(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から送信される搬送波を非接触式に受信し、受信した前記搬送波から電力を得ることが可能な受電装置であって：
所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられない通信アンテナを少なくとも備え、前記搬送波を受信して前記搬送波に応じた誘起電圧を発生させる搬送波受信部と；
前記誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成し、生成した前記駆動電圧を用いてデータ処理を行うことが可能な処理部と；
前記搬送波受信部と前記処理部との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部と；
を備えることを特徴とする、受電装置。
【請求項２】
前記インピーダンス変換部は、直列に接続され所定の静電容量をそれぞれ有する第１キャパシタおよび第２キャパシタを備え、
前記通信アンテナと前記第１キャパシタおよび前記第２キャパシタとは共振回路を構成し、
前記インピーダンス変換部は、前記共振回路で発生した誘起電圧を容量分圧し、
前記処理部は、前記第１キャパシタおよび前記第２キャパシタにおいて容量分圧された誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成することを特徴とする、請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記搬送波受信部は、所定の静電容量を有する第３キャパシタをさらに備えて共振回路を構成し、
前記インピーダンス変換部は、前記共振回路で発生した誘起電圧が一次側に入力されるトランスを備え、
前記処理部は、前記トランスの二次側から出力された誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成することを特徴とする、請求項１に記載の受電装置。
【請求項４】
前記搬送波受信部は、所定の静電容量を有する第４キャパシタをさらに備えて共振回路を構成し、
前記インピーダンス変換部は、所定のインダクタンスを有し前記処理部と直列に接続されるインダクタを備え、前記共振回路で発生した誘起電圧を分圧し、
前記処理部は、前記インダクタにおいて分圧された誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成することを特徴とする、請求項１に記載の受電装置。
【請求項５】
前記搬送波受信部は、所定の静電容量を有する第５キャパシタをさらに備えて共振回路を構成し、
前記インピーダンス変換部は、所定の静電容量を有し前記処理部と直列に接続される第６キャパシタを備え、前記共振回路で発生した誘起電圧を分圧し、
前記処理部は、前記第６キャパシタにおいて分圧された誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成することを特徴とする、請求項１に記載の受電装置。
【請求項６】
前記インピーダンス変換部は、前記搬送波受信部の出力インピーダンスと前記処理部の入力インピーダンスとを整合させることを特徴とする、請求項１に記載の受電装置。
【請求項７】
搬送波を送信する送電装置と、前記送電装置から送信される前記搬送波を非接触式に受信し、受信した前記搬送波から電力を得ることが可能な受電装置とからなる電力伝送システムであって：
前記送電装置は、
搬送波信号を生成する搬送波信号生成部と；
前記搬送波信号に応じた搬送波を送信する搬送波送信部と；
を備え、
前記受電装置は、
所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられない通信アンテナを少なくとも備え、前記搬送波を受信して前記搬送波に応じた誘起電圧を発生させる搬送波受信部と；
前記誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成し、生成した前記駆動電圧を用いてデータ処理を行うことが可能な処理部と；
前記搬送波受信部と前記処理部との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部と；
を備えることを特徴とする、電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電装置、および電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触式ＩＣ（Integrated  Circuit）カードや、ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）タグ、非接触式ＩＣチップを搭載した携帯電話など、リーダ／ライタ（または、リーダ／ライタ機能を有する情報処理装置）と非接触式に通信可能な情報処理装置が普及している。
【０００３】
リーダ／ライタと、ＩＣカード、携帯電話などの情報処理装置とは、例えば１３．５６ＭＨｚなど特定の周波数の磁界を搬送波として用いることにより通信を行っている。具体的には、リーダ／ライタが搬送波信号をのせた搬送波を送信し、搬送波をアンテナで受信したＩＣカードなどの情報処理装置が負荷変調によって受信した搬送波信号に対する応答信号を返信することにより、リーダ／ライタと情報処理装置とは通信を行うことができる。
【０００４】
また、ＩＣカード、携帯電話などの情報処理装置は、リーダ／ライタから発生された磁界が通信アンテナを通過するときに磁束に応じて発生する電圧（誘起電圧）を電源として駆動することができる。つまり、リーダ／ライタは、搬送波を送信することによって、ＩＣカード、携帯電話などの情報処理装置に無線で電力を供給することができる。
【０００５】
このような中、インピーダンスの変換を行うことにより搬送波を用いた電力の無線伝送の効率を高める技術が開発されている。インピーダンスの変換を行うことにより電波の受信効率を高める技術としては、例えば、非特許文献１が挙げられる。
【０００６】
【非特許文献１】「ＨＡＭ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｎｏ９８  １９９５年７・８月号」、ＣＱ出版社、１９９５年、ｐ．４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インピーダンスの変換を行うことにより搬送波を用いた電力の無線伝送の効率を高める従来の技術は、電力供給を受ける側の装置である受電装置が、搬送波を受信するコイルまたはループアンテナ（通信アンテナ）に共振用のキャパシタを接続することによって特定の周波数で共振するように設定された共振回路を備え、コイルまたはループアンテナから中間タップを直接引き出すまたは結合コイルを別に設けることによりインピーダンスの変換を行う。しかしながら、一般的にコイルまたはループアンテナのサイズは共振用キャパシタのサイズより大きいことから、中間タップの引き出し線の配線や結合コイルの配置が実装を行う上で制約となる場合がある。また、中間タップや結合コイルによるインピーダンス変換はインピーダンス変換比が固定されることから、特定の場合にしかインピーダンスの整合を行うことができない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることが可能な、新規かつ改良された受電装置、および電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、送電装置から送信される搬送波を非接触式に受信し、受信した上記搬送波から電力を得ることが可能な受電装置であって、所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられない通信アンテナを少なくとも備え、上記搬送波を受信して上記搬送波に応じた誘起電圧を発生させる搬送波受信部と、上記誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成し、生成した上記駆動電圧を用いてデータ処理を行うことが可能な処理部と、上記搬送波受信部と上記処理部との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部とを備える受電装置が提供される。
