JP2013211971A - 回路装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】無接点電力伝送を用いた電子機器において電力不足による通信障害等の発生を抑制できる回路装置及び電子機器等の提供。
【解決手段】回路装置は、送電装置から無接点電力伝送により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行い、電荷蓄積部に蓄積した電荷に基づく電源を、電源供給先デバイスに対して供給する電源管理部と、電源管理部の制御処理を行う制御部を含む。制御部は、送電装置との受電部を介したデータ通信の期間において、電源管理部による電荷蓄積部への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、回路装置及び電子機器等に関する。

近年、例えば電磁誘導等を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている。この無接点電力伝送の適用例として、端末装置にかざすだけで電力を受電して情報を送受信できる非接触のＩＣカードなどが提案されている。この非接触のＩＣカードによれば、電子マネー、公共交通機関のプリペイカード、入出管理用ＩＤカードなどの機能を持ったカードを実現することが可能になる。

一方、電子ペーパー等に好適な表示装置として、電気泳動方式のディスプレイであるＥＰＤ（Electrophoretic Display）が知られている。このＥＰＤでは、表示情報を無電源状態で保持することができるため、低消費電力化等を図れるという利点がある。このようなＥＰＤを用いた携帯型の情報表示機器の従来技術としては、例えば特許文献１に開示される技術がある。

さて、無接点電力伝送により送電装置から電力を受電するＩＣカード等の電子機器としては、マイクロコンピューターなどのシステムデバイス用に、電池（一次・二次電池）を搭載している電子機器と、このような電池を搭載していない電池レスの電子機器が考えられる。

そして、電池を搭載するＩＣカード等の電子機器では、電池切れ等が生じない限り、送電装置との間でのデータ通信において電力不足による通信障害が発生することはない。

一方、電池レスの電子機器では、送電装置から受電した電力に基づく電源により、システムデバイスが動作する。このため、送電装置から受電した電力が、電子機器において必要以上に消費されると、送電装置との間でのデータ通信において電力不足による通信障害が発生するおそれがある。

特開２００８−１７５９２号公報

本発明の幾つかの態様によれば、無接点電力伝送を用いた電子機器において電力不足による通信障害等の発生を抑制できる回路装置及び電子機器等を提供できる。

本発明の一態様は、送電装置から無接点電力伝送により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行い、前記電荷蓄積部に蓄積した電荷に基づく電源を、電源供給先デバイスに対して供給する電源管理部と、前記電源管理部の制御処理を行う制御部とを含み、前記制御部は、前記送電装置との前記受電部を介したデータ通信の期間において、前記電源管理部による前記電荷蓄積部への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行う回路装置に関係する。

本発明の一態様では、送電装置から無接点電力伝送により受電した電力によって、電荷蓄積部に電荷が蓄積され、蓄積電荷に基づく電源が、電源供給先デバイスに供給される。そして、本発明の一態様によれば、送電装置との受電部を介したデータ通信期間においては、このような電荷蓄積部への電荷蓄積が制限又は停止される。従って、電荷蓄積部への電荷蓄積による電力消費が原因となって、電力が不足し、データ通信に通信障害等が発生してしまう事態を効果的に抑制できる。

また本発明の一態様では、前記電源管理部は、前記受電部による受電終了後の期間に、前記電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記電源供給先デバイスに対して供給してもよい。

このようにすれば、受電部による受電終了後の期間においても、電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を電源供給先デバイスに供給することで、電源供給先デバイスを動作させることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記データ通信の期間の長さをＴＤＣとし、前記電荷蓄積部に対する電荷蓄積の期間の長さをＴＱＡとした場合に、ＴＤＣ＜ＴＱＡであってもよい
このようなＴＤＣ＜ＴＱＡの関係が成り立てば、データ通信期間において電荷蓄積が制限又は停止されても、データ通信期間以外の期間において電荷蓄積部に電荷を蓄積できるようになるため、電荷蓄積期間を確保できる。

また本発明の一態様では、前記電荷蓄積部は、第１の電荷蓄積部と、前記第１の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の第２の電荷蓄積部とを含み、前記電源管理部は、前記受電部からの電力を受けて、前記第１の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第１の蓄積制御部と、前記受電部からの電力を受けて、前記第２の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第２の蓄積制御部と、前記第１の電荷蓄積部、前記第２の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、前記電源供給先デバイスであるシステムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、を含み、前記電源供給部は、前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。

このようにすれば、第１の電荷蓄積部の蓄積容量が大きい場合にも、蓄積容量が小さな第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して早期に供給できるようになる。従って、無接点電力電送を用いた電子機器において短時間の受電期間でシステムの起動等が可能になる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源が供給されて起動した前記システムデバイスにより、前記送電装置との前記データ通信の開始を通知された場合に、前記電源管理部による前記第１の電荷蓄積部への電荷蓄積を、制限又は停止する制御を行ってもよい。

このようにすれば、蓄積容量が小さな第２の電荷蓄積部の蓄積電荷によりシステムデバイスに電源を供給して、システムデバイスを起動させ、起動したシステムデバイスからのデータ通信の開始通知により、第１の電荷蓄積部への電荷蓄積の制限又は停止の制御を開始できるようになる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、無接点電力伝送により前記受電部が受電した電力により起動した後に、前記受電部を介した前記送電装置との初期通信処理を、前記システムデバイスに代わって行ってもよい。

このようにすれば、システムデバイスの起動を待たずに、初期通信処理による通信応答が可能になる。従って、無接点電力伝送を用いた電子機器において送電装置に対する早期の通信応答が可能になる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電源管理部からの電源供給を受けた前記システムデバイスが起動する前に、前記受電部を介した前記送電装置との初期通信処理を、前記システムデバイスに代わって行ってもよい。

このようにすれば、受電部による電力の受電後、システムデバイスが未だ起動されていない状態においても、制御部により初期通信処理を実行できるようになるため、送電装置に対する早期の通信応答が可能になる。

また本発明の一態様では、前記制御部は、前記送電装置との前記データ通信が終了したと判断した場合に、前記電荷蓄積部への電荷蓄積の制限又は停止を解除する制御を行ってもよい。

このようにすれば、データ通信が終了した後に、電荷蓄積部への電荷蓄積を再開して、電荷蓄積部に対して必要な電荷を蓄積できるようになる。

また本発明の一態様では、前記電源管理部は、前記制御部の制御に基づいて、前記電荷蓄積部への充電電流を制御する電流制御部を含み、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を、前記電流制御部に対して行うと共に、前記送電装置とのデータ通信の期間においては、前記電荷蓄積部への前記充電電流を制限又は停止する制御を、前記電流制御部に対して行ってもよい。

このようにすれば、無接点電力伝送により受電するシステムにおいて、取り出す電流を小さくすると、電圧が高くなる特性がある場合に、この特性に対して、充電電圧と充電電流の特性をマッチングさせることが可能になり、効率的な充電を実現できる。

また本発明の一態様では、前記無接点電力伝送が電磁誘導によるものであってもよい。

また本発明の一態様では、無接点電力伝送が電磁誘導によるものであり、電磁誘導による電力の受電用のコイルのコイル端電圧信号を監視する監視回路を含み、前記制御部は、前記監視回路による前記コイル端電圧信号の監視結果に基づいて、前記送電装置との前記データ通信が開始したと判断した場合に、前記電源管理部による前記電荷蓄積部への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行ってもよい。

このようにすれば、送電装置側からデータ通信を開始した場合などにおいて、この送電装置側からのデータ通信の開始を検知して、データ通信期間において電荷蓄積を制限又は停止する制御を実現できるようになる。

また本発明の一態様では、前記電源供給先デバイスであるシステムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、前記電源管理部は、前記電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記電荷蓄積部に蓄積する制御を行ってもよい。

このように、電荷蓄積部に蓄積される電荷の量を、電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷に限定すれば、電荷蓄積部の蓄積容量を無意味に大きくしなくても済むようになる。これにより、電荷蓄積部への電荷蓄積を短時間で完了させることが可能になり、短い受電期間等が要求される場合にも、これに対応できるようになる。

また本発明の他の態様は、上記いずれかに記載の回路装置と、前記電源供給先デバイスとを含む電子機器に関係する。

また本発明の他の態様では、前記電源供給先デバイスとして、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行うシステムデバイスを含み、前記システムデバイスは、受電後の表示書き換え期間では、前記受電部の受電期間に前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく電源により動作して、前記送電装置との前記データ通信により受信した表示データに基づいて、前記電気泳動表示部の表示書き換え処理を行ってもよい。

このようにすれば、例えば電気泳動表示部の表示書き換え処理に長時間を要する場合にも、電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく電源をシステムデバイスに供給して、電荷泳動表示部の表示書き換え処理を完了することが可能になる。

本実施形態の回路装置及びこれを含む電子機器の基本構成例。 電子機器の１つである非接触のＩＣカードへの適用例。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は送電装置と電子機器の間のデータ通信及びその問題点についての説明図。 本実施形態の手法を説明する動作フロー図。 リーダー／ライターのポーリング動作及びそれによるデータ通信についての説明図。 本実施形態の手法を説明する詳細な動作フロー図。 データ通信の詳細例を説明する動作フロー図。 データ通信の有無を監視回路により検出する場合の構成例。 本実施形態の回路装置の詳細な第１の構成例。 図１０（Ａ）は比較例の手法の説明図であり、図１０（Ｂ）は本実施形態の手法の説明図。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は本実施形態の回路装置の動作説明図。 本実施形態の回路装置の詳細な第２の構成例。 図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は電磁誘導を用いた電子機器における電荷蓄積部への充電についての問題点の説明図。 図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は本実施形態の充電手法の説明図。 電源管理部等の詳細な回路構成例。 図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は本実施形態の回路装置の詳細な動作説明図。 電流制御部の詳細な構成例。 システムデバイスの構成例。 図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）は電気泳動方式の表示部の説明図。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．回路装置、電子機器の基本構成
図１に本実施形態の回路装置及びこれを含む電子機器の基本的な構成例を示す。本実施形態の回路装置９０は、電源管理部２０と制御部７０を含む。また本実施形態の電子機器は、回路装置９０とシステムデバイス１００（処理装置）を含む。また電子機器は、無接点電力伝送（狭義には電磁誘導。以下、無接点電力伝送を電磁誘導と記載する）により電力を受電する受電部１０や表示部１５０（電気泳動表示部等）を含むことができる。更に電子機器は、２次コイルＬ２（受電コイル、２次インダクター）、キャパシターＣＢ、キャパシターＣ（広義には電荷蓄積部）等を含むことができる。２次コイルＬ２とキャパシターＣＢにより受電側の共振回路が構成される。

