JP2010284065A - Power/signal transmission module, noncontact charging module, and noncontact charging and signal transmission systems - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線データ通信機能を有する携帯機器において、無線通信に用いるコイルを共用して、非接触充電を行う電力・信号伝送モジュール、非接触充電モジュールならびに非接触充電および信号伝送システムに関する。 The present invention relates to a power / signal transmission module, a contactless charging module, and a contactless charging and signal transmission system that perform contactless charging by sharing a coil used for wireless communication in a portable device having a wireless data communication function.
フェリカ(登録商標)などのRFID機能を搭載した携帯電話が広く普及しており、また、主に数百kHz帯において電磁誘導方式を利用した携帯機器などの非接触充電システムが従来技術として知られている。 Mobile phones equipped with an RFID function such as Felica (registered trademark) are widely used, and non-contact charging systems such as portable devices using an electromagnetic induction method mainly in the several hundred kHz band are known as the prior art. ing.
非接触充電システムは、被充電対象となる携帯機器などに内蔵されている二次電池を充電する目的などに使用されており、二次電池の状態に応じて適正に充電を実施するために、二次電池の情報を一次側すなわち充電器側にフィードバックする技術が用いられている。 The non-contact charging system is used for the purpose of charging a secondary battery built in a portable device to be charged, etc., in order to properly charge according to the state of the secondary battery, A technique is used in which information of the secondary battery is fed back to the primary side, that is, the charger side.
例えば、特許文献1では、非接触式充電機器において、負荷となる二次電池の状態による一次側電流を所定の閾値と比較し、これを二次側からの信号とみなして電池の充電制御を行っている。この例のように、非接触充電における充電制御信号は一般的には通信ではなく二次側の負荷変動情報を用いている。
For example, in
また、特許文献2では、携帯端末や電子時計などの携帯電子機器において、通常の動作時および充電時でアラームなどの機能の告知方法を変える手段を用いているものであって、充電とデータ通信とは時間的に分離されている。 Patent Document 2 uses means for changing a function notification method such as an alarm during normal operation and charging in a portable electronic device such as a portable terminal or an electronic watch. And are separated in time.
また、特許文献3では、携帯端末や電子時計などの携帯電子機器において、一次側による送信で二次側に信号が誘起された状態でコイルの抵抗負荷を変動させることで低消費電力化でき、その結果二次側の負担を軽減している。 Moreover, in patent document 3, in portable electronic devices, such as a portable terminal and an electronic timepiece, power consumption can be reduced by changing the resistance load of the coil in a state where a signal is induced on the secondary side by transmission by the primary side, As a result, the burden on the secondary side is reduced.
しかしながら、従来技術において、例えば電磁誘導による無線通信と非接触電力伝送の機能を合わせ持つ機器を実現するためには、RFID機能とそのための第1のコイル、充電機能とそのための第2のコイルをそれぞれ搭載することが考えられるが、第1のコイルは13.56MHz帯に対応したサイズおよびターン数のもの、第2のコイルは例えば125kHz帯対応のサイズおよびターン数のものがそれぞれ必要となり、携帯電話端末などコンパクトに非常に高密度に部品が実装されたデバイスにおいては本来の電話機能にかかわるアンテナの他に、上記の異なる2つのコイルを搭載するスペースを確保することは困難である。 However, in the prior art, for example, in order to realize a device having the functions of wireless communication by electromagnetic induction and contactless power transmission, the RFID function and the first coil for the function, the charging function and the second coil for the function are provided. Although it is possible to mount each of them, the first coil is required to have a size and the number of turns corresponding to the 13.56 MHz band, and the second coil is required to have a size and the number of turns corresponding to, for example, a 125 kHz band. In a device such as a telephone terminal in which components are mounted at a very high density, it is difficult to secure a space for mounting the two different coils in addition to the antenna related to the original telephone function.
