JP2021052553A - Power control device - Google Patents

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Abstract

To make sure that power is supplied to an electric device when a user wants to use the electric device.SOLUTION: A power control device that controls power supply of an electric device system, which includes an electric device 110 that performs a predetermined function and/or a predetermined process, and an electric device power supply unit 120 that supplies power to the electric device 110 includes a power supply control unit 130 that turns on/off power supply from the electric device power supply unit 120 to the electric device 110, and a control power supply unit 140 including an environmental power generation element 141, and a booster circuit 142 that boosts a voltage generated by the environmental power generation element 141 to a voltage by which the power supply control unit 130 can operate, and the power supply control unit 130 switches the power supply to the electric device 110 from off to on when the operable voltage is given from the control power supply unit 140.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、各種の電気機器の電源制御を行う電源制御装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply control device that controls the power supply of various electric devices.

近年、環境発電として熱発電による起電力を電源に利用した発電システムが開発されている。この場合、熱発電にはペルチェ素子などが使われている。ペルチェ素子を用いた場合、人体から伝わる体温からは、数１０ｍＶの微弱な電圧の発電がなされる。例えば、体温と装置の温度差、もしくは体温と外気温の温度差から発電を行う場合には、大きな発電量の確保を期待することはできない。 In recent years, a power generation system using electromotive force generated by thermoelectric power as a power source has been developed as energy harvesting. In this case, a Peltier element or the like is used for thermoelectric power generation. When the Peltier element is used, a weak voltage of several tens of mV is generated from the body temperature transmitted from the human body. For example, when power is generated from the temperature difference between the body temperature and the device, or the temperature difference between the body temperature and the outside air temperature, it cannot be expected to secure a large amount of power generation.

特許文献１には、指の熱を使って指紋センサを駆動させる電子装置が開示されている。この特許文献１の発明では、上記の通り大きな発電量の確保を期待することはできないことから、周辺回路の低電圧化を図り十分な発電量を実現することが記載されている。 Patent Document 1 discloses an electronic device that drives a fingerprint sensor using the heat of a finger. In the invention of Patent Document 1, since it cannot be expected to secure a large amount of power generation as described above, it is described that the peripheral circuit is reduced in voltage to realize a sufficient amount of power generation.

また、特許文献２には、環境発電を行うものであり、アクティブモードとスリープモードとを有しているセンサネットワークが開示されている。このセンサネットワークにおいては、アクティブモードのときにセンサを用いた測定と測定結果を無線で送信する処理を行い、スリープモードのときには環境発電により得られる電圧監視を行う。電圧監視の結果が所定閾値を超えたことが検出されるとアクティブモードへ移行する。 Further, Patent Document 2 discloses a sensor network that generates energy harvesting and has an active mode and a sleep mode. In this sensor network, measurement using a sensor and processing of wirelessly transmitting the measurement result are performed in the active mode, and voltage monitoring obtained by energy harvesting is performed in the sleep mode. When it is detected that the result of the voltage monitoring exceeds a predetermined threshold value, the mode shifts to the active mode.

特開２００４−２７２７１９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-272719 特開２０１８−１９００５３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-190053

上記のように特許文献１の発明においては、環境発電を用いることにより省エネを図るものの、常に環境発電による電力を消費し続ける欠点がある。また、特許文献２の発明ではスリープモードを有しているため、常時同じ電力が消費されないという利点があるものの、電気機器を使用したいときに電気機器へ電力供給がなされるような使い方ができるものでなく、メリハリのある電源制御を行うことができるというものが期待されている。 As described above, in the invention of Patent Document 1, although energy harvesting is used to save power, there is a drawback that the power generated by the energy harvesting is constantly consumed. Further, since the invention of Patent Document 2 has a sleep mode, it has an advantage that the same electric power is not always consumed, but it can be used so that electric power is supplied to the electric equipment when it is desired to be used. Instead, it is expected to be able to perform sharp power control.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、電気機器を使用したいときに電気機器へ電力供給がなされるようにすることが可能な電源制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply control device capable of supplying electric power to an electric device when it is desired to use the electric device. Is.

