JP2000201442A - 非接触電力伝送を受ける非接触ｉｃカ―ド - Google Patents
非接触電力伝送を受ける非接触ｉｃカ―ドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄い小型構造のＩＣカードに必要な電力の非
接触給電を効率よく受けることができる。 【解決手段】 給電部２０の給電コイル２２と対向して
カード基板に配置される複数の受電コイル１１が基板に
垂直方向の磁束の流れを受け、この電磁誘導により生じ
る電流を受電コイル１１と並列の発振コンデンサ１２で
発振し、整流ダイオード１３と平滑コンデンサ１４とで
整流してＩＣ回路１８に出力し、二次電池１５はスイッ
チ１７と直列接続で整流電流を受け、ＩＣ回路１８は通
信用アンテナ１６を接続し、通信用アンテナ１６からの
データ入力と所定電圧の整流電流を受けた場合のみスイ
ッチ１７を制御してオン状態とし、二次電池１５を整流
電流およびＩＣ回路１８に接続する。コイル１１、２２
を挟む軟磁性体１９、２３を備え、隣接する一組が互い
に逆方向に磁束の流れを得る回路接続を構成する。
接触給電を効率よく受けることができる。 【解決手段】 給電部２０の給電コイル２２と対向して
カード基板に配置される複数の受電コイル１１が基板に
垂直方向の磁束の流れを受け、この電磁誘導により生じ
る電流を受電コイル１１と並列の発振コンデンサ１２で
発振し、整流ダイオード１３と平滑コンデンサ１４とで
整流してＩＣ回路１８に出力し、二次電池１５はスイッ
チ１７と直列接続で整流電流を受け、ＩＣ回路１８は通
信用アンテナ１６を接続し、通信用アンテナ１６からの
データ入力と所定電圧の整流電流を受けた場合のみスイ
ッチ１７を制御してオン状態とし、二次電池１５を整流
電流およびＩＣ回路１８に接続する。コイル１１、２２
を挟む軟磁性体１９、２３を備え、隣接する一組が互い
に逆方向に磁束の流れを得る回路接続を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ・信号を非
接触で授受する一方、複数の給電コイルを備える給電部
から非接触電力伝送を受ける非接触ＩＣカードに関し、
特に、薄く小型の構造で必要な電力の非接触給電を効率
よく受けることができる非接触ＩＣカードに関する。
接触で授受する一方、複数の給電コイルを備える給電部
から非接触電力伝送を受ける非接触ＩＣカードに関し、
特に、薄く小型の構造で必要な電力の非接触給電を効率
よく受けることができる非接触ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の非接触電力伝送を受ける
非接触ＩＣカードでは、ＩＣカードの外部から高周波を
受けてこれを整流し、ＩＣカード内部の回路起動および
信号受信に対する応答のための電力に変換しているが、
この電力変換のためにデータ通信用の空芯コイルまたは
磁芯入りコイルが利用されている。
非接触ＩＣカードでは、ＩＣカードの外部から高周波を
受けてこれを整流し、ＩＣカード内部の回路起動および
信号受信に対する応答のための電力に変換しているが、
この電力変換のためにデータ通信用の空芯コイルまたは
磁芯入りコイルが利用されている。
【０００３】このような非接触ＩＣカードでは、電磁誘
導のための磁束がＩＣカードを透過するために、非接触
の電力伝送としては伝送効率が悪く、特に金属のような
磁力に影響あるものの存在を近傍から遠ざける必要があ
った。
導のための磁束がＩＣカードを透過するために、非接触
の電力伝送としては伝送効率が悪く、特に金属のような
磁力に影響あるものの存在を近傍から遠ざける必要があ
った。
【０００４】一方、近年では、ＩＣカードの多機能化が
進み、消費電力の増加傾向が見られる。このため、ＩＣ
カードの内部に充電式の電池を備え、この電池を充電す
るために通信用回路への給電とは別に接点を設け、外部
の充電器から充電するものもある。
進み、消費電力の増加傾向が見られる。このため、ＩＣ
カードの内部に充電式の電池を備え、この電池を充電す
るために通信用回路への給電とは別に接点を設け、外部
の充電器から充電するものもある。
【０００５】しかし、接点を介しての充電では汚れなど
による接点の接触不良が原因で充電が不完全な充電とな
る恐れがあり、非接触により十分大きな電力を伝送でき
ることが望まれている。
による接点の接触不良が原因で充電が不完全な充電とな
る恐れがあり、非接触により十分大きな電力を伝送でき
ることが望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の非接触