【００１０】
上記受電装置は、搬送波受信部と、処理部と、インピーダンス変換部とを備えることができる。搬送波受信部は、送電装置から送信される搬送波を非接触式に受信し、搬送波に応じた誘起電圧を発生させることができる。また、搬送波受信部は、例えば、所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられない通信アンテナを備えることができる。処理部は、搬送波受信部において発生させた誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を用いてデータ処理を行うことができる。インピーダンス変換部は、搬送波受信部と処理部との間のインピーダンス変換を行うことができる。かかる構成により、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることができる。
【００１１】
また、上記インピーダンス変換部は、直列に接続され所定の静電容量をそれぞれ有する第１キャパシタおよび第２キャパシタを備え、上記通信アンテナと上記第１キャパシタおよび上記第２キャパシタとは共振回路を構成し、上記インピーダンス変換部は、上記共振回路で発生した誘起電圧を容量分圧してもよい。
【００１２】
かかる構成により、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることができる。
【００１３】
また、上記搬送波受信部は、所定の静電容量を有する第３キャパシタをさらに備えて共振回路を構成し、上記インピーダンス変換部は、トランスを備えてもよい。
【００１４】
かかる構成により、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることができる。
【００１５】
また、上記搬送波受信部は、所定の静電容量を有する第４キャパシタをさらに備えて共振回路を構成し、上記インピーダンス変換部は、所定のインダクタンスを有し上記処理部と直列に接続されるインダクタを備え、上記共振回路で発生した誘起電圧を分圧してもよい。
【００１６】
かかる構成により、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることができる。
【００１７】
また、上記搬送波受信部は、所定の静電容量を有する第５キャパシタをさらに備えて共振回路を構成し、上記インピーダンス変換部は、所定の静電容量を有し上記処理部と直列に接続される第６キャパシタを備え、上記共振回路で発生した誘起電圧を分圧してもよい。
【００１８】
かかる構成により、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることができる。
【００１９】
また、上記インピーダンス変換部は、上記搬送波受信部の出力インピーダンスと上記処理部の入力インピーダンスとを整合させてもよい。
【００２０】
かかる構成により、電力の無線伝送の伝送効率をより高めることができる。
【００２１】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、搬送波を送信する送電装置と、上記送電装置から送信される上記搬送波を非接触式に受信し、受信した上記搬送波から電力を得ることが可能な受電装置とからなる電力伝送システムであって、上記送電装置は、搬送波信号を生成する搬送波信号生成部と、上記搬送波信号に応じた搬送波を送信する搬送波送信部とを備え、上記受電装置は、所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられない通信アンテナを少なくとも備え、上記搬送波を受信して上記搬送波に応じた誘起電圧を発生させる搬送波受信部と、上記誘起電圧に基づいて駆動電圧を生成し、生成した上記駆動電圧を用いてデータ処理を行うことが可能な処理部と、上記搬送波受信部と上記処理部との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部とを備える電力伝送システムが提供される。
【００２２】
かかる構成により、送電装置が搬送波を送信して電力を伝送し、また搬送波を受信する受電装置が搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることが可能な電力伝送システムが実現される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、搬送波を受信する通信アンテナに中間タップを設けることなく、電力の無線伝送の伝送効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（電力伝送システムの概要）
本発明の実施形態に係る受電装置について説明する前に、まず、本発明の実施形態に係る電力伝送システムの概要について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電力伝送システムの概要を示す説明図である。
【００２６】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る電力伝送システムは、搬送波を送信し電力を供給する送電装置としてのリーダ／ライタ１００と、搬送波を受信し搬送波から電力を得る受電装置としての情報処理装置１５０とを有する。なお、以下では、送電装置（リーダ／ライタ）が電力を供給する媒体すなわち搬送波として、特定周波数の磁界を挙げて説明するが、本発明の実施形態に係る電力伝送システムにおける搬送波は、上記に限られず、例えば、電界であってもよい。その場合、コイルではなく例えば平行平板状のキャパシタが通信アンテナの役割を持つことになる。また、図１に示す情報処理装置１５０の構成は、電力伝送システムの概要を示すための一例であり、本発明の実施形態に係る受電装置の構成については後述する。
【００２７】
[リーダ／ライタ１００（送電装置）]
リーダ／ライタ１００は、搬送波信号生成部１０２と、搬送波送信部１０４と、復調部１０６と、制御部１０８とを備えることができる。また、リーダ／ライタ１００は、例えば、ＨｏｓｔＣｏｍｐｕｔｅｒ１２０と接続され、ＨｏｓｔＣｏｍｐｕｔｅｒ１２０からの送信命令に応じて搬送波信号を送信することができる。
【００２８】