本実施形態の電源制御装置は、所定機能及び／または所定処理を行う電気機器と、前記電気機器の電源を供給する電気機器電源部とを備える電気機器システムの電源制御を行う電源制御装置において、前記電気機器電源部から前記電気機器への電源供給をオンオフする電源供給制御部と、環境発電素子と、この環境発電素子により発電された電圧を前記電源供給制御部が動作可能な電圧まで昇圧する昇圧回路とを含む制御用電源部と、を具備し、前記電源供給制御部は、前記制御用電源部から動作可能な電圧が与えられた場合に、前記電気機器への電源供給をオフからオンへと切換制御することを特徴とする。 The power supply control device of the present embodiment is a power supply control device that controls the power supply of an electric device system including an electric device that performs a predetermined function and / or a predetermined process and an electric device power supply unit that supplies power to the electric device. The power supply control unit that turns on / off the power supply from the electric device power supply unit to the electric device, the environmental power generation element, and the voltage generated by the environmental power generation element are boosted to a voltage at which the power supply control unit can operate. A control power supply unit including a booster circuit is provided, and the power supply control unit turns on the power supply to the electric device from off to on when an operable voltage is applied from the control power supply unit. It is characterized by switching to and controlling.

本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置の構成図。The block diagram of the power supply control device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置の構成図。The block diagram of the power supply control device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置の要部である昇圧回路により昇圧される電圧を示す図。The figure which shows the voltage which is boosted by the booster circuit which is the main part of the power supply control device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置の要部構成図であり、静電容量式指紋センサの部分を断面図とした生体認証装置の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a main part of a power supply control device according to a second embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of a biometric authentication device in which a portion of a capacitive fingerprint sensor is a cross-sectional view. 本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置の生体認証装置における認証部の構成図。The block diagram of the authentication part in the biometric authentication device of the power supply control device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation of the power-source control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る電源制御装置を説明する。各図において同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に、本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置の構成図を示す。本実施形態に係る電源制御装置１０は、電気機器システム１００に設けられている。電気機器システム１００は、所定機能及び／または所定処理を行う電気機器１１０と、上記電気機器１１０の電源を供給する電気機器電源部１２０とを備える。具体的には、電気機器システム１００は、テレビや掃除機などの家電製品、或いはパーソナルコンピュータ等の電子機器、更には自動車など何らかのときに電気電源で動作する装置とすることができる。電気機器１１０は、テレビや掃除機などの家電製品、或いはパーソナルコンピュータ等の電子機器や自動車の機能を実現する殆どの主要部分であり、電源部を除いた構成部分である。そして、上記電源部は電気機器電源部１２０を構成し、電気機器１１０へ電力を供給する。 The power supply control device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. FIG. 1 shows a configuration diagram of a power supply control device according to the first embodiment of the present invention. The power supply control device 10 according to the present embodiment is provided in the electric device system 100. The electric device system 100 includes an electric device 110 that performs a predetermined function and / or a predetermined process, and an electric device power supply unit 120 that supplies power to the electric device 110. Specifically, the electric device system 100 can be a home appliance such as a television or a vacuum cleaner, an electronic device such as a personal computer, or a device that operates with an electric power source at some time such as an automobile. The electric device 110 is most of the main parts that realize the functions of home appliances such as TVs and vacuum cleaners, electronic devices such as personal computers, and automobiles, and is a component part excluding the power supply part. Then, the power supply unit constitutes the electric device power supply unit 120, and supplies electric power to the electric device 110.

