機器２３はトリガ信号発生装置が出力するトリガ信号により状態移行などの制御がされる対象側である。この実施形態では、トリガ信号は、電源制御部２４を介して電子機器２３の電源をオンするために生成される。電子機器２３としては、テレビ、携帯電話、ネットワーク用無線通信装置など種々適用できる。一般的には、電源オンのためのトリガ信号のみならず別の操作をするためのトリガ信号であっても良い。
【００４５】
整流器２１は外部のエネルギーを受けて発電する発電部をなしている。起動回路１０は整流器２１が出力する発電電圧を受けてトリガ信号を出力する。トリガ信号は電源制御部２４に供給される。電源制御部２４は、供給されたトリガ信号に基づき電子機器２３の電源をオン状態に移行させる。
【００４６】
起動回路１０は、電流発生部および電流増幅部１１、電流電圧変換器１２、バッテリ電源１３を有する。電流発生回路ＣＭ１’は例えば図７に示すような構成を採ることができる。この場合において、電流発生部は図７に示すｎＭＯＳトランジスタＭＡ２が相当し、整流器２１が出力する発電電圧がグランド（基準電位または第２の基準電位）を基準に、キャパシタＣＡ１の上極側と下極側との間に印加されることにより、電流発生部に電流が生じる。キャパシタＣＡ１の上極側電極とｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲート端子の間にはキャパシタＣＡ２が設けられ、ＣＡ１に印加された電圧に応じてｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲート端子へ電圧を印加する。
【００４７】
また、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲート端子には抵抗ＲＡ１を介して電圧源ＶＡ１が接続されており、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間に適切な電圧を印加する。電流増幅部は、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２、ｐＭＯＳトランジスタＭ３、Ｍ４が相当し、トランジスタＭＡ２で1段目電流増幅がなされ、トランジスタＭ３とトランジスタＭ４とで構成されるカレントミラーＣＭ２により２段目の電流増幅がなされる。
【００４８】
電流発生部および電流増幅部１１の出力である増幅電流は、トランジスタＭ４のドレインから出力され電流電圧変換器１２に入力される。電流電圧変換器１２は、入力された電流の大きさに応じた電圧を発生する。電流入力から出力電圧への極性は、電源制御部２４以降の構成に依存して正極性、負極性いずれもあり得る。なお、電流電圧変換器１２においてグランド側が実線で示され、電源（第２の基準電位、または基準電位）側が破線で示されているのは、電源側の接続を必要としない場合もあり得るためである。バッテリ電源１３は、起動回路１０の電源として機能すると共に、この実施形態では電源制御部２４、電子機器２３の電源としても機能する。
【００４９】
バッテリ電源１３からの消費電力は、起動回路１０においては、整流器２１からの発電電圧の入力が無い状態では基本的に無い。これは、発電電圧の発生の無い状態ではキャパシタＣＡ１に電荷が印加されないため、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２は電流が流れず、カレントミラーＣＭ２にも電流が流れず、さらに電流電圧変換器１２も例えばＣＭＯＳ回路などによれば状態が固定しており電流が流れないからである。さらに、電源制御部２４における電力消費も、電流電圧変換器１２と事情は同じである。これはやはり例えばＣＭＯＳ回路などにより構成することが可能だからである。電子機器２３における消費電力は、これが起動回路１０の出力であるトリガ信号により電子機器２４を介してオン状態にされていれば、バッテリ電源１３から消費される。電子機器２３のオフ状態では当然その消費電力は無い。
【００５０】
また、本実施形態でも、整流器２１とグランドとの電位差Ｖ１を、電流発生回路ＣＭ１’との電位差Ｖ２と等しくしているので、これらがオフの状態においても電流が流れなくなり、待機状態における電力消費をより効果的に抑制することができる。
【００５１】
次に、図７に示す電流発生回路ＣＭ１’について詳細に説明する。電圧源ＶＡ１によってｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間に任意の電圧を調整し印加することができるが、調整電圧の一例として、ＭＡ２のしきい電圧に相当する電圧を印加する場合、ＭＡ２は入力信号が無い場合は電流を流さず、入力信号が入力されると、しきい電圧を超える為、微小な信号に高感度に反応することができる。この為、微小な信号を増幅することが可能となる。
【００５２】