また、リーダ／ライタ１００は、制御部１０８が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（Read  Only  Memory；図示せず）、制御部１０８により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory；図示せず）、制御部１０８における演算結果や実行状態を保持するレジスタ（register；図示せず）、通信を暗号化するための暗号化回路（図示せず）、リーダ／ライタ１００において用いられるアプリケーション、データなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、ＨｏｓｔＣｏｍｐｕｔｅｒ１２０や他の回路などと接続するためのインタフェース（図示せず）などを備えてもよい。リーダ／ライタ１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により各構成要素間を接続することができる。ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard  Disk）などの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ（flash  memory）などの不揮発性メモリ（nonvolatile  memory）が挙げられるが、上記に限られない。また、インタフェースとしては、例えば、ＵＡＲＴ（Universal  Asynchronous  Receiver  Transmitter）や、ネットワーク端子などが挙げられるが、上記に限られない
【００２９】
搬送波信号生成部１０２は、制御部１０８からの搬送波信号生成命令を受け、搬送波信号生成命令に応じた搬送波信号を生成する。ここで、図１では、搬送波信号生成部１０２として交流電源が示されているが、本発明の実施形態に係る搬送波信号生成部１０２は、上記に限られず、例えば、ＡＳＫ変調（Amplitude  Shift  Keying）する変調回路（図示せず）と、変調回路の出力を増幅する増幅回路（図示せず）で構成することができる。なお、搬送波信号生成部１０２が生成する搬送波信号には、例えば、情報処理装置１５０に対する各種処理命令や処理するデータを含めることができるが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る搬送波信号は、情報処理装置１５０に対して電力供給を行う搬送波を搬送波送信部１０４に発生させるための信号であってもよい。
【００３０】
搬送波送信部１０４は、例えば、所定のインダクタンスをもつコイル（インダクタ）を備え、搬送波信号生成部１０２が生成した搬送波信号に応じた搬送波を送信する。また、搬送波送信部１０４は、情報処理装置１５０からの応答信号を受信することもできる。つまり、搬送波送信部１０４は、リーダ／ライタ１００の通信アンテナとしての役目を果たすことができる。ここで、図１では、搬送波送信部１０４がコイルで構成されている例を示しているが、本発明の実施形態に係る搬送波送信部１０４は、上記に限られず、例えば、さらにキャパシタを備えることにより共振回路を構成してもよい。
【００３１】
復調部１０６は、例えば、搬送波送信部１０４のアンテナ端における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を２値化することによって、情報処理装置１５０からの応答信号を復調する。なお、復調部１０６における応答信号の復調手段は、上記に限られず、例えば、搬送波送信部１０４のアンテナ端における電圧の位相変化を用いて応答信号を復調することもできる。
【００３２】
制御部１０８は、例えば、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などで構成され、復調部１０６が復調したデータをＨｏｓｔＣｏｍｐｕｔｅｒ１２０へ送信する、または、復調部１０６が復調したデータに基づいて搬送波信号生成命令を生成するなど、様々な処理を行うことができる。
【００３３】
リーダ／ライタ１００は、例えば、上記のような構成によって、搬送波を送信することができる。
【００３４】
[情報処理装置１５０（受電装置）]
情報処理装置１５０は、搬送波を受信し、負荷変調により応答信号を送信可能なＩＣチップ１５２を備える。また、情報処理装置１５０は、ＭＰＵなどで構成され情報処理装置１５０全体を制御する制御部（図示せず）や、情報処理装置１５０において用いられるアプリケーション、データなどを記憶可能な記憶部（図示せず）などを備えてもよい。ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。
【００３５】
〔ＩＣチップ１５２の構成〕
ＩＣチップ１５２は、通信アンテナ１５４と、検波部１５６と、レギュレータ（Regulator）１５８と、フィルタ部１６０と、復調部１６２と、データ処理部１６４と、負荷変調部１６６とを備える。また、ＩＣチップ１５２は、データ処理部１６４が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ１６８、データ処理部１６４により実行されるプログラム、演算結果、実行状態などを一次記憶するＲＡＭ１７０、データ処理部１６４が処理するデータを記憶可能な記録媒体１７２などを備えることができる。データ処理部１６４と、ＲＯＭ１６８、ＲＡＭ１７０、記録媒体１７２とは、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）によって接続される。ここで、記録媒体１７２としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive  Random  Access  Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric  Random  Access  Memory）、ＰＲＡＭ(Phase  change  Random  Access  Memory)などの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。
【００３６】
通信アンテナ１５４は、所定のインダクタンスをもつコイル（インダクタ）Ｌと、所定の静電容量をもつキャパシタＣとからなる共振回路で構成され、搬送波の受信に応じて電磁誘導により誘起電圧を生じさせる。そして、通信アンテナ１５４は、所定の共振周波数で誘起電圧を共振させた受信電圧を出力する。ここで、通信アンテナ１５４における共振周波数は、例えば、１３．５６ＭＨｚなど搬送波の周波数に合わせて設定することができる。通信アンテナ１５４は、上記構成により、搬送波を受信し、また、負荷変調部１６６において行われる負荷変調により送信される応答信号の送信を行うことができる。
【００３７】
検波部１５６は、通信アンテナ１５４から出力される受信電圧を整流する。ここで、検波部１５６は、ダイオードＤと、キャパシタＣ１０で構成することができるが、上記に限られない。
【００３８】
レギュレータ１５８は、受信電圧を平滑、定電圧化し、データ処理部１６４へ駆動電圧を出力する。ここで、レギュレータ１５８は、受信電圧の直流成分を駆動電圧として用いることができる。
【００３９】
フィルタ部１６０は、例えば、キャパシタＣ１１と抵抗Ｒ１０とからなるハイパス・フィルタ（High-Pass  Filter）で構成され、受信電圧をフィルタリングする。
【００４０】
復調部１６２は、フィルタ部１６０から出力される受信電圧を用いて復調し、搬送波に含まれる搬送波信号に対応するデータを取り出す。ここで、復調部１６２は、受信電圧の交流成分をデータとして取り出すことができる。
【００４１】
