JP2009284657A - 電子機器、電子回路基板の接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器における電子回路基板間の電力供給および情報通信を無結線で行い、これらの実現手段の小型化を行う。
【解決手段】第１電子回路基板２と、第２電子回路基板４と、第１電子回路基板２に接続された第１コイル３ａと、第２電子回路基板４に接続された第２コイル３ｂと、を備え、第１コイル３ａから第２コイル３ｂへ電磁誘導により電力を送電することで、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の間を電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用電化製品などの電子機器、および電子機器を構成する電子回路基板の接続方法に関する。

従来、冷蔵庫に関し、『情報表示装置を扉に設けた冷蔵庫の従来構造としては、扉への電源供給および情報通信を有線で実現している。しかし、こうした構造では多くの構成部品が必要となり、製造工程においても組み立てが複雑化するため高コストとなるという問題がある。』という課題を解決するための技術として、『冷蔵庫本体１には高周波発生回路９と、それに接続した第一コイル４から成る給電回路１０を設け、扉２には第一コイル４と電磁誘導結合する第二コイル５から成る受電回路１１を設け、その第二コイル５を情報表示装置３に接続している。ここで、前記冷蔵庫本体１は前記高周波発生回路９の出力に情報を載せる手段を有しており、前記扉２は第二コイル５に誘起された電圧から前記情報を検出する手段を有している。さらに、前記扉２は第二コイル５に誘起された交流を整流し、前記情報入出力部３の直流電源とする手段を具備している。』というものが提案されている（特許文献１）。

また、携帯通信端末に関し、『ＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナとリーダライタ用非接触型コイルアンテナの通信性能の向上と全体の小型化・薄型化とを両立して図ることが可能な携帯通信端末を提供する。』ことを目的とした技術として、『携帯電話機などの携帯通信端末１は、電子機器１０をその内部に有する上筐体３を備え、この上筐体３の内面（カバー８の内面８ａ）上に、ＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触コイルアンテナを有するシート状のフレキシブル基材１７を貼着し、そのフレキシブル基材１７上にＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触コイルアンテナを覆うシート状の軟磁性体電波吸収体２を貼着する。』というものが提案されている（特許文献２）。

また、信号伝送方法に関し、『少ない信号線での信号伝送を簡易に行う信号伝送方法、信号伝送装置及び信号伝送装置であり、ビット数Ｎでタイムスロット数Ｎ＋αのデータ信号をビット数Ｎ＋αでタイムスロット数Ｎのデータ信号に縦−横変換して、空き時間αを作成し、前記空き時間αに制御信号を挿入し、前記データ信号及び制御信号を含むパラレル信号をシリアル信号に変換して伝送する。』という技術が提案されている（特許文献３）。

特開２００１−３３１３６号公報（要約） 特開２００６−３４０３９４号公報（要約） 再表２００４／０８８８５１号公報（要約）

一般に、電子回路基板を有線結線すると、接点部分の経年劣化等による電力供給や通信の品質低下、接点部分を有することによる小型化・薄型化の困難、などの課題がある。そのため、電子回路基板を無結線で接続することが望まれている。

この点に関し、上記特許文献１に記載の技術では、冷蔵庫の扉への電源供給および情報通信を無線で実現している。
しかし、同文献で用いられているコイルの構造では、各コイルの大きさはそれぞれ１〜３ｃｍ角で、厚さが５〜１０ｍｍであり、より小型な電子機器へ適用するためには、更なるコイルの小型化・薄型化を行わなければならないという課題があった。

また、上記特許文献２に記載の技術では、ＩＣカードインターフェイス用非接触型コイルアンテナ及びリーダライタ用非接触コイルアンテナを一体化し、コイルアンテナの小型化・薄型化が可能である。
しかし、同文献に記載の技術は、フレキシブル基材１７上に２種類のコイルアンテナを構成するものであり、電子回路基板間を無結線で接続するものではない。

また、上記特許文献３に記載の技術では、少ない信号線での信号伝送を簡易に行うことが可能であり、電子機器の小型化の実現が可能である。
しかし、信号線が同期的に変化するパラレル信号である場合は同技術の適用が容易であるものの、非同期で変化するパラレル信号、または非同期で変化するパラレル信号とシリアル信号、アナログ信号を合わせて信号伝送することは困難であった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電子機器における電子回路基板間の電力供給および情報通信を無結線で行い、これらの実現手段の小型化を行うことを目的とする。

本発明に係る電子機器は、第１電子回路基板と、第２電子回路基板と、前記第１電子回路基板に接続された第１コイルと、前記第２電子回路基板に接続された第２コイルと、を備え、前記第１コイルから前記第２コイルへ電磁誘導により電力を送電することで、前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間を電気的に接続するものである。

本発明に係る電子機器によれば、第１コイルから第２コイルへ電磁誘導により電力を送電することで、第１電子回路基板と第２電子回路基板を無結線で接続することが可能となる。
また、第１電子回路基板と第２電子回路基板の間に接点がないため、接続部の信頼性、経年劣化や環境による劣化耐力、および取り扱いやすさが向上する。
また、第１電子回路基板と第２電子回路基板の接続部の小型化・薄型化が可能となり、これらを搭載した電子機器の小型化が可能となる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子機器１の構成図である。
図１において、電子機器１は複数の電子回路基板から構成されており、図１では第１電子回路基板２と第２電子回路基板４とから構成される。
第１電子回路基板２は電子機器１の主機能を実現するための電子回路基板であり、第２電子回路基板４は電子機器１の補助的機能を実現するための電子回路基板である。
第１電子回路基板２には第１コイル３ａが、第２電子回路基板４には第２コイル３ｂがそれぞれ接続されている。以後、第１コイル３ａと第２コイル３ｂを総称するときは、コイル３と呼ぶ。

第１電子回路基板２と第２電子回路基板４は、有線による接続はされておらず、第１コイル３ａと第２コイル３ｂとの間の電磁誘導結合により電気的に接続されている。
このため、第１電子回路基板２から第２電子回路基板４への電力供給および第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間の信号の送受信については、電磁誘導により第１コイル３ａおよび第２コイル３ｂを介して行われる。

第１電子回路基板２は、電子機器１の主機能を実現するための電子回路基板であり、主機能部５、一次側非接触給電・通信部６を備える。
主機能部５は、電子機器１の主機能を実現する。
一次側非接触給電・通信部６は、主機能部５および第１コイル３ａと接続され、第２電子回路基板４への電力供給および第２電子回路基板４との間の通信信号の送受信のための機能を有する。
主機能部５と一次側非接触給電・通信部６とは、主機能部出力信号線１３、主機能部入力信号線１４、主機能部電源出力１５で接続されている。

一次側非接触給電・通信部６は、一次側通信回路７と一次側電源回路８を備える。
一次側通信回路７は、主機能部５と補助機能部９との間で送受信される通信信号を第１コイル３ａと第２コイル３ｂを介して送受信するため、主機能部出力信号線１３および主機能部入力信号線１４を介して伝達される信号に応じて第１コイル３ａ電流に対する変復調処理を行う。
一次側電源回路８は、第１電子回路基板２から第２電子回路基板４への電力供給を行うための電力供給処理を行い、第１コイル３ａ電流の制御を行う。

主機能出力信号線１３の例として、シリアル信号を出力する主機能シリアル出力信号線１３ｓとパラレル信号を出力する主機能パラレル出力信号線１３ｐが挙げられる。
また、主機能入力線１４の例として、シリアル信号の入力となる主機能シリアル入力信号線１４ｓとパラレル信号を入力する主機能パラレル入力信号線１４ｐが挙げられる。
主機能出力信号線１３および主機能入力信号線１４には、シリアル信号およびパラレル信号のようなデジタル信号線ではなく、アナログ信号線を用いてもよい。

第２電子回路基板４は、電子機器１の補助的な機能を実現するための電子回路基板であり、補助機能部９、二次側非接触給電・通信部１０を備える。
補助機能部９は、電子機器１の補助的な機能を実現する。
二次側非接触給電・通信部１０は、補助機能部９および第２コイル３ｂと接続され、第１電子回路基板２から供給された電力を第２電子回路基板４へ電源として供給する機能、および第１電子回路基板２との通信信号の送受信のための機能を有する。
補助機能部９と二次側非接触給電・通信部１０とは、補助機能部入力信号線１６、補助機能部出力信号線１７、補助機能部電源入力１８で接続されている。

二次側非接触給電・通信部１０は、二次側通信回路１１と二次側電源回路１２を備える。
二次側通信回路１１は、主機能部５と補助機能部９との間で送受信される通信信号を第１コイル３ａと第２コイル３ｂを介して送受信するため、補助機能部入力信号線１６および補助機能部出力信号線１７を介して伝達される信号に応じて第２コイル３ｂ電流に対する変復調処理を行う。
二次側電源回路１２は、第１電子回路基板２より給電された電力を受け、第２電子回路基板４の電源として供給する。
ここで、補助機能入力信号線１６および補助機能出力信号線１７には、シリアル信号およびパラレル信号のようなデジタル信号線ではなく、アナログ信号線を用いてもよい。

図２は、コイル３の構成図である。ここでは、２層の多層基板によるフレキシブル基板コイルとして構成した例を示した。コイル巻数は、２層の表面１０回巻き、裏面１０回巻きの２０回巻きである。
コイル３は、フレキシブル基材２１とフレキシブル基材２１上に固定された銅箔などによる回路パターン２２からなるフレキシブル基板で構成されたコイルであり、全体的な構成として、コイル部２３、接続部２４、および接続端子部２５からなる。
回路パターン２２は、表面の回路パターン２２ａと裏面の回路パターン２２ｂからなる。また、回路パターン２２ａと回路パターン２２ｂはスルーホール２６により接続されている。

図３は、コイル３の別の構成例を示す図である。ここでは、２層の表面５回巻き、裏面５回巻きの１０回巻きコイルの例を示した。

図２および図３に示すフレキシブル基板コイルでは、コイル巻線の巻き数が同数であれば、コイル面中心部のコイルパターンのない領域の面積が大きいほど、コイルのインダクタンスを大きく取れる。
また、コイル面中心部のコイルパターンのない領域の面積が大きいほどコイル同士を対向させた際の中心位置からのずれに対して性能の低下が抑制できる。
対向させた際にお互いのコイルにおいて、コイル面中心部のコイルパターンのない部分の重なる面積が大きいほど、コイル間の結合度は高くなる。

図４は、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の配置例を示す図である。
図４に示すように、第１コイル３ａと第２コイル３ｂは、対向させて配置させる。このとき、各コイルはコイル間ギャップ３０の間隔があけられた状態で配置される。
コイル間ギャップ３０は、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との取り付け状態により変化する。
たとえば、樹脂ケースなどにより第１電子回路基板２と第２電子回路基板４とが覆われている場合、樹脂ケースの厚み分のギャップが発生する。また、樹脂ケースのようなものが不要な場合は、第１コイル３ａと第２コイル３ｂとがほぼ密着状態で配置される。

図４において、コイル３は磁性体３１により挟まれている。
磁性体３１は、第１コイル３ａと第２コイル３ｂのそれぞれについて、コイル同士の対向面と反対側の面に取り付けられている。
磁性体３１を設けることにより、第１コイル３ａと第２コイル３ｂとの間の結合度の向上、コイル３からの磁束の漏れの抑制による付近の回路への悪影響の抑制を図ることができる。しかし、これらの対策が不要であれば設ける必要はない。