本実施形態では、電気機器システム１００に、電源供給制御部１３０と制御用電源部１４０とが備えられている。電源供給制御部１３０は、電気機器電源部１２０から上記電気機器１１０への電源供給をオンオフするものであり、この実施形態では、電気機器電源部１２０から上記電気機器１１０への電源供給経路に設けられているスイッチ１３２を開閉して電源供給をオンオフする。このスイッチ１３２は、オン（閉成）となって電気機器電源部１２０からの電流が流れることによりオン（閉成）を自己保持する。このスイッチ１３２をオフとするためには、図示しない手動操作部の操作によるものとする。 In the present embodiment, the electrical equipment system 100 is provided with a power supply control unit 130 and a control power supply unit 140. The power supply control unit 130 turns on / off the power supply from the electric device power supply unit 120 to the electric device 110. In this embodiment, the power supply control unit 130 is provided in the power supply path from the electric device power supply unit 120 to the electric device 110. The switch 132 is opened and closed to turn the power supply on and off. The switch 132 is turned on (closed) and self-holds on (closed) when a current flows from the electric device power supply unit 120. In order to turn off the switch 132, an operation of a manual operation unit (not shown) is used.

制御用電源部１４０は、環境発電素子１４１と、この環境発電素子１４１により発電された電圧を上記電源供給制御部１３０が動作可能な電圧まで昇圧する昇圧回路１４２とを含むものである。電源供給制御部１３０は、昇圧回路１４２から出力される電力により動作するもので、この電力の電圧が所定値以上の場合に動作可能となる。 The control power supply unit 140 includes an energy harvesting element 141 and a booster circuit 142 that boosts the voltage generated by the energy harvesting element 141 to a voltage at which the power supply control unit 130 can operate. The power supply control unit 130 operates by the electric power output from the booster circuit 142, and can operate when the voltage of this electric power is equal to or more than a predetermined value.

環境発電素子１４１は、人が電気機器１１０の電源をオンと使用する場合に発電がなされるようにするため、熱（体温）や圧力（押し付ける力）により発電を行う素子であることが好適である。電気機器１１０がテレビやパーソナルコンピュータ等である場合には、例えば、筐体表面の適宜な位置に指または手を当てる部分に、直接に環境発電素子１４１を配置するか、パネルを配置しこのパネルの裏に環境発電素子１４１を配置する構成を採用できる。また、電気機器１１０が掃除機などの家電製品等である場合には、グリップなどの手で握る部分に環境発電素子１４１を直接またはパネルなどを介して間接に配置する構成を採用できる。 The energy harvesting element 141 is preferably an element that generates power by heat (body temperature) or pressure (pressing force) so that power can be generated when a person turns on and uses the power of the electric device 110. is there. When the electric device 110 is a television, a personal computer, or the like, for example, the energy harvesting element 141 is directly placed on a portion of the housing surface where a finger or a hand is placed at an appropriate position, or a panel is placed and the panel is placed. A configuration in which the energy harvesting element 141 is arranged behind the surface can be adopted. Further, when the electric device 110 is a home electric appliance such as a vacuum cleaner, a configuration can be adopted in which the energy harvesting element 141 is directly or indirectly arranged on a portion to be gripped by a hand such as a grip or the like via a panel or the like.

以上のように構成された電気機器システム１００は、以下のように動作する。電気機器１１０を起動させるために、操作者は環境発電素子１４１が配置された部位に手または指を当てるか押し当てるかする。すると、環境発電素子１４１による発電が行われ、所定電位が発生される。この所定電位は昇圧回路１４２によって電源供給制御部１３０が動作可能な電圧まで昇圧される。この昇圧回路１４２には、特願２０１９−２９６５に記載のＤＣ／ＤＣコンバータを採用することができる。 The electrical equipment system 100 configured as described above operates as follows. In order to activate the electric device 110, the operator puts his or her hand or finger on the portion where the energy harvesting element 141 is arranged. Then, the energy harvesting element 141 generates power, and a predetermined potential is generated. This predetermined potential is boosted to a voltage at which the power supply control unit 130 can operate by the booster circuit 142. The DC / DC converter described in Japanese Patent Application No. 2019-2965 can be adopted for the booster circuit 142.

