JP2011160501A

JP2011160501A - 電子機器

Info

Publication number: JP2011160501A
Application number: JP2010017800A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Sekino; 茂雄関野; Kaoru Someya; 薫染谷
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-18

Abstract

【課題】機器全体の薄型化を実現しつつ、被送信装置に確実に電力や信号を送信することのできる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器１は、被送信装置である腕時計５の時計本体部５１の水平方向に延在するバンド部５２に設けられた第１のコイル５７と磁気結合する第２のコイル１７と、腕時計５のバンド部５２を位置決めする位置決め凹部２１とを備えている。腕時計５に電力等を送信するには、位置決め凹部２１にてバンド部５２を位置決めした状態で、腕時計５のバンド部５２に設けられた第１のコイル５７に対して第２のコイル１７から電力及び信号の少なくとも一方を送信する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子機器、特にバンド部を備える腕時計に電力や信号を送信することのできる電子機器に関するものである。

従来、腕時計等の小型の被送信側電子機器を載置又は収容した状態でこの被送信側電子機器に対して電力を送信して充電を行い、又は、各種の信号を送信してデータを転送する送信用の電子機器が知られている。

このような送信用の電子機器と被送信側電子機器とを接続する手法としては、接続端子等を介して接続することも考えられる。

しかし、例えば被送信側電子機器が腕時計等の場合、送信用の電子機器と接続するための接続端子を設けると、ケースの機密性を保つことができず、防水等の観点から不都合がある。また、外部に露出する接続端子を設けることはデザイン的にも好ましくない。

そこで、送信用の電子機器から被送信側電子機器に対して非接触で電力や信号の送信を行うことができるように構成することが望まれる。

非接触で送信を行う手法としては、送信用の電子機器及び被送信側電子機器の双方にコイルを設けて、このコイルを電磁的に結合させるにより電力や信号の送信を行うことが考えられる。

この点、例えば、特許文献１には、第１のコイルを備える第１の機器（例えば充電機器）とこの第１のコイルに対応する第２のコイルを備える第２の機器（例えば腕時計等の被充電機器）とを備え、第２の機器を第１の機器に載置することにより、非接触で充電可能とする構成が提案されている。

特許３８８７８２８号公報

しかしながら、このように非接触で電力や信号を送信する場合には、送信側のコイルと被送信側のコイルとの位置がずれていると送信をうまく行うことができないという問題がある。

電力や信号の送信を効率的に行うためには、送信側の電子機器に被送信側の電子機器をセットしたときに、送信側のコイルと被送信側のコイルとができるだけ正確に重なり合うようにすることが必要である。

そして、ユーザの便宜等を考慮すれば、できるだけ手間をかけずに位置合わせができることが好ましい。

また、送信用の電子機器は持ち運ぶことも想定されるからできるだけ小型であることが好ましい。この点、特許文献１に示されているように、被送信側電子機器のコイルを電子機器本体の中に設けた場合には、送信側の電子機器のコイルもこれと重なり合う位置に設けなければならなくなるため、最低限、送信側の電子機器の厚みプラス送信側の電子機器のコイルの厚み分が必要となり、全体として送信側の電子機器の厚み方向の寸法が大きくなり、送信側の電子機器の小型化、薄型化を図ることが難しいという問題がある。

そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、機器全体の薄型化を実現しつつ、被送信装置に確実かつ効率的に電力や信号を送信することのできる電子機器を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の電子機器は、
装置本体部と、この装置本体部の水平方向に延在し前記装置本体部を身体に装着するためのバンド部と、前記バンド部に設けられた第１のコイルとを備えている被送信装置に、電力及び信号のうち、少なくとも一方を送信媒体として送信する電子機器において、
機器本体部と、
前記バンド部を位置決めするために前記機器本体部に設けられた送信側位置決め手段と、
前記第１のコイルと対向する前記機器本体部の位置に配置され、前記第１のコイルと磁気結合して前記第１のコイルに対して電力及び信号の少なくとも一方を送信する第２のコイルと、
を備えていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器において、
前記第２のコイルは、前記送信側位置決め手段による位置決め状態において、少なくとも一端側が前記第１のコイルの上方又は下方に配置されたコアを備えていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器において、
前記第２のコイルは、前記送信側位置決め手段による位置決め状態において、前記第１のコイルを挟み込むように前記第１のコイルの上方及び下方に配置されていることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記装置本体部には、被送信側位置決め手段が設けられ、
前記送信側位置決め手段は、前記被送信側位置決め手段に対応する位置に設けられ、前記被送信側位置決め手段と係合するように構成されていることを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記前記被送信装置に対する電力及び信号の少なくとも一方の送信が開始されるとこれを報知する報知手段を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、装置本体部の水平方向に延在するバンド部に第１のコイルを設けているため、第１のコイルに電力や信号を送信する第２のコイルを第１のコイルと対向する位置に配置しても装置本体部が載置される部分の厚みが厚くならず、電子機器の薄型化を実現することができるとの効果を奏する。