また、図６に示す電流発生回路ＣＭ１’は、図８に示すような構成を採ることもできる。この場合、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間へ印加する電圧の印加方法として、ＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲート端子に電源端子VDDに接続された電流源ＩＡ１と接地電位との間にダイオード接続されたｎＭＯＳトランジスタＭＡ３で接続された構成をなしている。
【００５３】
この場合、電流源ＩＡ１より適当な電流がｎＭＯＳトランジスタＭＡ３へ流され、ＭＡ３は電流値に応じた電圧を発生し、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間に適切な電圧が印加される。電流源ＩＡ１よりｎＭＯＳトランジスタＭＡ３へ流れる電流がＭＡ３の発生電圧としてｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のしきい電圧に相当する電圧を印加する場合、ＭＡ２は入力信号が無い場合は電流を流さず、入力信号が入力されると、しきい電圧を超える為、微小な信号に高感度に反応することができる。この為、微小な信号を増幅することが可能となる。
【００５４】
さらに、図６に示す電流発生回路ＣＭ１’は、図９に示すような構成を採ることもできる。この場合、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間へ印加する電圧の印加方法として、ＭＯＳトランジスタＭＡ４のゲートに入力信号が入力されるとＭＡ４はオンとなり、ダイオード接続されたｎＭＯＳトランジスタＭＡ３に電流が流れるようになる。ＭＡ３は電流値に応じた電圧を発生し、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間に適切な電圧が印加される。
【００５５】
トランジスタＭＡ４よりｎＭＯＳトランジスタＭＡ３へ流れる電流がＭＡ３の発生電圧としてｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のしきい電圧に相当する電圧を印加する場合、ＭＡ２は入力信号が無い場合は電流を流さず、入力信号が入力されると、しきい電圧を超える為、微小な信号に高感度に反応することができる。この為、微小な信号を増幅することが可能となる。
【００５６】
また、図６に示す電流発生回路ＣＭ１’は、図１０に示すような構成を採ることもできる。この場合、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間へ印加する電圧の印加方法として、ＭＯＳトランジスタＭＡ４のソースに入力信号を入力し、電源電圧から所定の電圧をＭＡ４のゲートに印加する。この結果、ＭＡ４において前記入力信号は増幅され、それに応じた電流がダイオード接続されたｎＭＯＳトランジスタＭＡ３に流れるようになる。ＭＡ３は電流値に応じた電圧を発生し、ｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のゲートソース間に適切な電圧が印加される。
【００５７】
トランジスタＭＡ４よりｎＭＯＳトランジスタＭＡ３へ流れる電流がＭＡ３の発生電圧としてｎＭＯＳトランジスタＭＡ２のしきい電圧に相当する電圧を印加する場合、ＭＡ２は入力信号が無い場合は電流を流さず、入力信号が入力されると、しきい電圧を超える為、微小な信号に高感度に反応することができる。この為、微小な信号を増幅することが可能となる。
【００５８】
図６に示すトリガ信号発生装置は、待機状態では、電力消費が無く、信号検知器２１で信号を検知した場合はトリガ信号を発生し、電子機器２３がオン状態に移行するトリガ信号発生装置を提供することができる。
【００５９】
図１１は、図１中に示した起動回路１０の変形例（オフセット電流補償あり）を示している。図１１において、図１中で使用した符号は同一相当のものにそのまま使用している。同一符号で示されたものの説明は省略する。
【００６０】
この起動回路１０Ａは、カレントミラー回路ＣＭ１のトランジスタＭ１に電流が流れていないときにその出力側のトランジスタＭ２が発生するオフセット電流（リーク電流）を補償することを目的として、オフセット電流補償回路１１ａを設けたものである。トランジスタＭ２のオフセット電流は一般には小さいものの、カレントミラー回路ＣＭ２で電流増幅を受けるので、オフセット電流補償がない場合、電流電圧変換器１２より以降の回路動作を正常な動作から乱す原因になり得る。
【００６１】
オフセット電流補償回路１１ａの構成は、トランジスタＭ１、Ｍ２によるカレントミラー回路ＣＭ１と同じ構成のトランジスタＭ５、Ｍ６と、カレントミラー回路構成のトランジスタＭ７、Ｍ８とからなる。すなわち、トランジスタＭ１に相当のトランジスタＭ５においてドレインおよびゲートをグランドに接続してトランジスタＭ１に整流電圧が入力されていない状態を模し、トランジスタＭ６に、トランジスタＭ２が発生するオフセット電流相当分を発生させる。トランジスタＭ６のこの電流は、トランジスタＭ８、Ｍ７を介してトランジスタＭ２に流し込まれる。したがって、トランジスタＭ３における電流発生が相殺され、カレントミラー回路ＣＭ２より以降の回路動作を乱す原因を排除できる。