仮に、充電に関わる動作周波数をRFID機能とあわせて13.56MHzで実現するなど、電磁誘導に用いるコイルを共通化した場合には省スペース化できるが、一つのコイルに通信と充電の機能を混載するために、スイッチなどにより、これらの機能を時間的に分離する必要が有り、充電と通信は同時にはできないことになる。ここで、例えばNFC(Near Field Communication)やフェリカに代表される13.56MHz帯の情報通信と非接触充電とをひとつのコイルで共用化した具体的な開示はない。 If the coil used for electromagnetic induction is made common, such as realizing the operating frequency related to charging at 13.56 MHz together with the RFID function, space can be saved, but the communication and charging functions are mixed in one coil. In order to do this, it is necessary to separate these functions temporally by a switch or the like, and charging and communication cannot be performed simultaneously. Here, for example, there is no specific disclosure in which 13.56 MHz band information communication represented by NFC (Near Field Communication) and Felica and non-contact charging are shared by one coil.
さらに、非接触充電の際にコイルを共通化した上で通信によるID認証機能を用いた充電制御方法についても開示例がなく、この場合、充電器と被充電機器間でID認証を行えないため、誤って充電器に非対応機器や異物を配置した場合には過熱する恐れがあった。 Furthermore, there is no disclosure example of a charging control method using an ID authentication function by communication after using a common coil in non-contact charging, and in this case, ID authentication cannot be performed between the charger and the device to be charged. If a non-compliant device or foreign object is accidentally placed in the charger, there is a risk of overheating.
また、コイルが共用であっても充電と通信は時間的に分離されているか、時間的には同時であっても充電用と通信用のコイルとは互いに空間的に分離された異なるものであった。 In addition, even if the coils are shared, charging and communication are temporally separated, or even if they are temporally simultaneous, the charging and communication coils are spatially separated from each other. It was.
あるいは、充電に関わる動作周波数をRFID機能とあわせて13.56MHzで実現するなど、電磁誘導に用いるコイルを共通化した場合には省スペース化できるが、ひとつのコイルに通信と充電の機能を混載するため、スイッチなどにより、これらの機能を時間的に分離しなければならないという課題があった。 Alternatively, if the coil used for electromagnetic induction is shared, such as when the operating frequency related to charging is realized at 13.56 MHz in combination with the RFID function, the communication and charging functions can be combined in one coil. Therefore, there is a problem that these functions must be temporally separated by a switch or the like.
本発明は、上記の課題を解決し、省スペース化が可能で、その上、対応機器にのみ充電可能であり、さらに充電と通信が同時に実現可能な電力・信号伝送モジュール、非接触充電モジュールならびに非接触充電および信号伝送システムを提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems, can save space, and can be charged only to a compatible device, and further can be charged and communicated simultaneously, a power / signal transmission module, a non-contact charging module, and It is to provide a non-contact charging and signal transmission system.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、RFIDなどデータ通信と非接触充電に用いるコイルを共用とすることで省スペース化をし、ID認証により対応機器にのみ充電可能であり、さらに充電と通信が同時にできる非接触充電および信号伝送システムを実現するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and can save space by sharing a coil used for data communication and non-contact charging such as RFID, and can charge only corresponding devices by ID authentication. Furthermore, a non-contact charging and signal transmission system capable of simultaneously charging and communicating is realized.
すなわち、本発明によれば、電力伝送機能、信号送受信機能及び情報処理機能を備えた携帯機器用の電力・信号伝送モジュールであって、二次電池の充電または負荷回路を制御するための第1の電力制御回路と、信号送受信を制御するための第1の信号制御・情報処理回路と、電力伝送と信号送受信とを分離、結合するための第1の分離結合回路とを備え、前記第1の電力制御回路と前記第1の信号制御・情報処理回路とはともに、前記第1の分離結合回路を介して第1のコイルに接続されたことを特徴とする電力・信号伝送モジュールが得られる。 That is, according to the present invention, there is provided a power / signal transmission module for a portable device having a power transmission function, a signal transmission / reception function, and an information processing function, which is a first for controlling charging of a secondary battery or a load circuit. Power control circuit, a first signal control / information processing circuit for controlling signal transmission / reception, and a first separation / coupling circuit for separating and coupling power transmission and signal transmission / reception, Both the power control circuit and the first signal control / information processing circuit are connected to the first coil through the first separation / coupling circuit, thereby obtaining a power / signal transmission module. .