また、送信側位置決め手段によって被送信装置を位置決めした状態で電力や信号を送信することができるため、第１のコイルと第２のコイルとの位置がずれるのを防止して、より確実に、効率的に電力や信号の送信を行うことができる。

第１の実施形態の電子機器の概略構成を示す上面図である。第１の実施形態の腕時計の概略構成を示す上面図である。図１に示す電子機器の斜視図である。図１に示す電子機器の内部構成を示す要部断面図である。図１に示す電子機器を図１における矢視Ａ方向から見た正面図である。図１に示す電子機器に図２に示す腕時計をセットした状態を示す上面図である。図１に示す電子機器に図２に示す腕時計をセットした状態を示す斜視図である。電子機器及び腕時計の主な回路構成を示す説明図である。第１のコイル及び第２のコイルを通る磁束の例を示す説明図である。腕時計の回路構成を示す要部回路図である。送電回路をコルピッツ型発振回路で構成した場合の一例を示す回路図である。送電回路をオペアンプで構成した場合の一例を示す回路図である。第１の実施形態の腕時計の一変形例をしめしたものであり、（ａ）は、腕時計の側面図であり、（ｂ）は、上面図である。図１３（ｂ）に示す腕時計の下面図である。図１３に示す腕時計に送信処理を行う電子機器の正面図である。図１５に示す電子機器に図１３（ａ）に示す腕時計をセットした状態を示す正面図である。第２の実施形態における電子機器に腕時計を収容した状態を示す斜視図である。図１７に示す電子機器の側面図である。図１８に示す電子機器に腕時計をセットした状態を示す側面図である。

［第１の実施の形態］
先ず、図１から図１２を参照しつつ、本発明に係る電子機器の第１の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、本発明に係る電子機器により腕時計に対して電力及び信号を送信する場合を例として説明する。なお、本発明の範囲は図示例に限定されない。

図１は、本実施形態における電子機器の上面図であり、図２は、この電子機器１から送信される電力や信号を受信する被送信装置としての腕時計の上面図である。また、図３は、電子機器の斜視図であり、図４は、電子機器の内部の要部構成を示した断面図である。また、図５は、電子機器を図１における矢視Ａ方向から見た正面図である。

なお、図１等においては、内部の要部構成を破線で示している。

図２に示すように、本実施形態における被送信装置である腕時計５は、装置本体部としての円形状の時計本体部５１と、この時計本体部５１の水平方向に延在し時計本体部５１を身体に装着するためのバンド部５２とを備えている。この実施形態において腕時計５は、電気的な駆動により表示手段５３（図８参照）としての指針５３ａを回転させて時刻を表示させるアナログ方式の時計である。

時計本体部５１は、その直径（図２において、Ｌ２）がバンド部５２の幅寸法よりも大きく形成されており、時計本体部５１の一部はバンド部５２よりも外側に張り出した張り出し部５４となっている。本実施形態では、この張り出し部５４が、後述する電子機器１の挿入溝部２０の位置決め凹部２１（図１等参照）に係合し、腕時計５のバンド部５２を電子機器１に位置決めする被送信側位置決め手段としての位置決め凸部として機能する。なお、時計本体部５１及びその張り出し部５４の形状は、ここに例示したものに限定されない。

また、時計本体部５１の内部には、腕時計５の各機能部に供給する電力を蓄積するための蓄電素子としてのコンデンサ５５、及び発電素子としてのソーラーバッテリ５６（図８参照）等が内蔵されている。なお、ここにいう蓄電素子としてのコンデンサ５５は、リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）等の電気二重層コンデンサを広く含む概念である。また、発電素子はソーラーバッテリ５６に限定されず、その他のものも適用可能である。また、ソーラーバッテリ５６は、必須の構成要素ではなく、これを備えない構成としてもよい。

バンド部５２の内部であって、時計本体部５１の１２時位置の上部近傍には、電子機器１から送信される電力又は信号を受けるコイル（以下、これを「第１のコイル５７」とする。）が埋設されている。なお、第１のコイル５７の大きさや形状、位置等は図示例に限定されない。

図１に示すように、電子機器１はほぼ長方形の箱型に形成された機器本体部１１を備えており、この機器本体部１１の上面には、電力又は信号の送信の開始を入力指示するスイッチボタン１２及び電力又は信号の送信が開始されたときに点滅するＬＥＤランプ１３が設けられている。なお、スイッチボタン１２及びＬＥＤランプ１３の形状や配置等は図示例に限定されない。