昇圧回路１４２の出力は、電源供給制御部１３０へ与えられており、電源供給制御部１３０が動作可能な電圧であるから、電源供給制御部１３０が動作を開始し、スイッチ１３２をオン（閉成）とする。この結果、電気機器１１０へ電気機器電源部１２０から電力供給がなされ、電気機器１１０は稼働状態となる。このように第１の実施形態によれば、電気機器１１０を使用したいときに電気機器１１０へ電力供給がなされるようになり、環境発電の電力が常時消費される問題点を回避できる。 Since the output of the booster circuit 142 is given to the power supply control unit 130 and is a voltage at which the power supply control unit 130 can operate, the power supply control unit 130 starts operation and turns on (closes) the switch 132. ). As a result, electric power is supplied to the electric device 110 from the electric device power supply unit 120, and the electric device 110 is put into an operating state. As described above, according to the first embodiment, the electric power is supplied to the electric device 110 when the electric device 110 is desired to be used, and the problem that the electric power of the energy harvesting is constantly consumed can be avoided.

図２に、第２の実施形態の電源制御装置３０を有する電気機器システム２００を示す。この電気機器システム２００は、生体認証装置２５０を備えている。この電気機器システム２００は、所定機能及び／または所定処理を行う電気機器２１０と、上記電気機器２１０の電源を供給する電気機器電源部２２０とを備える。具体的には、電気機器システム２００は、第１の実施形態と同じく、テレビや掃除機などの家電製品、或いはパーソナルコンピュータ等の電子機器であっても良いが、所定の個人のみが使用できるパーソナルコンピュータやＡＴＭ（現金自動預け払い機）など、更には自動車など何らかのときに電気電源で動作する装置とすることができる。電気機器２１０は、上記パーソナルコンピュータやＡＴＭ、更には自動車の機能を実現する殆どの主要部分であり、電源部を除いた構成部分である。そして、上記電源部は電気機器電源部２２０を構成し、電気機器２１０の電力を出力する。 FIG. 2 shows an electrical equipment system 200 having the power supply control device 30 of the second embodiment. The electrical equipment system 200 includes a biometric authentication device 250. The electric device system 200 includes an electric device 210 that performs a predetermined function and / or a predetermined process, and an electric device power supply unit 220 that supplies power to the electric device 210. Specifically, the electric device system 200 may be a home appliance such as a television or a vacuum cleaner, or an electronic device such as a personal computer, as in the first embodiment, but is a personal computer that can be used only by a predetermined individual. It can be a computer, an ATM (automatic cash deposit / payment machine), or a device that operates with an electric power source at some time such as an automobile. The electric device 210 is most of the main parts that realize the functions of the personal computer, the ATM, and the automobile, and is a component part excluding the power supply part. Then, the power supply unit constitutes the electric device power supply unit 220, and outputs the electric power of the electric device 210.

本実施形態では、電気機器システム２００に、電源供給制御部２３０と制御用電源部２４０とが備えられている。上記電源供給制御部２３０は、上記制御用電源部２４０から動作可能な電圧が与えられ、且つ上記生体認証装置２５０が上記利用許可信号を出力した場合に、上記電気機器２１０への電源供給をオフからオンへと切換制御するものである。 In the present embodiment, the electrical equipment system 200 is provided with a power supply control unit 230 and a control power supply unit 240. The power supply control unit 230 turns off the power supply to the electric device 210 when an operable voltage is given from the control power supply unit 240 and the biometric authentication device 250 outputs the use permission signal. It controls switching from to on.

この実施形態では、電気機器電源部２２０から上記電気機器２１０への電源供給経路に設けられているスイッチ２３２を開閉して電源供給をオンオフする。このスイッチ２３２は、オン（閉成）となって電気機器電源部２２０からの電流が流れることによりオン（閉成）を自己保持する。このスイッチ２３２をオフとするためには、図示しない手動操作部の操作によるか、上記利用許可信号が得られない時間が所定時間となったときに、上記電源供給制御部２３０がスイッチ２３２を開放して電源供給をオフするようにしても良い。 In this embodiment, the switch 232 provided in the power supply path from the electric device power supply unit 220 to the electric device 210 is opened and closed to turn the power supply on and off. The switch 232 is turned on (closed) and self-holds on (closed) when a current flows from the electric device power supply unit 220. In order to turn off the switch 232, the power supply control unit 230 opens the switch 232 by operating a manual operation unit (not shown) or when the time during which the use permission signal cannot be obtained reaches a predetermined time. You may turn off the power supply.