なお、本実施形態の回路装置及び電子機器の構成は図１の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えばシステムデバイス１００や受電部１０を回路装置９０の構成要素としてもよい。また本実施形態が適用される電子機器としては、ＩＣカード、電子棚札、ＩＣタグ等の種々の機器を想定できる。

受電部１０は、送電装置２００（端末装置、充電器、相手側機器）から送電される電力を電磁誘導（無接点電力伝送）により受電する。例えば、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）により電力を受電する。具体的には、送電側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル、１次インダクター）と、受電側に設けられた２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで、非接触での電力伝送（無接点電力伝送）が実現される。この受電部１０は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部１０が有する整流回路などにより実現できる。

なお、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２としては、例えば平面コイルなどを採用できるが、本実施形態はこれに限定されず、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。

受電部１０は、通信部１６、ホストＩ／Ｆ（インターフェース）１８を含む。通信部１６は、相手側機器である送電装置２００との間での通信処理（ＲＦ処理）を行う。具体的には、コイルＬ１、Ｌ２を用いた振幅変調処理（ＡＳＫ変調）により、送電装置２００との間で情報の送受信を行う。或いは周波数変調処理や負荷変調処理などにより情報の送受信を行ってもよい。なお、データ通信は、電磁誘導用の１次コイルＬ１、２次コイルＬ２を用いて実現する。但し通信用の別コイルを設けて実現する変形実施も可能である。

ホストＩ／Ｆ１８は、ホストとなるシステムデバイス１００とのホストインターフェース処理を行う。このホストインターフェース処理は、データ線、クロック線、制御線等により実現される。

システムデバイス１００は、電子機器のシステムとしての処理を実行するデバイスであり、例えばマイコン等の処理装置（プロセッサー）により実現できる。このシステムデバイス１００は、ホストＩ／Ｆ１１０、処理部１２０を含む。

表示部１５０は、種々の画像を表示するためのものである。処理部１２０（プロセッサー）は、この表示部１５０の表示制御処理を行う。表示部１５０としては、例えば電気泳動表示部（以下、適宜、ＥＰＤと呼ぶ）などを採用することができ、処理部１２０は、このＥＰＤの表示制御処理を行う。また処理部１２０は、システムの動作に必要な種々の制御処理を行う。

表示部１５０の表示情報としては、通信による受信データの情報、センサー検出情報（圧力、温度、湿度等の情報）、ＩＣカード内蔵のメモリーの固有情報・個人情報などが考えられる。

図２は、電子機器がＩＣカード１９０である場合の適用例である。ＩＣカード１９０には、ＥＰＤ等で実現される表示部１５０が設けられており、各種情報が表示可能になっている。またＩＣカード１９０には、受電部１０、回路装置９０（ＩＣ）、後述するキャパシターＣ１、Ｃ２等がその内部に実装されている。

そしてユーザーが、端末装置２０２（送電装置）にＩＣカード１９０をかざすと、ＩＣカード１９０は端末装置２０２からの電力を電磁誘導により受電して動作し、端末装置２０２とデータ通信を行う。そして、通信結果に応じた数字、文字等の画像が表示部１５０に表示される。電子マネーやプリペイカードを例にとれば、使用金額や残高等が表示部１５０に表示される。また端末装置２０２の表示部２１０にも各種情報が表示される。

図３（Ａ）は、送電装置２００と電子機器（受電部）との間のコイルＬ１、Ｌ２を用いたデータ通信（ＲＦ通信）についての説明図である。図３（Ａ）では、このデータ通信（ＲＦ通信）を、振幅変調処理により実現している。具体的には、ＡＳＫ変調（振幅偏移変調：Amplitude Shift Keying）処理により実現している。ＡＳＫ変調では、搬送波の振幅を入力符号（「０」、「１」）に対応させて変化させる。具体的には図３（Ａ）では、変調で電力が途切れることがないように、ＡＳＫ１０％方式を採用している。なお、コマンド・データやレスポンス・データの符号化方式としては、例えばマンチェスター方式などを採用できる。また、本実施形態の近接型の無線通信方式としては、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４３規格のＴｙｐｅＡ方式やＴｙｐｅＢ方式なども想定できる。

さて、送電装置２００との間で図３（Ａ）に示すようなデータ通信を行っている際に、例えば図１の電源管理部２０がキャパシターＣ（電荷蓄積部）への蓄電（電荷蓄積）を行うと、この蓄電により、送電装置２００から受電した電力が消費されてしまう。これにより、図３（Ｂ）に示すように、コイル端電圧信号（Ｌ１、Ｌ２）の振幅が小さくなってしまい、図３（Ａ）のデータ通信において通信障害が生じるおそれがある。即ち、コイル端電圧信号の振幅が、図３（Ｂ）のようにキャパシターＣへの蓄電が原因で小さくなると、送電装置２００が図３（Ａ）のような振幅変調を行ってデータを送信しても、受電部１０がそのデータを検出できなくなってしまい、データの受信エラーが発生する。受電部１０から送電装置２００への送信データについても同様である。

このような課題を解決するために、本実施形態では、図１に示す構成の回路装置９０を採用している。この回路装置９０は、電源管理部２０と制御部７０を含む。そしてデータ通信の期間において、電荷蓄積部へ電荷蓄積を制限又は停止する手法により、上記課題を解決している。

具体的には図１の電源管理部２０は、電源供給のための種々の管理処理（制御処理）を行う。例えば送電装置２００から電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、キャパシターＣ（広義には電荷蓄積部。以下、同様）に対して電荷を蓄積する制御を行う。そして電源管理部２０は、キャパシターＣに蓄積した電荷に基づく電源を、システムデバイス１００等の電源供給先デバイスに対して供給する。

制御部７０は、本実施形態の回路装置９０の種々の制御を行ったり、通信制御処理などを行う。例えば制御部７０は、電磁誘導により受電部１０が受電した電力により動作し、種々の制御処理を行う。具体的には、制御部７０は、電荷管理部２０の制御処理を行う。この制御部７０は、例えばゲートアレイ回路などのデジタル回路等により実現できる。

そして制御部７０は、送電装置２００との受電部１０を介したデータ通信の期間において、電源管理部２０によるキャパシターＣ（電荷蓄積部）への電荷蓄積（以下、適宜、「蓄電」と呼ぶ）を制限又は停止する制御を行う。具体的には、後述するキャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行う。

これらの電荷蓄積の制限又は停止は、制御部７０が電源管理部２０に対して制御信号を出力し、この制御信号に基づいて、キャパシターＣ（Ｃ１）への充電電流を制御することで実現できる。例えば電荷蓄積の制限は、充電電流を減少させることで実現できる。例えば、データ通信期間では、データ通信期間以外の期間に比べて、充電電流を減少させる。また電荷蓄積の停止は、充電電流をゼロにすることで実現できる。

そして電源管理部２０は、受電部１０による受電終了後の期間に、キャパシターＣ（電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、電源供給先デバイスに対して供給する。具体的には、電源供給先デバイスであるシステムデバイス１００や表示部１５０に供給する。このようにすれば、受電期間が終了した後に、キャパシターＣの蓄積電荷を用いてシステムデバイス１００に対して電力を供給し、表示部１５０（ＥＰＤ）の表示書き換え処理を実現できるようになる。

なおデータ通信の期間の長さをＴＤＣとし、キャパシターＣ（電荷蓄積部）に対する電荷蓄積の期間の長さをＴＱＡとした場合に、ＴＤＣ＜ＴＱＡの関係が成り立つ。即ち、データ通信期間に比べて、電荷蓄積期間は十分に長い期間になる。

また制御部７０は、送電装置２００とのデータ通信が終了したと判断した場合に、キャパシターＣ（電荷蓄積部）への電荷蓄積の制限又は停止を解除する制御を行う。例えばキャパシターＣへの充電電流を制限して絞っていた場合には、これを元に戻す。またキャパシターＣへの充電電流をゼロにして充電を停止していた場合には、充電電流の供給を再開する。

図４は本実施形態の手法を説明する動作フロー図である。まず、送電装置２００が送電を開始すると（Ｓ６１）、受電部１０が受電して（Ｓ７１）、回路装置９０が、受電した電力に基づく電源をシステムデバイス１００に供給する（Ｓ８１）。これによりシステムデバイス１００が起動し（Ｓ９１）、表示部１５０も起動する（Ｓ１０１）。

次に回路装置９０は、受電部１０から受電した電力に基づいて、キャパシターＣに電荷を蓄積する蓄電動作を開始する（Ｓ８２）。

一方、回路装置９０からの電源供給により起動したシステムデバイス１００は、送電装置２００との受電部１０を介したデータ通信を開始する（Ｓ９２）。このデータ通信は、図１のシステムデバイス１００のホストＩ／Ｆ１１０と受電部１０のホストＩ／Ｆ１８との間のデータ通信（Ｓ９２、Ｓ７２）と、図３（Ａ）で説明した受電部１０と送電装置２００との間のＲＦ通信（Ｓ７２、Ｓ６２）とにより実現される。ＲＦ通信は、電磁誘導による無線通信である。このデータ通信により、表示部１５０に画像を表示するための表示データが通信される。

そして本実施形態では、このようなデータ通信の期間において、キャパシターＣ（Ｃ１）への電荷蓄積である蓄電を制限又は停止する（Ｓ８３）。即ち、データ通信が開始してから終了するまでの期間において、キャパシターＣへの蓄電を制限又は停止する。

このようにすれば、キャパシターＣへの蓄電により受電部１０が受電した電力が消費されてしまい、データ通信に通信障害が発生してしまう事態を、効果的に防止できる。

即ち、図３（Ｂ）では、データ通信期間においてもキャパシターＣへの蓄電は継続して行われているため、この蓄電による電力消費が原因で、コイル端電圧信号の振幅が低下してしまい、図３（Ａ）のデータ通信に通信障害が発生してしまう。

この点、本実施形態の手法によれば、図４のＳ８３に示すように、データ通信期間においてキャパシターＣへの蓄電が制限又は停止される。従って、データ通信期間においても、コイル端電圧信号の振幅が維持されるため、通信障害が防止され、図３（Ａ）のようなＲＦ通信によるデータ通信を適正に実行できるようになる。従って、例えばＩＣカードに適用した場合には、表示データの通信障害が原因となって、表示部１５０に画像を表示できなくなったり、或いは、誤った画像が表示されてしまうなどの事態を効果的に抑制できる。