電力伝送を受ける非接触ＩＣカードでは、小さな電力し
か受けられず、充電式電池を非接触では充電できないと
いう問題点がある。
電力伝送を受ける非接触ＩＣカードでは、小さな電力し
か受けられず、充電式電池を非接触では充電できないと
いう問題点がある。
【０００７】その理由は、非接触の電力伝送の場合、給
電側に電波法などによる規制があって送信電力に限度が
ある一方、給電を受けるＩＣカードが薄く狭い空間に電
力伝送を受ける受電コイルを備える必要があるので、従
来の大電力用の電磁コイルでは寸法の関係で用いること
はできず、また従来の通信用コイルでは電力不足なので
別に受電用コイルを設けるにしても、充電に必要な電力
を得るため巻回数が多くなるので大きさおよび巻線抵抗
の増加は避けられないからである。
電側に電波法などによる規制があって送信電力に限度が
ある一方、給電を受けるＩＣカードが薄く狭い空間に電
力伝送を受ける受電コイルを備える必要があるので、従
来の大電力用の電磁コイルでは寸法の関係で用いること
はできず、また従来の通信用コイルでは電力不足なので
別に受電用コイルを設けるにしても、充電に必要な電力
を得るため巻回数が多くなるので大きさおよび巻線抵抗
の増加は避けられないからである。
【０００８】本発明の課題は、上記問題点を解決し、薄
く小型の構造で必要な電力の非接触給電を効率よく受け
ることができる非接触ＩＣカードを提供することであ
る。
く小型の構造で必要な電力の非接触給電を効率よく受け
ることができる非接触ＩＣカードを提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による非接触電力
伝送を受ける非接触ＩＣカードは、データ・信号を非接
触で授受する一方、同一平面に配置すると共にこの平面
に垂直面に磁束の流れを生じる複数の給電コイルを備え
る給電部から非接触電力伝送を受ける手段として、デー
タ・信号を非接触で授受する通信用アンテナに加え、空
隙を介して対向する給電コイルとの間に電磁誘導を生じ
る複数の受電コイルを備え、受電の際には給電コイルか
ら非接触で電磁誘導による給電を受けている。この受電
コイルは電磁誘導により受ける磁束の流れが隣接するも
の同士で相互に逆となる回路接続を有すると共に、少な
くとも一つの受電コイルで前記給電コイルと対面する側
と反対側の面を覆う配置の軟磁性体を更に備えている。
伝送を受ける非接触ＩＣカードは、データ・信号を非接
触で授受する一方、同一平面に配置すると共にこの平面
に垂直面に磁束の流れを生じる複数の給電コイルを備え
る給電部から非接触電力伝送を受ける手段として、デー
タ・信号を非接触で授受する通信用アンテナに加え、空
隙を介して対向する給電コイルとの間に電磁誘導を生じ
る複数の受電コイルを備え、受電の際には給電コイルか
ら非接触で電磁誘導による給電を受けている。この受電
コイルは電磁誘導により受ける磁束の流れが隣接するも
の同士で相互に逆となる回路接続を有すると共に、少な
くとも一つの受電コイルで前記給電コイルと対面する側
と反対側の面を覆う配置の軟磁性体を更に備えている。
【００１０】この構成により、受電コイルを通過する磁
束の流れが纏まり、特に、軟磁性体により磁束の漏れが
防止されるので小型な受電コイルで大きな電力を効率よ
く受電することができる。
束の流れが纏まり、特に、軟磁性体により磁束の漏れが
防止されるので小型な受電コイルで大きな電力を効率よ
く受電することができる。
【００１１】また、このように大きな電力を受電できる
ので、本発明による非接触ＩＣカードは、受電コイルに
より非接触で受ける高周波電力を電流に整流する整流回
路を備え、この整流回路から受ける電流により充電を受
ける二次電池を備えることができる。
ので、本発明による非接触ＩＣカードは、受電コイルに
より非接触で受ける高周波電力を電流に整流する整流回
路を備え、この整流回路から受ける電流により充電を受
ける二次電池を備えることができる。
【００１２】更に、本発明による非接触ＩＣカードは、
二次電池を整流回路に接続して充電回路を形成すると共
にＩＣカードの所定の機能を行うＩＣ回路に接続して給
電回路を形成するするスイッチと、このスイッチを制御
して、一方では整流回路の整流電流を検出した際に充電
回路を閉成し、他方ではデータ・信号を授受した際に給
電回路を閉成する制御回路とを備えている。この構成に
より、受電電力を効率よく使用することができる。
二次電池を整流回路に接続して充電回路を形成すると共
にＩＣカードの所定の機能を行うＩＣ回路に接続して給
電回路を形成するするスイッチと、このスイッチを制御