データ処理部１６４は、レギュレータ１５８から出力される駆動電圧を電源とすることによって、復調部１６２において復調されたデータの処理を行う。ここで、データ処理部１６４は、例えば、ＭＰＵで構成することができる。
【００４２】
負荷変調部１６６は、例えば、負荷ＺとトランジスタＴｒとを備え、例えば、データ処理部１６４の処理結果に応じて負荷変調を行うことができる。ここで、負荷変調部１６６において負荷変調が行われることにより、リーダ／ライタ１００からみた情報処理装置１５０のインピーダンスが変化する。リーダ／ライタ１００は、上記インピーダンスの変化を、例えば、搬送波送信部１０４のアンテナ端における電圧の振幅変化を利用して検出することによって、情報処理装置１５０がリーダ／ライタ１００へ送信した応答信号を受信することができる。
【００４３】
情報処理装置１５０は、例えば、上記のような構成により、リーダ／ライタ１００から送信される搬送波から電力を得てデータ処理などを行うことができる。
【００４４】
（電力伝送システムにおける電力の伝送効率に係る問題）
上述したように、電力伝送システムを構成する情報処理装置１５０（受電装置）は、リーダ／ライタ１００（送電装置）から送信される搬送波から電力を得て駆動することができる。次に、電力伝送システムにおける電力の伝送効率に係る問題について説明する。
【００４５】
図２は、図１に示すＩＣチップ１５２における通信アンテナ１５４部分の等価回路を示す説明図である。また、図３は、図１に示すＩＣチップ１５２の等価回路を示す説明図である。
【００４６】
〔１〕共振回路（通信アンテナ１５４）部分の等価回路
図２は、通信アンテナ１５４部分すなわち共振回路の等価回路を示しており、図２の抵抗Ｒは、導線、コイルＬ等による等価並列抵抗である。コイルＬを面積Ｓのループコイルとすると、等価並列抵抗Ｒにおいて消費される電力は、以下の数式１で表すことができる。ここで、Ｖは共振回路におけるループコイルの開放端電圧であり、また、ω＝２πｆ（ｆ：搬送波の周波数）、μ0は真空の透磁率、Ｈｏは磁界の強さ、ｎはループコイルの巻き数、Ｌはループコイルのインダクタンス、Ｑ＝Ｒ／ωＬをそれぞれ示す。
【００４７】
【数１】
0004561796.tif 000002
【００４８】
理想的な巻き線コイルの場合、インダクタンスＬは巻き数の２乗に比例する。よって、通信アンテナ１５４部分で消費される電力Ｐは、ループコイルの巻き数ｎには依存せず、搬送波の周波数ｆ、磁界の強さＨ、あるいは、ループコイルの物理的形状などで決まり、通信アンテナ１５４のＱに比例する。したがって、通信アンテナ１５４のＱが高い程、すなわち、等価並列抵抗Ｒが大きい程、通信アンテナ１５４部分で消費される電力Ｐは大きくなる。
【００４９】
〔２〕受電側全体（ＩＣチップ１５２）の等価回路
図３（ａ）は、検波部１５６より後段の各部を等価負荷抵抗ＲＬで表した等価回路であり、図３（ｂ）は、検波部１５６および等価負荷抵抗ＲＬを等価負荷抵抗ＲＬ’で表した等価回路である。また、図３（ｃ）は、等価並列抵抗Ｒおよび等価負荷抵抗ＲＬ’をさらに等価負荷抵抗Ｒ’で表した等価回路である。
【００５０】
図３（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１５２すなわち受電側全体を一つの共振回路として捉えると、数式１に示すように、受電側全体のＱが高い程、すなわち、等価負荷抵抗Ｒ’が大きい程、受電側全体（ＩＣチップ１５２）で消費される電力Ｐを大きくすることができる。
【００５１】
また、上述したようにＩＣチップ１５２では、例えば、データ処理部１６４において各種データ処理が行われる。したがって、電力Ｐのうち、図３（ｂ）の等価負荷抵抗ＲＬ’、さらには、図３（ａ）の等価負荷抵抗ＲＬでより多くの電力が消費することができれば、電力伝送システムは、電力の伝送効率を上げることができる。
【００５２】
しかしながら、受電側（情報処理装置１５０のＩＣチップ１５２）の回路がより高度でより高速に処理を行うことが可能となればなる程、負荷は大きくなり、図３（ａ）において等価並列抵抗Ｒと等価負荷抵抗ＲＬとの関係は、「ＲＬ＜＜Ｒ」となる。つまり、たとえ共振回路（通信アンテナ１５４）部分のＱを高くできたとしても、受電側全体（ＩＣチップ１５２）のＱを支配するのは図３（ａ）に示す等価負荷抵抗ＲＬとなる。
【００５３】
したがって、情報処理装置１５０（受電装置）は、例えば、図３（ａ）の等価負荷抵抗ＲＬにおける消費電力を大きくすることができないので、電力伝送システムは、電力の伝送効率を十分に上げることができない。
【００５４】
（本発明の実施形態に係る受電装置における問題解決アプローチ）
本発明の実施形態に係る受電装置は、上述した電力伝送システムにおける電力の伝送効率に係る問題の解決を図るために、例えば、図３（ｂ）の等価並列抵抗Ｒと等価負荷抵抗ＲＬ’との間において、高インピーダンスから低インピーダンスへと変換するインピーダンス変換を行う。インピーダンス変換が行われることによって、受電装置では、共振回路からみたインピーダンスが下がらなくなるので、インピーダンス変換が行われない場合と比較して受電装置側全体のＱを高く維持することができる。したがって、受電装置は、図３（ｂ）の等価負荷抵抗ＲＬ’すなわち各種処理を行う部分でより多くの電力を利用することができるので、電力伝送システムにおける電力の伝送効率を上げることができる。
【００５５】
（第１の実施形態に係る受電装置）
次に、上記問題解決アプローチに基づく本発明の第１の実施形態に係る受電装置について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る受電装置２５０を示すブロック図である。
【００５６】
なお、図４では、搬送波を送信する本発明の実施形態に係る送電装置２００を併せて示している。ここで、送電装置２００は、図１に示すリーダ／ライタ１００と同様の構成をとることができ、例えば、搬送波信号生成部２０２と、搬送波送信部２０４とを備えることができる。また、送電装置２００は、ＭＰＵなどで構成された制御部（図示せず）、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（図示せず）、送電装置２００において用いられるアプリケーション、データなどを記憶可能な記憶部（図示せず）などを備えてもよい。
【００５７】
受電装置２５０は、搬送波受信回路２５２（搬送波受信部）と、インピーダンス変換回路２５４（インピーダンス変換部）と、処理回路２５６（処理部）とを備えることができる。なお、図４では示していないが、本発明の第１の実施形態に係る搬送波受信回路２５２、インピーダンス変換回路２５４、および処理回路２５６は、ＩＣチップで実現されてもよい。
【００５８】
搬送波受信回路２５２は、送電装置から送信される搬送波を受信して、搬送波に応じた誘起電圧を発生させる。ここで、搬送波受信回路２５２は、中点タップが設けられない通信アンテナを少なくとも備えることができ、例えば、当該通信アンテナにおける電磁誘導により誘起電圧を発生させる。
【００５９】
インピーダンス変換回路２５４は、搬送波受信回路２５２と処理回路２５６との間のインピーダンスを変換する。ここで、インピーダンス変換回路２５４は、例えば、搬送波受信回路２５２と処理回路２５６との間のインピーダンスを高インピーダンスから低インピーダンスへと変換することができ、また、インピーダンス変換回路２５４は、搬送波受信回路２５２と処理回路２５６との間のインピーダンスを整合させることもできる。
【００６０】