このようにデータ通信期間中に蓄電の制限又は停止の制御を行い（Ｓ８３）、その後に、データ通信が終了すると、回路装置９０は、キャパシターＣへの蓄電を再開する（Ｓ８４）。即ち回路装置９０の制御部７０は、送電装置２００とのデータ通信が終了したと判断した場合に、キャパシターＣへの蓄電（電荷蓄積）の制限又は停止を解除する制御を行い、蓄電を再開する。

そして回路装置９０は、蓄電が終了すると、蓄電の終了をシステムデバイス１００に対して通知する（Ｓ８５）。すると、システムデバイス１００は、蓄電終了の通知処理を行う（Ｓ９３）。具体的には、蓄電が終了したことを、システムデバイス１００と受電部１０との間のホスト通信や受電部１０と送電装置２００との間のＲＦ通信により、送電装置２００に対して通知する（Ｓ７３、Ｓ６３）。この際に、システムデバイス１００は、例えば、蓄電の終了のみならず、データ通信の終了についても、送電装置２００に対して通知する。そして送電装置２００は、このように蓄電やデータ通信が適正に終了した場合に、電磁誘導による送電を停止する（Ｓ６４）。

一方、回路装置９０は、蓄電の終了後、キャパシターＣの蓄積電力による給電をシステムデバイス１００に対して行う（Ｓ８６）。即ちキャパシターＣの蓄積電荷に基づく電源をシステムデバイス１００に対して供給する。これにより、送電装置２００の送電停止（Ｓ６４）の後においても、システムデバイス１００は、キャパシターＣの蓄積電荷に基づく電源により動作できるようになる。そしてシステムデバイス１００は、この蓄積電荷による電源に基づいて動作して、表示部１５０の表示書き換え処理を実行する（Ｓ９４）。これにより、表示部１５０には、データ通信により受信した表示データに基づく画像が表示されるようになる（Ｓ１０２）。

２．詳細な動作
次に本実施形態の詳細な動作について説明する。図５は、図２の端末装置２０２（送電装置）であるリーダー／ライターのポーリング動作について説明図である。

図５に示すようにリーダー／ライターは期間ＴＡごとに間欠的に電力を送電するポーリング動作を行う。即ち、リーダー／ライターは図５のポーリング期間ＴＰにおいて仮送電を行い、それ以外の期間では送電を停止する。そして、このポーリング期間ＴＰにおいて、ＩＣカード１９０（広義には電子機器）によるタッチ操作が行われていると、ＩＣカード１９０は電力を受電し、受電した電力に基づき動作して、リーダー／ライターに対して応答を返すことになる。

例えば図５のＧ１でカードタッチが行われると、Ｇ２に示すようにポーリング期間ＴＰが延長されて、リーダー／ライター（端末装置２０２）とＩＣカード１９０との間でのデータ通信が実行される。具体的には、Ｇ３でリーダー／ライターがポーリング用の電磁誘導を開始すると、Ｇ４に示すようにＩＣカード１９０の電源が起動されて、Ｇ５に示すように初期通信処理が行われる。即ち初期化パラメーターの通信処理が行われる。そしてリーダー／ライターは、通信が開始したことを受信すると、Ｇ６に示すように送電の延長を行う。これによりＧ７に示すようなデータ通信が行われ、セキュリティー情報や各種データ（使用金額データ、残額データ等）が送受信される。更に本実施形態では、Ｇ８に示すように表示部１５０（ＥＰＤ）の表示書き換え処理を行い、これにより、使用金額、残額等をＩＣカード１９０の表示部１５０に表示できるようになる。

この場合に、ＩＣカード１９０は電池レスであるため、リーダー／ライターから受電した電力によりシステムデバイス１００が起動し、起動後にシステムデバイス１００が、リーダー／ライターに対して通信応答することになる。

ところが、ＩＣカード１９０のような電池レスのシステムの場合には、リーダー／ライターから受電した電力によりシステムデバイス１００が起動して、リーダー／ライターに対して通信応答するまでに、長い時間を要してしまう。従って、リーダー／ライターが、ＩＣカード１９０を検知するのに必要な時間を確保するために、図５のポーリング期間ＴＰを長くする必要がある。

そして、このようにポーリング期間ＴＰが長くなると、ポーリングによる無駄な電力消費が多くなってしまう。即ち、リーダー／ライターは、ＩＣカード１９０が存在しない場合にも図５のようなポーリング動作を繰り返しているため、ポーリング期間ＴＰが長くなると、その分だけ電力消費も多くなってしまう。一方、省電力化のためにポーリング期間ＴＰを短くすると、ポーリング期間ＴＰ内にシステムデバイス１００が通信応答できない場合には、ポーリング不成功でリセットという動作が繰り返し行われる事態が生じてしまう。

このため、図１の制御部７０は、システムデバイス１００に代わって初期通信処理を行う。即ち図５のＧ５に示す初期通信処理は、通常はシステムデバイス１００が実行するものであるが、この初期通信処理を、回路装置９０に設けられた制御部７０が代行する。

具体的には制御部７０は、電磁誘導により受電部１０が受電した電力により起動した後に、受電部１０を介した送電装置２００との初期通信処理を、システムデバイス１００に代わって行う。ここで初期通信処理は、初期化パラメーター等を送信する処理である。即ち制御部７０は、初期通信処理として、初期化パラメーターを受電部１０に送信する処理を行う。例えば制御部７０が初期通信処理で送信した初期化パラメーターは、受電部１０の図示しない記憶部に保存される。そして、保存された初期化パラメーターの情報と、受電部１０が送電装置２００から受信した情報との比較処理を行うことで、初期通信処理が実現される。

また電源管理部２０は、制御部７０が初期通信処理を行った後に、受電部１０が受電した電力に基づく電源を、システムデバイス１００に対して供給する。例えば電源管理部２０は、受電部１０が受電した電力に基づく電源を制御部７０に供給し、これにより制御部７０が起動して立ち上がり、上述の初期通信処理を行う。その後に電源管理部２０からの電源がシステムデバイス１００に供給されて、システムデバイス１００が起動する。

そして初期通信が行われた後、図５のＧ９に示すように、ＩＣカード１９０はキャパシターＣへの蓄電を開始する。そしてＧ７に示すようにＩＣカード１９０とリーダー／ライターとの間でデータ通信が行われると、本実施形態では、Ｇ１０に示すようにキャパシターＣ（Ｃ１）への蓄電を制限又は停止する。これにより、蓄電による電力消費を原因とする電力不足により、Ｇ７に示すデータ通信に通信障害が発生する事態を防止できる。

そしてＧ７のデータ通信が終了すると、Ｇ１１に示すようにキャパシターＣへの蓄電が再開される。そして、キャパシターＣに必要な電荷が蓄積されたか否かが判断され、必要な電荷が蓄積されたと判断されると、Ｇ１２に示すように蓄電が終了する。そしてＧ１３に示すように、ＩＣカード１９０は、蓄電の終了をリーダー／ライターに通知する。リーダー／ライターは、Ｇ１４に示すように蓄電の終了通知を受信すると、Ｇ１５に示すようにＩＣカード１９０への送電を停止する。

なお、データ通信の期間の長さをＴＤＣとし、キャパシターＣ（電荷蓄積部）に対する電荷蓄積の期間の長さをＴＱＡとした場合に、図５に示すようにＴＤＣ＜ＴＱＡの関係が成り立っている。ここでデータ通信期間の長さＴＤＣは、Ｇ７のデータ通信が開始してから終了するまでの期間の長さに対応する。また、電荷蓄積期間の長さＴＱＡは、Ｇ９に示すように蓄電が開始してから、Ｇ１２に示すように蓄電が終了するまでの期間の長さに対応する。このＴＱＡの期間は、蓄電が制限又は停止している期間を含んでいる。

このように、データ通信期間の長さＴＤＣは、電荷蓄積期間の長さＴＱＡに比べて十分に短い。従って、本実施形態の手法のように、データ通信期間中にキャパシターＣ（Ｃ１）への蓄電を制限又は停止しても、電荷蓄積期間を十分に確保でき、蓄積電荷に基づいて、蓄電終了後に表示部１５０の表示書き換えを十分に実行することが可能になる。

次に本実施形態の詳細な動作について図６の動作フロー図を用いて説明する。

まず、送電装置２００（リーダー／ライター等）は、電磁誘導による電力の送電を開始し（Ｓ１）、データ通信待ち状態に移行する（Ｓ２）。すると受電部１０が、その電力を受電し（Ｓ１１）、受電した電力に基づく電源が供給されて回路装置９０が起動する（Ｓ２１）。このとき、システムデバイス１００は未だ起動していない状態となっている。

起動した回路装置９０は、未だ起動していないシステムデバイス１００に代わって、初期通信処理を実行する（Ｓ２２）。具体的には初期化パラメーターの送信処理を行う。この初期化パラメーターは、例えばデータ転送設定やシステムコード設定などの各種設定パラメーターや、最大応答時間パラメーターや、データフォーマットコードや、ユーザー設定パラメーターなどを含むことができる。

受電部１０は、ホストＩ／Ｆ１８を介したホスト通信により初期化パラメーターを受信すると（Ｓ１２）、送電装置２００とのＲＦ通信を行う（Ｓ１３）。これによりステートがＲＦ応答ステートに移行する。具体的には送電装置２００がポーリングコマンドを送信し、このポーリングコマンドを受信した受電部１０（通信部１６）が、ポーリング応答を送電装置２００に送信する。この場合のＲＦ通信は、コイルＬ１、Ｌ２を用いた電磁誘導により実現される。

送電装置２００は、受電部１０からポーリング応答が返って来たかを確認して、ポーリングに成功したか否かを判断し（Ｓ３）、ポーリング応答が返って来なかった場合にはポーリングに失敗したと判断する（Ｓ４）。一方、ポーリング応答が返って来て、システムが適合したと判定される場合には、ポーリングに成功したと判断して、図５のＧ２、Ｇ６に示すように送電期間を延長する（Ｓ５）。そしてデータ通信待ち状態に移行する（Ｓ６）。