して、一方では整流回路の整流電流を検出した際に充電
回路を閉成し、他方ではデータ・信号を授受した際に給
電回路を閉成する制御回路とを備えている。この構成に
より、受電電力を効率よく使用することができる。
【００１３】上記ＩＣカードにおける電力伝送には、例
えば、本願と同一の出願人が出願した特開平７−２３１
５８６号公報に記載されているコードレスパワーステー
ションがある。
えば、本願と同一の出願人が出願した特開平７−２３１
５８６号公報に記載されているコードレスパワーステー
ションがある。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１５】図１は本発明における実施の一形態を示す
機能ブロック図および給電側の一形態を示す機能ブロッ
ク図である。
機能ブロック図および給電側の一形態を示す機能ブロッ
ク図である。
【００１６】図１に示されるＩＣカード１０は、給電部
２０から給電を受ける。ＩＣカード１０は、給電を受け
る受電コイル１１および共振コンデンサ１２により構成
される受電回路と、整流ダイオード１３および平滑コン
デンサ１４により構成される整流回路と、充電式である
二次電池１７と、通信用アンテナ１６、二次電池１７を
接続するスイッチ１７およびスイッチ制御機能を有する
ＩＣ回路１５とにより構成される。また、図示されてい
る給電部２０は多周波発振電源２１およびこれと直列接
続される給電コイル２２とを有している。
２０から給電を受ける。ＩＣカード１０は、給電を受け
る受電コイル１１および共振コンデンサ１２により構成
される受電回路と、整流ダイオード１３および平滑コン
デンサ１４により構成される整流回路と、充電式である
二次電池１７と、通信用アンテナ１６、二次電池１７を
接続するスイッチ１７およびスイッチ制御機能を有する
ＩＣ回路１５とにより構成される。また、図示されてい
る給電部２０は多周波発振電源２１およびこれと直列接
続される給電コイル２２とを有している。
【００１７】次に、各構成要素について説明する。
【００１８】まず、受電コイル１１および給電コイル２
２それぞれには、図１に示されているような軟磁性体１
９、２３それぞれが密着して備えられ、電磁誘導効率を
向上させることにより二次電池１５を更に十分に充電で
きる構成を有している。詳細は後に図面を参照して説明
する。
２それぞれには、図１に示されているような軟磁性体１
９、２３それぞれが密着して備えられ、電磁誘導効率を
向上させることにより二次電池１５を更に十分に充電で
きる構成を有している。詳細は後に図面を参照して説明
する。
【００１９】整流ダイオード１３および平滑コンデンサ
１４により構成される整流回路は一般の整流回路であ
り、受電コイル１１および発信コンデンサ１２で生じた
多周波電流を整流してスイッチ１７およびＩＣ回路１８
に供給する。二次電池１５はスイッチ１７と直列接続さ
れ、ＩＣ回路１８の制御を受けて整流回路から整流電流
を受電する一方、整流電流がない場合には電力をＩＣ回
路１８へ供給する。
１４により構成される整流回路は一般の整流回路であ
り、受電コイル１１および発信コンデンサ１２で生じた
多周波電流を整流してスイッチ１７およびＩＣ回路１８
に供給する。二次電池１５はスイッチ１７と直列接続さ
れ、ＩＣ回路１８の制御を受けて整流回路から整流電流
を受電する一方、整流電流がない場合には電力をＩＣ回
路１８へ供給する。
【００２０】通信用アンテナ１６はＩＣ回路１８と接続
し図示されない外部のアンテナからデータ・信号を授受
する。スイッチ１７は直列接続する二次電池１５を、Ｉ
Ｃ回路１８に接続する上記整流回路の出力に接続する。
ＩＣ回路１８は、通信用アンテナ１６を接続してカード
に必要な機能を発揮する回路に加え、スイッチ１７の制
御を行なう。
し図示されない外部のアンテナからデータ・信号を授受
する。スイッチ１７は直列接続する二次電池１５を、Ｉ
Ｃ回路１８に接続する上記整流回路の出力に接続する。
ＩＣ回路１８は、通信用アンテナ１６を接続してカード
に必要な機能を発揮する回路に加え、スイッチ１７の制
御を行なう。
【００２１】次に、図２に図１を併せ参照してＩＣ回路
１８がスイッチ１７を制御するスイッチ制御について説
明する。まず、スイッチ制御により、スイッチ１７はス
イッチオフ（手順Ｓ１）した状態であるものとする。
１８がスイッチ１７を制御するスイッチ制御について説
明する。まず、スイッチ制御により、スイッチ１７はス
イッチオフ（手順Ｓ１）した状態であるものとする。
【００２２】次に、ＩＣ回路１８が通信用アンテナ１６