磁性体３１として、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、フェライトなどの素材からなる板状のものや、樹脂と混ぜることでシート状に形成されたものなどを用いることができる。フレキシブル基板コイルの特性を有効に利用するのであればシート状のものが望ましい。
磁性体３１のサイズは、磁性体３１によりコイルより発生する磁束の集中を促し、漏れ磁束を削減するためにも、フレキシブル基板コイルの最も外周を通るコイル巻線パターン部より大きくするとよい。
磁性体３１の厚みについては、用いるコイルから発生する磁束の磁束飽和に対して余裕の得られる厚みとすることが望ましい。フレキシブル基板コイルの薄さを生かすためにも０．５ｍ以下の厚みとするとよい。

以上、本実施の形態１に係る電子機器１の構成を説明した。
次に、本実施の形態１に係る電子機器１の動作を、下記ステップ（１）〜（１１）で説明する。

（１）第１電子回路基板２において、一次側非接触給電・通信部６の一次側電源回路８は、接続された主機能部５より電源を受け、第１コイル３ａに流す電流を制御することで第２電子回路基板４へ電力を供給する。
（２）第１コイル３ａに電流が流れることにより、第２コイル３ｂに電磁誘導による電流が発生する。

（３）第２電子回路基板４の二次側非接触給電・通信部１０の二次側電源回路２では、第２コイル３ｂに発生した電流を整流し直流電力に変換し、所定の電圧に変換することで、第２電子回路基板４の電源として第２電子回路基板４へ供給する。
これにより、第２電子回路基板４の補助機能部９および二次側非接触給電・通信部１０が動作する。

（４）第１電子回路基板２の主機能部５が第２電子回路基板４の補助機能部９へ情報を送信する場合、一次側非接触給電・通信部６の一次側通信回路７は、主機能部５より受けた送信情報を通信信号として変調をかけ、第１コイル３ａに流す電流を制御する。
（５）第１コイル３ａに電流が流れることにより、第２コイル３ｂに電磁誘導による電流が発生する。

（６）このとき、第１コイル３ａには電力給電用の電流が流れているため、電力供給用の電流に対して通信信号の電流を重畳させる。
重畳させるには、電力供給電流と異なる周波数を用いる手段や、電力給電用電流の振幅を変える手段などを用いることができる。
（７）第２電子回路基板４の二次側非接触給電・通信部１０の二次側通信回路１１では、第２コイル３ｂに流れる電流から通信信号成分を取り出し復調を行い、第１電子回路基板２の主機能部５からの受信情報として、補助機能部９へその受信情報を渡す。

（８）同様に、第２電子回路基板４の補助機能部９が第１電子回路基板２の主機能部５へ情報を送信する場合、二次側非接触給電・通信部１０の二次側通信回路１１は、補助機能部９より受けた送信情報を通信信号として変調をかけ、第２コイル３ｂに流す電流を制御する。
（９）第２コイル３ｂに電流が流れることにより、第１コイル３ａに電磁誘導による電流が発生する。

（１０）このとき、第２コイル３ｂには電力受電の電流が流れているため、電力受電用の電流に対して通信信号の電流を重畳させる。
重畳させるには、電力供給電流と異なる周波数を用いる手段や、受電側の負荷あるいは共振周波数を変化させることによる第１コイル３ａに生じる電流の変化（負荷変調）に通信信号を重畳させる手段を用いることができる。
（１１）第１電子回路基板２の一次側非接触給電・通信部６の一次側通信回路７では、第１コイル３ａに流れる電流から通信信号成分を取り出し復調を行い、第２電子回路基板４の補助機能部９からの受信情報として、補助機能部９へその受信情報を渡す。

以上、本実施の形態１に係る電子機器１の動作を説明した。
次に、図１の構成の適用例を説明する。

図１の構成の用途として、以下の（ａ）〜（ｃ）が考えられる。
（ａ）電子機器１の主機能部５に対して、補助機能部９を主機能部５と絶縁する用途
（ｂ）補助機能部９を主機能部５から着脱する用途
（ｃ）着脱とともに複数の補助機能を用途に応じて交換する用途

さらには、電子機器１の具体例として、たとえば家庭用電化機器や空気調和機の壁付けリモコン（有線）などが上げられる。以下では、空気調和機の壁付けリモコンを例にとって、具体的な動作説明を行う。

（具体例１：空気調和機のリモコン）
空気調和機のリモコンは、空気調和機の室内機と接続され、空気調和機の操作を行う。この機能は、当該リモコンの主機能部５に対応する。
リモコンは、空気調和機の操作を行う機能以外に、補助機能として、空気調和機の管理する情報をリモコン外部と入出力を行う機能を有する。この、リモコン外部と入出力する補助機能は、第２電子回路基板４上の補助機能部９が受け持つ。

このリモコンの例における補助機能部９の補助機能として、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）への接続、あるいはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）機器との接続機能がある。
必要に応じて、補助機能を切り替えることを可能とするため、第２電子回路基板４としてＬＡＮインターフェース基板およびＵＳＢインターフェース基板を用意し、交換可能とする。

図１に示す構成により、第１電子回路基板２（空気調和機リモコン主機能）と第２電子回路基板４（各インターフェース機能）を接点コネクタなしで接続することが可能となり、インターフェースの交換も容易となる。

補助機能部９の機能の具体例としては、空気調和機の動作ログやメンテナンス情報などの情報を空気調和機のリモコンに備えられたＵＳＢインターフェースに接続したＵＳＢメモリに書き出す機能が考えられる。

一方、ＵＳＢインターフェースは、その規格上の端子形状より、接点等の金属部を使用者が指等で触れることが可能である。この場合、下記に述べるような絶縁上の課題が発生する。

空気調和機は、一般的に１００Ｖあるいは２００Ｖといった交流電源に接続され、リモコンには降圧された直流電圧が電源として供給される。しかし、交流受電部等に事故等により絶縁破壊が発生すると、リモコンに交流電源がそのまま印加される可能性がある。
このような場合に、人が触れる可能性のある端子部に絶縁破壊による交流電源電圧がそのまま印加されると、端子部に触れた人が感電する等の危険性がある。

そこで、本実施の形態１に係る電子機器１の構成を採用し、リモコンの電子回路基板とインターフェースの電子回路基板を絶縁することを図る。
図１の構成を採用すると、リモコンの電子回路基板とインターフェースの電子回路基板は有線接続されておらず、電磁誘導作用を用いて電気的に接続されているので、両者の間は絶縁されており、端子部を人が触れても感電等するおそれがない、という利点がある。

以上、空気調和機のリモコンに関する構成に、図１の構成を採用した例を説明した。
次に、空気調和機の室外機の制御基板に図１の構成を採用した例を説明する。

（具体例２：空気調和機の室外機の制御基板）
図１の構成では、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４とは電子機器１の内部に構成されるものとしたが、第２電子回路基板４は必ずしも電子機器１の内部にある必要はない。
第１電子回路基板を空気調和機の室外機制御基板、第２電子回路基板４を空気調和機のメンテナンス用回路基板であるものと仮定する。

メンテナンス用回路基板は、メンテナンス実行者が持ち運びする移動可能な装置である。空気調和機のメンテナンス等を行う際には、メンテナンス回路を室外機基板に設けられた接点端子に接続する必要性がある。
ところが、空気調和機の室外機は屋外に設置されており、温度変化や直射日光、風雨などの影響を受ける環境にあるため、上述の接点端子は環境の影響を受けて劣化する可能性が高い。
本実施の形態１に係る電子機器１を適用すると、空気調和機の室外機制御基盤とメンテナンス用回路基板とを電気的な結線で接続する必要がないため、上述の接点端子が劣化しても、電気的な接続にはあまり影響が生じない。これにより、室外機制御基板の環境劣化耐力を向上することができる。

以上のように、本実施の形態１によれば、第１電子回路基板２と、第２電子回路基板４との間を電磁誘導により電気的に接続するため、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間を無結線で接続することが可能となる。
これにより、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４間の絶縁を行うことが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間に接点がないため、接続部の信頼性向上と経年劣化、環境劣化耐力を向上することが可能となる。

また、本実施の形態１によれば、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との接続部の小型化・薄型化が可能となり、これらを搭載した電子機器の小型化が可能となる。
さらには、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との接続部の取り扱いが容易となり、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の着脱も容易となる。

また、本実施の形態１によれば、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４に接続するコイル３をフレキシブル基板で構成したため、コイル３の小型化、薄型化が可能となり、これを用いる電子機器１の小型化が可能となる。
また、フレキシブル基板は薄く、曲げることも可能であるため、コイルの配置位置の自由度が向上し、取り扱いが容易になる。

これにより、電源や通信信号の絶縁手段として、トランスを用いる場合と比較し、結合に必要とする体積の縮小およびコストの低減が可能となる。また、フォトカプラを用いる場合と比較し、通信速度の向上を行うことができる。
また、コイル３の厚みを薄くすることができ、対向する第１コイル３ａと第２コイル３ｂの対抗面と逆の面に磁性体を設けることで、磁束の漏れによる周辺回路への影響の抑制を向上することが可能となるとともに、第１コイル３ａと第２コイル３ｂ間の結合度を向上することが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、通信に用いるコイル３と電力の送受電に用いるコイル３とを共用とした。したがって、実施の形態１では、第１電子回路基板２に接続されるコイル３は第１コイル３ａのみであり、また第２電子回路基板４に接続されるコイル３は第２コイル３ｂのみであった。
本発明の実施の形態２では、コイル３を電力送受電用と通信用とに分けて構成した例を説明する。

第１電子回路基板２から第２電子回路基板４への電力供給が小さく、また第１電子回路基板２と第２電子回路基板４間の通信速度が遅い場合、たとえば供給電力１００ｍＷ以下で通信速度２．４ｋｂｐｓの場合には、電力供給用の搬送波を用いて通信を行うことができる。
この場合、実施の形態１に説明したように、通信用コイルと電力用コイルを共用化することが可能である。

しかし、通信速度をさらに速くし、また給電する電力をさらに向上しようとした場合、通信速度向上のためには搬送波の周波数増加が必要である一方で、電力供給の点では搬送波周波数を通信速度向上に合わせて増加させると電力給電性能が低下することから、両者の要求は相反する関係にある。
したがって、同一コイルで上述の双方の要求を実現することが困難となる。
そこで、本実施の形態２では、通信速度の向上と電力供給量向上の両立のため、コイル３を通信用コイルと電力用コイルとして分割して用いる構成とした。ここでの通信速度は２４０ｋｂｐｓ以上、給電電力は１Ｗ以上を想定する。

図５は、本発明の実施の形態２に係る電子機器１の構成図である。実施の形態１で説明した図１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
図５において、第１電子回路基板２には、一次側非接触給電・通信部６の一次側通信回路７に第１通信用コイル３Ｃａが接続され、一次側電源回路８に第１電力用コイル３Ｐａが接続される。
同様に第２電子回路基板４には、二次側非接触給電・通信部１０の二次側通信回路１１に第２通信用コイル３Ｃｂが接続され、二次側電源回路１２には、第２電力用コイル３Ｐｂが接続される。
各コイルは、第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂとが対向し、第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂとが対向する構成となる。

各コイル３は、実施の形態１の図２あるいは図３で説明したように、フレキシブル基材２１とフレキシブル基材２１上に固定された銅箔などによる回路パターン２２からなるフレキシブル基板で構成されたコイルである。
コイルの巻線数などの仕様は、通信用コイル３Ｃａと３Ｃｂ、電力用コイル３Ｐａと３Ｐｂで同一とせず、それぞれの性能を得るために仕様を変えることも可能である。また、対向する第１コイルと第２コイルを同一仕様のコイルとせず、巻線数などの仕様を変えてもよい。