スイッチボタン１２は、内部の送電回路１４、送信回路３３（図４参照）と電気的に接続されており、ユーザがスイッチボタン１２を押下することにより、電子機器１による電力又は信号の送信を開始するよう指示する指示信号が送信回路１４に出力されるようになっている。

また、ＬＥＤランプ１３は、電力又は信号の送信が開始されると点滅するようになっており、電力又は信号の送信開始をユーザに報知する報知手段として機能する。

ＬＥＤランプ１３は、電力又は信号の送信が終了すると自動的に消灯するようになっている。なお、本実施形態ではＬＥＤランプ１３が１つ設けられている例を示したが、ＬＥＤランプ１３の数は特に限定されず、電力の送信に対応するＬＥＤランプ、信号の送信に対応するＬＥＤランプ等、複数のＬＥＤランプ１３を設けて、それぞれの送信状況をユーザに報知するように構成してもよい。

図３及び図４に示すように、機器本体部１１には、長手方向の一端側に側面視がほぼコ字状となるように開口する挿入溝部２０が形成されている。この挿入溝部２０には、後述するように被送信装置としての腕時計５が挿入されるようになっている。

挿入溝部２０は、機器本体部１１における長手方向の長さ寸法Ｌ１が、腕時計の時計本体部（図２参照）の幅寸法（直径）Ｌ２よりも長くなるように形成されている。これにより、挿入溝部２０に腕時計５を挿入した際、水平に安定した状態で腕時計５を保持することができるようになっている。

図１、図５及び図６に示すように、挿入溝部２０における機器本体部１１の長手方向奥の側壁であって、腕時計５を挿入溝部２０に挿入した際に腕時計５の張り出し部５４が位置する位置には、この張り出し部５４の形状に沿う形状の位置決め凹部２１が形成されている。位置決め凹部２１は、腕時計５を電子機器１における所定の位置に位置決めする送信側位置決め手段として機能するものである。

機器本体部１１の内部には、腕時計５側の第１のコイル５７と対向する位置に配置され、第１のコイル５７と磁気結合して第１のコイル５７に対して電力及び信号の少なくとも一方を送信するコイル（以下、これを「第２のコイル１７」とする。）が設けられている。第２のコイル１７は送電回路１４、送信回路３３と電気的に接続されている。

本実施形態において、第２のコイル１７は、フェライト等の磁性部材で形成されたコア１８を備えている。

図３及び図４に示すように、コア１８は、挿入溝部２０の形状に沿って断面視ほぼコ字状に形成されており、腕時計５が挿入溝部２０に挿入されて腕時計５及びそのバンド部５２が機器本体部１１の所定位置に位置決めされた際に、その両端側がそれぞれ第１のコイル５７の上方及び下方に位置し、第１のコイル５７を挟み込むように配置されるようになっている。

また、本実施形態では、機器本体部１１は電波時計としての機能も有しており、外部の基地局１０（図６参照）から発信される時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナ装置３０及びこれと電気的に接続された電波受信回路３１、受信した標準電波に基づいて現在時刻を自動修正する時刻修正回路３２（図８参照）を備え、時刻修正回路３２において自動的に現在時刻が修正されるように構成されている。

時刻修正回路３２により修正された時刻情報は、送信回路３３から信号として第２のコイル１７を介して腕時計５に送信される。

図６は、挿入溝部２０に腕時計５を挿入して所定位置に配置した状態を示した上面図であり、図７は、挿入溝部２０に腕時計５を挿入した状態を示した斜視図である。

図６及び図７に示すように、腕時計を挿入溝部の奥の側壁に突き当たるまで挿入すると、時計本体部５１の張り出し部５４が位置決め凹部２１と係合し、腕時計５のバンド部５２が電子機器１の挿入溝部２０の所定位置に位置決めされて、がたついたり位置ずれしたりしないようになっている。

そして、この状態において、第１のコイル５７の上下には、第１のコイル５７を挟むように第２のコイル１７のコア１８が配置されるようになっており、電力や信号の送受信を効率よく行うことのできる状態となる。

次に、本実施形態における電子機器１及び電子機器１から電力や信号の送信を受ける腕時計５の制御構成について、図８から図１２を参照しつつ説明する。

図８は、本実施形態における電力や信号の送信処理の仕組みを簡単に説明する概念図である。

本実施形態の電子機器１は、腕時計５に対して充電のための電力を送信する送電回路１４を備えている。送電回路１４は第２のコイル１７と電気的に接続されており、電力が第２のコイル１７を介して腕時計５に送信されるようになっている。