からデータ・信号受け（手順Ｓ２のＹＥＳ）の際には、
スイッチ制御によりスイッチ１７がオンになる（手順Ｓ
３）ので二次電池１５が上記整流回路の出力およびＩＣ
回路１８に接続してＩＣ回路１８に電流供給（手順Ｓ
４）を開始するが、勿論、整流ダイオード１３により平
滑コンデンサ１４の充電以外に整流回路に対する給電は
ない。また、手順Ｓ２が「ＹＥＳ」でデータを受信中で
は、手順Ｓ４はこの手順Ｓ２へ戻りスイッチオンの状態
が継続する。
からデータ・信号受け（手順Ｓ２のＹＥＳ）の際には、
スイッチ制御によりスイッチ１７がオンになる（手順Ｓ
３）ので二次電池１５が上記整流回路の出力およびＩＣ
回路１８に接続してＩＣ回路１８に電流供給（手順Ｓ
４）を開始するが、勿論、整流ダイオード１３により平
滑コンデンサ１４の充電以外に整流回路に対する給電は
ない。また、手順Ｓ２が「ＹＥＳ」でデータを受信中で
は、手順Ｓ４はこの手順Ｓ２へ戻りスイッチオンの状態
が継続する。
【００２３】次に、上記手順Ｓ２が「ＮＯ」でＩＣ回路
１８が整流回路からの整流電流受け（手順Ｓ１１のＹＥ
Ｓ）の受電状態になった際には、ＩＺ回路１８が整流電
圧をチェック（手順Ｓ１２）し、この手順Ｓ１２が「Ｙ
ＥＳ」で充電可能な所定の電圧に達した際にスイッチ制
御によりスイッチ１７がオン（手順Ｓ１３）となるので
二次電池１５が上記整流回路の出力に接続して充電を開
始する。この場合、ＩＣ回路１８にも整流電流が給電さ
れ、ＩＣ回路１８により充電は監視される。また、整流
電流を受電中でも上記手順Ｓ２が「ＹＥＳ」でデータ受
信した場合には整流電流がＩＣ回路１８にも供給される
一方、上記手順Ｓ２が「ＮＯ」でデータ受信が消滅した
場合には充電機能が回復するように制御される。
１８が整流回路からの整流電流受け（手順Ｓ１１のＹＥ
Ｓ）の受電状態になった際には、ＩＺ回路１８が整流電
圧をチェック（手順Ｓ１２）し、この手順Ｓ１２が「Ｙ
ＥＳ」で充電可能な所定の電圧に達した際にスイッチ制
御によりスイッチ１７がオン（手順Ｓ１３）となるので
二次電池１５が上記整流回路の出力に接続して充電を開
始する。この場合、ＩＣ回路１８にも整流電流が給電さ
れ、ＩＣ回路１８により充電は監視される。また、整流
電流を受電中でも上記手順Ｓ２が「ＹＥＳ」でデータ受
信した場合には整流電流がＩＣ回路１８にも供給される
一方、上記手順Ｓ２が「ＮＯ」でデータ受信が消滅した
場合には充電機能が回復するように制御される。
【００２４】従って、上記手順Ｓ１３で二次電池１５を
充電中の場合とは、上記手順Ｓ２が「ＮＯ」でデータ受
信がなく、上記手順Ｓ１１が「ＹＥＳ」で整流電流受電
中、かつ上記手順Ｓ１２が「ＹＥＳ」で所定の充電電圧
である状態が継続する場合である。この状態で上記手順
Ｓ２が「ＹＥＳ」でＩＣ回路１８が通信用アンテナ１６
からデータ・信号を受けた際には図示を省略している
が、手順Ｓ３のスイッチ１７のオンは手順Ｓ１３から継
続されることになる。
充電中の場合とは、上記手順Ｓ２が「ＮＯ」でデータ受
信がなく、上記手順Ｓ１１が「ＹＥＳ」で整流電流受電
中、かつ上記手順Ｓ１２が「ＹＥＳ」で所定の充電電圧
である状態が継続する場合である。この状態で上記手順
Ｓ２が「ＹＥＳ」でＩＣ回路１８が通信用アンテナ１６
からデータ・信号を受けた際には図示を省略している
が、手順Ｓ３のスイッチ１７のオンは手順Ｓ１３から継
続されることになる。
【００２５】また、上記手順Ｓ２が「ＮＯ」でＩＣ回路
１８が通信用アンテナ１６からデータ・信号の受信がな
くかつ上記手順Ｓ１１が「ＮＯ」で整流回路から整流電
流の受電がない場合にはスイッチ制御により、スイッチ
１７がオフ状態のまま継続するか、またはオン状態にあ
る場合にはオフ状態とする手順Ｓ１へ戻る。この状態
で、二次電池１５は他の回路から切り離されている。
１８が通信用アンテナ１６からデータ・信号の受信がな
くかつ上記手順Ｓ１１が「ＮＯ」で整流回路から整流電
流の受電がない場合にはスイッチ制御により、スイッチ
１７がオフ状態のまま継続するか、またはオン状態にあ
る場合にはオフ状態とする手順Ｓ１へ戻る。この状態
で、二次電池１５は他の回路から切り離されている。
【００２６】上記動作は一例であり、ＩＣ回路により更
にきめ細かに複雑な制御を行なうこともできる。
にきめ細かに複雑な制御を行なうこともできる。
【００２７】例えば、ＩＣカード内に搭載される二次電
池としてポリマーリチウムイオン電池を採用した場合に
は、充電電圧を４．２ボルト以上にできないので、過電
圧保護回路が必要である。また、充電開始の際のＩＣ回
路への直流印加電圧には二次電池への充電電圧として定