制御用電源部２４０は、環境発電素子２４１と、この環境発電素子２４１により発電された電圧を制御用電源部から供給される電源により動作可能な電圧まで昇圧する昇圧回路２４２とを含むものである。電源供給制御部２３０は、昇圧回路２４２から出力される電力により動作するもので、この電力の電圧が所定値以上の場合に動作可能となる。この昇圧回路２４２には、特願２０１９−２９６５に記載のＤＣ／ＤＣコンバータを採用することができる。 The control power supply unit 240 includes an energy harvesting element 241 and a booster circuit 242 that boosts the voltage generated by the energy harvesting element 241 to a voltage that can be operated by the power supply supplied from the control power supply unit. The power supply control unit 230 operates by the electric power output from the booster circuit 242, and can operate when the voltage of this electric power is equal to or more than a predetermined value. The DC / DC converter described in Japanese Patent Application No. 2019-2965 can be adopted for the booster circuit 242.

本実施形態では、生体認証装置２５０と上記電源供給制御部２３０が制御用電源部２４０から供給される電源により動作するので、生体認証装置２５０が動作可能となる電圧を出力電圧Ｃとし、上記電源供給制御部２３０が動作可能となる電圧を出力電圧Ａとしたとき、昇圧回路２４２は、昇圧によって図３により示した出力電圧Ａを作り出して生体認証装置２５０へ与え、昇圧によって図３により示した出力電圧Ａを作り出して電源供給制御部２３０へ与える構成とすることができる。図３の例では、出力電圧Ａ＞出力電圧Ｂ＞出力電圧Ｃとなっており、出力電圧Ｂへの昇圧を行い出力電圧Ｂの出力が可能であるが、出力電圧Ｂは用いない構成とすることができる。または、出力電圧Ｃへの昇圧を行い出力電圧Ｃを出力可能な昇圧回路と出力電圧Ａへの昇圧を行い出力電圧Ａを出力可能な昇圧回路とによる、２つの昇圧回路を用いても良い。即ち、制御用電源部２４０は、上記環境発電素子２４１により発電された電圧を上記電源供給制御部２３０が動作可能な電圧まで昇圧する第１の昇圧回路と、上記環境発電素子２４１により発電された電圧を上記生体認証装置２５０が動作可能な電圧まで昇圧する第２の昇圧回路とを備える構成としても良い。 In the present embodiment, since the biometric authentication device 250 and the power supply control unit 230 are operated by the power supply supplied from the control power supply unit 240, the voltage at which the biometric authentication device 250 can operate is set as the output voltage C, and the power supply is described. When the voltage at which the supply control unit 230 can operate is set to the output voltage A, the booster circuit 242 creates the output voltage A shown in FIG. 3 by boosting and gives it to the biometric authentication device 250, and shows it by boosting in FIG. The output voltage A can be created and given to the power supply control unit 230. In the example of FIG. 3, output voltage A> output voltage B> output voltage C, and the output voltage B can be output by boosting the output voltage B, but the output voltage B is not used. be able to. Alternatively, two booster circuits may be used, which are a booster circuit capable of boosting the output voltage C and outputting the output voltage C and a booster circuit capable of boosting the output voltage A and outputting the output voltage A. That is, the control power supply unit 240 is generated by the first booster circuit that boosts the voltage generated by the environmental power generation element 241 to a voltage at which the power supply control unit 230 can operate, and the environmental power generation element 241. The configuration may include a second booster circuit that boosts the voltage to a voltage at which the biometric authentication device 250 can operate.