また、本発明によれば、前記第1の電力制御回路と前記第1の信号制御・情報処理回路とに接続し、電力伝送と信号送受信の搬送波を互いに同期して形成させるための基本駆動信号を生成する第1の発振子を備えることを特徴とする上記の電力・信号伝送モジュールが得られる。 Further, according to the present invention, the basic drive signal is connected to the first power control circuit and the first signal control / information processing circuit, and forms a carrier wave for power transmission and signal transmission / reception in synchronization with each other. The power / signal transmission module described above is provided, characterized in that the first oscillator for generating the first oscillator is provided.
また、本発明によれば、電力伝送機能、信号送受信機能及び情報処理機能を備えた非接触充電モジュールであって、電源部からの電力を制御するための第2の電力制御回路と、信号送受信を制御するための第2の信号制御・情報処理回路と、電力伝送と信号送受信とを分離・結合するための第2の分離結合回路を備え、前記第2の電力制御回路と前記第2の信号制御・情報処理回路とはともに、前記分離結合回路を介して第2のコイルに接続されたことを特徴とする非接触充電モジュールが得られる。 According to the present invention, there is also provided a non-contact charging module having a power transmission function, a signal transmission / reception function, and an information processing function, the second power control circuit for controlling the power from the power supply unit, and the signal transmission / reception. A second signal control / information processing circuit for controlling the power, and a second separation / coupling circuit for separating / combining power transmission and signal transmission / reception, the second power control circuit and the second Together with the signal control / information processing circuit, a non-contact charging module is obtained which is connected to the second coil through the separation / coupling circuit.
また、本発明によれば、前記第2の電力制御回路と前記第2の信号制御・情報処理回路とに接続し、電力伝送と信号送受信の搬送波を互いに同期して形成させるための基本駆動信号を生成する第2の発振子を備えることを特徴とする上記の非接触充電モジュールが得られる。 According to the present invention, the basic drive signal is connected to the second power control circuit and the second signal control / information processing circuit, and forms a power transmission and signal transmission / reception carrier in synchronization with each other. The above-described non-contact charging module is provided, which includes a second oscillator that generates
また、本発明によれば、上記の電力・信号伝送モジュールと上記の非接触充電モジュールからなり、各々前記第1のコイル及び前記第2のコイルを介して互いに電磁誘導により非接触で電力伝送および信号送受信することを特徴とする非接触充電および信号伝送システムが得られる。すなわち、電力伝送と信号送受信の駆動を同期させるための共通な発振子を有する電力・信号伝送モジュール、発振子を有しない電力・信号伝送モジュールと、発振子を有する非接触充電モジュール、発振子を有しない非接触充電モジュールとの組み合わせで4組の非接触充電および信号伝送システムが得られる。 Further, according to the present invention, the power / signal transmission module and the non-contact charging module described above are configured to transmit power in a non-contact manner by electromagnetic induction through the first coil and the second coil, respectively. A contactless charging and signal transmission system characterized by transmitting and receiving signals is obtained. That is, a power / signal transmission module having a common oscillator for synchronizing drive of power transmission and signal transmission / reception, a power / signal transmission module having no oscillator, a non-contact charging module having an oscillator, and an oscillator Four sets of non-contact charging and signal transmission systems are obtained in combination with a non-contact charging module that does not have.