格電圧の３．６ボルト以上で４．２ボルト近くまでの値
が必要で、このような制御を行ってよい。
池としてポリマーリチウムイオン電池を採用した場合に
は、充電電圧を４．２ボルト以上にできないので、過電
圧保護回路が必要である。また、充電開始の際のＩＣ回
路への直流印加電圧には二次電池への充電電圧として定
格電圧の３．６ボルト以上で４．２ボルト近くまでの値
が必要で、このような制御を行ってよい。
【００２８】次に、図３に図１を併せ参照してＩＣカー
ド１０の構造について説明する。図３に示されるＩＣカ
ード１０は、平面上に構成要素を配置したカード基板１
を底部として天井部からカードケース２を被せて薄い型
を形成している。カード基板１上には、図１の整流回路
を内蔵するＩＣ回路３に二つのコイル素子からなる受電
コイル１１および通信用アンテナ１６が接続されており
受電コイルをカード基板１と共に挟み込む軟磁性体１９
が搭載されている。
ド１０の構造について説明する。図３に示されるＩＣカ
ード１０は、平面上に構成要素を配置したカード基板１
を底部として天井部からカードケース２を被せて薄い型
を形成している。カード基板１上には、図１の整流回路
を内蔵するＩＣ回路３に二つのコイル素子からなる受電
コイル１１および通信用アンテナ１６が接続されており
受電コイルをカード基板１と共に挟み込む軟磁性体１９
が搭載されている。
【００２９】図４は、図１における給電部２０とＩＣカ
ード１０との間で電力伝送する際の一状態を示す説明縦
断図である。即ち、給電部２０を内部に固定する例えば
ＩＣカード１０の充電器は、ＩＣカード１０が充電器に
セットされた際に、給電コイル２２に受電コイル１１が
カード基板１または充電器のケースカバーを介して密着
するように固定できる構造を有している。この際、受電
コイル１１と給電コイル２２との間隙は小さいほど変換
効率が高く、通常のケースにより絶縁される場合で１ｍ
ｍから５ｍｍほどであり、この寸法を対象に検討した。
ード１０との間で電力伝送する際の一状態を示す説明縦
断図である。即ち、給電部２０を内部に固定する例えば
ＩＣカード１０の充電器は、ＩＣカード１０が充電器に
セットされた際に、給電コイル２２に受電コイル１１が
カード基板１または充電器のケースカバーを介して密着
するように固定できる構造を有している。この際、受電
コイル１１と給電コイル２２との間隙は小さいほど変換
効率が高く、通常のケースにより絶縁される場合で１ｍ
ｍから５ｍｍほどであり、この寸法を対象に検討した。
【００３０】次に、図５を参照して受電コイルと給電コ
イルとの間の電力伝送の詳細について説明する。図５で
は、ケースを挟んで対向する二つの受電コイル１１Ａお
よび給電コイル２２Ａとこれに隣接し同様にケースを挟
んで対向する二つの受電コイル１１Ｂおよび給電コイル
２２Ｂにおいてそれぞれの外側で二つの受電コイル１１
Ａ、１１Ｂに対して軟磁性体１９、また二つの給電コイ
ル２２Ａ、２２Ｂに対して軟磁性体２３が密着し、それ
ぞれを最短距離でカバーしている。更に、対向する二つ
の受電コイル１１Ａおよび給電コイル２２Ａと対向する
二つの受電コイル１１Ｂおよび給電コイル２２Ｂにおけ
る接続回路は磁束の流れる方向がケースの面に垂直であ
りかつ相互に逆であるように形成されている。この結
果、図示されるように、各コイルの中央を流れる磁束が
軟磁性体を介して効率よく循環し、漏れる磁束が極めて
少なくなる。従って、電磁誘導による伝送効率が大きく
上昇する。
イルとの間の電力伝送の詳細について説明する。図５で
は、ケースを挟んで対向する二つの受電コイル１１Ａお
よび給電コイル２２Ａとこれに隣接し同様にケースを挟
んで対向する二つの受電コイル１１Ｂおよび給電コイル
２２Ｂにおいてそれぞれの外側で二つの受電コイル１１
Ａ、１１Ｂに対して軟磁性体１９、また二つの給電コイ
ル２２Ａ、２２Ｂに対して軟磁性体２３が密着し、それ
ぞれを最短距離でカバーしている。更に、対向する二つ
の受電コイル１１Ａおよび給電コイル２２Ａと対向する
二つの受電コイル１１Ｂおよび給電コイル２２Ｂにおけ
る接続回路は磁束の流れる方向がケースの面に垂直であ
りかつ相互に逆であるように形成されている。この結
果、図示されるように、各コイルの中央を流れる磁束が
軟磁性体を介して効率よく循環し、漏れる磁束が極めて
少なくなる。従って、電磁誘導による伝送効率が大きく
上昇する。
【００３１】因みに、図６に示されるような同一方向の
場合では対向する二つずつのコイル１１１、１２１とコ
イル１１２、１２２との中間を磁束が流れ、各コイルの
中央を流れる磁束が打ち消し合うので効率の面で劣る