【００６２】
各トランジスタのサイズ（ゲート幅）としては、例えば、トランジスタＭ１、Ｍ５で同一、トランジスタＭ２、Ｍ６で同一、トランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ７で同一とする。サイズの設定はこれには限られず、種々考えられる。要はトランジスタＭ２のオフセット電流をトランジスタＭ７で補償することができればよい。なお、サイズを同じに設定するトランジスタについては、集積回路では、レイアウト上の距離をなるべく小さくしてペア性を確保するのが好ましい。
【００６３】
次に、上述したトリガ信号発生装置の構成要素について詳述する。図１２は、上記実施態様における電流電圧変換器１２の具体的な諸例を示している。図１２（ａ）に示すものは、最も簡単な構成であり、入力ノードとグランド間に抵抗ＲＶ１を設けただけのものである。抵抗ＲＶ１の、グランドを基準とする両端電圧（入力電流とＲＶ１との積）として出力の電圧を得ることができる。なお、入力電流がなければ電力消費はない。
【００６４】
図１２（ｂ）に示す電流電圧変換器１２Ａは、ダイオード接続のｎＭＯＳトランジスタＭＶ１に電流を入力させ、トランジスタＭＶ１とカレントミラー回路を構成するｎＭＯＳトランジスタＭＶ２のドレインに出力電圧を発生させる。トランジスタＭＶ２のドレインと電源電位（基準電位）との間には電圧を発生させる負荷として抵抗ＲＶ２を設ける。この構成の場合、出力電圧の極性は図１２（ａ）に示すものとは反対になる。入力電流がなければ基本的に電力消費がない点は同じである。
【００６５】
図１２（ｃ）に示す電流電圧変換器１２Ｂは、トランジスタＭＶ２の負荷として抵抗の代わりにｐＭＯＳトランジスタＭＶ３を設けたもの（いわゆるアクティブ負荷）である。トランジスタＭＶ３のゲートには固定電位（この場合はグランド電位）が与えられる。抵抗が必要ないので、集積化された場合レイアウト面積の削減になる。入力電流がなければ基本的に電力消費がない点は同じである。
【００６６】
図１２（ｄ）に示す電流電圧変換器１２Ｃは、トランジスタＭＶ２の負荷であるトランジスタＭＶ３のゲート電圧を、この電流電圧変換器１２Ｃに入力される電流値に応じて上昇するように構成したものである。すなわち、動作としては、トランジスタＭＶ１とカレントミラー回路を構成するｎＭＯＳトランジスタＭＶ４を介して、さらに電源電位（第２の基準電位）側のカレントミラー回路であるｐＭＯＳトランジスタＭＶ５、ＭＶ６を介して、抵抗ＲＶ３（トランジスタＭＶ６の負荷）に電流を流し込む。これによりトランジスタＭＶ３のゲート電圧は上昇する。
【００６７】
図１４は、図１２（ｄ）中に示すｐＭＯＳトランジスタＭＶ３の電流電圧特性を示している。図１４で、Ｖｇｓ大は図１２（ｃ）の場合に相当し、Ｖｇｓ小は、上記の説明のようにしてトランジスタＭＶ３のゲート電圧が上昇した場合を示している。トランジスタの性質としてゲートソース電圧Ｖｇｓが下がればドレイン電流Ｉｄは減少する。したがって、このとき直流の抵抗値Ｖｄｓ／Ｉｄが増加する（換言すると、この電流電圧変換器１２Ｃにおける入力電流から出力電圧へのトランスレジスタンスが大きくなる）ので、図１２（ｄ）に示す構成は、図１２（ｃ）の構成に比べて出力変動が大きくなり好ましい。図１２（ｄ）の構成も入力電流がなければ基本的に電力消費がない点は同じである。
【００６８】
図１２（ｅ）に示す電流電圧変換器１２Ｄは、図１２（ｄ）に示した構成の中の抵抗ＲＶ３に代えてｎＭＯＳトランジスタＭＶ７を設けたもの（いわゆるアクティブ負荷）である。抵抗が必要ないので、集積化された場合レイアウト面積の削減になる。入力電流がなければ基本的に電力消費がない点は同じである。
【００６９】
図１２（ｆ）に示す電流電圧変換器１２Ｅは、図１２（ｄ）に示した構成の中の抵抗ＲＶ３に代えてダイオード接続のｎＭＯＳトランジスタＭＶ８を設けたもの（これもいわゆるアクティブ負荷）である。抵抗が必要ないので、集積化された場合レイアウト面積の削減になる。入力電流がなければ基本的に電力消費がない点は同じである。
【００７０】
図１３は、上記各実施形態における電流電圧変換器１２の具体例を示している。図１３に示す電流電圧変換器１２Ｆは、図１２（ｄ）、同（ｅ）、同（ｆ）に示した電流電圧変換器１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅが共通に有する特有な機能を上位化した図示とも言える。すでに説明した図に登場の構成と同一のものには同一符号を付してある。
【００７１】