生体認証装置２５０は、上記の通り制御用電源部２４０から供給される電源により動作し、生体認証機能を行って特定人の生体認証した場合に利用許可信号を出力する。上記生体認証装置２５０は、図４に示すように静電容量式指紋センサ２５１を含むものとすることができる。上記生体認証装置２５０の静電容量式指紋センサ２５１は、指６１の腹を接触させるパネル部２５２を有し、上記パネル部２５２の直下に設けられた複数の電極２５３により電荷を検出する。即ち、指６１の腹における指紋によって生じる凹凸により、複数の電極２５３中の対向電極から指表面までの距離が異なり、パネル部２５２と電極との間に生じる電荷量の大きさが上記距離に対応して異なるものとなる。この電荷量を検出して、指紋検出を行う。斯くして、パネル部２５２の表面に接触した指６１の腹の指紋が読み取られ、この読み取られた指紋データにより生体認証を行うものである。 The biometric authentication device 250 operates by the power supply supplied from the control power supply unit 240 as described above, performs a biometric authentication function, and outputs a usage permission signal when biometric authentication of a specific person is performed. The biometric authentication device 250 may include a capacitive fingerprint sensor 251 as shown in FIG. The capacitive fingerprint sensor 251 of the biometric authentication device 250 has a panel portion 252 that contacts the pad of a finger 61, and detects an electric charge by a plurality of electrodes 253 provided directly below the panel portion 252. That is, the distance from the counter electrode in the plurality of electrodes 253 to the finger surface differs due to the unevenness generated by the fingerprint on the pad of the finger 61, and the magnitude of the amount of charge generated between the panel portion 252 and the electrode corresponds to the above distance. And will be different. Fingerprint detection is performed by detecting this amount of electric charge. Thus, the fingerprint of the pad of the finger 61 in contact with the surface of the panel portion 252 is read, and biometric authentication is performed using the read fingerprint data.

生体認証装置２５０は、図４に示す認証部２５８を有しており例えば、図５に示される構成を有する。即ち、主メモリ２１に格納されているプログラム及びデータを用いて指紋認証を行うＣＰＵ２０が、各部を統括制御する構成を有している。ＣＰＵ２０には、バス２２を介して、外部記憶インタフェース２３、センサインタフェース２４、表示インタフェース２５、ネットワークインタフェース２６が接続されている。 The biometric authentication device 250 has the authentication unit 258 shown in FIG. 4, and has, for example, the configuration shown in FIG. That is, the CPU 20 that performs fingerprint authentication using the program and data stored in the main memory 21 has a configuration in which each unit is collectively controlled. An external storage interface 23, a sensor interface 24, a display interface 25, and a network interface 26 are connected to the CPU 20 via a bus 22.

外部記憶インタフェース２３には、外部記憶装置３３が接続されている。外部記憶装置３３には、この電気機器２１０の使用が許される人の指紋データや指紋認証用プログラムなどが記憶されている。センサインタフェース２４には、静電容量式指紋センサ３４が接続されている。表示インタフェース２５には、表示装置３５が接続されている。表示装置３５はＬＥＤなどの小さなディスプレイを有するもので、認証結果について「この機器の使用が許可されました。」や「この機器の使用はできません。」などが表示される。ネットワークインタフェース２６には、ネットワーク回線３６が接続されており、このネットワーク回線３６を介してこの電気機器システム２００を管理するサーバなどから定期的に或いは不定期で、この電気機器２１０の使用が許される人の指紋データの更新データや指紋認証用プログラムの更新プログラムなどのダウンロードを行い、外部記憶装置３３の内容の更新が行われる。 An external storage device 33 is connected to the external storage interface 23. The external storage device 33 stores fingerprint data of a person who is permitted to use the electric device 210, a fingerprint authentication program, and the like. A capacitive fingerprint sensor 34 is connected to the sensor interface 24. A display device 35 is connected to the display interface 25. The display device 35 has a small display such as an LED, and the authentication result such as "The use of this device is permitted" or "The use of this device is not possible" is displayed. A network line 36 is connected to the network interface 26, and the use of the electric device 210 is permitted periodically or irregularly from a server or the like that manages the electric device system 200 via the network line 36. The contents of the external storage device 33 are updated by downloading the update data of the human fingerprint data and the update program of the fingerprint authentication program.