また、本発明によれば、上記の非接触充電モジュールに上記の電力・信号伝送モジュールのIDが登録され、上記の非接触充電モジュール上に上記の電力・信号伝送モジュールが配置された際、非接触通信によりデータ通信を行い、上記の電力・信号伝送モジュールのIDを識別し、予め上記の非接触充電モジュールに登録されたIDと一致した場合にのみ充電を開始する認証機能を有する上記の非接触充電および信号伝送システムが得られる。すなわち、この場合も、電力伝送と信号送受信の駆動を同期させるための共通な発振子を有する電力・信号伝送モジュール、発振子を有しない電力・信号伝送モジュールと、発振子を有する非接触充電モジュール、発振子を有しない非接触充電モジュールとの組み合わせで4組の非接触充電および信号伝送システムが得られる。 According to the present invention, when the ID of the power / signal transmission module is registered in the contactless charging module and the power / signal transmission module is disposed on the contactless charging module, The above-mentioned authentication function that performs data communication by contact communication, identifies the ID of the power / signal transmission module, and has an authentication function that starts charging only when the ID matches the ID registered in the non-contact charging module in advance. A contact charging and signal transmission system is obtained. That is, in this case as well, a power / signal transmission module having a common oscillator for synchronizing drive of power transmission and signal transmission / reception, a power / signal transmission module having no oscillator, and a non-contact charging module having an oscillator In combination with a non-contact charging module having no oscillator, four sets of non-contact charging and signal transmission systems can be obtained.
また、本発明によれば、電力伝送時、信号送受信時に前記第1のコイルに励起される電圧波形が同一であることを特徴とする上記の非接触充電および信号伝送システムが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain the contactless charging and signal transmission system described above, wherein the voltage waveform excited in the first coil at the time of power transmission and reception is the same.
また、本発明によれば、信号送受信は13.56MHz帯の周波数を利用したデータ通信であることを特徴とする上記の非接触充電および信号伝送システムが得られる。 Further, according to the present invention, it is possible to obtain the above-described non-contact charging and signal transmission system, wherein signal transmission / reception is data communication using a frequency of 13.56 MHz band.
本発明の電力・信号送受信モジュール、非接触充電モジュールならびに非接触充電および信号伝送システムは、RFIDなどデータ通信と非接触充電に用いるコイルを共用とすることで省スペース化をし、ID認証により対応機器にのみ充電可能であり、さらに充電と通信が同時に実現可能なる。 The power / signal transmission / reception module, non-contact charging module, and non-contact charging / signal transmission system of the present invention can save space by sharing a coil used for data communication and non-contact charging such as RFID, and support by ID authentication Only the device can be charged, and charging and communication can be realized simultaneously.
即ち、新規に充電用のコイルを追加することなく、データ通信用のコイルと共用して非接触充電できる点、ID認証を行って充電を開始できる点、充電と通信が同時に実現可能となる特徴を有しており、さらに置いておくだけで安全に充電可能な非接触充電システムを実現することができる。 In other words, without adding a new charging coil, it can be shared with a data communication coil for non-contact charging, can be charged by performing ID authentication, and charging and communication can be realized simultaneously. Therefore, it is possible to realize a non-contact charging system that can be safely charged by simply placing it.
具体的には、13.56MHz帯を利用し、電磁誘導を利用した非接触充電システムであり、フェリカやNFCなどの無線データ通信で用いるコイルを充電用のコイルとして利用している。充電と通信は同じ電圧波形を使用しており、これらが時間的空間的に同一である。さらに、ID認証機能を有しており、非接触充電を行う際、認証された機器のみに充電を行うことができ、通信機能を活用したID認証方式により充電対応物を安全に識別可能である。 Specifically, it is a non-contact charging system using 13.56 MHz band and using electromagnetic induction, and a coil used in wireless data communication such as Felica or NFC is used as a charging coil. Charging and communication use the same voltage waveform, and they are identical in time and space. Furthermore, it has an ID authentication function, and when performing non-contact charging, it can charge only the authenticated device and can safely identify the charging counterpart by the ID authentication method utilizing the communication function. .