ダイオード接続のｎＭＯＳトランジスタＭＶ１に電流を入力させて、トランジスタＭＶ１とカレントミラー回路を構成するｎＭＯＳトランジスタＭＶ２のドレインが出力となる。電源電位とトランジスタＭＶ２のドレインとの間にはソースを電源電位に接続したｐＭＯＳトランジスタＭＶ３を設け、そのドレインをトランジスタＭＶ２のドレインに接続してトランジスタＭＶ２のアクティブ負荷としている。
【００７２】
入力端子には、さらに、可変電圧源Ｖａ１と可変アンプＡａ１とが直列に接続され、可変アンプＡａ１の出力がｐＭＯＳトランジスタＭＶ３のゲートに接続されている。可変電圧源Ｖａ１は、ダイオード接続のｎＭＯＳトランジスタＭＶ１に発生する電圧の大きさに応じて、その発生電圧を可変する。発生電圧が増加すれば、トランジスタＭＶ３のゲート電圧が上昇し、トランジスタＭＶ３の動作領域が線形領域から飽和領域へと移行する。すなわち、可変電圧源Ｖａ１は、トランジスタＭＶ３の電流電圧特性を変化させる。
【００７３】
入力端子に信号がない場合は、可変電圧源Ｖａ１の入力側は接地電位である。ここで可変電圧源Ｖａ１はその発生電圧を０Ｖに近い値としているので、トランジスタＭＶ３のＶｇｓの絶対値は大きくなる。このとき、トランジスタＭＶ３の動作領域は線形領域（図１４中のＶｇｓ大における線形領域）になるように設定されている。この状態でノイズ信号がトランジスタＭＶ２から出力されてもトランジスタＭＶ３は負荷としてインピーダンスが低く、出力にノイズ信号は実際上生じない。すなわち、出力電圧は電源電位（ハイ）の状態を保つ。
【００７４】
入力端子に最小入力感度以上の信号が入力された場合、入力端子にはある程度の電圧が発生し、これに応じて可変電圧源Ｖａ１はバイアス電圧を生成するので、トランジスタＭＶ３のＶｇｓの絶対値は小さい値となる。この状態ではトランジスタＭＶ３の動作領域は飽和領域（図１４中のＶｇｓ小における飽和領域）に設定される。よって、トランジスタＭＶ３は負荷としてインピーダンスが大きくなり、出力端子の電圧は接地電位へ変化する。すなわち、出力電圧はローの状態となる。
【００７５】
なお、可変アンプＡａ１は可変電圧源Ｖａ１の出力電圧を増幅し、トランジスタＭＶ３のゲート電位の変動をさらに大きくするものである。これによって、トランジスタＭＶ３の負荷としての特性変動がより大きくなる。すなわち、可変電圧源Ｖａ１と可変アンプＡａ１との直列構成は、全体として、トランジスタＭＶ３のゲートへのバイアス生成部であって、入力側の電圧変化に対して急峻な電圧出力側の変化を生むための非線形要素である。可変アンプＡａ１も入力側が小さい電圧の場合、利得が小さく、信号入力が大きくなると利得が大きくなる構成が望ましい。
【００７６】
図１３に示す構成により、入力電流があるしきい値を超えた点で出力電圧を急峻に変化させることが可能になる。なお入力電流がない場合、電力消費は生じない。すでに述べたように、可変アンプＡａ１および可変電圧源Ｖａ１の部分は、図１２（ｄ）、同（ｅ）、同（ｆ）では具体的な回路構成として示されている。
【００７７】
次に、別の実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は、別の実施形態に係るトリガ信号発生装置を示している。同図において図１中に示したものには同一符号を付しその説明を省略する。この実施形態では、整流器２１に代えて、外部のエネルギーを受けて発電する電圧発生部として、信号検出部２１Ａを用いる。
【００７８】
信号検知部２１Ａは、具体的には、例えば、ダイオード素子もしくはＭＯＳトランジスタを用いた整流回路、あるいはＰＮ半導体素子を用いた太陽光発電等の光電変換素子である。すなわち、信号検知部２１Ａは、少なくとも、不図示の操作機器からの入力信号（例えば光信号）に対応して直流電圧を発生することが可能な素子を含んで構成されている。
【００７９】
信号検知部２１Ａに光電変換素子を用いた場合には、この光電変換素子がＳｉ半導体のＰＮ接合素子であれば、Ｐ型半導体側が接地電位に接続され、Ｐ型半導体に接合しているＮ型半導体側が出力として起動回路１０に接続される。光電変換素子に光信号が入力されると光電効果によってＰ型半導体からＮ型半導体へ電荷が移動し、これによって上記出力の電位が高くなる。この原理によって光入力信号を検知し、信号強度に応じた電圧を出力として発生する。光信号が入力されない場合は光電効果は起こらないので電荷の移動は生じず、また、Ｐ型、Ｎ型の半導体ともに接地電位となっているため、信号検知部２１Ａでの電力消費は生じない。したがって、待機時に電力消費せずに光信号を受信待機することが可能である。
【００８０】
不図示の操作機器からの入力信号に応じた信号検知部２１Ａの電圧発生によって起動回路１０は動作し、トリガ信号を出力する。また、例えば、光信号の発光、消光による信号列を利用し、起動回路１０は信号データを出力することもできる。
【００８１】
次に、上述したトリガ信号発生装置の別の応用例について図１６を参照して説明する。図１６において、すでに説明した図に登場の構成要素と同一も物には同一符号を付しその説明を省略する。この応用例では、トリガ信号によって、バッテリ電源１３への充電がなされる。