図６は、第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂ、および第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂの配置例を示す図である。
図６において、２５Ｃａは第１通信用コイル３Ｃａの接続端子、２５Ｃｂは第２通信用コイル３Ｃｂの接続端子、２５Ｐａは第１電力用コイル３Ｐａの接続端子、２５Ｐｂは第２電力用コイル３Ｐｂの接続端子である。

図６において、第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂが対向し、また、第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂとが対向し、対抗するコイルの対向面の反対面に磁性体３１が設けられる。
上部磁性体３１ａ、下部磁性体３１ｂは、コイル全体を挟み込む形で配置され、中部磁性体３１ｃは、通信用コイルと電力用コイルを分離する形で配置される。
３０は、通信用コイルと電力用コイルそれぞれにおける第１コイルと第２コイル間のギャップを示す。

中部磁性体３１ｃの片面には通信用コイルの一方（図６では第２通信用コイル３Ｃｂ）が配置され、もう片面には電力用コイルの一方（図６では第２電力用コイル３Ｐｂ）が配置される。
また、ギャップ３０を介して中部磁性体３１ｃを挟み込む形で、上側に第１通信用コイル３Ｃａ、下側に第１電力用コイル３Ｐａが配置される。さらに、第１通信用コイル３Ｃａの外側に上部磁性体３１ａ、第１電力用コイル３Ｐａの下側に下部磁性体３１ｂを配置する。
このように、フレキシブル基板コイルの面方向に各コイルを重ねて配置する。

図７は、第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂ、および第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂの別配置例を示す図である。
図６の構成では、周波数や電流値などの使用条件により通信用コイル３Ｃａ、３Ｃｂと電力用コイル３Ｐａ、３Ｐｂとが互いに干渉し合い、それぞれの性能を低下させる場合もある。そのような場合は、図７に示す構成で干渉を抑えることができる。

図６では、通信用コイル３Ｃａ、３Ｃｂと電力用コイル３Ｐａ、３Ｐｂを中部磁性体３１ｃで分離したが、これを介しての干渉が生じる可能性がある。
そこで図７のように、中部磁性体３１ｃを中部磁性体３１ｄと中部磁性体３１ｅの二つに分け、その間に磁気遮蔽材３２をはさむことで、通信用コイル３Ｃａ、３Ｃｂと電力用コイル３Ｐａ、３Ｐｂ間の磁束を遮断し、お互いの干渉を抑制する。

磁気遮蔽材３２としては、アルミ製のシートや板などを用いることができる。
アルミニウムは、直流磁場においては非磁性体であり、コイルの出力する磁束に影響を与えないが、交流磁場においては反磁性体となり、コイルから発生する磁束を打ち消す方向に磁束が発生する。
この作用により、磁気遮蔽材３２の逆面に対して、磁束が透過し、コイル間での干渉を抑制することが可能となる。

図８は、コイル３を通信用と電力用に分離するための構成例を示す図である。図２や図３と同様の構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
図５〜図７において、通信用コイルと電力用コイルを分割した構成例を示したが、コイルを通信用と電力用とで分ける方法として、図８に示すようなコイルを用いることも可能である。
図８に示すコイルは、図２や図３と同様にフレキシブル基板で構成されるコイルであるが、中間タップ２７を用いて１つの巻線を複数に分割することで１つのコイルを複数のコイルとして用いる。

図８では、図２に示すコイルに中間タップ２７を設け、巻き数の違う２つのコイルを構成した例を示した。巻き数の少ないほうを通信用コイルとして用い、巻き数の多いほうを電力用として用いる。

図８に示すコイルでは、通信用コイルと電力用コイルとを一枚のフレキシブル基板上に構成できるため、図６や図７のように通信用コイルと電力用コイルを重ねる必要がなく、第１コイルと第２コイルを対向させ、対抗面と反対面に磁性体を配置するというように、図４と同様の構成とすることができる。
ただし、通信用コイルと電力用コイルを分離する方法と比較し、互いの干渉を抑制する効果は低下する。

以上のように、本実施の形態２によれば、第１電子回路基板２と、第２電子回路基板４との間を電磁誘導により電気的に接続するため、実施の形態１と同様の効果を発揮することができる。
また、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４に接続するコイル３をフレキシブル基板で構成したため、実施の形態１と同様の効果を発揮することができる。

また、本実施の形態２のように、コイル３を通信用コイルと電力用コイルに分割した場合であっても、フレキシブル基板コイルを用いることでコイル自体を薄くすることができるため、コイルの占める体積の増加を抑制することが可能となる。
これにより、これらを搭載する電子機器の小型化が可能となる。

また、本実施の形態２によれば、フレキシブル基板コイルを用いることで、通信用コイルと電力用コイルを分割した場合でも、コイルを重ねて配置してお互いのコイルを近接配置できる。
これにより、コイル体積の増加が抑制でき、コイルを共用した構成のような１組のコイルを用いた場合と同等の取り扱いやすさを得ることが可能となる。

また、図８で説明したように、コイルに中間タップ２７を用いて１つのコイルを複数に分割し、通信用コイルと電力用コイルとして用いることで、１つのコイルと同等の取り扱いやすさを得ることが可能となる。
また、複数のコイルを用いる場合と比較し、対向するコイルの位置決めが１つのコイルだけで実現でき、コイル性能の信頼性を高めることが可能となる。

また、図６で説明したように、通信用コイルと電力用コイルのように分割された複数からなる第１コイルおよび第２コイルを重ねた状態で対向させる場合に、用途の異なるコイルごとに対抗面と反対の面に磁性体を設けたことにより、それぞれのコイルの結合度を高めることが可能となる。
また、互いのコイルを分離する中部磁性体３１ｃを共用化することで、磁性体の数を減らすことが可能となり、これらを搭載する電子機器の小型化、低コスト化が可能となる。

また、図７で説明したように、通信用コイルと電力用コイルのように分割された複数からなる第１コイルおよび第２コイルを重ねた状態で対向させる場合に、用途の異なるコイルの間に磁気遮蔽材３２を配置したことにより、互いのコイル間に生じる干渉を抑制することが可能となる。
これにより、コイルを共用化した際と同等の取り扱い易さを得ることが可能となる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、フレキシブル基板コイルの特徴を利用し、複数のコイルを重ねて直列接続することにより、コイル巻線の巻き数（コイルのインダクタンス値）を調整する構成を説明する。
なお、後述の図９で説明するコイル３以外の構成は、実施の形態１〜２と同様であるため、説明を省略する。

まず初めに、コイル巻線の巻き数を調整する必要がある事情について説明し、その後に本実施の形態３に係るコイル３の構成を説明する。

コイル３を電力用コイルとして用いる場合は、通信用コイルと比較して大きな電力を伝送する必要があることから、コイルに流れる電流を通信用コイルよりも大きくする必要がある。
通信用途では、第１コイルと第２コイル間で電磁誘導により供給する電力は数ｍＷオーダの電力でよいが、電力用途では、第２電子回路基板４を動作させるために数百ｍＷから数Ｗ以上の電力を供給する必要がある。
このため電力用コイルの用途では、通信用コイルと比較し１００〜１０００倍以上の電力送電を行う必要がある。
大電力を送るために、コイル仕様として、電力用コイル巻線の巻き数は通信用コイル巻線の巻き数より多くする必要がある。通信用コイルと電力用コイルの巻き数比は、通信用１に対して電力用４以上が必要となる。

また、電磁誘導によりコイル間で通信する場合、通信用コイルに流す電流は、通信速度に応じた高い周波数を必要とする。
たとえば、２４０ｋｂｐｓ（ｂｉｔ／ｓ）の通信速度を必要とする場合、通信用に用いる搬送波の周波数は通信速度の１０倍程度の２．４ＭＨｚとすればよい。また、たとえば２４０Ｍｂｐｓの通信速度を実現する場合は、通信用に用いる搬送波の周波数は２．４ＧＨｚなどとすればよい。

一方で、電力用のコイルに流す電流の周波数は、通信用と比較し低い周波数とする必要がある。電力の送電にＭＨｚオーダ以上の周波数を用いると、高周波数動作可能でかつ大きな電流を流せる素子が必要になることから、電子回路のコストが高くなる点、高周波により回路の容量結合による損失が生じる点、および回路設計が高度化する点より、回路の取り扱いが複雑化する。
このため、電力用コイルに流れる電流は通信と比較し低周波数とし、また、電磁誘導の効果を高めるためコイルのインダクタンスも高くする、つまりコイル巻線の巻き数を多くする必要がある。

ここでは、通信用に用いるコイル電流発生のための搬送波周波数としてＭＨｚ以上の周波数を想定し、電力用に用いるコイル電流発生のための搬送波周波数として１０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚを想定する。

以上、コイル巻線の巻き数を調整する必要がある事情について説明した。
次に、本実施の形態３に係るコイル３の構成を説明する。

フレキシブル基板で構成されたコイルは、その構成上、多層基板の層数の数しかコイルのパターンを同一円周上に重ねることができない。
このため巻き数を同じとした場合に、同一サイズで巻線をボビンに巻いて構成したコイルと比較し、インダクタンスが低くなり、コイル性能が低くなるが、巻線コイルと比較し厚みは薄くすることができる。
これを利用し、フレキシブル基板コイルでは、後述の図９のように複数のコイルを用いてコイル同士を直列接続し重ねて用いることで、コイルの巻線の数（コイルのインダクタンス値）を調整できる。
また、フレキシブル基板コイルでは重ねても急激にコイルの厚みが増加するわけではないので、磁性体の配置もコイル１枚の際と同様にコイルの対抗面の反対面に配置することで対応できる。

図９は、本実施の形態３に係る電子機器１のコイル構成を示す図である。
図９において、第１コイル３ａは二枚のコイル３ａ−１、３ａ−２から構成され、第１コイル３ａに備えられている各コイルの接続端子２５ａ−１、２５ａ−２を各コイルが直列接続となるように接続する。
同様に、第２コイル３ｂは二枚のコイル３ｂ−１、３ｂ−２から構成され、第２コイル３ｂに備えられている各コイルの接続端子２５ｂ−１、２５ｂ−２を各コイルが直列接続となる用に接続する。

コイル３ａ−１とコイル３ａ−２が同一仕様コイルであれば、第１コイル３ａはコイル３ａ−１の倍の巻き数とすることができる。コイル３ａ−１とコイル３ａ−２を別の仕様のコイルとすることも可能である。
同様に、第２コイル３ｂについてもコイル３ｂ−１とコイル３ｂ−２の組み合わせを要求仕様にあわせて変更することができる。

図９では、フレキシブル基板コイルにより使用条件に応じてコイルの直列数を変えることでコイル巻線の巻き数を変更する例について示したが、これは第１コイル３ａおよび第２コイル３ｂを、通信用コイル３Ｃａ、３Ｃｂと電力用コイル３Ｐａ、３Ｐｂに分割した構成において特に有効である。

通信用コイルと電力用コイルを比較した場合、通信用コイルに比べ、電力用コイルはコイルを介して大きな電力が送電されることから、コイル巻線の巻き数を多く（コイルのインダクタンスを大きく）する必要がある。
異なる仕様のコイルを複数作るよりも、１種類の仕様のコイルだけ用いるほうが、コイル一枚あたりのコストを低減できることから、通信用コイルと電力用コイルの仕様は同一とし、電力用のコイルは直列数を増やすことで必要なコイル巻線の巻き数（コイルのインダクタンス値）を得る。