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る非接触充電および信号伝送システムの概略図を示している。図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る非接触充電および信号伝送システム10は、携帯端末などの電力・信号伝送モジュール11と、充電器などの非接触充電モジュール21とからなり、各々のコイル、すなわち第1のコイル16、第2のコイル26を介して互いに電磁誘導により非接触で電力伝送および信号送受信する構成となっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic diagram of a contactless charging and signal transmission system according to
図2は、本発明の実施の形態1に係る携帯機器用の電力・信号伝送モジュールの概略図を示している。図2に示すように、携帯機器用の電力・信号伝送モジュール11は、電力伝送機能と信号送受信機能と情報処理機能を各々備え、二次電池12の充電またはその他の負荷回路を制御するための第1の電力制御回路13と、信号送受信を制御するための第1の信号制御・情報処理回路14とはともに、電力伝送と信号送受信とを分離、結合する機能を有する第1の分離結合回路15を介して単一コイルである第1のコイル16の両端に共通に接続されている。
FIG. 2 shows a schematic diagram of a power / signal transmission module for portable equipment according to
図3は、本発明の実施の形態1に係る非接触充電モジュールの概略図を示している。図3に示すように、非接触充電モジュール21は、電力伝送機能と信号送受信機能と情報処理機能を各々備え、電源部22と、これを制御するための第2の電力制御回路23と、信号送受信を制御するための第2の信号制御・情報処理回路24とからなり、これらはともに電力伝送と信号送受信とを分離、結合する機能を有する第2の分離結合回路25を介して単一コイルである第2のコイル26の両端に共通に接続されている。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the contactless charging module according to
次に、本発明について、非接触充電および信号伝送システムの動作状態における、充電および信号波形に着目して、具体的な事例を説明する。システムの構成は図1に示した構成とし、具体的な動作周波数はNFCを想定した13.56MHzとしており、これは充電に関わる周波数も共通とした。 Next, specific examples of the present invention will be described by focusing on the charging and signal waveforms in the operation state of the non-contact charging and signal transmission system. The configuration of the system is the configuration shown in FIG. 1, and the specific operating frequency is 13.56 MHz assuming NFC, which is also the frequency related to charging.
図4に、本発明の実施の形態1に係る非接触充電および信号伝送システムのコイル両端に発生する電圧動作波形を示す。充電およびデータ通信には同一のコイルを共用し、これらは同じ周波数で実施している。
FIG. 4 shows voltage operation waveforms generated at both ends of the coil of the contactless charging and signal transmission system according to
図4に示すように、電圧波形61は、RFIDのデータ通信に関わるコイル両端にかかる電圧波形であり、充電のための伝送電圧波形でもある。つまりこれらの電圧波形も共通化されていることが特徴であり、電力伝送と信号送受信に関わる送信コイルに励起される電圧波形が同一である。時間T1は、データ通信および充電がいずれも行われておらずオフの状態である。ここで、充電の開始に当たって、充電モジュールにあらかじめ登録された被充電機器の個別IDと被充電機器のIDを照合する。そこでは非接触通信によりデータ通信を行うことでID認証を実行し、予め非充電機器に登録されたIDと一致するなどの条件を満たせば充電を開始する過程を踏んでいる。時間T2は、前記認証が確認できた後に、データ通信と充電との両方が行われており、13.56MHzの搬送波にデータが重畳した変調波形を示している。時間T3は、充電のみ実施されている状態である。ここではデータ通信に伴う変調波形はない。時間T4ではいずれもオフ状態である。
As shown in FIG. 4, the
このように、充電およびデータ通信に同一のコイルを共用し、時間的、空間的に同時に実行するために、電力伝送と信号送受信とを分離・結合する機能を有する分離結合回路を介して単一コイルの両端に共通に接続されている。このため、同一のコイルで通信中も充電可能となっている。 In this way, the same coil is shared for charging and data communication, and the power transmission and the signal transmission / reception are separated and combined with each other in order to execute simultaneously in time and space. Commonly connected to both ends of the coil. For this reason, charging is possible even during communication using the same coil.