【００８２】
図１６において、電子機器２３Ａ、電源制御部２４Ａへの電源供給はバッテリ電源１３からではなく、交流電源２５からなされる。充電器２６もこの交流電源２５から電源供給がされる。起動回路１０から電源制御部２４Ａへトリガ信号が入力されると、この電源制御部２４により電子機器２３Ａの電源がオン制御され、同時に、電源制御部２４Ａにより充電器２６Ａの電源もオン制御される。これにより充電器２６からバッテリ電源１３への充電が開始される。
【００８３】
すなわち、起動回路１０より電源制御部２４へ電源オンのトリガ信号が入力された場合、電源制御部２４Ａの出力によって電子機器２３Ａが起動される。また、電源制御部２４Ａの出力によって充電器２６も起動され、これにより充電器２６からある適当な電圧が出力されてバッテリ電源１３の正電極に印加される。この結果、バッテリ電源１３は上記の電圧まで充電されることになる。この電圧の値はバッテリ電源１３の最大充電電圧に通常設定される。電子機器２３Ａ、電源制御部２４Ａ、充電器２６は、バッテリ電源１３よりも出力容量の大きい、例えば交流電源２５（あるいは外部ＤＣ電源）から供給されている。
【００８４】
起動回路１０の出力トリガ信号がオフ状態を出力している場合、電源制御部２４Ａはオフ状態であり、したがって電子機器２３Ａ、充電器２６もオフ状態となり交流電源２５の電力は消費されない。
【００８５】
この応用例の構成では、バッテリ電源１３は電子機器２３Ａが電源オン状態のとき充電器２６から充電される。この結果、バッテリ電源１３は電子機器２３Ａが電源オン時に自動的に充電されることになり、バッテリ電源１３の電池切れによる交換をほとんど不要とすることができる。
【００８６】
次に、さらに別の実施形態について図１７を参照して説明する。図１７は、別の実施形態に係るトリガ信号発生装置を示している。同図において図１中に示したものには同一符号を付しその説明を省略する。この実施形態は、上記説明のように無線で操作できる距離が伸びることにより、その操作可能距離内に複数の電子機器が存在する場合であっても、意図しない操作がされないように対応するものである。
【００８７】
この実施形態のトリガ信号発生装置（アンテナ２２、整流器２１、起動回路１０Ｂ）のうち起動回路１０Ｂには、図１中に示した構成のほかに、起動回路電源制御回路３１、同期回路３２、フリップフロップ３３、３４、３５、判定回路３６、メモリ２７が設けられる。
【００８８】
起動回路電源制御回路３１は、この起動回路１０Ｂの電源のオンオフを制御する電源スイッチであり、少なくともオンとする制御は電流電圧変換器１２からトリガ信号が出力されるとなされる。トリガ信号が一旦入力されると、電源オンとする状態を保持可能に構成されている。起動回路１０Ｂがオン状態となると、同期回路３２、フリップフロップ３３、３４、３５、判定回路３６、メモリ３７が動作する。なお、電流発生部および電流増幅部１１、電流電圧変換器１２の電力消費についてはすでに述べた通りである。
【００８９】
同期回路３２は、電流電圧変換器１２の出力レベル変動周期に同期して所定周波数、所定タイミングのクロック信号を発生する。その内部に例えばＰＬＬを有する。例えば、起動回路電源制御回路３１によって同期回路３２が動作する状態にされると、続けて電流電圧変換器１２の出力は、無線操作信号のプリアンブル部分に応じてある周期で変動する。
この周期に同期してクロック信号を生成する。クロック信号は、少なくともフリップフロップ３３、３４、３５に供給される。
【００９０】
フリップフロップ３３、３４、３５は、シフトレジスタを構成している。そのシフト動作は同期回路３２からのクロック信号による。例えば、起動回路電源制御回路３１によってフリップフロップ３３、３４、３５が動作する状態にされると、プリアンブル部分に続く無線操作信号のＩＤ情報部分により、電流電圧変換器１２の出力は、操作されるべき電子機器のＩＤに相当して出力レベル（ハイ／ロー）が変動する。この変動履歴をシフトレジスタであるフロップフロップ３３、３４、３５に記憶する。記憶された変動履歴は判定回路３６に送られる。
【００９１】
メモリ３７は、不揮発に、操作されるべき電子機器２３のＩＤ情報（基準情報）をあらかじめ保持している。例えば、メモリ３７が起動回路電源制御回路３１によって動作可能な状態にされると、そのＩＤ情報が読み出され判定回路３６に送られる。
【００９２】
判定回路３６は、フリップフロップ３３、３４、３５からの情報と、メモリ３７からの情報とを比較し、一致する場合には、一致する旨の情報を出力する。この出力が電源制御部２４に供給される。なお、判定回路３６は、判定結果を維持するように、実際上は、例えば、その出力側にセットリセットフリッププロップ（ＳＲフリップフロップ）を設けてもよい。ＳＲフリップフロップは、電源制御部２４内に設けるようにしてもよく、電子機器２３の内部に設けることもできる。