が、図５と同様に軟磁性体１１３、１２３を密着させる
ことにより磁束の漏れる量が少ないので、軟磁性体のな
い構成と比較して電力伝送効率を大幅に改善することが
できる。
場合では対向する二つずつのコイル１１１、１２１とコ
イル１１２、１２２との中間を磁束が流れ、各コイルの
中央を流れる磁束が打ち消し合うので効率の面で劣る
が、図５と同様に軟磁性体１１３、１２３を密着させる
ことにより磁束の漏れる量が少ないので、軟磁性体のな
い構成と比較して電力伝送効率を大幅に改善することが
できる。
【００３２】このように、従来の被接触ＩＣカードの消
費電力では１０ｍＷ程度しかカバーできなかったが、本
発明による構造および手段により５０ｍＷ以上の電力の
伝送が確保できるようになった。
費電力では１０ｍＷ程度しかカバーできなかったが、本
発明による構造および手段により５０ｍＷ以上の電力の
伝送が確保できるようになった。
【００３３】上記説明では、軟磁性体を給電側および受
電側の両方に備えたが受電側のみでも大幅な改善が見ら
れた。また、軟磁性体がない場合に、隣接するコイルの
磁束の流れを相互に逆にするだけでも、大幅な改善が見
られた。
電側の両方に備えたが受電側のみでも大幅な改善が見ら
れた。また、軟磁性体がない場合に、隣接するコイルの
磁束の流れを相互に逆にするだけでも、大幅な改善が見
られた。
【００３４】なお、ここで用いられるコイルに関する詳
細は本願と同一の出願人が出願した上記特開平７−２３
１５８６号公報に記載されている。
細は本願と同一の出願人が出願した上記特開平７−２３
１５８６号公報に記載されている。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、薄
い小型構造のＩＣカードに必要な電力の非接触給電を効
率よく受けることができるという効果を得ることができ
る。
い小型構造のＩＣカードに必要な電力の非接触給電を効
率よく受けることができるという効果を得ることができ
る。
【００３６】その理由は、複数個のコイルを同一平面に
給電部のコイルと対向して磁束の流れが平面に垂直にな
るように配置し、かつ、給電側コイルとケースを介して
対向配置した際、少なくとも一組の隣接したコイル同士
を給電側コイルと反対側の位置で覆う軟磁性体を備えて
いるからであり、更に、隣接したコイルが発生する磁束
の流れを相互に逆となるように接続されているからであ
る。
給電部のコイルと対向して磁束の流れが平面に垂直にな
るように配置し、かつ、給電側コイルとケースを介して
対向配置した際、少なくとも一組の隣接したコイル同士
を給電側コイルと反対側の位置で覆う軟磁性体を備えて
いるからであり、更に、隣接したコイルが発生する磁束
の流れを相互に逆となるように接続されているからであ
る。
【図１】本発明の実施の一形態を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１における二次電池の接続制御に対する実施
の一形態を示すフローチャートである。
の一形態を示すフローチャートである。
【図３】本発明のＩＣカードの実施の一形態を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図３のＩＣカードを充電器にセットした一形態
を示す説明側面図である。
を示す説明側面図である。
【図５】本発明のＩＣカードをセットして給電を受ける
場合みおける磁束の流れの一形態を示す説明正面図であ
る。
場合みおける磁束の流れの一形態を示す説明正面図であ
る。
【図６】ＩＣカードをセットして給電を受ける場合にお
ける磁束の流れの一形態を示す説明正面図である。
ける磁束の流れの一形態を示す説明正面図である。
１ カード基板 ２ カードケース ３、１８ ＩＣ回路 １０ ＩＣカード １１、１１Ａ、１１Ｂ 受電コイル １２ 発振コンデンサ １３ 整流ダイオード １４ 平滑コンデンサ １５ 二次電池 １６ 通信用アンテナ １７ スイッチ １９、２３ 軟磁性体 ２０ 給電部 ２１ 多周波発振電源 ２２、２２Ａ、２２Ｂ 給電コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 桂三 宮城県仙台市太白区郡山六丁目７番１号 株式会社トーキン内 (72)発明者 土屋 治彦 宮城県仙台市太白区郡山六丁目７番１号 株式会社トーキン内 Ｆターム(参考） 5B035 AA00 AA01 BA03 BA09 BB09 CA01 CA05 CA08 CA11 CA12 CA23
Claims (6)
- 【請求項１】 データ・信号を非接触で授受する機能を