この手法によれば、基本的な仕様のコイルを数点用意しておくのみで、直列数の変更により、種々のコイル仕様に対応可能となる。
また、フレキシブル基板で構成されるコイルであれば厚みは５０μｍ以下であるため、複数枚重ねても、電子回路基板の厚みよりも薄くすることが可能である。

また、通信用のコイルにおいては、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間で双方向での通信を行うことから、回路構成を対称としたほうがよいが、電力用コイルのように第１電子回路基板２から第２電子回路基板４への１方向の給電しか行わない場合は、第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイルの仕様（巻線の巻き数）は、同一でなくともよい。

第１電力用コイル３Ｐａから第２電力用コイル３Ｐｂへの電磁誘導による電力送電の際に、第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂの巻き数仕様を同一とした場合、コイル間の結合損失や銅損により第２電力用コイル３Ｐｂに生じる電圧が低くなる傾向がある。
このような場合は、第１電力用コイル３Ｐａよりも第２電力用コイル３Ｐｂの巻き数を多くするとよい。

以上のように、本実施の形態３では、第１コイル３ａおよび第２コイル３ｂをフレキシブル基板コイルで構成し、このコイルは使用条件に応じて直列数を変えることで様々な仕様のコイルを構成できるようにした。
そのため、直列接続したコイルは重ね合わせることが可能であり、重ねるとともに対向面の反対面への磁性体配置もコイル１枚の際と同様に行うことができる。
これにより、様々な仕様のコイルの構成を容易とするとともに、コイルの小型化、薄型化が可能となる。

また、本実施の形態３によれば、直列接続数の数によりコイル仕様の変更が容易であることから、少ない種類の仕様のコイルで任意の巻線仕様のコイルへ対応でき、コイルの種類を削減することができる。
これにより、コイル作成に必要なコストの低減が可能となり、これを用いる電子機器のコストの上昇を抑制することができる。

また、本実施の形態３によれば、通信用コイルと電力用コイルを分割して構成することにより、通信用搬送波周波数と電力用搬送波周波数との間で大きな差、例えば１００倍以上の差をつけることも容易である。
したがって、通信用と電力用それぞれの用途に適した搬送波周波数を用いることが容易である。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、フレキシブル基板コイルの特徴を利用し、複数のコイルを重ねて直列接続することにより、コイル巻線の断面積（電流容量）を調整する構成を説明する。
なお、後述の図１０で説明するコイル３以外の構成は、実施の形態１〜２と同様であるため、説明を省略する。

フレキシブル基板で構成されたコイルは、その構成上コイルパターンの銅箔の厚みに制限があり、一例として最大で３５μｍ程度である。
多層基板のフレキシブル基板により回路を構成すれば構成可能な分だけの並列回路を構成することが可能となるが、並列パターンを構成する層は同一コイル巻線と同じであるため、コイルの面積を一定と仮定した場合、並列パターンを用いない場合と比較し、一枚のコイルに構成可能なコイルの巻き数が減ることになる。

図１０は、本実施の形態４に係る電子機器１のコイル構成を示す図である。
図１０において、第１コイル３ａは二枚のコイル３ａ−１、３ａ−２から構成され、第１コイル３ａに備えられている各コイルの接続端子２５ａ−１、２５ａ−２を各コイルが並列接続となるように接続する。
同様に、第２コイル３ｂは二枚のコイル３ｂ−１、３ｂ−２から構成され、第２コイル３ｂに備えられている各コイルの接続端子２５ｂ−１、２５ｂ−２を各コイルが直列接続となるように接続する。

コイル３ａ−１とコイル３ａ−２が同一コイルであれば、第１コイル３ａはコイル３ａ−１と同じ巻き数で、コイルパターンの断面積を２倍とすることができる。
第２コイル３ｂについても第１コイル３ａ−１とコイル３ａ−２と同様に構成する。
図１０において、並列化された各コイルの接続端子は、第１コイル接続端子３３ａ、第２コイル接続端子３３ｂに集約される。

図１０では、フレキシブル基板コイルにより使用条件に応じてコイルの並列数を変えることでコイル巻線の断面積（電流容量）を変更する例について示したが、これは第１コイル３ａおよび第２コイル３ｂを、通信用コイル３Ｃａ、３Ｃｂと電力用コイル３Ｐａ、３Ｐｂに分割した構成において特に有効である。

電力用コイルでは、通信用コイルと比較し、コイル巻線の巻き数が多く必要であるとともに、電流も多く流す必要がある。
通信用コイルのサイズと電力用コイルのサイズを異なるサイズとして構成することも可能であるが、それぞれ異なる仕様のコイルが必要となるとともに、電子機器１内部にこれらコイルを配置する際に、通信用コイルと電力用コイルの大きさの違いが配置位置や配置手段に影響を与えるため、通信用コイルと電力用コイルのサイズは同じほうがよい。

そこで、コイル仕様、特にコイルサイズを１種類とし、通信用コイルと電力用コイルとで同じサイズのコイルを用い、電力用コイルに必要な電流容量を得るためには、このコイルを並列接続して用いる。
コイル巻線の巻き数の増加には、実施の形態３で説明したように、コイルの直列接続を行えばよい。
実施の形態３で説明したフレキシブル基板コイルの直列接続と、実施の形態４で説明したフレキシブル基板コイルの並列接続を組み合わせることで、コイル巻線の巻き数（インダクタンス）やコイル巻線の断面積（電流容量）を変えることができる。

たとえば、実施の形態３と実施の形態４をあわせ、直列と並列を併用して１つのコイルを作る例を以下に示す。
同一仕様のコイルを４枚用い、２枚を直列接続したものを２組構成し、それらを並列に接続する。これにより基本の１枚のコイルと比較し、コイル巻線の巻き数が２倍で、コイル巻線の断面積（電流容量）が２倍としたコイルを構成することができる。
この４枚のコイルを重ね合わせ、図４と同様にコイルの一方の面に磁性体３１を配置することで、第１あるいは第２コイルを構成することができる。

異なる仕様のコイルを複数作るよりも、１種類の仕様のコイルだけ用いるほうが、コイル一枚あたりのコストを低減できることから、通信用コイルと電力用コイルの仕様は同一とし、電力用のコイルは並列数を増やすことで必要なコイル巻線の断面積（電流容量）を得る。
よって、基本的な仕様のコイルを数点用意しておけば、並列数の変更により、種々のコイル仕様に対応可能となる。

以上のように、本実施の形態４では、第１コイル３ａおよび第２コイル３ｂをフレキシブル基板コイルで構成し、このコイルは使用条件に応じて並列数を変えることで様々な電流容量のコイルを構成できるようにした。
そのため、並列接続したコイルは重ね合わせることが可能であり、重ねるとともに対向面の反対面への磁性体配置もコイル１枚の際と同様に行うことができる。
これにより、様々な仕様のコイルの構成を容易とするとともに、コイルの小型化、薄型化が可能となる。

また、本実施の形態４によれば、並列接続数の数によりコイル仕様の変更が容易であることから、少ない種類の仕様のコイルで任意の電流容量仕様のコイルへ対応でき、コイルの種類を削減することができる。
これにより、コイル作成に必要なコストの低減が可能となり、これを用いる電子機器のコストの上昇を抑制することができる。

実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５に係る電子機器１の構成図である。同図は、電子機器１の内部における第１電子回路基板２、第２電子回路基板４、第１コイル３ａ、第２コイル３ｂの配置例を示す。

電子機器１は、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４とから構成される。
第１電子回路基板２は、電子機器１の主機能を実現する回路であり、一次側回路部品３４ａ、一次側コイル接続部３５ａ、一次側コイル接続部３５ａに接続された第１コイル３ａ、第１コイル３ａの一方の面に配置された磁性体３１ａを備える。
第２電子回路基板４は、電子機器１の補助機能を実現する回路であり、二次側回路部品３４ｂ、二次側コイル接続部３５ｂ、二次側コイル接続部３５ｂに接続された第２コイル３ｂ、第２コイル３ｂの一方の面に配置された磁性体３１ｂを備える。

コイルから発生する磁束による電子回路基板への誤動作等の影響の抑制や、コイルの近傍にある金属による電力給電性能、通信性能の低下をふせぐために、コイルの一方の面に配置された磁性体３１のコイルと反対の面に磁気シールドを配置してもよい。

第２電子回路基板４において、二次側回路部品３４ｂの実装されていない面に磁性体３１ｂが固定され、磁性体３１ｂの電子回路基板と反対面に第２コイル３ｂが固定されている。
第２コイル３ｂはフレキシブル基板で構成されるため、第２コイル３ｂの接続端子部２４ｂ部を曲げることで、第２電子回路基板４の二次側回路部品３４ｂの実装面と反対の面に固定している。
また、第１電子回路基板２に接続された第１コイル３ａも同様にフレキシブル基板で構成されるため、第２電子回路基板４の下面と電子機器１のケースの間（図示せず）などの狭い空間に配置することができる。
図１１の例では、第２電子回路基板４に第２コイル３ｂを固定する例について示したが、第１電子回路基板２に第１コイル３ａを固定してもよい。

なお、本実施の形態５で説明した以外の構成は、実施の形態１〜４と同様であるため、説明を省略したことを付言しておく。

以上のように、本実施の形態５によれば、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の接続に要する空間を削減することが可能となり、これにより電子機器１の小型化、薄型化、低コスト化が実現できる。
また、一方のコイルを電子回路基板に固定することで、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の配置や固定が容易となり、取り扱いが簡単になる。

実施の形態６．
図１２は、本発明の実施の形態６に係る電子機器１の構成図である。図１２における各構成要素は、配置手法を除いて図１１と同様であるため、同様の符号を付して説明を省略する。

第１電子回路基板２において、一次側回路部品３４ａの実装されていない面に磁性体３１ａが固定され、磁性体３１ａの電子回路基板と反対面に第１コイル３ａが固定されている。
第１コイル３ａはフレキシブル基板で構成されるため、第１コイル３ａの接続端子部２４ａを曲げることで、第１電子回路基板２の一次側回路部品３４ａの実装面と反対の面に固定している。
同様に、第２電子回路基板４において、二次側回路部品３４ｂの実装されていない面に磁性体３１ｂが固定され、磁性体３１ｂの電子回路基板と反対面に第２コイル３ｂが固定されている。
第２コイル３ｂはフレキシブル基板で構成されるため、第２コイル３ｂの接続端子部２４ｂを曲げることで、第２電子回路基板４の二次側回路部品３４ｂの実装面と反対の面に固定している。
以上のように構成された第１電子回路基板２と第２電子回路基板４は、各コイルが対向するように配置される。第１電子回路基板２と第２電子回路基板４は、電子機器１のケース（図示せず）などによりそれぞれ固定される。

以上のように、本実施の形態６によれば、実施の形態５と同様の効果を発揮することができる。

実施の形態７．
図１３は、本発明の実施の形態７に係る電子機器１の構成図である。同図は、電子機器１の内部における第１電子回路基板２、第２電子回路基板４、第１通信用コイル３Ｃａ、第１電力用コイル３Ｐａ、第２通信用コイル３Ｃｂ、第２電力用コイル３Ｐｂの配置例を示す。