腕時計５側には、整流回路５８及び充電回路として機能する時計回路５９が設けられており、時計回路５９がコンデンサ５５の電圧を管理しながら適切な充電が行われるように制御するようになっている。

また、前述のように、本実施形態の電子機器１は、標準電波によって修正された時刻情報を信号として腕時計５に送信するようになっており、信号を送信する機能部として、アンテナ装置３０と接続された電波受信回路３１、時刻修正回路３２、及びこれを送信する送信回路３３を備えている。送信回路３３は、第２のコイル１７と電気的に接続されており、時刻情報をパルス信号として第２のコイル１７を介して腕時計５に送信するようになっている。

腕時計５側には、電子機器１から送信された信号を受信する受信回路６０が設けられており、受信回路６０は受信した信号を時計回路５９のＣＰＵ５９ａに出力する。時計回路５９は、この信号を受けて表示手段５３を構成する運針機構を適宜制御して指針５３ａが正確な時刻を示すように時刻修正を行うようになっている。

なお、電波受信回路３１、時刻修正回路３２、送信回路３３、受信回路６０の構成は特に限定されず、一般的な回路を用いることができる。

なお、本実施形態では、第１のコイル５７、第２のコイル１７が一対設けられている例を示しており、例えばまず電力が送信され、充電が完了すると信号の送信を行うというように、電力の送信と信号の送信とを順次行う場合を想定しているが、第１のコイル５７、第２のコイル１７は、一対である場合に限定されない。例えば電力送信用コイル、信号送信用コイルのように、複数組設けられていてもよく、その場合には、電力の送信と信号の送信とが同時並行的に行われるようにしてもよい。

図９は、充電の際に第１のコイル５７、第２のコイル１７を通る磁束の流れを模式的に示した説明図である。

腕時計５が電子機器１の機器本体部１１の挿入溝部２０に挿入されて位置決めされると、図９に示すように、腕時計５のバンド部５２に設けられている第１のコイル５７を上下から挟み込むように電子機器１側の第２のコイル１７を構成するコア１８が配される。これにより、第１のコイル５７及び第２のコイル１７に磁束が通り、電力伝送が可能となる。すなわち、電子機器１側の送電回路１４から第２のコイル１７を通して第１のコイル５７に電力が送信され、整流回路５８を介して整流された後、コンデンサ５５に蓄電される。

なお、図９では充電の際の磁束の流れを示したが、信号送信の場合も同様である。

図１０は、腕時計５側の充電に関する回路構成の概略を示した図である。

図１０に示すように、腕時計５の内部には、外部からの電流を整流する整流回路５８のほか、腕時計５の各部を制御する時計回路５９、時計回路５９によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチＳＷ１等が設けられている。

時計回路５９は、ＣＰＵ５９ａ等を備え、表示手段５３を構成する文字板上の指針５３ａの動き等を制御するようになっている。時計回路５９には、前述のように、電子機器１から送られた信号が受信回路６０（図８参照）を介して送られるようになっており、時計回路５９は、この信号に基づいて時刻を修正し、指針５３ａが正確な時刻を指すようにその運針を制御するようになっている。

本実施形態において、送電回路１４から第２のコイル１７を通して第１のコイル５７に電力の伝送が行われると、電流が整流回路５８において整流される。そして時計回路５９のＣＰＵ５９ａがスイッチＳＷ１をＯＮすることにより、整流された電流がコンデンサ５５に蓄積される。

なお、スイッチＳＷ１は通常ＯＮ（すなわち、ＯＰＥＮ）となっているが、第２のコイル１７からの電力伝送によりコンデンサ５５が一定電圧になったときには、このスイッチＳＷ１をＯＦＦにするようにＣＰＵ５９ａが制御することにより、コンデンサ５５の耐圧を超える充電が行われることを避けるように構成されていてもよい。

本実施形態では、電力伝送するための電子機器１として、図６等に示すように小型の装置を用いることができる。このように小型の装置によって充電が可能とされるのは以下の理由による。すなわち、仮に、腕時計５の平均電流が2μAとして、電源であるコンデンサ５５（キャパシタ）の電圧が1.5Vと仮定した場合、3μWが平均電力である。これは電力量としては、
1日：3×10^-6×3600×24＝0.26W秒
1ヶ月：0.26×30＝7.8W秒
となる。

コンデンサ５５の端子電圧が3Vとして1.5Vまで使用するとしたとき、8Wに必要な容量は
2.4F（≒7.8×2／(32−1.52)）
となる。

この容量のコンデンサ５５に電荷が全く無い状態から充電し始めると
1秒充電：6.2A
1分充電：103mA
10分充電：10.3mA
の電流が必要となるが、比較的低電流で高速での充電が可能である。