以上のように構成された電気機器システム２００は、図６に示すフローチャートに沿って処理を行うので、このフローチャートに基づき動作説明を行う。制御用電源部２４０は（特に、環境発電素子２４１は）、指６１がパネル部２５２へ触れるのを待ち(STEP1)、指６１が触れたかを検出する(STEP2)。STEP2においてＮＯとなると、STEP1へ戻る。STEP2においてＹＥＳとなると、環境発電素子２４１による発電、昇圧回路２４２による昇圧を行って生体認証装置２５０への給電が行われる(STEP3)。更に、STEP3では、生体認証装置２５０が認証を行い、次のSTEP4では、認証できたか検出を行う。 Since the electrical equipment system 200 configured as described above performs processing according to the flowchart shown in FIG. 6, the operation will be described based on this flowchart. The control power supply unit 240 (particularly, the energy harvesting element 241) waits for the finger 61 to touch the panel unit 252 (STEP1), and detects whether the finger 61 has touched it (STEP2). If NO in STEP2, it returns to STEP1. If YES in STEP2, power is generated by the energy harvesting element 241 and boosted by the booster circuit 242 to supply power to the biometric authentication device 250 (STEP3). Further, in STEP3, the biometric authentication device 250 authenticates, and in the next STEP4, it detects whether the authentication is successful.

STEP4においてＮＯへ分岐すると、表示装置３５に「この機器の使用はできません。」などの表示を行い(STEP5)、処理を終了する。STEP4においてＹＥＳへ分岐すると、上記制御部電源部２４０から動作可能な電圧が与えられ、且つ上記生体認証装置２５０が上記利用許可信号を出力しているので、電源供給制御部２３０は、上記電気機器２１０への電源供給をオフからオンへと切換制御することにより、電気機器２１０を使用可能状態とする(STEP6)。このSTEP6においては、表示装置３５に「この機器の使用が許可されました。」などの表示を行っても良い。STEP6の以降には電気機器２１０の使用が行われ、電気機器２１０のオフ操作がなれることにより(STEP7)、処理を終了する。 When branching to NO in STEP4, a display such as "This device cannot be used" is displayed on the display device 35 (STEP5), and the process ends. When branching to YES in STEP4, an operable voltage is given from the control unit power supply unit 240, and the biometric authentication device 250 outputs the use permission signal. Therefore, the power supply control unit 230 uses the electric device. By switching and controlling the power supply to the 210 from off to on, the electric device 210 is put into a usable state (STEP 6). In this STEP 6, the display device 35 may display a message such as "The use of this device is permitted." After STEP6, the electric device 210 is used, and when the electric device 210 can be turned off (STEP7), the process ends.

以上のように本実施形態では、生体認証によって電気機器２１０の使用許可を受けるための動作が生体認証装置２５０への給電処理へとつながるので、使用しないときには全く電力を消費することがなく低コストでセキュリティの高いシステム運用が可能である。 As described above, in the present embodiment, since the operation for obtaining the license to use the electric device 210 by biometric authentication leads to the power supply processing to the biometric authentication device 250, no power is consumed at all when not in use and the cost is low. It is possible to operate a highly secure system.

１０、３０ 電源制御装置 ２０ ＣＰＵ
２１ 主メモリ ２２ バス
２３ 外部記憶インタフェース ２４ センサインタフェース
２５ 表示インタフェース ２６ ネットワークインタフェース
３３ 外部記憶装置 ３５ 表示装置
３６ ネットワーク回線 ６１ 指
１００ 電気機器システム １１０ 電気機器
１２０ 電気機器電源部 １３０ 電源供給制御部
１３２ スイッチ １４０ 制御用電源部
１４１ 環境発電素子 １４２ 昇圧回路
２００ 電気機器システム ２１０ 電気機器
２２０ 電気機器電源部 ２３０ 電源供給制御部
２３２ スイッチ ２４０ 制御用電源部
２４１ 環境発電素子 ２４２ 昇圧回路
２５０ 生体認証装置 ２５１ 静電容量式指紋センサ
２５２ パネル部 ２５３ 電極
２５８ 認証部 10, 30 Power control unit 20 CPU
21 Main memory 22 Bus 23 External storage interface 24 Sensor interface 25 Display interface 26 Network interface 33 External storage device 35 Display device 36 Network line 61 Finger 100 Electrical equipment system 110 Electrical equipment 120 Electrical equipment power supply 130 Power supply control 132 Switch 140 Control power supply 141 Environmental power generation element 142 Booster circuit 200 Electrical equipment system 210 Electrical equipment 220 Electrical equipment power supply unit 230 Power supply control unit 232 Switch 240 Control power supply unit 241 Environmental power generation element 242 Booster circuit 250 Biometric authentication device 251 Capacitance Type fingerprint sensor 252 panel part 253 electrode 258 certification part