電子機器１は、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４を備える。

第１電子回路基板２は、電子機器１の主機能を実現する回路であり、一次側回路部品３４ａ、一次側通信用コイル接続部３５Ｃａ、一次側通信用コイル接続部３５Ｃａに接続された第１通信用コイル３Ｃａ、第１通信用コイル３Ｃａの一方の面に配置された磁性体３１、一次側電力用コイル接続部３５Ｐａ、一次側電力用コイル接続部３５Ｐａに接続された第１電力用コイル３Ｐａ、第１電力用コイル３Ｐａの一方の面に配置された磁性体３１、第１通信用コイル３Ｃａと第１電力用コイル３Ｐａとそれぞれのコイルに配置された磁性体を固定するコイル固定手段３６を備える。

第２電子回路基板４は、電子機器１の補助機能を実現する回路であり、二次側回路部品３４ｂ、二次側通信用コイル接続部３５Ｃｂ、二次側通信用コイル接続部３５Ｃｂに接続された第２通信用コイル３Ｃｂ、第２通信用コイル３Ｃｂの一方の面に配置された磁性体３１、二次側電力用コイル接続部３５Ｐｂ、二次側電力用コイル接続部３５Ｐｂに接続された第２電力用コイル３Ｐｂを備える。

第２通信用コイル３Ｃｂと第２電力用コイル３Ｐｂは、磁性体３１のそれぞれ異なる面に配置される。
図１３の第２通信用コイル３Ｃｂと第２電力用コイル３Ｐｂと磁性体３１の構成は、実施の形態２の図６で示した構成と同様である。図７で示した構成としてもよい。
これらの構成の詳細については実施の形態２と同様であるため、説明は省略する。

第１通信用コイル３Ｃａと第１電力用コイル３Ｐａは、それぞれコイル固定手段３６の内側にコイル３とコイル固定手段３６とで磁性体３１を挟み込むように固定される。
これにより、第１通信用コイル３Ｃａと第１電力用コイル３Ｐａとは対向する状態でコイル固定手段３６に固定される。
このとき、対向する第１通信用コイル３Ｃａと第１電力用コイル３Ｐａとの間にはギャップが形成され、ここに第２通信用コイル３Ｃｂと第２電力用コイル３Ｐｂとそれらが挟み込む磁性体３１から構成される第２電子回路基板４に接続されたコイルを挿入する。
このとき、第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂとが対向し、第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂとが対向するように配置される。

第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂとの間、第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂとの間にはコイル間ギャップ３０が生じるが、コイル固定手段３６にばね機構などを設け、第１通信用コイル３Ｃａと第１電力用コイル３Ｐａとで、内側に挿入された、第２通信用コイル３Ｃｂと第２電力用コイル３Ｐｂとを密着するように圧力をかけて挟み込んでもよい。この方が各コイル間の結合度が向上する。

図１３では、第１電子回路基板２側に接続されるコイルにコイル固定手段３６を設けた手段について説明したが、第１コイルではなく第２コイルに固定手段３６を用いる構成としてもよい。
コイルから発生する磁束による電子回路基板への誤動作等の影響の抑制や、コイルの近傍にある金属による電力給電性能、通信性能の低下をふせぐために、コイルの一方の面に配置された磁性体３１のコイルと反対の面に磁気シールドを配置してもよい。

本実施の形態７で説明した構成以外の構成は、実施の形態２〜４と同様であるため、説明を省略したことを付言しておく。

以上のように、本実施の形態７によれば、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の接続が容易になる。
また、各コイルをフレキシブル基板で構成したため、コイル固定に要する空間を削減することが可能となり、これにより電子機器１の小型化、薄型化、低コスト化を実現することができる。
また、一方のコイルを他方のコイルで挟み込み、固定することで、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の配置や固定が容易となり、取り扱いが簡単になる。

実施の形態８．
以上の実施の形態１〜７では、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の周辺構成を中心に説明した。本発明の実施の形態８では、両基板間の通信や電力送受電に係る具体的な動作例を説明する。
なお、以下の説明では、各部の構成は実施の形態２のように通信用コイルと電力用コイルが分離している構成を例にするが、両者が共用化されている場合でも、原則的な動作は同様であることを付言しておく。

図１４は、本実施の形態８に係る一次側非接触給電・通信部６の一次側電源回路８、および二次側非接触給電・通信部１０の二次側電源回路１２の構成例を示す図である。
図１４において、一次側電源回路８は、電源供給部４０、一次側平滑手段４１、交流変換手段４２、一次側共振用コンデンサ４３を備える。
二次側電源回路１２は、二次側共振用コンデンサ４４、整流手段４５、二次側平滑手段４６、電圧変換手段４７、二次側電圧出力部４８を備える。

電源供給部４０は、第１電子回路基板２の主機能部５より供給される電源の供給点を示す。
一次側平滑手段４１は、電界コンデンサより構成される。
交流変換手段４２は、トランジスタやＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどのブリッジ状に構成されたスイッチング素子と、各スイッチング素子をオン／オフ制御するスイッチング素子制御手段４２ｅから構成される。４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄはそれぞれスイッチング素子を示す。
交流変換手段４２は、フルブリッジ回路構成としているが、ハーフブリッジ回路構成としてもよい。また、各スイッチング素子４２ａ〜４２ｄは、スイッチング素子制御手段４２ｅ（図示せず）によりオン／オフ制御される。
整流手段４５は、ダイオードなどにより構成される。図９では半波整流回路方式について記載しているが、全波整流回路方式を用いてもよい。
二次側平滑手段４６は、コンデンサ４６ａまたは電界コンデンサ４６ｂで構成される。
電圧変換手段４７は、レギュレータ４７ａ、コンデンサ４７ｂ、電界コンデンサ４７ｃで構成される。

次に、図１４を用いて、第１電子回路基板２から第２電子回路基板４への電力供給の動作を以下のステップ（１）〜（５）で説明する。

（１）第１電子回路基板２の一次側非接触給電・通信部６内の一次側電源回路８では、主機能部５から電源供給部４０より供給される直流電力を交流変換手段４２により交流電力に変換し、第１電力用コイル３Ｐａに供給する。
（２）このとき、交流変換手段４２では、第１電力用コイル３Ｐａと一次側共振コンデンサ４３、第２電力用コイル３Ｐｂと二次側共振コンデンサ４４に共振が生じる周波数を出力する。

（３）第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂとが対向した状態であれば、交流変換手段４２により第１電力用コイル３Ｐａに供給された電力が電磁誘導結合により第２電力用コイル３Ｐｂに誘導される。
（４）このとき二次側非接触給電・通信部１０では二次側電源回路８において、第２電力用コイル３Ｐｂに得られた交流電力を整流手段４５により整流し、二次側平滑手段４６により平滑化することで直流電力に変換する。

（５）ここで得られた直流電力は、電圧変換手段４７により、第２電子回路基板４を駆動するために必要な電圧に変換される。
図１４では、第１電力用コイル３Ｐａと一次側共振コンデンサ４３とは直列接続構成としているが、用いる回路構成に応じて並列接続としてもよい。同様に、第２電力用コイル３Ｐｂと二次側共振用コンデンサ４４は並列接続としているが、用いる回路構成に応じて直列接続としてもよい。

以上、第１電子回路基板２から第２電子回路基板４への電力供給の動作を説明した。

図１５は、本実施の形態８に係る一次側非接触給電・通信部６内の一次側通信回路７、および二次側非接触給電・通信部１０内の二次側通信回路１１の構成例を示す図である。
図１５において、一次側通信回路７は、一次側変調回路７ａ、一次側復調回路７ｂ、一次側信号合成・分割手段７ｃ、一次側通信用共振コンデンサ５０を備える。
一次側通信回路７は、第１通信用コイル３Ｃａおよび主機能部５と接続される。主機能部５が出力する送信信号は主機能信号出力線１３を介して一次側通信回路７へ入力され、主機能部５に入力する受信信号は主機能信号入力線１４から出力される。

一次側変調回路７ａは、一次側搬送波発生手段５２、一次側変調手段５３、一次側電流制御手段５４を備える。また一次側復調回路７ｂは、一次側復調手段５５、一次側信号増幅手段５６、一次側バッファ手段５７を備える。
一次側変調回路７ａと一次側信号合成・分割手段７ｃとは一次側送信信号入力５１と接続され、一次側復調回路７ｂと一次側信号合成・分割手段７ｃとは一次側受信信号出力５８とで接続される。
一次側電源５９は、主機能部電源出力１５より得られる電源である。

一次側信号合成・分割手段７ｃは、主機能部５から出力される信号あるいは主機能部５へ入力される信号が複数ある場合、つまり、主機能部出力信号線１３または主機能部入力信号線１４が複数ある場合に用いられる。
主機能部出力信号線１３が１つである場合は、信号の合成は不要であるため、主機能部信号出力１３と一次側送信信号入力５１とを直接接続してもよい。
また、主機能部入力信号線１４が１つである場合は、信号の分割は不要であるため、主機能部入力信号線１４は一次側受信信号出力５８と直接接続してもよい。
一次側信号合成・分割手段７ｃが必要ない場合は、省略してもよい。

一次側変調回路７ａ（一次側搬送波発生手段５２と一次側変調手段５３と一次側電流制御手段５４）は、第１電子回路基板２から第２電子回路基板４へ通信信号を送信する時に用いられる。
一次側復調回路７ｂ（一次側復調手段５５と一次側信号増幅手段５６と一次側バッファ手段５７）は、第１電子回路基板２が第２電子回路基板４から通信信号を受信する時に用いられる。

二次側通信回路１１は、二次側変調回路１１ａ、二次側復調回路１１ｂ、二次側信号合成・分割手段１１ｃ、二次側通信用共振コンデンサ６０を備える。
二次側通信回路１１は、第２通信用コイル３Ｃｂおよび補助機能部９に接続される。補助機能部９が出力する送信信号は補助機能信号出力線１７を介して二次側通信回路１１へ入力され、補助機能部９に入力する受信信号は補助機能信号入力線１６から出力される。

二次側変調回路１１ａは、二次側搬送波発生手段６２、二次側変調手段６３、二次側電流制御手段６４を備え、二次側復調回路１１ｂは、二次側復調手段６５、二次側信号増幅手段６６、二次側バッファ手段６７を備える。
二次側変調回路１１ａと二次側信号合成・分割手段１１ｃとは二次側送信信号入力６１と接続され、二次側復調回路１１ｂと二次側信号合成・分割手段１１ｃとは二次側受信信号出力６８と接続される。
二次側電源６９は、補助機能部電源入力１８より得られる電源である。

二次側信号合成・分割手段１１ｃは、補助機能部９から出力される信号あるいは補助機能部９へ入力される信号が複数ある場合、つまり、補助機能部出力信号線１７または補助機能部入力信号線１６が複数ある場合に用いられる。
補助機能部出力信号線１７が１つである場合は、信号の合成は不要であるため、補助機能部信号出力１７と二次側送信信号入力とを直接接続してもよい。
また、補助機能部入力信号線１６が１つである場合は、信号の分割は不要であるため、補助機能部入力信号線１６は二次側受信信号出力６８と直接接続してもよい。
二次側信号合成・分割手段１１ｃが必要ない場合は、省略してもよい。

二次側変調回路１１ａ（二次側搬送波発生手段６２と二次側変調手段６３と二次側電流制御手段６４）は、第２電子回路基板４から第１電子回路基板２へ通信信号を送信する時に用いられる。
二次側復調回路１１ｂ（二次側復調手段６５と二次側信号増幅手段６６と二次側バッファ手段６７）は、第２電子回路基板４が第１電子回路基板２から通信信号を受信する時に用いられる。