また、発電素子であるソーラーバッテリ５６には、例えば逆流防止用のダイオード５０が接続されており、ソーラーバッテリ５６は、このダイオード５０を介してコンデンサ５５に蓄電するようになっている。なお、電荷の蓄積にしたがって、端子電圧が上昇するため、ＣＰＵ５９ａが、コンデンサ５５の電圧を常時監視することにより、コンデンサ５５の保持電力を精度よく計測するように構成することも可能である。例えば、
コンデンサ５５の現状電圧をＶc1
コンデンサ５５のＭａｘ電圧をＶc1Max
コンデンサ５５のＭＩＮ電圧をＶc1Min
コンデンサ５５の容量をＣc1
とすれば、コンデンサ５５に蓄えられる最大電力Ｗc1Maxは
Ｗc1Max＝１／２×Ｃc1×（Ｖc1Max^２−Ｖc1Min^２）
であり、現状電力は
Ｗc1＝１／２×Ｃc1×（Ｖc1^２−Ｖc1Min^２）
となる。

この場合、使用可能な電力Ｃc1、Ｖc1Min は既知であるため、現在の端子電圧Ｖc1が判れば、容易に示すことができる。

このように、ＣＰＵ５９ａが、コンデンサ５５の保持電力を正確に把握することができれば、第２のコイル１７からの電力伝送とソーラーバッテリ５６からの蓄電が重畳的に行われている場合でも、コンデンサ５５が一定電圧になったときには、このスイッチＳＷ１をＯＦＦにするようにＣＰＵ５９ａが制御することにより、コンデンサ５５の耐圧を超える充電が行われることを避けることが可能となる。

図１１は、電子機器１側の送電回路１４の具体例である。送電回路１４の構成は特に限定されず、一般的な回路を用いることができるが、本実施形態では、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等のディスクリート素子を用いてコルピッツ型発振回路を形成し（図１１において一点鎖線で示す）、トランジスタで発振させる場合を例示している。

具体的には、第１のコイル５７と第２のコイル１７とが適当な位置に配置された状態で、ユーザによりスイッチボタン１２が押下されると、Voが発振回路に加わり、ＬＥＤランプ１３を点灯させると共に発振を開始し、第２のコイル１７から第１のコイル５７に電力等の伝送が行われる。第１のコイル５７に送信された電力は、上述のように腕時計５内の整流回路５８を経てコンデンサ５５に蓄積される。

なお、送電回路１４の構成として、インバータにより簡単に発振させる構成等を採用することも可能である。

また、図１２に示すように、送電回路１４をオペアンプ（図１２において一点鎖線で示す）により構成することも可能である。

なお、本実施形態では、発振回路のコイルを伝送用の第２のコイル１７と共用する構成としている。腕時計５のような小電力で足りる機器においては、数十mW程度の電力伝送で済むため、回路の簡単化が可能である。

次に、本実施形態における電子機器１の作用について説明する。

電子機器１の機器本体部１１の挿入溝部２０に腕時計５を挿入し、所定の位置に配置する。このとき、時計本体部５１の張り出し部５４が挿入溝部２０の位置決め凹部２１に突き当たる位置まで腕時計５を挿入することにより、腕時計５及びそのバンド部５２が所定位置、すなわち、第１のコイル５７と第２のコイル１７とが重なり合い電力及び信号の送信に適した位置に位置決めされる。

この状態でユーザがスイッチボタン１２を押下することにより、電力や信号の送信が開始される。このとき、送信処理が行われている旨を報知するＬＥＤランプ１３が点灯する。

まず、充電の際は、電力が第２のコイル１７及び第１のコイル５７を介して腕時計５側に送信される。送信された電力は、整流回路５８において整流され、スイッチＳＷ１がＯＮとなっている場合にはコンデンサ５５に送られて蓄積される。また、コンデンサ５５の電圧が一定以上になったことをＣＰＵ５９ａが検知すると、ＣＰＵ５９ａがスイッチＳＷ１をＯＦＦとする。これにより、それ以上電力がコンデンサ５５に送られることを防いで、過充電が回避される。

また、電子機器１の電波時計機能（すなわち、アンテナ装置３０、電波受信回路３１、時刻修正回路３２等により実現される機能）によって修正された正確な時刻情報が信号として第２のコイル１７及び第１のコイル５７を介して腕時計５側に送信されると、時計回路５９は図示しない運針機構を制御して指針５３ａの針位置を送信された信号に従って修正する。