回路装置９０は、初期通信処理を行った後に、システムデバイス１００への給電を開始する（Ｓ２３）。具体的には、受電部１０からの電力を受けた電源管理部２０が、この電力に基づく電源をシステムデバイス１００に供給する。これによりシステムデバイス１００のハードウェアが起動し（Ｓ４１）、それに続いて、ハードウェア上で動作するソフトウェア（ファームウェア）が起動する（Ｓ４２）。

次に、回路装置９０は、電荷蓄積部であるキャパシターＣへの電荷蓄積動作を開始する（Ｓ２４）。これによりキャパシターＣに対する電荷蓄積が行われる（Ｓ２５）。

一方、システムデバイス１００は、送電装置２００とのデータ通信を開始する場合には、通信準備の通知を回路装置９０に対して行う（Ｓ４３）。すると、この通知を受けた回路装置９０は、キャパシターＣ（後述するＣ１）への蓄電を制限又は停止する。これにより、蓄電による電力消費を原因とする通信障害の発生が抑制される。

そしてシステムデバイス１００は、表示データの通信処理を開始する（Ｓ４４）。具体的には、システムデバイス１００のホストＩ／Ｆ１１０と受電部１０のホストＩ／Ｆ１８との間で、表示データのホスト通信が行われ、受電部１０（通信部１６）と送電装置２００との間で表示データのＲＦ通信（コイルを用いた電磁誘導による通信）が行われる（Ｓ１４、Ｓ７）。

このデータ通信が終了すると、システムデバイス１００は、通信終了を回路装置９０に通知する（Ｓ４５）。すると回路装置９０は、Ｓ２６の蓄電の制限又は停止を解除して、キャパシターＣ（Ｃ１）への蓄電を再開する（Ｓ２７）。

そして回路装置９０は、キャパシターＣへの電荷蓄積が終了すると（Ｓ２８）、蓄電の終了通知を行う（Ｓ２９）。具体的には、表示部１５０の少なくとも１回分の表示書き換えに必要が電荷がキャパシターＣに蓄積されたか否かを判断し、必要な電荷が蓄積されたと判断した場合には、システムデバイス１００に対して蓄電の通知を行う。

すると、この通知を受けたシステムデバイス１００は、蓄電終了の通知処理を行う（Ｓ４６）。具体的には、ホスト通信、ＲＦ通信により、受電部１０、送電装置２００に対して、蓄電の終了を通知する処理を行う（Ｓ１５、Ｓ８）。或いは、ＩＣカード１９０（電子機器）が、ＬＥＤ等の通知デバイスを有する場合には、この通知デバイスを用いて、蓄電の終了をユーザに通知するための処理を行う。

一方、システムデバイス１００から、蓄電終了の通知を受信した送電装置２００は、スピーカーやＬＥＤ等の表示器を用いて、蓄電が終了したことをユーザーに対して通知する（Ｓ９）。そしてＩＣカードに対する送電を停止する（Ｓ１０）。

一方、回路装置９０は、キャパシターＣへの蓄電が終了すると、蓄電電力によるシステムデバイス１００への給電を行う（Ｓ３０）。即ち、このときには送電装置２００による送電は停止しており、受電部１０の受電期間は終了している。このため回路装置９０は、キャパシターＣに蓄積された電荷に基づく電源を、システムデバイス１００に対して供給する。すると、システムデバイス１００は、キャパシターＣによる供給電源に基づいて動作して、表示部１５０の表示書き換え処理を開始して実行する（Ｓ４７、Ｓ４８）。そして、キャパシターＣの蓄積電荷を用いた表示書き換え処理が無事に終了すると（Ｓ４９）、正常終了となる（Ｓ５０）。そしてキャパシターＣの蓄積電荷に基づく給電も終了する（Ｓ３１）。

以上のように本実施形態では、システムデバイス１００と送電装置２００とのデータ通信期間（Ｓ４４、Ｓ１４、Ｓ７）において、キャパシターＣ（Ｃ１）への蓄電が制限又は停止されるため（Ｓ２６）、通信障害の発生を効果的に抑制できる。そして、データ通信が終了すると、この蓄電の制限又は停止が解除されて、蓄電が再開されるため（Ｓ２７）、例えば表示部１５０の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷をキャパシターＣに対して適正に蓄積できるようになる。

また本実施形態では、受電部１０が受電した電力により起動した後（Ｓ１１、Ｓ２１）に、システムデバイス１００に代わって、回路装置９０の制御部７０が初期通信処理（Ｓ２２）を行う。具体的には制御部７０は、電源管理部２０からの電源供給を受けたシステムデバイス１００が起動（Ｓ４１）する前に、初期通信処理をシステムデバイス１００に代わって行う。そして電源管理部２０は、制御部７０が初期通信処理（Ｓ２２）を行った後に、受電部１０が受電した電力に基づく電源をシステムデバイス１００に対して供給する（Ｓ２３）。これによりシステムデバイス１００が起動し（Ｓ４１、Ｓ４２）、表示データの通信処理（Ｓ４４）等が行われるようになる。

このようにすれば、電源オンの後、システムデバイス１００が起動していなくても、制御部７０により初期通信処理を開始することが可能になる。従って、システムデバイス１００の起動を待つことなく、全体のシステムを次のステージに移行させることが可能になる。これにより、例えばＩＣカードのシステムでは、カード検知に必要な時間を短縮することが可能になる。またシステムデバイス１００の処理を軽減でき、システム全体の処理が軽量化され、動作時間の短縮化を図れるようになる。また、起動に必要な時間を短縮できるので、図５のポーリング期間を短縮化して、省電力化を図れるようになる。

図７はシステムデバイス１００と送電装置２００等の間のデータ通信（ＲＦ通信）についての詳細を示す動作フローである。

送電開始後、Ｈ１に示すように回路装置９０と受電部１０でホスト通信による初期通信が行われ、Ｈ２に示すように受電部１０と送電装置２００との間でＲＦ通信による初期通信が行われる。なおＨ２における通信順序は逆でも構わない。この初期通信の後に、Ｈ３に示すように回路装置９０はキャパシターＣへの蓄電を開始する。

次に、Ｈ４に示すようにシステムデバイス１００が回路装置９０に対して通信の開始を通知し、これによりＨ５に示すように、回路装置９０はキャパシターＣ（Ｃ１）への蓄電を制限又は停止する。そして、Ｈ６、Ｈ７に示すような表示データのデータ通信が行われる。具体的には、送電装置２００から受電部１０にデータが通信されると、システムデバイス１００に対して割り込みが発生し、システムデバイス１００は、通信されたデータを受信する。またシステムデバイス１００が送信したデータは、受電部１０を介して送電装置に送信される。なおＨ６、Ｈ７における通信順序は、システムデバイス１００側がトリガーをかけて行うような通信順序でも構わない。

データ通信が終了すると、Ｈ８に示すようにシステムデバイス１００は通信の終了を回路装置９０に通知し、これにより回路装置９０は、Ｈ９に示すように蓄電を再開する。そして、必要な電荷が蓄積されて、蓄電が終了すると、Ｈ１０に示すように回路装置９０は、蓄電の終了をシステムデバイス１００に通知する。すると、システムデバイス１００は、Ｈ１１に示すようにホスト通信により受電部１０に対して蓄電終了を通知し、受電部１０は、Ｈ１２に示すようにＲＦ通信により送電装置２００に対して蓄電終了を通知する。これにより送電装置２００は、Ｈ１３に示すように送電を停止する。一方、回路装置９０は、Ｈ３、Ｈ９で蓄電した電力により、Ｈ１４に示すようにシステムデバイス１００に対して給電を行い、システムデバイス１００は、この給電により電源が供給されて、Ｈ１５に示すように表示部１５０の表示書き換え処理を行う。

なお、以上では、例えば図７のＨ４、Ｈ５に示すように、システムデバイス１００からの通信開始通知により、回路装置９０が蓄電の制限又は停止を開始する場合について説明したが、本実施形態はこれには限定されない。例えば図８に示すような監視回路９６を設け、この監視回路９６により、送電装置２００と受電部１０との間でのデータ通信（ＲＦ通信）を検出して、蓄電の制限又は停止を開始するようにしてもよい。

具体的には、図８の監視回路９６は、電磁誘導による電力受電用のコイルＬ２のコイル端電圧信号を監視する。そして制御部７０は、監視回路９６によるコイル端電圧信号の監視結果に基づいて、送電装置２００とのデータ通信が開始したと判断した場合に、電源管理部９０によるキャパシターＣ（電荷蓄積部）への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行う。

例えば、データ通信時には、２次コイルＬ２のコイル端電圧信号（誘起電圧信号）は、図３（Ａ）に示すような波形になる。従って、監視回路９６が、このコイル端電圧信号の波形を検出することで、送電装置２００がデータ通信を行っているか否かを検出できる。例えば図７のＨ３に示すようにキャパシターＣへの蓄電が開始すると、図３（Ｂ）に示すように、コイル端電圧信号の振幅は小さくなってしまう。しかし、監視回路９６が、アナログ回路による信号検出を行うことで、このような振幅の小さなコイル端電圧信号であっても、図３（Ａ）のようなデータ通信が行われているか否かを検出できる。

具体的には、監視回路９６は、例えばコイル端電圧信号のピークの包絡線検出を行い、検出された包絡線における電圧変化（「０」、「１」に応じた変化）を検出することで、送電装置２００がデータ通信を行っているか否かを検出する。そして、データ通信を行っていることが検出された場合に、蓄電を制限又は停止すれば、コイル端電圧信号が、小さな振幅から大きな振幅に戻るため、蓄電を原因とする通信障害等の発生を効果的に抑制できる。即ち、送電装置２００が主導でデータ通信を開始するような場合にも、蓄電を原因とする通信障害の発生を抑制できるようになる。

３．起動用キャパシター
図９に、本実施形態の回路装置の詳細な第１の構成例を示す。図９では、電源管理部２０が、第１の蓄積制御部３０と第２の蓄積部４０と電源供給部５０を含む。

第１の蓄積制御部３０（第１の蓄積動作部）は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、蓄電用のキャパシターＣ１（広義には第１の電荷蓄積部）に対して電荷を蓄積する制御（動作）を行う。第２の蓄積制御部４０（第２の蓄積動作部）は、受電部１０からの電力を受けて、起動用のキャパシターＣ２（広義には第２の電荷蓄積部）に対して電荷を蓄積する制御（動作）を行う。

具体的には、第１の蓄積制御部３０は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、第１の蓄積ノードＮＡ１との間に設けられる。そして、蓄電用のメインのキャパシターＣ１を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターＣ１への充電制御を行う。