次に、図１５の各構成の機能を説明する。
なお、図１５では、一次側通信回路７と二次側通信回路１１の構成が対称となる構成例について示した。また、変調方式はＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式を用いるものとした。

一次側搬送波発生手段５２は、通信に用いる搬送波を発生するものである。搬送波として、正弦波、三角波、方形波などが用いられる。
一次側変調手段５３は、一次搬送波発生手段５２から得られる搬送波と、一次側送信信号入力５１から得られる送信信号とから、電磁誘導により通信を行う際の通信信号を生成する。図１５に示した例では、ＡＮＤ回路により構成されている。

一次側復調手段５５は、第１通信用コイル３Ｃａに得られた電流から受信信号の復調を行う。図１５に示した例では、変調方式をＡＳＫ方式としていることから、変調は成分を取り除く構成として、コンデンサとダイオードからなる整流回路としている。
一次側信号増幅手段５６は、復調された信号を増幅する。図１５に示した例では、オペアンプを用いた増幅回路としている。
一次側バッファ手段５７は、受信した通信信号をデジタル信号として安定化させる。

第２電子回路基板４における二次側搬送波発生手段６２、二次側変調手段６３、二次側電流制御手段６４、二次側復調手段６５、二次側信号増幅手段６６、二次側バッファ手段６７の機能は、それぞれ一次側搬送波発生手段５２、一次側変調手段５３、一次側電流制御手段５４、一次側復調手段５５、一次側信号増幅手段５６、一次側バッファ手段５７と同様であるため、説明は省略する。

なお、図１５では変調方式をＡＳＫ方式とした例について示したが、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式などを用いる場合は、一次側搬送波発生手段５２（二次側搬送波発生手段６２）、一次側変調手段５３（二次側変調手段６３）、一次側復調手段５４（二次側復調手段６４）をそれぞれの方式に応じた構成に変更することで容易に対応可能である。

図１６は、一次側信号合成・分割手段７ｃの構成例を示す図である。一次側信号合成・分割手段７ｃと二次側信号合成・分割手段１１ｃの基本的な動作は同じであるため、以下では一次側信号合成・分割手段７ｃを中心に説明を行う。
図１６において、一次側通信回路７の内部に構成される、一次側変調回路７ａと一次側復調回路７ｂは、図１５で説明したものと同様であるため説明を省略する。

図１６では、図１や図５で説明したように、主機能部出力信号線１３を主機能部シリアル出力信号線１３ｓと主機能部パラレル出力信号線１３ｐとする。同様に、主機能部入力信号線１４を、主機能部シリアル入力信号線１４ｓと主機能部パラレル入力信号線１４ｐとする。

主機能部シリアル出力信号線１３ｓで用いられる信号は、主機能部５が補助機能部９とシリアル通信を行うためのシリアル出力信号であり、主機能部シリアル入力信号線１４ｓで用いられる信号は、主機能部５が補助機能部９とシリアル通信を行うためのシリアル入力信号である。

主機能部パラレル信号出力線１３ｐで用いられる信号は、シリアル通信の際のハードウェアフロー制御に用いられるＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）信号とし、主機能部パラレル信号入力線１４ｐで用いられる信号は、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）信号とする。ＲＴＳ、ＣＴＳはいずれも１ｂｉｔの信号である。

一次側信号合成・分割手段７ｃの主な構成要素は、複数データの合成を行うデータ合成部７１、複数データへの分割を行うデータ分割部７２、および時間管理を行うタイマ７３である。

まず、データ合成部７１の各構成について説明する。

主機能部シリアル出力信号線１３ｓは、シリアルデータ受信手段７４と接続され、シリアルデータ受信手段７４は、主機能部５より送信されたシリアルデータを所定の周期でサンプリングすることでシリアルデータの受信を行う。
シリアルデータ受信手段７４は、コイル送信データバッファ７６と接続される。シリアルデータ受信手段７４は、受信したシリアルデータをコイル送信データバッファ７６の所定の領域に格納する。
主機能部パラレル出力信号線１３ｐは、データエンコーダ部７５と接続される。データエンコーダ部７５は、主機能部パラレル出力信号線１３ｐから入力されたデータの読み込みを行う。

データエンコーダ部７５は、コイル送信データバッファ７６と接続され、主機能部パラレル出力信号線１３ｐから入力されたデータを読み込んでコイル送信データバッファ７６の所定の領域に格納する。
このとき、データエンコーダ部７５は、主機能部パラレル出力信号線１３ｐから入力されたデータを単純にパラレルデータからシリアルデータに変換してもよい。また、データの圧縮、冗長性の付与などデータ変換処理を行い、変換後のデータをコイル送信データバッファ７６に格納してもよい。

コイル送信データバッファ７６は、コイル送信部７７と接続される。
コイル送信部７７は、コイル送信データバッファ７６に格納されたデータを、一次側通信回路７と二次側通信回路１１との間で通信を行うために決められた所定の通信速度に応じた周期で、一次側送信信号入力５１を介して接続された変調回路７ａに出力する。
変調回路７ａは、第１通信用コイル３Ｃａと接続され、コイル送信部７７から出力された信号に変調をかけるとともに、第１通信用コイル３Ｃａに流す電流の制御を行う。

次に、データ分割部７２の各構成について説明する。

コイル受信部７８は、第１通信用コイル３Ｃａと接続された復調回路７ｂと一次側受信信号出力５８を介して接続され、第１通信用コイル３Ｃａを介して受信された信号を復調回路７ｂにより復調し、コイルからの受信信号として一次側通信回路７と二次側通信回路１１との間で通信を行うために決められた所定の通信速度に応じた周期でサンプリングを行う。
また、コイル受信部７８は、コイル受信データバッファ７９と接続され、サンプリングしたデータをコイル受信データバッファ７９に順次格納する。
コイル受信データバッファ７９は、シリアルデータ送信手段８０とデータデコーダ部８１と接続される。

シリアルデータ送信手段８０は、主機能部シリアル入力線１４ｓと接続され、コイル受信データバッファ７９の所定の領域に格納されたデータを主機能部５のシリアル通信速度に応じた周期で主機能部シリアル入力線１４ｓに出力する。

データデコード部８１は、主機能部パラレル入力線１４ｐと接続され、コイル受信データバッファ７９の所定の領域に格納されたデータを主機能部５の入力信号として主機能部パラレル入力線１４ｐに出力する。
このとき、データデコーダ部８１は、コイル受信データバッファ７９に格納されたデータの所定領域のデータを主機能部パラレル入力信号性１４ｐに単純に出力してもよい。あるいは、コイル受信データバッファ７９に格納されたデータの所定領域のデータに対し、データの伸張、冗長性の削除などデータ変換処理を行い、変換後のデータを主機能部パラレル入力線１４ｐに出力してもよい。

次に、タイマ７３について説明する。
タイマ７３は、一次側信号合成・分割手段７ｃにおける時間管理を行う。
タイマ７３は、データエンコーダ部７５、データデコーダ部８１、コイル送信部７７、コイル受信部７８と接続される。
タイマ７３は、データエンコーダ部７５に対して、主機能部パラレル出力線１３ｐの信号の読込タイミング、データ変換タイミング、コイル送信データバッファ７６への格納タイミング等を通知する。
また、データデコーダ部８１に対して、コイル受信データバッファ７９からの読込タイミング、データ変換タイミング、主機能パラレル入力線１４ｐの出力信号の更新タイミング等を通知する。
また、コイル送信部７７に対して、一次側通信回路７と二次側通信回路１１との間での通信を行う際の送信タイミングの時間管理を行い送信タイミングの通知を行う。
また、コイル受信部７８に対して、一次側通信回路７と二次側通信回路１１との間での通信を行う際に受信の次の処理を行うための時間管理を行い、受信完了等の受信動作イベントのタイミングをコイル受信部７８から受け取る。

二次側通信回路１１、二次側変調回路１１ａ、二次側復調回路１１ｂ、二次側信号合成・分割手段１１ｃ、補助機能部シリアル出力線１７ｓ、補助機能部パラレル出力線１７ｐ、補助機能部シリアル入力線１６ｓ、補助機能部パラレル入力線１６ｐ、第２通信用コイル３Ｃｂは、一次側通信回路７、一次側変調回路７ａ、一次側復調回路７ｂ、一次側信号合成・分割手段７ｃ、主機能部シリアル出力線１３ｓ、主機能部パラレル出力線１３ｐ、主機能部シリアル入力線１４ｓ、主機能部パラレル入力線１４ｐ、第１通信用コイル３Ｃａと同様であるため、説明を省略する。

次に、図１５〜図１６を用いて、第１電子回路基盤２の主機能部５から第２電子回路基板４の補助機能部９への通信動作を、以下のステップ（１）〜（１２）で説明する。

（１）主機能部５は、補助機能部９に送信したいデータを主機能部シリアル出力線１３ｓあるいは主機能部パラレル出力線１３ｐに出力する。
（２）シリアルデータ受信手段７４は、主機能部シリアル出力線１３ｓに出力されたシリアルデータを受信し、コイル送信データバッファ７６の所定領域に格納する。

（３）データエンコーダ部７５は、主機能部パラレル出力線１３ｐに出力されたパラレルデータをタイマ７３による読込タイミングに基づいて読み込み、データ変換等の処理後、コイル送信データバッファ７６の所定領域に格納する。
（４）主機能部シリアル出力線１３ｓと主機能部パラレル出力線１３ｐから出力されたデータが１つのデータとして、コイル送信データバッファ７６に格納される。

（５）コイル送信データバッファ７６に格納されたデータは、コイル送信部７７により、一次側送信信号入力５１を介して、一次側通信回路７と二次側通信回路１１との間で通信を行うために決められた所定の通信速度に応じた周期で、変調回路７ａに送られる。
（６）変調回路７ａは、一次側送信信号入力５１から１／０あるいはＨｉｇｈ／Ｌｏｗで示される通信信号を一次側非接触給電・通信部６に出力する。

（７）一次側変調手段５３は、一次側搬送波発生手段５２から得られる搬送波とＡＮＤをとり、変調信号を生成する。
（８）変調信号により一次側電流制御手段５４のトランジスタがオン／オフ動作し、これにより、一次側電源５９から第１通信用コイル３Ｃａに流れる電流が制御される。

（９）第１通信用コイル３Ｃａに電流が流れることで、電磁誘導により第２通信用コイル３Ｃｂに電力が誘起される。
（１０）第２通信用コイル３Ｃｂに誘起された電力から、二次側復調手段６５により搬送波成分が除去され、通信信号が復調される。

（１１）復調された通信信号は、二次側信号増幅回路６６により補助機能部９で受信可能な電圧レベルまで増幅され、二次側バッファ手段６７により安定化される。
（１２）安定化された信号は、二次側受信信号出力６８より出力され、補助機能部９に取り込まれる。

第２電子回路基板４の補助機能部９から第１電子回路基板２の主機能部５へ通信する時の動作は、回路が対称であることもあり基本的に上記第１電子回路基板２の主機能部５から第２電子回路基板４の補助機能部９への通信動作と同様であるため、説明は省略する。

以上の説明では、主機能部５が補助機能部９への出力信号として、主機能部シリアル出力線１３ｓに出力されるシリアル信号と、主機能部パラレル出力線１３ｐに出力されるパラレル信号として説明したが、それぞれ複数の信号を用いてもよい。
このときは、シリアル信号とパラレル信号の数に応じて、シリアル受信手段７４およびデータエンコーダ部７５の数を増やせばよい。