以上のように、本実施形態によれば、腕時計５の時計本体部５１の水平方向に延在するバンド部５２に第１のコイル５７が設けられているので、これを挟み込むように電子機器１側の第２のコイル１７を配置しても電子機器１の厚みが厚くならず、装置の薄型化を実現することができる。

また、機器本体部１１の挿入溝部２０に腕時計５を位置決めするための位置決め凹部２１が設けられているため、腕時計５、特に第１のコイル５７が設けられているバンド部５２を電子機器１内の所定位置に位置決めすることができる。このため、第１のコイル５７と第２のコイル１７との位置を正確に合わせることができ、確実かつ効率よく電力や信号の送信を行うことができる。

また、時計本体部５１には、被送信側位置決め手段として張り出し部５４が設けられているため、腕時計５を電子機器１の挿入溝部２０に挿入した際に、時計本体部５１の張り出し部５４が機器本体部１１の位置決め凹部２１に係合することにより、腕時計５、特に第１のコイル５７が設けられているバンド部５２を容易に電子機器１内の所定位置に位置決めすることができる。

また、本実施形態では、第２のコイル１７はコア１８を備えているため、電力や信号の送信が可能な領域が広く、第１のコイル５７と第２のコイル１７との位置を厳密に合わせなくても効率よく電力や信号の送信が可能である。

また、このコア１８は断面コ字状に形成されており、コア１８の両端側が第１のコイル５７の上方及び下方にそれぞれ配置されているため、第１のコイル５７を第２のコイル１７が上下から挟み込むことができ、より効率のよい電力や信号の送信を行うことができる。

また、本実施形態では、電力及び信号の少なくとも一方の送信が開始されると点灯してユーザに知らせるＬＥＤランプ１３が設けられているため、ユーザが送信の開始を容易に認識することができる。

なお、本実施形態では、時計本体部５１の張り出し部５４が挿入溝部２０に設けられた位置決め凹部２１に係合することによって位置決めされる例について説明したが、電子機器１の所定位置に腕時計を位置決めする手法は、ここに例示したものに限定されず、被送信装置である腕時計６の形状等に応じて適宜変更が可能である。

例えば、腕時計５において、時計本体部５１だけがバンド部よりも厚みがある場合には、挿入溝部の上下方向にこの厚み分を受ける凹部を設けて、ここに時計本体部が係合することにより位置決めされるように構成してもよい。

図１３（ａ）、１３（ｂ）、図１４は、上記実施形態とは異なる形状の腕時計の例を示したものである。腕時計６は、実施形態で示したものと同様に、時計本体部６１、バンド部６２、第１のコイル６７、コンデンサ６５等を備えている。

例えば、図１３（ｂ）に示すように、腕時計６の時計本体部６１の幅寸法が、バンド部６２の幅寸法よりも小さく、バンド部６２よりも外側に張り出す部分がないため、上記実施形態に示したように張り出し部を被送信側位置決め手段として機能させることができない。このような場合、図１３（ａ）に示すように、時計本体部６１の表示部６３よりもその周りに配置されている表示枠部６４が厚み方向に高く形成されている場合には、この表示枠部６４を被送信側位置決め手段として用いることが考えられる。

すなわち、図１５に示すように、電子機器７の機器本体部７１における挿入溝部７２の一部であって、この表示枠部６４に対応する位置に、表示枠部６４の形状に沿った形状の位置決め凹部７３を送信側位置決め手段として形成する。この場合、図１６に示すように、腕時計６を電子機器７にセットする際には、表示枠部６４が位置決め凹部７３に係合するようにして、腕時計６を挿入溝部７２に挿入する。これにより、腕時計６及びそのバンド部６２が位置決めされて、第１のコイル６７と第２のコイル７７との位置がずれないように配置することができる。

また、本実施形態では、第２のコイル１７が挿入溝部２０の形状に沿って断面視ほぼコ字状に形成されたコア１８を備えている場合を例示したが、第２のコイル１７はこのような構成のものに限定されない。

例えば、コア１８の形状はコ字状に限定されず、馬蹄形状、Ｕ字形状等であってもよい。

また、コア１８は、少なくともそのいずれか一端側が第１のコイル５７の上方又は下方に配置されていればよく、例えば、Ｌ字状等に形成され、一端側が第１のコイル５７の下方に配置されるものであってもよい。

さらに、第２のコイル１７は、コア１８を備えない構成のものでもよく、その場合には、例えば、腕時計及びそのバンド部が機器本体部の所定位置に位置決めされた際に、第２のコイル１７が第１のコイル５７の上方と下方に配置される位置に第２のコイル１７を設ける。なお、この場合、第２のコイル１７は第１のコイル５７の上方及び下方の両方に配置される場合に限定されず、下方のみ又は上方のみに配置される構成としてもよい。
［第２の実施の形態］
次に、図１７から図１９を参照しつつ、本発明に係る電子機器の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、電子機器の形状が第１の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第１の実施形態と異なる点について説明する。