処理回路２５６は、誘起電圧に基づく駆動電圧を生成し、また、誘起電圧に基づいて送電装置２００から送信される搬送波信号を復調することができる。また、処理回路は、生成した駆動電圧を電源として用いることによりデータ処理を行うことができる。ここで、処理回路２５６は、例えば、図１に示す検波部１５６、レギュレータ１５８、フィルタ部１６０、復調部１６２、データ処理部１６４、および負荷変調部１６６で構成することができるが、上記に限られない。
【００６１】
[受電装置２５０の構成例]
図５は、本発明の第１の実施形態に係る受電装置２５０の構成例の等価回路を示す説明図である。なお、図５では、搬送波を送信する送電装置２００を併せて示している。
【００６２】
図５を参照すると、受電装置２５０の搬送波受信回路２５２、インピーダンス変換回路２５４、および処理回路２５６は、それぞれ以下の構成を有している。
〔搬送波受信回路２５２〕
所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられないインダクタＬ（通信アンテナ）
〔インピーダンス変換回路２５４〕
直列に接続されたキャパシタＣ１、Ｃ２
インダクタＬとキャパシタＣ１、Ｃ２とは、共振回路を構成
〔処理回路２５６〕
等価負荷抵抗ＲＬ’（図３（ｂ）と同様）
【００６３】
搬送波受信回路２５２およびインピーダンス変換回路２５４は、共振回路を構成する。インピーダンス変換回路２５４は、直列に接続されるキャパシタＣ１、Ｃ２を備えることにより、インダクタＬで発生した誘起電圧を共振回路で共振させた受信電圧を容量分圧してインピーダンス変換を行う。例えば、キャパシタＣ１、Ｃ２の静電容量を「Ｃ１＝ｋ／（ｋ−１）・Ｃ」、「Ｃ２＝ｋ・Ｃ」（ただし、ｋ＞１とする。）とすると、キャパシタＣ１、Ｃ２の合成容量はＣとなる。したがって、受信電圧は、直列に接続されるキャパシタＣ１、Ｃ２によって、１／ｋ倍に分圧される。ここで、キャパシタＣ１、Ｃ２は、例えば、静電容量が可変するキャパシタで構成することができるが、上記に限られない。
【００６４】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る受電装置２５０における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧の一例を示す説明図である。ここで、図６では、インピーダンス変換を行わない場合（図３（ｂ）の場合）と、ｋ＝２で容量分圧を行った場合（図５の一例）における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を縦軸にとり、また、搬送波の周波数を横軸にとっている。また、図６は、共振回路のＱ値を１０００、等価並列抵抗Ｒと等価負荷抵抗ＲＬ’との比を８５に設定した場合の例を示している。
【００６５】
図６を参照すると、インピーダンス変換を行わない場合（図３（ｂ））と、ｋ＝２で容量分圧を行った場合とは、共振周波数に若干のずれが生じはするが、インピーダンスの変換を行うことによって、等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧が大きくなっていることが分かる。したがって、受電装置２５０は、インピーダンス変換が行われることによって等価負荷抵抗ＲＬ’（処理回路２５６）でより多くの電力を消費することができるので、インピーダンス変換を行わない場合よりも電力伝送システムにおける電力の伝送効率は上がる。
【００６６】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る受電装置２５０において分圧比を変えた場合における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を示す説明図である。
【００６７】
図７を参照すると、ｋ＝８〜１０のとき等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧は最大となり、図６に示すインピーダンス変換しない場合（図３（ｂ）の場合）とｋ＝８〜１０の場合とを比較すると、等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧は約４．５倍、電力の伝送効率は約２０倍となる。また、搬送波受信回路２５２と処理回路２５６とのインピーダンスを整合させるための条件は、近似的に以下の数式２で表すことができる。
【００６８】
ｋ２＝Ｒ／ＲＬ’
・・・（数式２）
【００６９】
ここで、図７の波形を導いたＲ、ＲＬ’の条件を数式２に代入すると、ｋ≒√（８５）＝９．２となり、図７に示す通りｋ＝８〜１０のとき等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧は最大となる。
【００７０】
等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧が、例えば、４．５倍となった場合には、電力伝送システムは、インピーダンス変換を行わない場合と比較して、搬送波を用いた電力伝送が可能な距離（以下、「動作距離」という。）を少なくとも１．６５倍（４．５の３乗根）に伸ばすことができる。また、送電装置２００の通信アンテナの役目を果たすコイル（インダクタ）のサイズが、例えば、インピーダンス変換を行わない場合の動作距離と同程度以上の場合には、磁界強度の距離に対する減衰が緩やかとなるため、動作距離の伸びはより顕著なものとなる。
【００７１】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る受電装置２５０は、搬送波受信回路２５２と処理回路２５６との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換回路２５４を備える。ここで、搬送波受信回路２５２は中点タップが設けられないインダクタＬ、インピーダンス変換回路２５４は直列に接続されたキャパシタＣ１、Ｃ２を有し、搬送波受信回路２５２とインピーダンス変換回路２５４とは共振回路を構成する。受電装置２５０は、共振回路から出力される受信電圧を容量分圧することによりインピーダンス変換を行い、処理回路２５６で消費可能な電力をインピーダンス変換を行わない場合よりも大きくすることができる。したがって、受電装置２５０は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置では消費電力の制約からバッテリレス化できなかった機能をバッテリレスで実現することができる。また、受電装置２５０は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置における動作距離よりも動作距離を伸ばすことができるので、例えば、送電装置−受電装置間の通信を安定化することもできる。
【００７２】
また、受電装置２５０は、インピーダンス変換回路２５４を、例えば、静電容量が可変するキャパシタで構成することにより、インピーダンス変換を調整することができる。したがって、受電装置２５０は、インピーダンス変換を調整することにより搬送波受信回路２５２と処理回路２５６との間のインピーダンス整合を調整することができるので、中間タップや結合コイルによってインピーダンス変換を行う従来の受電装置のようにインピーダンス整合が特定の場合に固定されることもない。
【００７３】
さらに、受電装置２５０は、中間タップや結合コイルによってインピーダンス変換を行う従来の受電装置のように、搬送波受信回路２５２を構成するインダクタＬに中点タップが設けられないので、中間タップの引き出し線の配線や結合コイルの配置が実装を行う上で制約となることもない。