例えばシステムデバイス１００が、画像を表示する電気泳動表示部（ＥＰＤ）の表示制御処理を行う場合を想定する。この場合には、第１の蓄積制御部３０は、電気泳動表示部（不揮発性表示素子）の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターＣ１に蓄積する制御を行う。このようにすることで、電磁誘電による受電後に、システムデバイス１００の表示部を少なくとも１回だけ書き換えることが可能になる。これにより、例えばプリペイカードや電子マネーのＩＣカードに適用した場合には、端末装置にＩＣカードをかざした後に、使用金額や残高等をＩＣカードの表示部に表示することが可能になる。

ここで、少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷とは、例えば受電後に１画面分の画像の表示書き換えを行う場合には、１画面分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。或いは、受電後に１画面の一部分の画像の表示書き換えを行う場合には、その一部分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。これらの電荷の量は、設計や実測により予め知ることができる。従って、例えば第１の蓄積制御部３０は、その電荷量の設計値や実測値におけるワーストケースデータに対応する電荷を、キャパシターＣ１に蓄積する制御を行えばよい。

一方、第２の蓄積制御部４０は、受電部１０からの電力の入力ノードＮＩと、第２の蓄積ノードＮＡ２との間に設けられる。そして、起動用のサブのキャパシターＣ２を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターＣ２への充電制御を行う。

電源供給部５０は、電磁誘導の電力による電源をシステムデバイス１００や制御部７０に対して供給する。例えば電源供給部５０は、キャパシターＣ１、Ｃ２（第１、第２の電荷蓄積部）に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイス１００や制御部７０に対して電源を供給する。具体的には、蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２の電圧に基づく電源電圧を、システムデバイス１００への電源の出力ノードＮＱに対して出力する。

この場合に電源供給部５０は、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷により得られる電源電圧が、システムデバイス１００の動作下限電圧を超えた後に、システムデバイス１００に対して電源を供給することが望ましい。ここで、動作下限電圧は、システムデバイス１００が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えばシステムデバイス１００がマイコン（表示コントローラー内蔵マイコン）である場合には、マイコンの仕様などにより動作下限電圧が規定される。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス１００に供給されると、システムデバイス１００を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。この点、電源供給部５０が、動作下限電圧を超えるまでシステムデバイス１００に対して電源を供給しないようにすることで、このような不具合の発生を防止できる。

そして本実施形態では、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）は、蓄電用のキャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）よりも電荷の蓄積容量（キャパシタンス）が小さいシステム起動用の電荷蓄積部となっている。一例としては、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は、数十μＦ〜数百μＦ（例えば１００μＦ程度）であり、起動用のキャパシターＣ２の容量は、１μＦ以下（例えば０．１μＦ程度）である。この蓄電素子となるキャパシターＣ１等としては、スーパーキャパシターなどのコンデンサーを使用できる。従って、蓄電素子を薄型に構成できるため、ＩＣカード等にも容易に内蔵することが可能になる。

キャパシターＣ１の一端は、第１の蓄積制御部３０の出力ノードである蓄積ノードＮＡ１に接続され、他端は例えばＧＮＤノードに接続される。またキャパシターＣ２の一端は、第２の蓄積制御部４０の出力ノードである蓄積ノードＮＡ２に接続され、他端は例えばＧＮＤノードに接続される。なお、電力の入力ノードＮＩには、電位安定化用のキャパシターＣＣの一端が接続されている。

そして電源供給部５０は、受電部１０による受電開始後のシステム起動時には、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００や制御部７０に対して供給する。即ち、システム起動時には、システム起動用の小容量のキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源（ノードＮＡ２の電圧に基づく電源電圧）を、システムデバイス１００や制御部７０に対して供給する。

そして制御部７０は、キャパシターＣ２（第２の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源が供給されて起動したシステムデバイス１００により、送電装置２００とのデータ通信の開始を通知された場合に、電源管理部２０によるキャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）への電荷蓄積を、制限又は停止する制御を行う。例えば図６のＳ４３の通知がシステムデバイス１００から来た場合に、キャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）への電荷蓄積を、制限又は停止する制御を行う。こうすることで、蓄電に大きな電力が必要なキャパシターＣ１への蓄電が制限又は停止されるため、蓄電電力が原因となってデータ通信に通信障害が発生する事態を、効果的に抑制できるようになる。

一方、電源供給部５０は、受電部１０による受電終了後の期間においては、キャパシターＣ１（第１の電荷蓄積部）の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００や制御部７０に対して供給する。即ち、システムが起動してキャパシターが十分に充電された受電終了後の期間においては、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源（ノードＮＡ１の電圧に基づく電源電圧）を、システムデバイス１００や制御部７０に対して供給する。

なお、受電終了後の期間にシステムデバイス１００や制御部７０に供給される電源は、キャパシターＣ１、Ｃ２の両方の蓄積電荷に基づく電源であることが望ましい。また、キャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源は、受電期間のうちシステム起動時（受電期間の前半）にシステムデバイス１００や制御部７０に供給されれば十分であり、例えば受電期間の後半において、キャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源がシステムデバイス１００や制御部７０に供給されてもよい。

以上の図９に示す第１の構成例では、受電部１０による受電開始後に、起動用の小容量のキャパシターＣ２は短時間で充電されるため、システムデバイス１００や制御部７０に対して迅速に電源電圧を供給してシステムを立ち上げることが可能になる。そして、その後に、キャパシターＣ２よりも大容量の蓄電用のキャパシターＣ１が充電され、受電期間終了後も、このキャパシターＣ１に充電された電荷に基づいて、システムデバイス１００や制御部７０に電源を供給して動作させることが可能になる。

例えば非接触のＩＣカードに本実施形態の回路装置を適用する場合、短い時間で端末装置と通信を行い、蓄電する必要がある。ところが、蓄電されるキャパシターは大容量であり、その充電電圧の立ち上がりは遅く、システム（システムデバイス）のリセットが解除されずに、通信を開始できないという課題がある。

この点、本実施形態では図９に示すように、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１に加えて、起動用の小容量のキャパシターＣ２が設けられている。これにより、受電開始の直後は、このキャパシターＣ２の充電電圧でシステムデバイス１００や制御部７０を動作させて通信等を行うことが可能になる。従って、蓄電用のキャパシターＣ１の容量に依存せずに、システムを立ち上げることができ、通信システムを早期に立ち上げて、蓄電及び通信時間を短くすることが可能になる。

例えば、不揮発表示素子であるＥＰＤは、表示情報を無電源状態で保持できるため、ＩＣカード１９０の表示部１５０として好適な表示装置である。

ところが、ＥＰＤは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間（例えば１秒）を要するという問題点がある。このため、端末装置２０２にＩＣカード１９０をかざすというタッチ＆ゴー（Touch＆Go）の操作で、電力を受電して、ＥＰＤの表示書き換えを行うのは困難であるという課題がある。

例えば図１０（Ａ）の比較例の手法では、電磁誘導による受電期間ＴＲの長さＴ１を長くし、Ａ１に示すように受電期間ＴＲの前半において、端末装置２０２（リーダー／ライター）からのデータ受信を行う。そして、Ａ２に示すように受電期間ＴＲの後半のシステムデバイス１００の動作期間において、ＥＰＤの表示書き換えを行っている。この場合、システムデバイス１００の動作期間の長さＴ２は、受電期間ＴＲの長さＴ１よりも短くなる。

しかしながら、図１０（Ａ）の比較例の手法では、受電期間ＴＲの長さＴ１が長くなってしまうため、タッチ＆ゴーの操作（例えば０．１秒程度の長さの操作）を実現できなくなってしまう。

そこで本実施形態では、図１０（Ｂ）に示すように、受電期間ＴＲの長さＴ１を短くする。そしてＡ３に示すように受電期間ＴＲの間に、端末装置２０２からのデータ受信を行い、Ａ４に示すように、その後のシステムデバイス１００の動作期間においてＥＰＤの表示書き換えを行う。この場合に、受電期間ＴＲの長さをＴ１とし、システムデバイス１００の動作期間の長さをＴ２とした場合に、Ｔ２＞Ｔ１の関係が成り立つようにする。

このように、受電期間ＴＲの長さＴ１を短くすることで、タッチ＆ゴーの操作で、ＩＣカード１９０が電力を受電して動作することが可能になる。また、システムデバイス１００の動作期間の長さＴ２が長いことで、表示部１５０としてＥＰＤを利用した場合にも、表示情報の書き換えが可能になる。即ち、ＥＰＤは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間（１秒）を要するが、Ｔ２の期間は、データ受信期間と少なくとも1回分のＥＰＤの表示書き換えに必要な時間とする。

この場合に、受電期間ＴＲの長さＴ１が短いと、ＥＰＤの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積できないおそれがある。

そこで図９では、蓄電用のキャパシターＣ１として大容量のキャパシターを設けている。例えばキャパシターＣ１として、スーパーキャパシターなどのコンデンサーを用いることで、ＥＰＤの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積することが可能になる。

一方、このように蓄電用のキャパシターＣ１を大容量にすると、システムデバイス１００に供給される電源電圧が、なかなか立ち上がらずに、早期にシステムを起動できなくなってしまうという課題がある。

そこで本実施形態では、蓄電用のキャパシターＣ１とは別に起動用のキャパシターＣ２を設けている。つまり、図１０（Ａ）の比較例では、蓄電用キャパシターのみで蓄電及びシステムの起動を行っている。これに対して本実施形態では、蓄電時間を短縮するために、比較例に比べて大容量の蓄電用キャパシターＣ１を用い、且つ起動を早くするために起動用キャパシターＣ２を更に別に設けている。

そして図１１（Ａ）のＢ１、Ｂ２に示すように、これらのキャパシターＣ１、Ｃ２は、受電部１０からの出力電圧に基づいて、第１、第２の蓄積制御部３０、４０を介して充電される。そして図１１（Ａ）のＢ３に示すように、受電部１０による受電開始後のシステム起動時には、起動用のキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス１００に対して供給される。即ち、起動用のキャパシターＣ２の容量は小さいため、Ｃ２の電荷蓄積ノードＮＡ２の電圧の立ち上がりは早く、この電圧がＢ３に示すように電源電圧としてシステムデバイス１００に供給される。