図１７は、本実施形態における電子機器に腕時計が収容された状態を示す斜視図であり、図１８は、腕時計を収容しない状態の電子機器の外観を示す側面図である。なお、図１８においては、電子機器内部の要部構成を破線で示している。また、図１９は、腕時計を収容した状態の電子機器の側断面図である。

図１７及び図１９に示すように、本実施形態における腕時計は、装置本体部である時計本体部８１、時計本体部８１の水平方向に延在し時計本体部８１を身体に装着するためのバンド部８２を備えている。また、バンド部８２における時計本体部８１の一端側近傍には第１のコイル８７が埋設されている。

なお、腕時計８の形状や種類は特に限定されず、時計本体部８１の形状が円形状であるものや、指針を備えるアナログ式の腕時計等であってもよい。時計本体部８１の形状が円形状等である場合には、位置決め凹部９１ａの形状もこれに沿ったものを適用する。

図１７から図１９に示すように、本実施形態において、電子機器９は、腕時計８を収納可能な箱型に形成され、箱本体部９１と蓋部９２とからなる機器本体部９０を備えている。

箱本体部９１には、本実施形態における腕時計８の形状に沿った形状の位置決め凹部９１ａが形成されている。位置決め凹部９１ａは、腕時計８及びそのバンド部８２を位置決めする送信側位置決め手段であり、腕時計８を位置決め凹部９１ａ内に載置することにより、腕時計８の位置が正確に位置決めされる。

また、箱本体部９１及び蓋部９２の内部であって、腕時計８の第１のコイル８７に対向する位置には、それぞれ第２のコイル９７ａ，９７ｂが埋設されている。第２のコイル９７ａ，９７ｂは、後述するように、電子機器９内の所定の位置に腕時計８が配置されたときに、第１のコイル８７を上下から挟み込むように配置されるようになっている。

なお、第２のコイル９７ａ，９７ｂの大きさは特に限定されないが、第１のコイル８７を十分に覆うことのできる大きさであることが望ましい。

蓋部９２の上面には、電力又は信号の送信が開始されたときに点灯するＬＥＤランプ９３が設けられている。

また、図１７及び図１８に示すように、機器本体部９０の一端側には、蓋部９２を閉じたときにスイッチングするように構成された機械的なスイッチ機構が設けられている。具体的には、箱本体部９１の一端側に、内部の回路と電気的に接続され、押下されることによりスイッチをＯＮとするスイッチ本体９４が設けられ、蓋部９２の内側であってスイッチ本体９４に対応する位置に、蓋部９２を閉じた際にスイッチ本体９４を押下するスイッチ押下部９５が設けられている。このスイッチ本体９４とスイッチ押下部９５とによりスイッチ機構が構成されている。なお、スイッチ機構の構成はここに例示したものに限定されない。

スイッチ本体９４がスイッチ押下部９５により押下されると、電力又は信号の送信が開始されると同時に、ＬＥＤランプ９３が点灯するようになっている。

なお、電子機器９や腕時計８の回路構成等、その他の構成は、第１の実施形態に示したものと同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態における電子機器９の作用について説明する。

まず、電子機器９の箱本体部９１の位置決め凹部９１ａに腕時計８を載置し、所定の位置に配置する。このとき、腕時計８、特に第１のコイル８７が設けられているバンド部８２が所定位置、すなわち、第１のコイル８７の上下に第２のコイル９７ａ，９７ｂが重なり合って配置され電力及び信号の送信に適した位置に位置決めされる。

この状態でユーザが蓋部９２を閉じると、スイッチ押下部９５がスイッチ本体９４に突き当たって、これを下方に押し下げ、スイッチがＯＮとなる。これにより、電力や信号の送信が開始される。このとき、送信処理が行われている旨を報知するＬＥＤランプ９３が点灯する。

まず、充電の際は、電力が第２のコイル９７ａ，９７ｂ及び第１のコイル８７を介して腕時計８側に送信される。送信された電力は、整流回路において整流され、コンデンサに送られて蓄積される。また、コンデンサの電圧が一定以上になったときには、コンデンサに電力を供給する経路が閉じられることにより、それ以上電力がコンデンサに送られることを防いで、過充電が回避される。

また、電子機器９の電波時計機能によって修正された正確な時刻情報が信号として第２のコイル９７ａ，９７ｂ及び第１のコイル８７を介して腕時計８側に送信されると、図示しない時計回路は図示しない運針機構を制御して時計本体部の時刻表示を送信された信号に従って修正する。