図5は、従来例の非接触充電システムにおけるコイル両端に発生する電圧動作波形を示している。図5に示すように、電圧波形41は、RFIDのデータ通信に関わるコイル両端にかかる電圧波形であり、電圧波形42は、充電のための伝送電圧波形である。時間T1は、データ通信および充電がいずれも行われておらずオフの状態である。時間T2は、データ通信および充電が同時に行われており、電圧波形41のデータ通信は13.56MHzの搬送波にデータが重畳した変調波形を示し、電圧波形42の充電は125kHzの動作周波数で実施されている。これらは互いに異なる回路網およびコイルによりなされるものである。時間T3では充電のみ実施している状態である。時間T4ではいずれもオフ状態である。
FIG. 5 shows voltage operation waveforms generated at both ends of the coil in the conventional contactless charging system. As shown in FIG. 5, a
図6は、他の従来例の非接触充電システムにおけるコイル両端に発生する電圧動作波形を示している。充電およびデータ通信には同一のコイルを共用し、これらが同じ周波数帯で実施されているケースである。 FIG. 6 shows voltage operation waveforms generated at both ends of a coil in another conventional non-contact charging system. This is a case where the same coil is shared for charging and data communication, and these are implemented in the same frequency band.
図6に示すように、電圧波形51は、RFIDのデータ通信に関わるコイル両端にかかる電圧波形であり、電圧波形52は、充電のための伝送電圧波形である。時間T1は、データ通信および充電がいずれも行われておらずオフの状態である。時間T2は、データ通信が行われており、電圧波形51のデータ通信は125kHzの搬送波にデータが重畳した変調波形を示している。時間T3は、充電のみ実施されている状態である。時間T4ではいずれもオフ状態である。
As shown in FIG. 6, a
このように、従来例では、充電およびデータ通信に同一のコイルを共用するために、充電およびデータ通信を実行するタイミングを時間的に分離している。 As described above, in the conventional example, in order to share the same coil for charging and data communication, timings for executing charging and data communication are separated in terms of time.
(実施の形態2)
次に他の実施の形態を説明する。図7は、本発明の実施の形態2に係る非接触充電および信号伝送システムの概略図を示している。図7に示すように、実施の形態2に係る非接触充電および信号伝送システム70は、図1と同じく、携帯端末などの電力・信号伝送モジュール71と、充電器などの非接触充電モジュール81とからなり、各々のコイル、第1のコイル76、第2のコイル86を介して互いに電磁誘導により非接触で電力伝送および信号送受信する構成となっている。
(Embodiment 2)
Next, another embodiment will be described. FIG. 7 shows a schematic diagram of a contactless charging and signal transmission system according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 7, the non-contact charging and
携帯機器用の電力・信号伝送モジュール71は、電力伝送機能と信号送受信機能と情報処理機能を各々備え、二次電池72の充電またはその他の負荷回路を制御するための第1の電力制御回路73と、信号送受信を制御するための第1の信号制御・情報処理回路74とはともに、電力伝送と信号送受信とを分離、結合する機能を有する第1の分離結合回路75を介して単一コイルである第1のコイル76の両端に共通に接続されている。
A power /
また、電力伝送機能と信号送受信機能と情報処理機能を各々備えた非接触充電モジュール81は、電源部82と、これを制御するための第2の電力制御回路83と、信号送受信を制御するための第2の信号制御・情報処理回路84とからなり、これらはともに電力伝送と信号送受信とを分離、結合する機能を有する第2の分離結合回路85を介して単一コイルである第2のコイル86の両端に共通に接続されている。これらが各々の第1のコイル76、第2のコイル86を介して互いに電磁誘導により非接触で電力伝送および信号送受信される非接触充電および信号伝送システム70を構成している。ここで、発振子88は、第2の電力制御回路83と第2の信号制御・情報処理回路84とに接続されている。前記電力伝送と前記信号送受信に関わる搬送波は共通の発振子88が生成する基本駆動信号により互いに同期して形成される。この例の場合も実施の形態1と同様に、充電およびデータ通信に同一のコイルを共用し、時間的、空間的に同時に実行するために、電力伝送と信号送受信とを分離・結合する機能を有する分離結合回路を介して単一コイルの両端に共通に接続されているため、同一のコイルで通信中も充電可能となっている。