Claims (5)

所定機能及び／または所定処理を行う電気機器と、前記電気機器の電源を供給する電気機器電源部とを備える電気機器システムの電源制御を行う電源制御装置において、
前記電気機器電源部から前記電気機器への電源供給をオンオフする電源供給制御部と、
環境発電素子と、この環境発電素子により発電された電圧を前記電源供給制御部が動作可能な電圧まで昇圧する昇圧回路と、を含む制御用電源部と、
を具備し、
前記電源供給制御部は、前記制御用電源部から動作可能な電圧が与えられた場合に、前記電気機器への電源供給をオフからオンへと切換制御することを特徴とする電源制御装置。 In a power supply control device that controls the power supply of an electric device system including an electric device that performs a predetermined function and / or a predetermined process and an electric device power supply unit that supplies power to the electric device.
A power supply control unit that turns on / off the power supply from the electric device power supply unit to the electric device, and a power supply control unit.
A control power supply unit including an energy harvesting element and a booster circuit that boosts the voltage generated by the energy harvesting element to a voltage at which the power supply control unit can operate.
Equipped with
The power supply control unit is a power supply control device, characterized in that, when an operable voltage is applied from the control power supply unit, the power supply to the electric device is switched and controlled from off to on. 制御用電源部から供給される電源により動作し、生体認証機能を行って特定人の生体認証した場合に利用許可信号を出力する生体認証装置を有し、
前記電源供給制御部は、前記制御用電源部から動作可能な電圧が与えられ、且つ前記生体認証装置が前記利用許可信号を出力した場合に、前記電気機器への電源供給をオフからオンへと切換制御することを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。 It has a biometric authentication device that operates by the power supply supplied from the control power supply unit, performs a biometric authentication function, and outputs a usage permission signal when biometric authentication of a specific person is performed.
The power supply control unit switches the power supply to the electric device from off to on when an operable voltage is applied from the control power supply unit and the biometric authentication device outputs the use permission signal. The power supply control device according to claim 1, wherein switching control is performed. 前記制御用電源部は、前記環境発電素子により発電された電圧を前記電源供給制御部が動作可能な電圧まで昇圧する第１の昇圧回路と、前記環境発電素子により発電された電圧を前記生体認証装置が動作可能な電圧まで昇圧する第２の昇圧回路とを備えることを特徴とする請求項２に記載の電源制御装置。 The control power supply unit has a first booster circuit that boosts the voltage generated by the environmental power generation element to a voltage at which the power supply control unit can operate, and the biometric authentication of the voltage generated by the environmental power generation element. The power supply control device according to claim 2, further comprising a second booster circuit that boosts the device to a voltage at which it can operate. 前記生体認証装置は、指の腹を接触させるパネル部を有し、前記パネル部に接触した指の腹の指紋により生体認証を行うものであり、
前記環境発電素子は、熱発電素子であり、前記パネル部に接触した指による熱を得て発電を行うものであることを特徴とする請求項２または３に記載の電源制御装置。 The biometric authentication device has a panel portion that comes into contact with the pad of the finger, and biometric authentication is performed by the fingerprint of the pad of the finger that comes into contact with the panel portion.
The power supply control device according to claim 2 or 3, wherein the energy harvesting element is a thermoelectric power generation element and generates heat by obtaining heat from a finger in contact with the panel portion. 前記生体認証装置は、静電容量式指紋センサを含むものであることを特徴とする請求項４に記載の電源制御装置。 The power supply control device according to claim 4, wherein the biometric authentication device includes a capacitive fingerprint sensor.
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