以上のように、本実施形態によれば、腕時計８の時計本体部８１の水平方向に延在するバンド部８２に第１のコイル８７が設けられているので、これを挟み込むように電子機器９側の第２のコイル９７を配置しても電子機器９の厚みが厚くならず、装置の薄型化を実現することができる。

また、機器本体部９０の位置決め凹部９１ａに腕時計８を載置するだけで、腕時計８、特に第１のコイル８７が設けられているバンド部８２を電子機器９内の所定位置に位置決めすることができる。このため、第１のコイル８７と第２のコイル９７との位置を簡易な手法で正確に合わせることができ、確実かつ効率よく電力や信号の送信を行うことができる。

また、箱本体部９１と蓋部９２とにそれぞれ第２のコイル９７ａ，９７ｂを設けているため、蓋部９２が閉じられた際に、第１のコイル８７を第２のコイル９７ａ，９７ｂにより上下から挟み込むことができ、より効率のよい電力や信号の送信を行うことができる。

また、本実施形態では、電力及び信号の少なくとも一方の送信が開始されると点灯してユーザに知らせるＬＥＤランプ９３が設けられているため、ユーザが送信の開始を容易に認識することができる。

なお、本実施形態では、箱本体部９１と蓋部９２とにそれぞれ第２のコイル９７ａ，９７ｂを設ける構成を例としたが、第２のコイルは必ずしも第１のコイル８７の上下に配置されなくてもよく、箱本体部９１又は蓋部９２のいずれか一方のみに設けてもよい。

また、上記各実施形態では、第１のコイルと第２のコイルとにより、電力及び信号の送信を行うものとしたが、これらのうち、いずれか一方のみの送信を行う構成としてもよい。

また、各実施形態では、信号の送信として、時刻情報を送信する例を示したが、送信する信号は時刻情報のみに限定されず、各種のデータを送信する場合に適用可能である。

また、各実施形態では、電子機器から腕時計に対して信号を送信する場合について説明したが、逆に腕時計から電子機器に対しても信号を送信可能に構成してもよい。この場合、例えば、腕時計に歩数計の機能が設けられているような場合に１日の歩数を電子機器にバックアップする等の用途が考えられる。

また、上記各実施形態では、被送信装置が腕時計である場合を例示したが、被送信装置は腕時計に限定されず、バンド部により身体に固定される各種の機器（例えば、歩数計、心拍計等）を被送信装置として、本発明の電子機器を適用することが可能である。

なお、第１の実施形態では、腕時計がアナログ方式、時計本体部が円形状のものを例とし、第２の実施形態では、腕時計が液晶パネル等を備えるデジタル方式、時計本体部が四角形状のものを例として説明したが、腕時計の方式は、特に限定されず、例えば、指針を備える文字板と液晶パネルとを両方備える腕時計であってもよい。

また、腕時計の時計本体部の形状も円形状や四角形状のものに限定されず、楕円形状等でもよい。この場合には、電子機器の位置決め凹部もこの時計本体部の形状に沿った形状とする。

なお、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

１電子機器
５腕時計
１１機器本体部
１２スイッチボタン
１３ＬＥＤランプ
１４送電回路
１７第２のコイル
１８コア
２０挿入溝部
２１位置決め凹部
３３送信回路
５１時計本体部
５２バンド部
５４張り出し部
５５コンデンサ
５７第１のコイル
５８整流回路
５９時計回路

Claims

装置本体部と、この装置本体部の水平方向に延在し前記装置本体部を身体に装着するためのバンド部と、前記バンド部に設けられた第１のコイルとを備えている被送信装置に、電力及び信号のうち、少なくとも一方を送信媒体として送信する電子機器において、
機器本体部と、
前記バンド部を位置決めするために前記機器本体部に設けられた送信側位置決め手段と、
前記第１のコイルと対向する前記機器本体部の位置に配置され、前記第１のコイルと磁気結合して前記第１のコイルに対して電力及び信号の少なくとも一方を送信する第２のコイルと、
を備えていることを特徴とする電子機器。
前記第２のコイルは、前記送信側位置決め手段による位置決め状態において、少なくとも一端側が前記第１のコイルの上方又は下方に配置されたコアを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第２のコイルは、前記送信側位置決め手段による位置決め状態において、前記第１のコイルを挟み込むように前記第１のコイルの上方及び下方に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
前記装置本体部には、被送信側位置決め手段が設けられ、
前記送信側位置決め手段は、前記被送信側位置決め手段に対応する位置に設けられ、前記被送信側位置決め手段と係合するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
前記前記被送信装置に対する電力及び信号の少なくとも一方の送信が開始されるとこれを報知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器。