一方、図１１（Ｂ）に示すように、受電部１０による受電終了後の期間では、蓄電用のキャパシターＣ１の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス１００に対して供給される。即ち、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は大きいため、Ｃ１の電荷蓄積ノードＮＡ１の電圧の立ち上がりは遅い。しかしながら、受電開始後、時間が経過すると、この電圧は、システムデバイス１００の動作下限電圧を上回るようになり、Ｂ４に示すように電源電圧としてシステムデバイス１００に供給できるようになる。

こうすることで、図１０（Ｂ）のＡ５に示すように早期にシステム電源をオンにしてシステムデバイス１００を動作させることが可能になる。これにより、Ａ３に示すデータ受信処理を早期に完了させることが可能になり、タッチ＆ゴーの操作を実現する短い受電期間にも対応できるようになる。

また本実施形態では、図９のように起動用のキャパシターＣ２を設けることで、制御部７０に供給する電源についても早期に立ち上げることが可能になる。例えばノードＮＡ２の電圧が早期に立ち上がることで、このノードＮＡ２の電圧に基づく電源を制御部７０に供給して、制御部７０を早期に動作させることが可能になる。これにより図６のＳ２２の初期通信処理が早期に行われるようになり、ポーリング期間内での応答を迅速に行うことが可能になる。なお、制御部７０はホストＩ／Ｆ７１を有している。そして、初期通信処理は、制御部７０のホストＩ／Ｆ７１が、システムデバイス１００のホストＩ／Ｆ１１０に代わって、受電部１０のホストＩ／Ｆ１８に対して初期化パラメーターを送信することにより実現される。

また本実施形態では、データ通信期間においては、このような大容量で大きな蓄電電力が必要なキャパシターＣ１への蓄電が制限又は停止される。従って、キャパシターＣ１への蓄電電力を原因として、コイル端電圧信号の振幅が小さくなって、データ通信の通信障害が発生してしまう事態を、効果的に抑制できる。

そして、このように、データ通信期間中にキャパシターＣ１への蓄電を制限又は停止したとしても、キャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス１００や制御部７０に供給できる。例えば図１１（Ａ）のＢ２、Ｂ３に示すような経路で電源を供給できる。従って、システムデバイス１００や制御部７０は、このキャパシターＣ２の蓄積電荷に基づく電源によって動作して、データ通信等の各処理を適正に実行することが可能になる。この場合に、キャパシターＣ２は小容量であるため、キャパシターＣ２の蓄電により消費される電力は最小限で済むため、データ通信の通信障害も防止できる。

４．電流制御
図１２に、本実施形態の回路装置の詳細な第２の構成例を示す。なお図９の第１の構成例と同様の部分については、同様の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１２の第２の構成例では、電源管理部２０が電流制御部３２を含む。具体的には、電源管理部２０の第１の蓄積制御部３０が電流制御部３２を含む。この電流制御部３２は、制御部７０の制御に基づいて、キャパシターＣ１（広義には電荷蓄積部）への充電電流を制御する。例えば電流制御部３２は、電磁誘導により電力を受電する受電部１０からの電力を受けて、キャパシターＣ１に充電電流を流す制御を行う。即ち、電流値が可変の充電電流をキャパシターＣ１に流す制御を行って、キャパシターＣ１を充電する。

制御部７０は、電流制御部３２を制御して、充電電流を制御する。例えば制御部７０は、充電電流の制御信号を電流制御部３２に対して出力することで、充電電流の大きさ（電流値）を制御する。例えば制御部７０は、電荷蓄積ノードＮＡ１の充電電圧を測定し、測定結果に基づいて、ｎビットの制御信号の各ビットの信号レベルを設定することで、電流制御部３２が流す充電電流の大きさを制御する。

そして制御部７０は、キャパシターＣ１（電荷蓄積部）の充電電圧が高くなるほど充電電流を小さくする制御を、電流制御部３２に対して行う。例えば制御部７０は、充電開始時には大きな第１の電流値の充電電流でキャパシターＣ１を充電するように、電流制御部３２を制御する。そして、充電電圧が第１の電圧値を超えた場合には、第１の電流値よりも小さな第２の電流値の充電電流でキャパシターＣ１を充電するように、電流制御部３２を制御する。更に、充電電圧が、第１の電圧値よりも大きな第２の電圧値を超えた場合には、第２の電流値よりも小さな第３の電流値の充電電流でキャパシターＣ１を充電するように、電流制御部３２を制御する。このように制御部７０は、キャパシターＣ１の充電電圧（ノードＮＡ１の電圧）が高くなるにつれて、充電電流を例えば段階的に小さくする制御を行う。

この場合に、制御部７０は、送電装置２００とのデータ通信の期間においては、キャパシターＣ１（電荷蓄積部）への充電電流を制限又は停止する制御を、電流制御部３２に対して行う。これにより、図５のＧ１０や図６のＳ２６等で説明した、蓄電を制限又は停止する制御を実現できる。即ち、この第１の構成例では、充電電流を制御する電流制御部３２の機能を有効活用して、蓄電を制限又は停止する制御を実現している。

なお制御部７０は、キャパシターＣ１の充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。

例えば図１２に示すように制御部７０は、Ａ／Ｄ変換部７２、タイマー７４、演算処理部７６を含む。Ａ／Ｄ変換部７２（電圧情報取得部）は、キャパシターＣ１の充電電圧をＡ／Ｄ変換することで、充電電圧の電圧情報を測定（取得）する。演算処理部７６は、測定された電圧情報と、タイマー７４により設定される時間情報に基づいて、充電電流の値を決める演算処理を行って、充電電流の制御信号を電流制御部３２に出力する。

更に具体的には、制御部７０（演算処理部７６）は、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターＣ１（電荷蓄積部）の蓄積電荷量を求める。そして、求められた蓄積電荷量と、電源供給先デバイス（システムデバイス１００等）を動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求める。そして、キャパシターＣ１の蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターＣ１に充電電流を流す制御を行う。

次に、図１２の第２の構成例による充電手法について詳細に説明する。図１３（Ａ）は、無接点電力伝送における電圧と電流の関係を示す図である。図１３（Ａ）のＶＩは、受電部１０の出力電圧であり、ＩＩは出力電流である。この電圧ＶＩは、二次コイルＬ２のコイル端電圧を、例えば受電部１０が有する整流回路により整流することで得られる電圧（ＤＣ電圧）である。

図１３（Ａ）に示すように、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電流ＩＩが小さければ高い電圧ＶＩを確保できるが、大きな電流ＩＩを取り出そうとすると、電圧ＶＩが低下してしまうという特性がある。

一方、電源供給先デバイスの１つであるシステムデバイス１００には、動作下限電圧が規定されている。このため、キャパシター（Ｃ１）に蓄積された電荷に基づく電源をシステムデバイス１００に供給する場合には、供給される電源電圧が動作下限電圧を下回らないようにする必要がある。

そこで本実施形態では、受電部１０の受電終了後、キャパシターの蓄積電荷に基づく電源でシステムデバイス１００等を動作させる場合に、キャパシターの充電電圧が動作下限電圧を下回らないような量の電荷を、キャパシターに充電する手法を採用している。

ところが、このような手法を採用した場合に、蓄電用のキャパシターの容量が大きいと、無駄な蓄電が行われる事態が生じてしまうことが判明した。

例えば図１３（Ｂ）において、キャパシターの容量が大きい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量ＱＡ１が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量ＱＡ２を、キャパシターに蓄電すれば、電源供給先デバイスの動作期間において、キャパシターの充電電圧を動作下限電圧以上に確保することができる。これにより、受電終了後の動作期間の間、キャパシターの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。

そして、図１３（Ｂ）において、キャパシターの容量が小さい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量ＱＢ１が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量ＱＢ２を、キャパシターに蓄電すれば、受電終了後の動作期間の間、キャパシターの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。

ここで、図１３（Ｂ）に示すように、動作下限電圧を確保するための電荷量については、ＱＡ１＞ＱＢ１の関係が成り立つ。受電後の動作に必要な電荷量については、ＱＡ２＝ＱＢ２の関係が成り立つ。そして、動作下限電圧の確保に必要な電荷量ＱＡ１、ＱＢ１は、動作時には使用されない余剰な電力になるため、この電荷量が多いと蓄電電力の無駄になる。従って、このような無駄を軽減し、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターの容量はなるべく小さい方が望ましい。

一方、図１３（Ｂ）から明らかなように、キャパシターの容量を小さくすると、受電後の動作に必要な電荷量ＱＢ２を蓄電するために、充電電圧を高くする必要がある。即ち、無駄な蓄電電力を軽減して、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターの容量を小さくして、充電電圧を高くする手法が望ましい。

ところが、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電圧ＶＩと電流ＩＩの間に図１３（Ａ）の関係が成り立つ。従って、キャパシターの容量を小さくした場合に、キャパシターの充電電圧を高くできなくなり、受電後の動作に必要な電荷量ＱＢ２をキャパシターに蓄電することが難しくなるという課題がある。

このような課題を解決するために、図１２の第２の構成例では、図１４（Ａ）に示すように、キャパシターの充電電圧が高くなるほど、充電電流を小さくする充電手法を採用している。

このようにすれば図１４（Ｂ）に示すように、受電部側（コイル側）の電圧−電流特性（ＶＩ−ＩＩ特性）と、キャパシター側の充電電圧−充電電流特性（ＶＣＨ−ＩＣＨ特性）をマッチングさせることが可能になる。従って、図１３（Ｂ）に示すように、キャパシターの容量を小さくして、蓄電の効率化と動作下限電圧の確保を両立できるようになる。また、キャパシターの容量を小さくすることで、ＩＣカード１９０のキャパシターの実装スペースを小さくすることが可能になり、装置の小型化にも貢献できるようになる。

次に、本実施形態の回路装置の更に詳細な構成例について、図１５等を用いて説明する。図１５では、図１２の第１の蓄積制御部３０は、電流制御部３２により実現され、第２の蓄積制御部４０は、起動用レギュレーター４２により実現される。

電流制御部３２は、受電部１０を構成する整流回路１２からの電圧ＶＩＮを受けて、逆流防止用のダイオードＤＩ３を介して、充電電流を、蓄積ノードＮＡ１に出力する。

起動用のレギュレーター４２は、整流回路１２からの電圧ＶＩＮを受けて、電圧調整後の電圧ＶＡ２を、蓄積ノードＮＡ２に出力する。例えば電圧調整により定電圧ＶＡ２を出力する。具体的には、例えば最大で１５Ｖ程度の電圧が、レギュレーター４２により例えば４．０Ｖ程度の定電圧ＶＡ２に降圧されて、起動用のキャパシターＣ２への電荷蓄積が行われる。