The
(実施の形態3)
次にさらに他の実施の形態を説明する。図8は、本発明の実施の形態3に係る非接触充電および信号伝送システムの概略図を示している。図8に示すように、実施の形態3に係る非接触充電および信号伝送システム90は、図1、7と同じく、携帯端末などの電力・信号伝送モジュール91と、充電器などの非接触充電モジュール101とからなり、各々のコイル、第1のコイル96、第2のコイル106を介して互いに電磁誘導により非接触で電力伝送および信号送受信する構成となっている。
(Embodiment 3)
Next, another embodiment will be described. FIG. 8 shows a schematic diagram of a contactless charging and signal transmission system according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 8, the non-contact charging and
携帯機器用の電力・信号伝送モジュール91は、電力伝送機能と信号送受信機能と情報処理機能を各々備え、二次電池92の充電またはその他の負荷回路を制御するための第1の電力制御回路93と、信号送受信を制御するための第1の信号制御・情報処理回路94とはともに、電力伝送と信号送受信とを分離、結合する機能を有する第1の分離結合回路95を介して単一コイルである第1のコイル96の両端に共通に接続されている。また、第1の発振子98は、第1の電力制御回路93と第1の信号制御・情報処理回路94とに接続されている。
The power /
また、電力伝送機能と信号送受信機能と情報処理機能を各々備えた非接触充電モジュール101は、電源部102と、これを制御するための第2の電力制御回路103と、信号送受信を制御するための第2の信号制御・情報処理回路104とからなり、これらはともに電力伝送と信号送受信とを分離、結合する機能を有する第2の分離結合回路105を介して単一コイルである第2のコイル106の両端に共通に接続されている。また、第2の発振子108は、第2の電力制御回路103と第2の信号制御・情報処理回路104とに接続されている。これらが各々の第1のコイル96、第2のコイル106を介して互いに電磁誘導により非接触で電力伝送および信号送受信される非接触充電および信号伝送システム90を構成している。ここで、前記電力伝送と前記信号送受信に関わる搬送波は共通の、第1の発振子98、第2の発振子108が生成する基本駆動信号により互いに同期して形成される。この例の場合も実施の形態1、2と同様に、充電およびデータ通信に同一のコイルを共用し、時間的、空間的に同時に実行するために、電力伝送と信号送受信とを分離・結合する機能を有する分離結合回路を介して単一コイルの両端に共通に接続されているため、同一のコイルで通信中も充電可能となっている。
The
なお、上記の例以外にも、発振子を有する電力・信号伝送モジュールと、発振子を有しない非接触充電モジュールとの組み合わせで非接触充電および信号伝送システムを構成することも可能である。 In addition to the above example, a non-contact charging and signal transmission system can be configured by a combination of a power / signal transmission module having an oscillator and a non-contact charging module having no oscillator.
本発明は、フェリカやNFCなどの無線データ通信機能を有する機器において、通信に用いるコイルを共用して例えば13.56MHz帯の周波数による非接触充電が可能となる装置に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a device capable of non-contact charging at a frequency of, for example, 13.56 MHz band by sharing a coil used for communication in a device having a wireless data communication function such as Felica or NFC.
10、70、90 非接触充電および信号伝送システム
11、71、91 電力・信号伝送モジュール
12、72、92 二次電池
13、73、93 第1の電力制御回路
14、74、94 第1の信号制御・情報処理回路
15、75、95 第1の分離結合回路
16、76、96 第1のコイル
21、81、101 非接触充電モジュール
22、82、102 電源部
23、83、103 第2の電力制御回路
24、84、104 第2の信号制御・情報処理回路
25、85、105 第2の分離結合回路
26、86、106 第2のコイル
41 (RFIDのデータ通信に関わるコイル両端にかかる)電圧波形
42 (充電のための伝送)電圧波形
51、61 (RFIDのデータ通信に関わるコイル両端にかかる)電圧波形
52 (充電のための)伝送電圧波形
88、108 (第2の)発振子
98 第1の発振子
10, 70, 90 Contactless charging and
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