【００９３】
以上要するに、図１における電流電圧変換器１２と電源制御部２４との間に、電子機器２３の少なくともＩＤを確認するための構成として、起動回路電源制御回路３１、同期回路３２、フリップフロップ３３、３４、３５、判定回路３６、メモリ３７を設けたものである。なお、フリップフロップ３３、３４、３５（シフトレジスタ）の段数は、このような３段に限られずＩＤの情報量に応じてさらに多段にしてもよい。
【００９４】
図１８は、図１７に示したトリガ信号発生装置の動作フローを示している（電源オン時）。図１８を用い経時的に説明すると、まず、検知感度に達する電波（無線操作信号）が到来するまで待機している（ステップ４１）。検知感度に達する電波が到来すると、アンテナ２２、整流器２１、電流発生部および電流増幅部１１、電流電圧変換器１２の機能によりこれらを経て、起動回路電源制御回路３１がはたらき起動回路１０Ｂの電源がオンする（ステップ４２）。これにより同期回路３２などが動作状態になる。
【００９５】
次に、無線操作信号のプリアンブル部分に応じて電流電圧変換器１２の出力電圧が変動するので、この変動周期に同期するように同期回路３２の周波数が設定される（ステップ４３）。続けて、プリアンブル部分に続くＩＤ信号部分およびオンすべき旨の信号部分に応じて電流電圧変換器１２の出力電圧が変動するので、この変動履歴をフリップフロップ３３などによるシフトレジスタに記憶することで受信する（ステップ４４）。なお、ここで、「ＩＤ信号部分およびオンすべき旨の信号部分」としているのは、特に、電源オンの操作を目的とするからである。メモリ３７にもこれに対応した基準情報が保持されている。
【００９６】
シフトレジスタに記憶された情報は、メモリ３７の内容と一致するかが判定回路３６で判定される（ステップ４５）。一致しなければ（ステップ４５のＮ）、待機状態に戻る。一致する場合には電子機器２３をオンすべくその電源制御部２４に電圧出力を行う（ステップ４６）。以上で電子機器２３をオンに制御する動作は終了であるが、ここでは、その後の省電力のため起動回路１０Ｂの電源をオフしている（ステップ４７）。これは例えば、起動回路電源制御回路３１により電源オンがされる時間をタイマー（不図示）で時限管理し所定時間の経過で自動的に電源オフとすることが考えられる（なおステップ４５から待機状態に戻った場合も同じである）。
【００９７】
図１９は、図１６に示したトリガ信号発生装置の動作フローを示している（ただし電源オフ時）。図１９において図１８中に示した処理と同じものには同一符号を付しその説明を省略する。この動作フローは、上記説明の図１８においてステップ４７が設けられている場合（すなわち、電子機器２３の電源オン後に省電力を図る場合）に対応して、電子機器２３を電源オフするための動作を示している。
【００９８】
この場合は、ステップ４１〜４３は図１８と同じであり、ステップ５４では、プリアンブル部分に続くＩＤ信号部分およびオフすべき旨の信号部分に応じて電流電圧変換器１２の出力電圧が変動するので、この変動履歴をフリップフロップ３３などによるシフトレジスタに記憶することで受信する（ステップ５４）。ここで、「ＩＤ信号部分およびオフすべき旨の信号部分」としているのは、特に、電源オフの操作を目的とするからである。メモリ３７にもこれに対応した基準情報が保持されている。
【００９９】
シフトレジスタに記憶された情報は、メモリ３７の内容と一致するかが判定回路３６で判定される（ステップ５５）。一致しなければ（ステップ５５のＮ）、電波の待機状態に戻る。一致する場合には電子機器２３をオフすべくその電源制御部２４に電圧出力を行う（ステップ５６）。その後、時限管理などにより起動回路１０Ｂの電源をオフする（ステップ４７；なおステップ５５から待機状態に戻った場合も同じである）。
【０１００】
図１８、図１９に示したように、判定回路３６で判定されるべき情報が２種類（「ＩＤ信号部分およびオンすべき旨の信号部分」と「ＩＤ信号部分およびオフすべき旨の信号部分」）ある場合には、判定回路３６およびメモリ３７をパラレルに２つ設ければ、どちらの情報であるかが容易に判定可能である。起動回路１０Ｂが「ＩＤ信号部分およびオンすべき旨の信号部分」の判定のみを行い「ＩＤ信号部分およびオフすべき旨の信号部分」の判定を行わない構成の場合には、電子機器２３に別の遠隔操作手段による電源オフ機能を設けるようにしてもよい。
【０１０１】
図２０は、図１７に示したトリガ信号発生装置の動作フローを示している（ただし、電源オンでトリガ信号発生装置をオン状態に維持しその後電源オフの無線操作が入力される場合）。図２０において、図１８、図１９に登場のステップと同じものには同一符号を付している。その説明は省略する。図２０は、ほぼ、図１８に登場のステップに続いて図１９に登場のステップの動作である。ただし、電子機器２３をオンさせたあとは起動回路１０Ｂの電源をオフに移行させない点が異なる。電子機器２３のオン状態では相対的に起動回路１０Ｂの電力消費は小さく見えるので、このような動作で十分な場合も多いと考えられる。