また、ここで用いる信号は、シリアル信号やパラレル信号のようなデジタル信号としたが、アナログ信号の場合でもシリアル受信手段７４やデータエンコーダ部７５の代わりにアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を用いて構成してもよい。
また、主機能部５と補助機能部９との間の通信以外に、一次側非接触給電・通信部６と二次側非接触給電・通信部１０との間での情報交換を行う場合も考えられるが、このような場合は、コイル送信データバッファ７６およびコイル受信データバッファ７８に一次側非接触給電・通信部６と二次側非接触給電・通信部１０との間での情報交換を行うデータ領域を設けるとよい。

以上のように、主機能部５と補助機能部９との間の通信で用いる信号の種類と数が多い場合は、主機能部５と一次側通信回路７との間および補助機能部９と二次側通信回路１１との間の通信速度よりも一次側通信回路７と二次側通信回路９との間の通信速度を速くするとよい。
たとえば、主機能部５と一次側通信回路７との間および補助機能部９と二次側通信回路１１との間の通信速度を９６００ｂｐｓとした場合、一次側通信回路７と二次側通信回路９との間の通信速度を２４０ｋｂｐｓと２５倍とすれば、一次側通信回路７と二次側通信回路１１とで処理にかかるオーバヘッドの影響を少なくすることができる。

一方で、主機能部５と補助機能部９との間の通信で用いる信号の種類がシリアル信号のみである場合、一次側信号合成・分割手段７ｃあるいは二次側信号合成・分割手段１１ｃでの信号の合成、分割の処理は不要となる。
そのため、一次側信号合成・分割手段７ｃあるいは二次側信号合成・分割手段１１ｃでの信号の合成、分割処理を行わず、主機能部出力信号線１３を直接一次信号入力部５１に接続し、補助機能部出力信号線１７を二次側送信信号入力６１に接続してもよい。
同様に、主機能部入力信号線１４を一次側受信信号出力５８に接続し、補助機能部入力線１６を二次側受信信号出力６８に接続してもよい。
このとき、主機能部５と一次側通信回路７との間および補助機能部９と二次側通信回路１１との間の通信速度と、一次側通信回路７と二次側通信回路１１との間の通信速度を同じとしてよい。

一次側通信回路７および二次側通信回路１１における一次側信号合成・分割手段７ｃおよび二次側信号合成・分割手段１１ｃについて、ハードウェアで構成する例を示したが、一次側信号合成・分割手段７ｃおよび二次側信号合成・分割手段１１ｃをソフトウェアで構成してもよい。

図１７は、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間の通信動作を説明するシーケンス図である。図１７では、主機能部５、一次側非接触給電・通信部６、補助機能部９、二次側非接触給電・通信部１０について着目し、それぞれの間の通信シーケンスについて説明する。

図１７において、主機能部５と一次側非接触給電・通信部６とはシリアル通信線とパラレル通信線とで接続されている。同様に補助機能部９と二次側非接触給電・通信部１０とはシリアル通信線とパラレル通信線とで接続されている。
一次側非接触給電・通信部６と二次側非接触給電・通信部１０とは無結線であり、上記に説明したように、コイル３を介して通信信号の伝達が行われる。

（通常時通信シーケンス１０１）
まず、通常時つまり、主機能部５から補助機能部９への主機能部シリアル通信信号ＳＤ１および補助機能部９から主機能部５への主機能部シリアル通信信号ＳＤ２がない場合について説明する。
一次側非接触給電・通信部６は、所定時間間隔で定期処理を行う。このとき、一次側非接触給電・通信部６は、主機能部５の出力する主機能部パラレル信号ＰＤ１を二次側非接触給電・通信部１０に伝送する。一次側非接触給電・通信部６内の動作については前述した通りである。

このとき、二次側非接触給電・通信部１０では、主機能部５の出力した主機能部パラレル通信信号ＰＤ１の受信後、所定期間経過後、主機能部パラレル通信信号ＰＤ１を補助機能部９のパラレル入力線へと出力する。
また、二次側非接触給電・通信部１０は、補助機能部９の出力する補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２を一次側非接触給電・通信部６に伝送する。
ここで、二次側非接触給電・通信部６において、主機能部パラレル通信信号ＰＤ１の補助機能部９への出力と補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２の出力あるいは伝送の順序はいずれが先あるいは同じとしてもよい。二次側非接触給電・通信部１０内の動作については前述した通りである。

一次側非接触給電・通信部６は、二次側非接触給電・通信部１０からの補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２を含んだ応答の受信後、補助機能部パラレル通信信号ＳＤ２を主機能部５のパラレル入力信号線へ出力する。通常時は所定間隔ごとに同様の処理を繰り返す。

（主機能部送信シーケンス１０２）
次に、主機能部５から補助機能部９への主機能部シリアル通信信号ＳＤ１がある場合について説明する。
一次側非接触給電・通信部６は、所定時間間隔で定期処理を行うが、定期処理よりも前に主機能部５から一次側非接触給電・通信部６に対して主機能部シリアル送信信号ＳＤ１を受信した場合、次に発生する定期処理まで主機能部シリアル送信信号ＳＤ１は保持される。
定期処理時に、一次側非接触給電・通信部６は、主機能部５の出力する主機能部パラレル信号ＰＤ１および主機能部シリアルデータＳＤ１を二次側非接触給電・通信部１０に伝送する。一次側非接触給電・通信部６内の動作については前述した通りである。

このとき、二次側非接触給電・通信部１０では、主機能部５の出力した主機能部パラレル通信信号ＰＤ１および主機能部シリアル通信信号ＳＤ１の受信後、所定期間経過後、主機能部パラレル通信信号ＰＤ１を補助機能部９のパラレル入力線へと出力する。
また、主機能部シリアル通信信号ＳＤ１を補助機能部９のシリアル入力線へ出力する。
また、二次側非接触給電・通信部１０は、補助機能部９の出力する補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２を一次側非接触給電・通信部６に伝送する。
ここで、二次側非接触給電・通信部６において、主機能部パラレル通信信号ＰＤ１の補助機能部９への出力と主機能部シリアル通信信号ＳＤ１の補助機能部９への出力と補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２の出力あるいは伝送の順序はいずれが先あるいは同じとしてもよい。二次側非接触給電・通信部１０内の動作については前述した通りである。

一次側非接触給電・通信部６は、二次側非接触給電・通信部１０からの補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２を含んだ応答の受信後、補助機能部パラレル通信信号ＳＤ２を主機能部５のパラレル入力信号線へ出力する。

（補助機能部送信シーケンス１０３）
次に、補助機能部９から主機能部５への補助機能部シリアル通信信号ＳＤ２がある場合について説明する。
一次側非接触給電・通信部６は、所定時間間隔で定期処理を行うが、定期処理の応答よりも前に補助機能部９から二次側非接触給電・通信部１０に対して補助機能部シリアル送信信号ＳＤ２を受信した場合、次に発生する定期処理に対する応答まで主機能部シリアル送信信号ＳＤ２は保持される。
定期処理時に、一次側非接触給電・通信部６は主機能部５の出力する主機能部パラレル信号ＰＤ１を二次側非接触給電・通信部１０に伝送する。一次側非接触給電・通信部６内の動作については前述した通りである。

このとき、二次側非接触給電・通信部１０では、主機能部５の出力した主機能部パラレル通信信号ＰＤ１の受信後、所定期間経過後、主機能部パラレル通信信号ＰＤ１を補助機能部９のパラレル入力線へと出力する。
また、二次側非接触給電・通信部１０は、補助機能部９の出力する補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２および補助機能部９より受信した補助機能部シリアル通信信号ＳＤ２を一次側非接触給電・通信部６に伝送する。
ここで、二次側非接触給電・通信部６において、主機能部パラレル通信信号ＰＤ１の補助機能部９への出力と補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２の出力あるいは伝送の順序はいずれが先あるいは同じとしてもよい。二次側非接触給電・通信部１０内の動作については前述した通りである。

一次側非接触給電・通信部６は、二次側非接触給電・通信部１０からの補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２および補助機能部シリアル通信信号ＳＤ２を含んだ応答の受信後、補助機能部パラレル通信信号ＰＤ２を主機能部５のパラレル入力信号線へ出力し、また、補助機能部シリアル通信信号ＳＤ２を主機能部５のシリアル入力線へ出力する。

上記説明では、シリアル通信信号は、主機能部５あるいは補助機能部９のいずれかからしか送信されない状態について説明したが、主機能部５が一次側非接触給電・通信部６および二次側非接触給電・通信部１０に対して送信したシリアル通信信号受信の後の応答の際に、補助機能部９から主機能部５への補助機能部シリアル通信信号ＳＤ２を送信してもよい。
また、定期処理に関して、一次側非接触給電・通信部６を通信の主導となるマスタ側の機器とし、二次側非接触給電・通信部１０をスレーブ側機器としたが、逆に二次側非接触給電・通信部１０を通信の主導となるマスタ側機器としてもよい。

以上、第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間の通信シーケンスを説明した。
次に、本実施の形態８の構成による効果を説明する。

第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間を無結線で接続しようとした場合、シリアル信号やパラレル信号など複数の信号を伝達しあうには、複数のそれぞれの信号を伝達する手段が必要となる。
このとき、通信に用いる回路やコイルの数を増やす手段や、周波数を分けるなどの手段により複数の信号を伝達しあう手段が考えられるが、回路やコイルの数の増加や、周波数多重化による回路規模の増大などが課題となる。

本実施の形態８によれば、複数の信号を一次側信号合成・分割手段７ｃにより１つのシリアル信号に変換し、第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂとの間で伝送させ、受信側では受信した１つのシリアル信号から元の複数の信号を分割することにより、１組の通信用回路（およびコイル）により複数の信号の伝送が実現できる。
これにより回路規模の増大が抑制でき、機器の小型化が実現できる。

また、本実施の形態８によれば、有線で行われていたハードウェアフロー制御によるシリアル通信機能の有線部分を、一次側非接触給電・通信部６と第１コイル３ａと第２コイル３ｂと二次側非接触給電・通信部１０で置き換え、主機能部５および補助機能部９における通信プロトコル等のソフトウェアを変更することなく、非接触による給電および通信が実現できるようになる。

実施の形態９．
実施の形態１〜８で説明した構成の適用例として、空気調和機の室内リモコン、空気調和機の室外機制御回路基板、家庭用電化機器における入出力装置やＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器の入出力装置が上げられる。

実施の形態１に係る電子機器１の構成図である。 コイル３の構成図である。 コイル３の別の構成例を示す図である。 第１電子回路基板２と第２電子回路基板４の配置例を示す図である。 実施の形態２に係る電子機器１の構成図である。 第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂ、および第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂの配置例を示す図である。 第１通信用コイル３Ｃａと第２通信用コイル３Ｃｂ、および第１電力用コイル３Ｐａと第２電力用コイル３Ｐｂの別配置例を示す図である。 コイル３を通信用と電力用に分離するための構成例を示す図である。 実施の形態３に係る電子機器１のコイル構成を示す図である。 実施の形態４に係る電子機器１のコイル構成を示す図である。 実施の形態５に係る電子機器１の構成図である。 実施の形態６に係る電子機器１の構成図である。 実施の形態７に係る電子機器１の構成図である。 実施の形態８に係る一次側電源回路８、および二次側電源回路１２の構成例を示す図である。 実施の形態８に係る一次側通信回路７、および二次側通信回路１１の構成例を示す図である。 一次側信号合成・分割手段７ｃの構成例を示す図である。 第１電子回路基板２と第２電子回路基板４との間の通信動作を説明するシーケンス図である。