【００７４】
（第２の実施形態に係る受電装置）
上述した第１の実施形態に係る受電装置２５０では、インピーダンス変換回路が容量分圧することによってインピーダンス変換を行う構成を示した。しかしながら、本発明の実施形態に係るインピーダンス変換方法は、容量分圧を用いることに限られない。そこで、次に、インピーダンス変換方法が第１の実施形態に係る受電装置２５０と異なる第２の実施形態に係る受電装置について説明する。
【００７５】
[受電装置３５０の構成例]
図８は、本発明の第２の実施形態に係る受電装置３５０の構成例の等価回路を示す説明図である。なお、図８では、搬送波を送信する送電装置２００を併せて示している。
【００７６】
受電装置３５０は、第１の実施形態に係る受電装置２５０と同様に、搬送波受信回路３５２、インピーダンス変換回路３５４、および処理回路３５６からなり、図８を参照すると、搬送波受信回路３５２、インピーダンス変換回路３５４、および処理回路３５６は、それぞれ以下の構成を有している。
〔搬送波受信回路３５２〕
所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられないインダクタＬ（通信アンテナ）、および所定の静電容量を有するキャパシタからなる共振回路
〔インピーダンス変換回路３５４〕
トランス（例えば、一次側：二次側＝４：１）
〔処理回路３５６〕
等価負荷抵抗ＲＬ’（図３（ｂ）と同様）
【００７７】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る受電装置３５０における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧の一例を示す説明図である。ここで、図９では、インピーダンス変換を行わない場合（図３（ｂ）の場合）と、インピーダンス変換比が４：１のトランスを用いてインピーダンス変換を行った場合（図８）とにおける等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を縦軸にとり、また、搬送波の周波数を横軸にとっている。また、図９は、共振回路のＱ値を１０００、等価並列抵抗Ｒと等価負荷抵抗ＲＬ’との比を８５に設定した場合の例を示している。
【００７８】
等価並列抵抗Ｒと等価負荷抵抗ＲＬ’との比がインピーダンス変換比より十分に大きい場合には、等価負荷抵抗ＲＬ’に発生する電圧は、近似的にインピーダンス変換比の平方根となる。図９を参照すると、インピーダンス変換を行わない場合（図３（ｂ））とトランスによりインピーダンス変換が行われた場合（図８）とにおけるピーク値の比は、上記インピーダンス変換比の平方根の値に近似していることが分かる。ここで、等価負荷抵抗ＲＬ’において消費される電力は、発生した電圧の２乗となるので、送電装置２００から受電装置３５０への電力伝送効率は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置と比較して約４倍となる。
【００７９】
また、等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧が、例えば、２倍となった場合には、電力伝送システムは、インピーダンス変換を行わない場合と比較して、動作距離を少なくとも１．２６倍（２の３乗根）に伸ばすことができる。さらに、送電装置２００の通信アンテナの役目を果たすコイル（インダクタ）のサイズが、例えば、インピーダンス変換を行わない場合の動作距離と同程度以上の場合には、磁界強度の距離に対する減衰が緩やかとなるため、動作距離の伸びはより顕著なものとなる。
【００８０】
図１０は、本発明の第１の実施形態に係る受電装置２５０における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧と、本発明の第２の実施形態に係る受電装置３５０における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を比較して示す説明図である。
【００８１】
図１０を参照すると、容量分圧によりインピーダンス変換を行う第１の実施形態に係る受電装置２５０と、トランスによりインピーダンス変換を行う第２の実施形態に係る受電装置３５０とでは、共振周波数にずれは生じるが、等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧のピーク値がほぼ同値となっていることが分かる。したがって、受電装置３５０は、インピーダンス変換の方法が第１の実施形態に係る受電装置２５０と異なるが、同様の効果を奏することができる。
【００８２】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る受電装置３５０は、搬送波受信回路３５２と処理回路３５６との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換回路３５４を備える。ここで、搬送波受信回路３５２は中点タップが設けられないインダクタＬおよび所定の静電容量をもつキャパシタＣを有し、共振回路を構成する。また、インピーダンス変換回路３５４はトランスで構成される。受電装置３５０は、共振回路から出力される受信電圧をトランスによりインピーダンス変換を行い、処理回路３５６で消費可能な電力をインピーダンス変換を行わない場合よりも大きくすることができる。したがって、受電装置３５０は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置では消費電力の制約からバッテリレス化できなかった機能をバッテリレスで実現することができる。また、受電装置３５０は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置における動作距離よりも動作距離を伸ばすことができるので、例えば、送電装置−受電装置間の通信を安定化することもできる。
【００８３】
また、受電装置３５０のインピーダンス変換回路３５４を構成するトランスにおける回路定数は、同じサイズで多くのバリエーションを選択することができるので、処理回路３５６（すなわち、等価負荷抵抗ＲＬ’の値）に合わせたインピーダンス変換を容易に行うことができる。
【００８４】
さらに、受電装置３５０は、中間タップや結合コイルによってインピーダンス変換を行う従来の受電装置のように、搬送波受信回路３５２を構成するインダクタＬに中点タップが設けられないので、中間タップの引き出し線の配線や結合コイルの配置が実装を行う上で制約となることもない。
【００８５】
[第２の実施形態に係る受電装置の変形例]
図１１は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る受電装置４５０の等価回路を示す説明図である。受電装置４５０は、受電装置３５０と同様に、搬送波受信回路４５２、インピーダンス変換回路４５４、および処理回路４５６からなる。
【００８６】
図１１に示すインピーダンス変換回路４５４は、インダクタにタップを設けた構成からなる、図８に示すインピーダンス変換回路３５４のトランスの等価回路である。ここで、図８のトランスの巻き数比をＬ１：Ｌ２＝ｎ：１とすると、Ｌ２＝Ｌ２’、Ｌ１＝（１＋ｎ）２×Ｌ２’の関係を満たすようにタップを設けることにより、インピーダンス変換回路４５４はインピーダンス変換回路３５４と等価になり、インピーダンスはｎ２：１となる。
【００８７】