有し、かつ同一平面に配置されると共にこの平面と垂直
な方向に磁束を生じさせる複数の給電コイルを備える給
電部から非接触電力伝送を受ける非接触ＩＣカードにお
いて、データ・信号を非接触で授受する通信用アンテナ
と、空隙を介して前記給電コイルと対向した状態で前記
給電コイルとの間に電磁誘導を生じる複数の受電コイル
とを備え、受電の際には前記給電コイルから非接触で電
磁誘導による給電を受けることを特徴とする、非接触電
力伝送を受ける非接触ＩＣカード。 - 【請求項２】 請求項１において、前記受電コイルが電
磁誘導により受ける磁束の流れが隣接するもの同士で相
互に逆となる回路接続を有することを特徴とする非接触
電力伝送を受ける非接触ＩＣカード。 - 【請求項３】 請求項１において、少なくとも一つの受
電コイルで前記給電コイルと対面する側と反対側の面を
覆う配置の軟磁性体を更に備えることを特徴とする非接
触電力伝送を受ける非接触ＩＣカード。 - 【請求項４】 請求項１において、受電コイルにより非
接触で受電する高周波電力を電流に整流する整流回路を
備えることを特徴とする非接触電力伝送を受ける非接触
ＩＣカード。 - 【請求項５】 請求項４において、前記整流回路から受
ける電流により充電を受ける二次電池を備えることを特
徴とする非接触電力伝送を受ける非接触ＩＣカード。 - 【請求項６】 請求項５において、前記二次電池を前記
整流回路に接続して充電回路を形成すると共にＩＣカー
ドの所定の機能を行うＩＣ回路に接続して給電回路を形
成するするスイッチと、このスイッチを制御して、一方
では前記整流回路の整流電流を検出した際に前記充電回
路を閉成し、他方では前記データ・信号を授受した際に
前記給電回路を閉成する制御回路とを備えたことを特徴
とする非接触電力伝送を受ける非接触ＩＣカード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10377125A JP2000201442A (ja) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 非接触電力伝送を受ける非接触ｉｃカ―ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10377125A JP2000201442A (ja) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 非接触電力伝送を受ける非接触ｉｃカ―ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000201442A true JP2000201442A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=18508290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10377125A Pending JP2000201442A (ja) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 非接触電力伝送を受ける非接触ｉｃカ―ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000201442A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006047671A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | 電子ペーパ表示システム、電子ペーパ書き込み装置、電子ペーパ表示装置、及びその製造方法 |
| JP2008181494A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-08-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| US7571853B2 (en) | 2002-11-19 | 2009-08-11 | Infineon Technologies Ag | Device and method for supplying a data transfer unit with energy |
| US7978146B2 (en) | 2005-11-22 | 2011-07-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Coil antenna and portable electronic apparatus |