符号の説明

１ 電子機器、２ 第１電子回路基板、３ コイル、３ａ 第１コイル、３ｂ 第２コイル、３Ｃａ 第１通信用コイル、３Ｃｂ 第２通信用コイル、３Ｐａ 第１電力用コイル、３Ｐｂ 第２電力用コイル、４ 第２電子回路基板、５ 主機能部、６ 一次側非接触給電・通信部、７ 一次側通信回路、７ａ 一次側変調回路、７ｂ 一次側復調回路、７ｃ 一次側信号合成・分割手段、８ 一次側電源回路、１０ 二次側非接触給電・通信部、１１ 二次側通信回路、１１ａ 二次側変調回路、１１ｂ 二次側復調回路、１１ｃ 二次側信号合成・分割手段、１２ 二次側電源回路、１３ 主機能部出力信号線、１３ｓ 主機能部シリアル信号出力線、１３ｐ 主機能部パラレル信号出力線、１４ 主機能部入力信号線、１４ｓ 主機能部シリアル入力信号線、１４ｐ 主機能部パラレル入力信号線、１５ 主機能部電源出力、１６ 補助機能部入力信号線、１６ｓ 補助機能部シリアル入力信号線、１６ｐ 補助機能部パラレル入力信号線、１７ 補助機能部出力信号線、１７ｓ 補助機能部シリアル出力信号線、１７ｐ 補助機能部パラレル出力信号線、１８ 補助機能部電源入力、２１ フレキシブル基材、２２ 回路パターン、２３ コイル部、２４ 接続部、２５ 接続端子部、２６ スルーホール、２７ 中間タップ、３０ コイル間ギャップ、３１ 磁性体、３２ 磁気遮蔽材、３３ コイル接続端子、３４ 回路部品、３５ コイル接続部、３６ コイル固定手段、４０ 電源供給部、４１ 一次側平滑手段、４２ 交流変換手段、４３ 一次側共振コンデンサ、４４ 二次側共振コンデンサ、４５ 整流手段、４６ 二次側平滑手段、４７ 電圧変換手段、４８ 二次側電圧出力部、５０ 一次側通信用共振コンデンサ、５１ 一次側送信信号入力、５２ 一次側搬送波発生手段、５３ 一次側変調手段、５４ 一次側電流制御手段、５５ 一次側復調手段、５６ 一次側信号増幅手段、５７ 一次側バッファ手段、５８ 一次側受信信号出力、５９ 一次側電源、６０ 二次側通信用共振コンデンサ、６１ 二次側送信信号入力、６２ 二次側搬送波発生手段、６３ 二次側変調手段、６４ 二次側電流制御手段、６５ 二次側復調手段、６６ 二次側信号増幅手段、６７ 二次側バッファ手段、６８ 二次側受信信号出力、６９ 二次側電源、７１ データ合成部、７２ データ分割部、７３ タイマ、７４ シリアルデータ受信手段、７５ データエンコーダ部、７６ コイル送信データバッファ、７７ コイル送信部、７８ コイル受信部、７９ コイル受信データバッファ、８０ シリアルデータ送信手段、８１ データデコーダ部。

Claims (30)

1. 第１電子回路基板と、
   第２電子回路基板と、
   前記第１電子回路基板に接続された第１コイルと、
   前記第２電子回路基板に接続された第２コイルと、
   を備え、
   前記第１コイルから前記第２コイルへ電磁誘導により電力を送電することで、
   前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間を電気的に接続する
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記第１コイルと前記第２コイルはフレキシブル基板を用いて構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記第１コイルまたは前記第２コイルのコイル面の一方に磁性体を配置した
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器。
4. 前記第１コイルと前記第２コイルを、
   前記磁性体を配設していない面で対向するように配置した
   ことを特徴とする請求項３記載の電子機器。
5. 前記第１コイルは、
   前記第１電子回路基板から前記第２電子回路基板へ電力を送電するための第１電力用コイルと、
   前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間で通信を行うための第１通信用コイルと、
   を備え、
   前記第２コイルは、
   前記第１電力用コイルが送信した電力を受電するための第２電力用コイルと、
   前記第１通信用コイルと通信するための第２通信用コイルと、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子機器。
6. 前記第１コイルと前記第２コイルを面方向に積み重ねて配置した
   ことを特徴とする請求項５記載の電子機器。
7. 前記第１電力用コイルと前記第２電力用コイルを面方向に対向配置するとともに、
   前記第１通信用コイルと前記第２通信用コイルを面方向に対向配置し、
   前記第１電力用コイルおよび前記第２電力用コイルの組からなる第１セットと、前記第１通信用コイルおよび前記第２通信用コイルの組からなる第２セットを、
   間に磁性体を介して面方向に積み重ねて配置した
   ことを特徴とする請求項６記載の電子機器。
8. 前記第１セットと前記第２セットの対向面の反対側に位置するコイルの外側に磁性体を配置した
   ことを特徴とする請求項７記載の電子機器。
9. 前記第１セットと前記第２セットの間に磁気シールド材を配置した
   ことを特徴とする請求項７または請求項８記載の電子機器。
10. 前記第１コイルおよび前記第２コイルは、
    単一のコイルを中間タップで２つのコイルに分割することで、
    前記第１電力用コイルと前記第１通信用コイル、および前記第２電力用コイルと前記第２通信用コイルを備えるように構成された
    ことを特徴とする請求項５ないし請求項９のいずれかに記載の電子機器。
11. 前記第１コイルまたは前記第２コイルの少なくとも一方は、
    複数のコイルを直列接続して面方向に重ねることでコイル巻数を調整されてなる
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の電子機器。
12. 前記第１コイルまたは前記第２コイルの少なくとも一方は、
    複数のコイルを並列接続して面方向に重ねることで電流容量を調整されてなる
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の電子機器。
13. 第１電子回路基板と、
    第２電子回路基板と、
    前記第１電子回路基板に接続された第１コイルと、
    前記第２電子回路基板に接続された第２コイルと、
    を備え、
    前記第１コイルから前記第２コイルへ電磁誘導により電力を送電することで、
    前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間を電気的に接続し、
    前記第１コイルまたは前記第２コイルの少なくとも一方は、
    フレキシブル基板で構成され、
    前記第１電子回路基板または前記第２電子回路基板の電子回路を実装した面と反対側の面に固定されるとともに、
    前記第１電子回路基板または前記第２電子回路基板の端部で折り曲げられて前記電子回路を実装した面の側に延設された上で前記電子回路と接続されている
    ことを特徴とする電子機器。
14. 前記第１コイルは、
    前記第１電子回路基板から前記第２電子回路基板へ電力を送電するための第１電力用コイルと、
    前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間で通信を行うための第１通信用コイルと、
    を備え、
    前記第２コイルは、
    前記第１電力用コイルが送信した電力を受電するための第２電力用コイルと、
    前記第１通信用コイルと通信するための第２通信用コイルと、
    を備えることを特徴とする請求項１３記載の電子機器。
15. 前記第１電力用コイルと前記第２電力用コイルを面方向に対向配置するとともに、
    前記第１通信用コイルと前記第２通信用コイルを面方向に対向配置し、
    前記第１電力用コイルおよび前記第２電力用コイルの組からなる第１セットと、前記第１通信用コイルおよび前記第２通信用コイルの組からなる第２セットを、
    間に磁性体を介して面方向に積み重ねて配置した
    ことを特徴とする請求項１４記載の電子機器。
16. 前記第１セットと前記第２セットの対向面の反対側に位置するコイルの外側に磁性体を配置した
    ことを特徴とする請求項１５記載の電子機器。
17. 前記第１セットと前記第２セットの間に磁気シールド材を配置した
    ことを特徴とする請求項１５または請求項１６記載の電子機器。
18. 前記第１コイルと前記第２コイルは、シリアルデータを互いに送受信する
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれかに記載の電子機器。
19. 前記第１コイルまたは前記第２コイルが送信するデータを前記シリアルデータと合成して単一の送信データとするデータ合成手段を備え、
    前記第１コイルまたは前記第２コイルは、
    前記データ合成手段が合成した前記送信データを送信する
    ことを特徴とする請求項１８記載の電子機器。
20. 前記第１コイルまたは前記第２コイルが受信した前記送信データを前記データ合成手段が合成する前の各データに分割するデータ分割手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１９記載の電子機器。
21. 前記第１電子回路基板および前記第２電子回路基板上に実装されている電子部品が用いる通信信号速度よりも、
    前記第１コイルと前記第２コイルの間の通信信号速度を速くした
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の電子機器。
22. 前記第１コイルと前記第２コイルは巻き線仕様が異なる
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項２１のいずれかに記載の電子機器。
23. 前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板は、互いに着脱自在に構成されている
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載の電子機器。
24. 第１電子回路基板と、
    第２電子回路基板と、
    前記第１電子回路基板に接続された第１コイルと、
    前記第２電子回路基板に接続された第２コイルと、
    を備えた電子機器の電子回路基板を接続する方法であって、
    前記第１コイルから前記第２コイルへ電磁誘導により電力を送電することで、
    前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間を電気的に接続する
    ことを特徴とする電子回路基板の接続方法。
25. 前記第１コイルと前記第２コイルを、フレキシブル基板を用いて構成した
    ことを特徴とする請求項２４記載の電子回路基板の接続方法。
26. 第１電子回路基板と、
    第２電子回路基板と、
    前記第１電子回路基板に接続された第１コイルと、
    前記第２電子回路基板に接続された第２コイルと、
    を備えた電子機器の電子回路基板を接続する方法であって、
    前記第１コイルから前記第２コイルへ電磁誘導により電力を送電することで、
    前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間を電気的に接続し、
    前記第１コイルまたは前記第２コイルの少なくとも一方を、
    フレキシブル基板で構成し、
    前記第１電子回路基板または前記第２電子回路基板の電子回路を実装した面と反対側の面に固定するとともに、
    前記第１電子回路基板または前記第２電子回路基板の端部で折り曲げて前記電子回路を実装した面の側に延設した上で前記電子回路と接続する
    ことを特徴とする電子回路基板の接続方法。
27. 前記第１コイルを、
    前記第１電子回路基板から前記第２電子回路基板へ電力を送電するための第１電力用コイルと、
    前記第１電子回路基板と前記第２電子回路基板の間で通信を行うための第１通信用コイルと、
    で構成するとともに、
    前記第２コイルを、
    前記第１電力用コイルが送信した電力を受電するための第２電力用コイルと、
    前記第１通信用コイルと通信するための第２通信用コイルと、
    で構成したことを特徴とする請求項２６記載の電子回路基板の接続方法。
28. 前記第１電力用コイルと前記第２電力用コイルを面方向に対向配置するとともに、
    前記第１通信用コイルと前記第２通信用コイルを面方向に対向配置し、
    前記第１電力用コイルおよび前記第２電力用コイルの組からなる第１セットと、前記第１通信用コイルおよび前記第２通信用コイルの組からなる第２セットを、
    間に磁性体を介して面方向に積み重ねて配置した
    ことを特徴とする請求項２７記載の電子回路基板の接続方法。
29. 前記第１セットと前記第２セットの対向面の反対側に位置するコイルの外側に磁性体を配置した
    ことを特徴とする請求項２８記載の電子回路基板の接続方法。
30. 前記第１セットと前記第２セットの間に磁気シールド材を配置した
    ことを特徴とする請求項２８または請求項２９記載の電子回路基板の接続方法。

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