図１５では、電源供給部５０は、第１、第２のダイオードＤＩ１、ＤＩ２を含む。ここでＤＩ１は、電流制御部３２の蓄積ノードＮＡ１と接続ノードＮＣとの間に設けられ、蓄積ノードＮＡ１から接続ノードＮＣへと向かう方向を順方向とするダイオードである。また、ＤＩ２は、起動用レギュレーター４２（第２の電荷蓄積部４０）の蓄積ノードＮＡ２と接続ノードＮＣとの間に設けられ、蓄積ノードＮＡ２から接続ノードＮＣへと向かう方向を順方向とするダイオードである。そして電源供給部５０は、接続ノードＮＣの電圧に基づいてシステムデバイス１００に対して電源を供給することになる。

このようなダイオードＤＩ１、ＤＩ２により電源供給部５０を構成することで、接続ノードＮＣから蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２への電流の逆流を防止できると共に、蓄積ノードＮＡ１、ＮＡ２の電圧ＶＡ１、ＶＡ２を、電源電圧ＶＣとして接続ノードＮＣに出力できるようになる。

図１６（Ａ）は、図１５の回路装置の動作を説明するための電圧波形図である。

受電が開始され、受電部１０からの電圧ＶＩＮが供給されると、起動用のキャパシターＣ２の容量は小さいため、Ｄ１に示すように、キャパシターＣ２の蓄積ノードＮＡ２の電圧ＶＡ２は早期に立ち上がる。そして、Ｄ２に示すようにシステムデバイス１００の動作下限電圧に対応するしきい値電圧ＶＴＨを超えると、電圧ＶＡ２に対応する電圧が、電源電圧ＶＣとしてシステムデバイス１００に供給される。具体的には、ダイオードＤＩ１の順方向電圧の分だけＶＡ２から降下した電圧がＶＣとして供給される。

一方、蓄電用のキャパシターＣ１の容量は大きいため、Ｄ３に示すように、キャパシターＣ１の蓄積ノードＮＡ１の電圧ＶＡ１が徐々に立ち上がる。そして電圧ＶＡ１が立ち上がると、電圧ＶＡ１に対応する電圧が、電源電圧ＶＣとしてシステムデバイス１００に供給される。具体的には、ダイオードＤＩ１の順方向電圧の分だけＶＡ１から降下した電圧がＶＣとして供給される。

受電開始後、受電期間が終了すると、キャパシターＣ１、Ｃ２の電荷が放電されるため、Ｄ４に示すように電源電圧ＶＣは徐々に低下する。この場合に本実施形態では、キャパシターＣ１の容量は十分に大きいため、長い時間（例えば１秒）の表示書き換え期間を確保することが可能になる。

なお図１６（Ｂ）は、蓄積電流と放電電流の関係を示す図である。例えば受電期間においては、Ｅ１に示すようにキャパシターに電荷が蓄積される。またＥ２に示すように、システム起動等のためにキャパシターから電荷が放電される。そして表示書き換え期間では、Ｅ３に示すようにキャパシターから電荷が放電され、この放電された電荷に基づいて、システムデバイス１００によるＥＰＤの表示書き換え処理が行われることになる。

図１７に、電流制御部３２の詳細な構成例を示す。この電流制御部３２は、演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２、トランジスターＴＢ１〜ＴＢ５、抵抗ＲＢ１〜ＲＢ７、ＲＣＨを含む。

トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３は、制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりオン・オフ制御される。そして、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の各々の一端は、トランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３の各々に対して接続される。そして抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の他端は、ノードＮＢ１に共通接続される。

演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子には、基準電圧ＶＲが入力され、非反転入力端子にはノードＮＢ１が接続される。そして、演算増幅器ＯＰ１の出力は、ノードＮＢ２とＮＢ１の間に設けられるトランジスターＴＢ４のゲートに接続される。これにより、ノードＮＢ１の電圧ＶＢ１が、基準電圧ＶＲに設定されるように、演算増幅器ＯＰ１が動作することになる。そして、このようにノードＮＢ１が、定電圧である基準電圧ＶＲ（例えば１．２５Ｖ）に設定されれば、制御部７０の制御によりトランジスターＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３をオン・オフ制御することで、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５に流れる電流ＩＢを可変に制御できるようになる。

また図１７では、演算増幅器ＯＰ２の非反転入力端子はノードＮＢ２に接続され、反転入力端子はノードＮＢ３に設定される。そして、演算増幅器ＯＰ２の出力は、ノードＮＩとＮＢ４の間に設けられたトランジスターＴＢ５のゲートに接続される。これにより、ノードＮＢ２の電圧ＶＢ２とノードＮＢ３の電圧ＶＢ３が等しくなるように、演算増幅器ＯＰ２が動作することになる。即ち、ＶＢ２＝ＶＢ３になるように演算増幅器ＯＰ２が動作する。

そして、ＲＢ６、ＲＢ７はダミーの抵抗であり、ノードＮＢ５からＮＢ３に対して電流は流れない。このため、抵抗ＲＢ６、ＲＢ７の両端の電圧は等しくなり、ＶＢ５＝ＶＢ３＝ＶＢ２になる。

また、抵抗ＲＢ４、ＲＢ５の抵抗値を、同じ記号であるＲＢ４、ＲＢ５で表せば、ＶＢ４＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）になる。

従って、抵抗ＲＣＨの両端に対しては、ＶＢ４−ＶＢ５＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）−ＶＢ５＝ＶＢ２＋ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）−ＶＢ２＝ＩＢ×（ＲＢ４＋ＲＢ５）の電圧差が印加されることになる。従って、抵抗ＲＣＨに流れる電流ＩＣＨは、ＩＣＨ＝ＩＢ×{（ＲＢ４＋ＲＢ５）／ＲＣＨ}となり、この電流ＩＣＨが、充電電流としてキャパシターＣ１に流れて、充電動作が行われるようになる。

そして、上述のように電流ＩＢは、制御部７０からの制御信号ＩＣＴ（ＩＣＴ１〜ＩＣＴ３）により可変に制御される。従って、充電電流ＩＣＨ＝ＩＢ×{（ＲＢ４＋ＲＢ５）／ＲＣＨ}も、制御信号ＩＣＴにより可変に制御されるようになる。

例えば図１７において、抵抗ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３は、各々、例えば５ＫΩ、１０ＫΩ、２０ＫΩというように異なった抵抗値になっている。そして、例えばトランジスターＴＢ１、ＴＢ３がオフで、トランジスターＴＢ２がオンになるような制御信号ＩＣＴを、制御部７０が出力したとする。すると、ノードＮＢ１の電圧はＶＢ１＝ＶＲ＝１．２５Ｖになるため、ＩＢ＝１２５μＡになる。そして、ＲＣＨ＝ＲＢ４＋ＲＢ５とすると、ＩＣＨ＝１２５μＡの充電電流が、キャパシターＣに流れるようになる。

このように図１７の構成の電流制御部３２によれば、制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりトランジスターＴＢ１〜ＴＢ３のオン・オフを制御することで、充電電流ＩＣＨを可変に制御できるようになる。これにより、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）で説明したような本実施形態の充電手法の実現が可能になる。そして図１７の構成によれば、抵抗ＲＣＨの両端の電圧差を小さな電圧差に設定できるため、少ない電圧降下で充電電流ＩＣＨを可変に制御できるようになり、充電効率の向上等を図れる。

そして本実施形態では、図５のＧ１０や図６のＳ２６に示す蓄電の制限又は停止についても、図１７のトランジスターＴＢ１〜ＴＢ３のオン・オフ制御により実現できる。例えば蓄電を停止する場合には、制御部７０からの制御信号ＩＣＴによりトランジスターＴＢ１〜ＴＢ３の全てをオフにすればよい。また、蓄電を制限する場合には、例えば、低い抵抗値の抵抗ＲＢ１、ＲＢ２に接続されるトランジスターＴＢ１、ＴＢ２をオフにして、高い抵抗値の抵抗ＲＢ３に接続されるトランジスターＴＢ３をオンにするというような制御を行えばよい。

このように図１７の構成の電流制御部３２によれば、充電電流の制御のために用いられるトランジスターＴＢ１〜ＴＢ３を有効活用して、図５のＧ１０や図６のＳ２６に示す蓄電の制限又は停止も実現できるという利点がある。

５．システムデバイス
図１８にシステムデバイス１００の詳細な構成例を示す。システムデバイス１００は、ホストＩ／Ｆ１１０、処理部１２０、レジスター部１３０、波形情報メモリー１４０、画像メモリー１４２、ワークメモリー１４４を含む。

ホストＩ／Ｆ１１０は、ホストとなる相手側機器（送電装置、端末装置、充電器）との間で情報の送受信を行うためのインターフェースである。このホストＩ／Ｆ１１０は、制御部７０を介して受電部１０側のホストＩ／Ｆ１８と接続される。これにより、送電装置２００（相手側機器）との間での情報の送受信が可能になる。

処理部１２０は、表示部１５０の表示制御処理や、システムの各種の制御処理を行う。この処理部１２０は、例えばプロセッサーやゲートアレイ回路等により実現できる。

処理部１２０により表示制御される表示部１５０は、表示パネル１５２（電気光学パネル）と、表示パネル１５２を駆動する回路であるドライバー回路１５４を有する。ドライバー回路１５４は、表示パネル１５２のデータ線（セグメント電極）や走査線（コモン電極）を駆動する。表示パネル１５２は、例えば電気泳動素子等の表示素子により実現される。

レジスター部１３０は、制御レジスターやステータスレジスターなどの各種のレジスターを有する。波形情報メモリー１４０は、ＥＰＤを駆動するためのウエーブフォーム情報やインストラクションコード情報などを記憶する。この波形情報メモリー１４０は、例えばデータの書き換え・消去が可能な不揮発性メモリー（例えばフラッシュメモリー）などにより実現できる。画像メモリー１４２（ＶＲＡＭ）は、表示パネル１５２に表示される例えば１画面分の画像データを記憶する。ワークメモリー１４４は処理部１２０等のワーク領域となるメモリーである。これらの画像メモリー１４２、ワークメモリー１４４は、ＳＲＡＭなどのＲＡＭにより実現できる。