| JP2013054437A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Seiko Epson Corp | 回路装置、電子機器及びｉｃカード |
| CN103229258A (zh) * | 2010-09-16 | 2013-07-31 | Nec卡西欧移动通信株式会社 | 非接触电力传输设备 |
| CN104993563A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-10-21 | 苏州宝润电子科技有限公司 | 避免磁饱和提高无线充电效率 |
| CN105631507A (zh) * | 2014-11-04 | 2016-06-01 | 国民技术股份有限公司 | 非接触式ic卡及读取非接触式ic卡中的信息的方法 |
| WO2022208833A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | エイターリンク株式会社 | 最大電流点追従制御を行う受電装置 |
-
1998
- 1998-12-29 JP JP10377125A patent/JP2000201442A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7571853B2 (en) | 2002-11-19 | 2009-08-11 | Infineon Technologies Ag | Device and method for supplying a data transfer unit with energy |
| JP2006047671A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | 電子ペーパ表示システム、電子ペーパ書き込み装置、電子ペーパ表示装置、及びその製造方法 |
| US7978146B2 (en) | 2005-11-22 | 2011-07-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Coil antenna and portable electronic apparatus |
| JP2008181494A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-08-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| US8482261B2 (en) | 2006-12-26 | 2013-07-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2014026657A (ja) * | 2006-12-26 | 2014-02-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
| CN103229258A (zh) * | 2010-09-16 | 2013-07-31 | Nec卡西欧移动通信株式会社 | 非接触电力传输设备 |
| US9093216B2 (en) | 2010-09-16 | 2015-07-28 | Nec Casio Mobile Communications, Ltd. | Non-contact power transmission apparatus |
| JP2013054437A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Seiko Epson Corp | 回路装置、電子機器及びｉｃカード |
| CN105631507A (zh) * | 2014-11-04 | 2016-06-01 | 国民技术股份有限公司 | 非接触式ic卡及读取非接触式ic卡中的信息的方法 |
| CN104993563A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-10-21 | 苏州宝润电子科技有限公司 | 避免磁饱和提高无线充电效率 |
| WO2022208833A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | エイターリンク株式会社 | 最大電流点追従制御を行う受電装置 |
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