【０１０２】
次に、図１７に示したトリガ信号発生装置の応用例について図２１、図２２を参照して説明する。図２１は、図１７に示したトリガ信号発生装置を携帯電話に応用する場合の構成を示している。
【０１０３】
この携帯電話７０は、その本体２３０、アンテナ２３１、バッテリ電源１３を有し、これらに加え、アンテナ２２を備えた電源制御回路１００を有している。アンテナ２２および電源制御回路１００は、ほぼ図１７に示したトリガ信号発生装置（アンテナ２２、整流器２１、起動回路１０Ｂ）と同一の構成である。ただし、判定回路３６の出力が電源スイッチ１０１の制御入力となっており、電源スイッチ１０１は、バッテリ電源１３から携帯電話本体２３０に供給される電源ライン上に位置している。電源スイッチ１０１はオンまたはオフの各状態を維持可能なように構成されている。
【０１０４】
以上の構成によれば、アンテナ２２を介する無線操作信号により携帯電話本体２３０の電源のオンオフを自在に制御できる。例えば、図２２に示すように、携帯電話をオフとするのが好ましいゾーン（例えば音楽ホール内など）では、携帯オフ用基地局７００Ｂからの無線操作信号により携帯電話７０の電源を強制的または自動的にオフすることができる。ホールから退出すると、今度は携帯オン用基地局７００Ａからの無線操作信号により携帯電話７０の電源を自動的にオンにすることができる。
【０１０５】
なお、携帯電話７０の電源オフの無線操作がされる場合に、例えば、たまたまデータ送受信中やアプリケーション使用中であれば、電源を切るという警告を発するようにして所持者にその旨を認識させ、その後に現在の設定状態、使用状態を記憶して電源をオフとするように、各段階のトリガ信号を発生させるようにしてもよい。また、電源オフゾーンで手動で電源スイッチをオンさせた場合には、警告とともに再度電源をオフにするようにもできる。また、電源オンゾーンに移動したときには、記憶した設定状態、使用状態に復帰させるべく電源をオンにするようにできる。また、携帯電話７０の所持者が電源をオンにすることを望まない場合は、携帯電話７０側でモード設定をあらかじめ行うことにより自動的な電源オンを実行しないようにもできる。
【０１０６】
この応用例では、携帯電話本体２３０の電源ライン上に電源制御回路１００を備える構成としているが、携帯電話本体２３０の一部の機能部、例えば着信音発生部や、無線通信部、カメラ機能部等をオン、オフするように制御回路を設ければ、これらの機能部のみを遠隔操作するようにもできる。例えは病院内部では無線通信部のみを制御する制御回路付き携帯電話が有用であり、機密情報エリアではカメラ機能部のみを制御する制御回路付き携帯電話が有用である。
【０１０７】
次に、図１７に示したトリガ信号発生装置の別の応用例について図２３を参照して説明する。図２３は、図１７に示したトリガ信号発生装置を無線通信装置（センサネットワーク無線通信ノード）に応用する場合の構成を示している。
【０１０８】
この無線通信装置７１は、その本体２３０Ａ、アンテナ２３１Ａ、バッテリ電源１３を有し、これらに加え、電源制御回路１００と呼起装置７０１とを有している。電源制御回路１００は、ほぼ図１７に示したトリガ信号発生装置（アンテナ２２を除いた整流器２１と起動回路１０Ｂ）と同一の構成である。電源スイッチ１０１は、バッテリ電源１３から呼起装置７０１および通信装置本体２３０Ａに供給される電源ライン上に位置している。電源スイッチ１０１はオンまたはオフの各状態を維持可能なように構成されている。電源制御回路１００のアンテナおよび呼起装置７０１のアンテナは、通信装置本体２３０Ａのもの２３１Ａと兼用である。また、この応用例では電源制御回路１００は、特定のトリガ信号を呼起装置７０１への指示信号として出力することができるように構成されている。
【０１０９】
以上によれば、アンテナ２３１Ａを介する無線操作信号により通信装置本体２３０Ａおよび呼起装置７０１の電源のオンオフを自在に制御できる。呼起装置７０１は、電波による信号をアンテナ２１３Ａから放射出力可能な電波放射装置であり、したがって呼起装置７０１がオンに制御され、かつ電源制御回路１００から特定の指示信号を受けると、呼起装置７０１の放射する信号電波により、遠隔にある別の無線通信装置（無線通信装置７１と同様な構成を有する）の電源をオンすることができる。このようにして、次々に順に遠隔に設置された各無線通信装置の電源をオンにすることができる。また、同様に、各無線通信装置をオフに制御することもできる。
【０１１０】
このような応用例は、センサネットワーク無線通信ノードとして有用である。すなわち、このセンサネットワーク無線通信ノードは、通信を行わない状態では電源制御回路１００の制御で通信装置本体２３０Ａへの電源供給がなされず停止状態になる。このとき通信ノードの消費電力はほぼゼロであり、超低消費電力状態を維持することができる。この状態の無線通信ノードと通信を行う場合、その通信ノードの電源制御回路１００へ起動の無線信号を送信し、その通信ノードを起動させる。起動した後は、通常のセンサネットワーク装置として無線通信が実行される。