したがって、第２の実施形態に係る受電装置は、図８に示す受電装置３５０の構成に限られず、例えば、図１１に示す受電装置４５０の構成であっても、インピーダンスの変換を行うことができる。
【００８８】
（第３の実施形態）
上述した第１の実施形態に係る受電装置２５０では、インピーダンス変換回路が容量分圧することによってインピーダンス変換を行う構成を示し、また、第２の実施形態に係る受電装置３５０では、インピーダンス変換回路がトランスによってインピーダンス変換を行う構成を示した。しかしながら、本発明の実施形態に係るインピーダンス変換方法は、容量分圧、トランスを用いることに限られない。そこで、次に、インピーダンス変換方法が第１、第２の実施形態に係る受電装置と異なる第３の実施形態に係る受電装置について説明する。
【００８９】
[第１の構成例：受電装置５５０の構成例]
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る受電装置の第１の構成例の等価回路を示す説明図である。なお、図１２では、搬送波を送信する送電装置２００を併せて示している。
【００９０】
受電装置５５０は、第１の実施形態に係る受電装置２５０と同様に、搬送波受信回路５５２、インピーダンス変換回路５５４、および処理回路５５６からなり、図１２を参照すると、搬送波受信回路５５２、インピーダンス変換回路５５４、および処理回路５５６は、それぞれ以下の構成を有している。
〔搬送波受信回路５５２〕
所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられないインダクタＬ（通信アンテナ）、および所定の静電容量を有するキャパシタからなる共振回路
〔インピーダンス変換回路５５４〕
等価負荷抵抗ＲＬ’と直列に接続されたインダクタＬ３
〔処理回路５５６〕
等価負荷抵抗ＲＬ’（図３（ｂ）と同様）
【００９１】
インピーダンス変換回路５５４は、共振回路から出力される受信電圧をインダクタＬ３により分圧してインピーダンスの変換を行う。受電装置５５０は、インピーダンス変換回路５５４を構成するインダクタＬ３のインダクタンスＬ３を以下の数式３に示す値に設定することによって、共振回路から出力される受信電圧を１／ｍ（ただし、ｍ＞１）に分圧することができる。ここで、ｍは分圧比、Ｒ’は、等価負荷抵抗Ｒ’（図３（ｃ））の値を示している。
【００９２】
【数３】
0004561796.tif 000003
【００９３】
また、インピーダンス変換回路５５４を構成するインダクタＬ３は、例えば、共振回路を構成するインダクタＬと結合しない位置に配置され、インダクタＬ３のインダクタンスは、共振回路を構成するインダクタＬのインダクタンスよりも十分に大きな値が設定される。
【００９４】
受電装置５５０は、図１２に示す構成により、インピーダンス変換回路５５４を構成するインダクタＬ３が共振回路における共振の影響を受けずにインピーダンス変換を行え、また、所望のインピーダンス変換比を得るための調整を容易に行うことができる。
【００９５】
[第２の構成例：受電装置６５０の構成例]
図１２に示す第３の実施形態に係る受電装置の第１の構成例では、インピーダンス変換回路がインダクタで構成される例を示したが、第３の実施形態に係る受電装置は、上記に限られない。図１３は、本発明の第３の実施形態に係る受電装置の第２の構成例の等価回路を示す説明図である。なお、図１３では、搬送波を送信する送電装置２００を併せて示している。
【００９６】
受電装置６５０は、第１の構成例に係る受電装置５５０と同様に、搬送波受信回路６５２、インピーダンス変換回路６５４、および処理回路６５６からなり、図１３を参照すると、搬送波受信回路６５２、インピーダンス変換回路６５４、および処理回路６５６は、それぞれ以下の構成を有している。
〔搬送波受信回路６５２〕
所定のインダクタンスを有し中点タップが設けられないインダクタＬ（通信アンテナ）、および所定の静電容量を有するキャパシタからなる共振回路
〔インピーダンス変換回路６５４〕
等価負荷抵抗ＲＬ’と直列に接続されたキャパシタＣ３
〔処理回路６５６〕
等価負荷抵抗ＲＬ’（図３（ｂ）と同様）
【００９７】
インピーダンス変換回路６５４は、共振回路から出力される受信電圧をキャパシタＣ３により分圧してインピーダンスの変換を行う。受電装置６５０は、インピーダンス変換回路６５４を構成するキャパシタＣ３の静電容量Ｃ３を以下の数式４に示す値に設定することによって、共振回路から出力される受信電圧を１／ｍ（ただし、ｍ＞１）に分圧することができる。ここで、ｍは分圧比、Ｒ’は、等価負荷抵抗Ｒ’（図３（ｃ））の値を示している。
【００９８】
【数４】
0004561796.tif 000004
【００９９】
また、インピーダンス変換回路６５４を構成するキャパシタＣ３の静電容量は、例えば、共振回路を構成するキャパシタＣの静電容量よりも十分に小さな値が設定される。受電装置６５０は、図１３に示す構成により、インピーダンス変換回路６５４を構成するキャパシタＣ３が共振回路における共振の影響を受けずにインピーダンス変換を行え、また、所望のインピーダンス変換比を得るための調整を容易に行うことができる。
【０１００】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る受電装置における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧の一例を示す説明図である。ここで、図１４では、インピーダンス変換を行わない場合（図３（ｂ）の場合）、トランス（４：１）を用いてインピーダンス変換を行った場合（図８の場合）、インダクタを付加することにより１／ｍ（ｍ＝２）に分圧を行いインピーダンス変換を行った場合（図１２の場合）、およびキャパシタを付加することにより１／ｍ（ｍ＝２）に分圧を行いインピーダンス変換を行った場合（図１３の場合）における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を縦軸にとり、また、搬送波の周波数を横軸にとっている。また、図１４は、共振回路のＱ値を１０００、等価並列抵抗Ｒと等価負荷抵抗ＲＬ’との比を８５に設定した場合の例を示している。
【０１０１】
図１４を参照すると、共振周波数にずれは生じているが、トランスによるインピーダンス変換（第２の実施形態に係る受電装置）、インダクタを付加することによるインピーダンス変換（第３の実施形態に係る受電装置の第１の例）、およびキャパシタを付加することによるインピーダンス変換（第３の実施形態に係る受電装置の第２の例）それぞれにおいて等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧のピーク値がほぼ同値となっていることが分かる。したがって、第３の実施形態に係る受電装置は、インピーダンス変換の方法が第２の実施形態に係る受電装置３５０と異なるが、同様の効果を奏することができる。なお、図１４に示すような共振周波数のずれは、例えば、共振回路（搬送波受信回路６５２）を構成するインダクタのインダクタンス、またはキャパシタの静電容量を併せて調整することにより補正することができる。