図１９（Ａ）に表示パネル１５２の構成例を示す。この表示パネル１５２は、素子基板３００と、対向基板３１０と、素子基板３００と対向基板３１０との間に設けられた電気泳動層３２０を含む。この電気泳動層３２０（電気泳動シート）は、電気泳動物質を有する多数のマイクロカプセル３２２により構成される。このマイクロカプセル３２２は、例えば正に帯電した黒色の正帯電粒子（電気泳動物質）と、負に帯電した白色の負帯電粒子（電気泳動物質）を分散液中に分散させ、この分散液を微少なカプセルに封入することで実現される。

素子基板３００はガラスや透明樹脂により形成される。この素子基板３００には、複数のデータ線（セグメント電極）や、複数の走査線（共通電極）や、各画素電極が各データ線と各走査線の交差位置に設けられる複数の画素電極が形成される。またＴＦＴ（薄膜トランジスター）等により形成される各スイッチ素子が各画素電極に接続される複数のスイッチ素子が設けられる。またデータ線を駆動するデータドライバーや、走査線を駆動する走査ドライバーが設けられる。

対向基板３１０には、共通電極（透明電極）が形成され、この共通電極にはコモン電圧ＶＣＯＭ（対向電圧）が供給される。なお透明樹脂層に透明な導電材料で共通電極を形成し、この上に接着剤等を塗布して電気泳動層を接着することで、電気泳動シートを形成してもよい。

図１９（Ａ）の表示パネル１５２では、画素電極と共通電極の間に電界が印加されると、マイクロカプセル３２２に封入された正帯電粒子（黒色）及び負帯電粒子（白色）には、その帯電の正負に応じた方向に静電気力が作用する。例えば画素電極の方が共通電極よりも高電位である画素電極上では、共通電極側に正帯電粒子（黒色）が移動するため、その画素は黒表示になる。

次に、図１８の波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報について説明する。ここではＥＰＤ（電気泳動表示部）のウェーブフォーム情報を例にとり説明する。

例えば液晶表示装置においては、図１９（Ｂ）のＦ１に示すように、画素の階調を第１の階調から第２の階調に変化させる場合には、データ線（ソース線）のデータ電圧も、第１の階調に対応するデータ電圧ＶＧ１から第２の階調に対応するデータ電圧ＶＧ２へと、１フレームの期間で変化する。

一方、ＥＰＤにおいては、図１９（Ｃ）のＦ２に示すように、画素の階調を第１の階調から第２の階調に変化させる場合に、データ線のデータ電圧は、複数フレームに亘って変化する。例えば白に近い第１の階調から黒に近い第２の階調に変化させる場合に、複数フレームに亘って白、黒の表示を繰り返して、画素の階調を最終的な第２の階調に変化させる。例えば図１９（Ｃ）のウェーブフォームでは、初めの３フレームではデータ電圧はＶＡに設定され、次の３フレームでは−ＶＡに設定されるというように、データ電圧が複数フレームに亘って変化する。なお、ウェーブフォームは、現在の表示状態での画素の階調と、次の表示状態での画素の階調との組み合わせに依っても異なった形になる。

波形情報メモリー１４０は、図１９（Ｃ）のＦ２に示すようなウェーブフォーム情報を記憶する。処理部１２０は、画像メモリー１４２に記憶される画像データ（各画素の階調データ）と、波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、各フレームでのＥＰＤの駆動電圧を決定して、ＥＰＤの表示制御処理を行う。

そして図１９（Ｂ）のＦ１と図１９（Ｃ）のＦ２を比較すれば明らかなように、ＥＰＤでは、液晶表示装置等に比べて表示情報の書き換えに長い時間を要する。

この点、本実施形態では前述したように、蓄電用の大容量のキャパシターＣ１を設け、ＥＰＤの少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、受電期間ＴＲの間にキャパシターＣ１に蓄電する。

また、起動用の小容量のキャパシターＣ２を設けることで、早期にシステムの電源がオンになる。これにより、処理部１２０は、ホストＩ／Ｆ１１０を介して、ホストである相手側機器（送電装置、端末装置）から、表示情報などのデータを受信する。

そして処理部１２０は、受電後の表示書き換え期間ＴＣにおいて、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。即ち、ホストＩ／Ｆ１１０を介して受信され、画像メモリー１４２に書き込まれた表示情報と、波形情報メモリー１４０に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、図１９（Ｃ）のＦ２に示すようなウェーブフォームで、ＥＰＤの表示書き換え処理を行う。

このようにすることで、表示書き換え期間が長いＥＰＤであっても、短い受電期間ＴＲで受電した電荷に基づいて、表示情報の書き換えを実行できるようになる。従って、例えばタッチ＆ゴーの操作が要求される非接触のＩＣカードに対して、無電源状態で表示情報を保持できるＥＰＤの表示部１５０を組み込むことが可能になり、これまでに無いタイプのＩＣカードを実現することが可能になる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（電荷蓄積部、第１の電荷蓄積部、第２の電荷蓄積部等、無接点電力伝送）と共に記載された用語（キャパシター、蓄電用キャパシター、起動用キャパシター、電磁誘導等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。本実施形態では、電磁誘導を例にとって説明したが、本発明ではこれに限らず他の無接点電力伝送方式も適用可能である。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また回路装置、電子機器の構成・動作や、電荷蓄積の制限・停止手法、電荷の蓄積手法、電源供給手法、通信処理手法等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

Ｌ１ １次コイル、Ｌ２ ２次コイル、ＣＢ、ＣＣ キャパシター、
Ｃ キャパシター、Ｃ１ 蓄電用キャパシター、Ｃ２ 起動用キャパシター、
ＤＩ１、ＤＩ２、ＤＩ３ 第１、第２、第３のダイオード、
１０ 受電部、１２ 整流回路、１６ 通信部、１８ ホストＩ／Ｆ、
２０ 電源管理部、３０ 第１の蓄積制御部、３２ 電流制御部、
４０ 第２の蓄積制御部、４２ 起動用レギュレーター、５０ 電源供給部、
７０ 制御部、７１ ホストＩ／Ｆ、７２ Ａ／Ｄ変換部、７４ タイマー、
７６ 演算処理部、９０ 回路装置、９６ 監視回路、
１００ システムデバイス、１１０ ホストＩ／Ｆ、１２０ 処理部、
１３０ レジスター部、１４０ 波形情報メモリー、１４２ 画像メモリー、
１４４ ワークメモリー、１５０ 表示部、１５２ 表示パネル、
１５４ ドライバー回路、１９０ ＩＣカード、
２００ 送電装置、２０２ 端末装置、２１０ 表示部、３００ 素子基板、
３１０ 対向基板、３２０ 電気泳動層、３２２ マイクロカプセル

Claims (14)

1. 送電装置から無接点電力伝送により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行い、前記電荷蓄積部に蓄積した電荷に基づく電源を、電源供給先デバイスに対して供給する電源管理部と、
   前記電源管理部の制御処理を行う制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、
   前記送電装置との前記受電部を介したデータ通信の期間において、前記電源管理部による前記電荷蓄積部への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行うことを特徴とする回路装置。
2. 請求項１において、
   前記電源管理部は、
   前記受電部による受電終了後の期間に、前記電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記電源供給先デバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。
3. 請求項２において、
   前記データ通信の期間の長さをＴＤＣとし、前記電荷蓄積部に対する電荷蓄積の期間の長さをＴＱＡとした場合に、ＴＤＣ＜ＴＱＡであることを特徴とする回路装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記電荷蓄積部は、
   第１の電荷蓄積部と、
   前記第１の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の第２の電荷蓄積部と、を含み、
   前記電源管理部は、
   前記受電部からの電力を受けて、前記第１の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第１の蓄積制御部と、
   前記受電部からの電力を受けて、前記第２の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第２の蓄積制御部と、
   前記第１の電荷蓄積部、前記第２の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、前記電源供給先デバイスであるシステムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、を含み、
   前記電源供給部は、
   前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。
5. 請求項４において、
   前記制御部は、
   前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源が供給されて起動した前記システムデバイスにより、前記送電装置との前記データ通信の開始を通知された場合に、前記電源管理部による前記第１の電荷蓄積部への電荷蓄積を、制限又は停止する制御を行うことを特徴とする回路装置。
6. 請求項４又は５において、
   前記制御部は、
   無接点電力伝送により前記受電部が受電した電力により起動した後に、前記受電部を介した前記送電装置との初期通信処理を、前記システムデバイスに代わって行うことを特徴とする回路装置。
7. 請求項６において、
   前記制御部は、
   前記電源管理部からの電源供給を受けた前記システムデバイスが起動する前に、前記受電部を介した前記送電装置との初期通信処理を、前記システムデバイスに代わって行うことを特徴とする回路装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記送電装置との前記データ通信が終了したと判断した場合に、前記電荷蓄積部への電荷蓄積の制限又は停止を解除する制御を行うことを特徴とする回路装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記電源管理部は、
   前記制御部の制御に基づいて、前記電荷蓄積部への充電電流を制御する電流制御部を含み、
   前記制御部は、
   前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を、前記電流制御部に対して行うと共に、
   前記送電装置とのデータ通信の期間においては、前記電荷蓄積部への前記充電電流を制限又は停止する制御を、前記電流制御部に対して行うことを特徴とする回路装置。
10. 請求１乃至９のいずれかにおいて、
    前記電源供給先デバイスであるシステムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、
    前記電源管理部は、
    前記電気泳動表示部の少なくとも１回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記電荷蓄積部に蓄積する制御を行うことを特徴とする回路装置。
11. 請求１乃至１０のいずれかにおいて、
    前記無接点電力伝送は、電磁誘導によるものであることを特徴とする回路装置。
12. 請求項１１において、
    電磁誘導による電力の受電用のコイルのコイル端電圧信号を監視する監視回路を含み、
    前記制御部は、
    前記監視回路による前記コイル端電圧信号の監視結果に基づいて、前記送電装置との前記データ通信が開始したと判断した場合に、前記電源管理部による前記電荷蓄積部への電荷蓄積を制限又は停止する制御を行うことを特徴とする回路装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の回路装置と、
    前記電源供給先デバイスと、
    を含むことを特徴とする電子機器。
14. 請求項１３において、
    前記電源供給先デバイスとして、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行うシステムデバイスを含み、
    前記システムデバイスは、
    受電後の表示書き換え期間では、前記受電部の受電期間に前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく電源により動作して、前記送電装置との前記データ通信により受信した表示データに基づいて、前記電気泳動表示部の表示書き換え処理を行うことを特徴とする電子機器。

Images