【０１１１】
呼起装置７０１は、当該無線通信装置７１が起動したが目的の通信ノードではない場合などに、他の通信ノードを起動させることができる。例えば電源制御回路１００が他の無線通信装置の起動指令を受信した場合には、当該電源制御回路１００は呼起装置７０１へその旨の指示を送る。これによる呼起装置７０１からの送信パワーは、別の送信時にセンサネットワーク通信で送信される出力パワーより大きいパワーとすることができる。この通信方式を他の通信ノードでも繰り返すことによって起動の指令が通信ノードをリレー的に伝わり、遠くにある通信ノードを起動することが可能となる。このような一連の動作時には、途中にある目的外の通信装置本体２３０Ａを起動させる必要はなく、低消費電力を保ったまま無線通信のネットを確立することが可能となる。
【０１１２】
なお、呼起装置７０１は、電源制御回路１００の受信帯域に適合した周波数帯の発振器と、変調装置、電力増幅器などで構成される。そのアンテナは通信装置本体２３０Ａや機電源制御回路１００と共用でも独立であってもよい。
【０１１３】
以上実施形態を説明したが、図１、図６及び図１７における整流器２１については、特開２００６−３４０８５、あるいは特開２００６−１６６４１５に開示された整流器を使用することもできる。待機電力が多少増加にはなるが、整流器としての感度が増すのでさらに遠距離でも電子機器を操作することが可能になる。
【０１１４】
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】一実施形態に係るトリガ信号発生装置を示す構成図。
【図２】図１中に示したカレントミラー回路ＣＭ１、ＣＭ２の入出力電流特性を示す図。
【図３】図１中に示した整流器２１の構成例を示す回路図。
【図４】図１に示す整流器及び電圧増幅部近傍の変形例を示す回路図。
【図５】図１中に示した電源制御部２４の構成例を示す回路図。
【図６】他の実施形態に係わるトリガ信号発生装置を示す構成図。
【図７】図１中に示した電流発生回路ＣＭ１’の回路図。
【図８】同じく、図１中に示した電流発生回路ＣＭ１’の回路図。
【図９】同じく、図１中に示した電流発生回路ＣＭ１’の回路図。
【図１０】同じく、図１中に示した電流発生回路ＣＭ１’の回路図。
【図１１】図１及び図６中に示した起動回路１０の変形例（オフセット電流補償あり）を示す回路図。
【図１２】図１及び図６中に示した電流電圧変換器１２の具体的な諸例を示す回路図。
【図１３】図１及び図６中に示した電流電圧変換器１２の具体例を示す構成図
【図１４】図１３（ｄ）中に示すｐＭＯＳトランジスタＭＶ３の電流電圧特性を示す図。
【図１５】別の実施形態に係るトリガ信号発生装置を示す構成図。
【図１６】図１及び図６に示したトリガ信号発生装置の別の応用例を示す構成図。
【図１７】さらに別の実施形態に係るトリガ信号発生装置を示す構成図。
【図１８】図１７に示したトリガ信号発生装置の動作フローを示す流れ図（電源オン時）。
【図１９】図１７に示したトリガ信号発生装置の動作フローを示す流れ図（電源オフ時）。
【図２０】図１７に示したトリガ信号発生装置の動作フローを示す流れ図（電源オンでトリガ信号発生装置をオン状態に維持しその後電源オフの無線操作が入力される場合）。
【図２１】図１７に示したトリガ信号発生装置を携帯電話に応用する場合を示す構成図。
【図２２】図２１に示した応用例が使用される状況を説明する図。
【図２３】図１７に示したトリガ信号発生装置を無線通信装置（センサネットワーク無線通信ノード）に応用する場合を示す構成図。
【符号の説明】
【０１１６】
１０，１０Ａ…起動回路、１１…電流発生部および電流増幅部、１１ａ…オフセット電
流補償回路、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１３Ｅ，１２Ｆ…電流電圧変換器
、１３…バッテリ電源、２１…整流器、２１Ａ…信号検知部、２２…アンテナ、２３，２
３Ａ…電子機器、２４，２４Ａ…電源制御部、２５…交流電源、２６…充電器、３１…起
動回路電源制御回路（電源スイッチ）、３２…同期回路、３３，３４，３５…フリップフ
ロップ（シフトレジスタ）、３６…判定回路、３７…メモリ、７０…携帯電話、７１…無
線通信装置、１００…電源制御回路、１０１…電源スイッチ（第２の電源スイッチ）、２
３０…携帯電話本体、２３０Ａ…無線通信装置本体、２３１，２３１Ａ…アンテナ、７０
０Ａ…携帯オン用基地局、７００Ｂ…携帯オフ用基地局、７０１…呼起装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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