【０１０２】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る受電装置５５０、６５０は、搬送波受信回路と処理回路との間のインピーダンスを変換するインピーダンス変換回路を備える。ここで、搬送波受信回路は中点タップが設けられないインダクタＬおよび所定の静電容量をもつキャパシタＣを有し、共振回路を構成する。受電装置５５０のインピーダンス変換回路５５４は、インダクタで構成されて共振回路から出力される受信電圧を分圧し、また、受電装置６５０のインピーダンス変換回路６５４は、キャパシタで構成されて共振回路から出力される受信電圧を分圧する。受電装置５５０、６５０は、共振回路から出力される受信電圧をインダクタまたはキャパシタで分圧することによりインピーダンス変換を行い、処理回路で消費可能な電力をインピーダンス変換を行わない場合よりも大きくすることができる。したがって、受電装置５５０、６５０は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置では消費電力の制約からバッテリレス化できなかった機能をバッテリレスで実現することができる。また、受電装置５５０、６５０は、インピーダンス変換を行わない従来の受電装置における動作距離よりも動作距離を伸ばすことができるので、例えば、送電装置−受電装置間の通信を安定化することもできる。
【０１０３】
また、受電装置５５０、６５０は、インピーダンス変換回路を、例えば、インダクタンスが可変するインダクタ、または静電容量が可変するキャパシタで構成することにより、インピーダンス変換を調整することができる。したがって、受電装置５５０、６５０は、インピーダンス変換を調整することにより搬送波受信回路と処理回路との間のインピーダンス整合を調整することができるので、中間タップや結合コイルによってインピーダンス変換を行う従来の受電装置のようにインピーダンス整合が特定の場合に固定されることもない。
【０１０４】
さらに、受電装置５５０、６５０は、中間タップや結合コイルによってインピーダンス変換を行う従来の受電装置のように、搬送波受信回路を構成するインダクタＬに中点タップが設けられないので、中間タップの引き出し線の配線や結合コイルの配置が実装を行う上で制約となることもない。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態に係る電力伝送システムを構成する構成要素として、送電装置２００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、係る形態に限られず、例えば、リーダ／ライタ、リーダ／ライタ機能（すなわち、搬送波を主体的に送信する機能）を有する携帯電話などの携帯型通信装置、リーダ／ライタ機能を有するＵＭＰＣ(Ultra  Mobile  Personal  Computer)などのコンピュータなどに適用することができる。
【０１０６】
また、本発明の実施形態に係る電力伝送システムを構成する構成要素として、受電装置２５０、３５０、…を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、係る形態に限られず、例えば、ＲＦＩＤタグ、ＩＣカード、ＩＣチップを搭載した携帯電話などの携帯型通信装置、ＩＣチップを搭載したＰＣ（Personal  Computer）などのコンピュータなどに適用することができる。
【０１０７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０８】
例えば、図５に示す第１の実施形態に係る受電装置２５０では、インピーダンス変換回路が２つのキャパシタを備えて共振回路から出力される受信電圧の容量分圧を行う構成を示したが、本発明の実施形態は、かかる構成に限られない。例えば、第１の実施形態に係る受電装置は、インピーダンス変換回路として、３以上のキャパシタを備えることにより共振回路から出力される受信電圧を容量分圧することもできる。
【０１０９】
上述した構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、当然に、本発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電力伝送システムの概要を示す説明図である。
【図２】図１に示すＩＣチップにおける通信アンテナ部分の等価回路を示す説明図である。
【図３】図１に示すＩＣチップの等価回路を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る受電装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る受電装置の構成例の等価回路を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る受電装置における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る受電装置において分圧比を変えた場合における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る受電装置３５０の構成例の等価回路を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る受電装置における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る受電装置における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧と、本発明の第２の実施形態に係る受電装置における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧を比較して示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の変形例に係る受電装置の等価回路を示す説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る受電装置の第１の構成例の等価回路を示す説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る受電装置の第２の構成例の等価回路を示す説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る受電装置における等価負荷抵抗ＲＬ’で発生する電圧の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１１】
２００    送電装置
１０２、２０２    搬送波信号生成部
１０４、２０４    搬送波送信部
２５０、３５０、４５０、５５０、６５０  受電装置
２５２、３５２、４５２、５５２、６５２  搬送波受信回路
２５４、３５４、４５４、５５４、６５４  インピーダンス変換回路
２５６、３５６、４５６、５５６、６５６  処理回路
【図１】
0004561796.tif 000005
【図２】
0004561796.tif 000006
【図３】
0004561796.tif 000007
【図４】
0004561796.tif 000008
【図５】
0004561796.tif 000009
【図６】
0004561796.tif 000010
【図７】
0004561796.tif 000011
【図８】
0004561796.tif 000012
【図９】
0004561796.tif 000013
【図１０】
0004561796.tif 000014
【図１１】
0004561796.tif 000015
【図１２】
0004561796.tif 000016
【図１３】
0004561796.tif 000017
【図１４】
0004561796.tif 000018