JP3747677B2

JP3747677B2 - Electronics

Info

Publication number: JP3747677B2
Application number: JP05622199A
Authority: JP
Inventors: 司小須田; 求早川; 一郎青島; 克行本田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JPH11332135A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相手方機器と互いに対向する位置に配設されたコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導により電力転送および信号転送する場合に、両者の効率を両立させた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯端末や電子時計などのような小型携帯電子機器をステーションと呼ばれる充電器に収容して、当該携帯電子機器の充電とともに、データ転送などが行われつつある。ここで、充電やデータ転送などについて電気的接点を介して行う構成にすると、これら接点が露出するため、防水性の面において問題が発生する。このため、充電や信号転送などは、ステーションと携帯電子機器との双方に配設されたコイルの電磁的な結合によって非接触で行う構成が望ましい。
【０００３】
そして、このような構成において、ステーションのコイルに高周波信号を印加すると、外部磁界が発生して、携帯電子機器側のコイルに誘起電圧が発生する。そして、この誘起電圧をダイオード等により整流することにより、携帯電子機器に内蔵された二次電池を非接触で充電することが可能となる。また、両者コイルの電磁的な結合により、ステーションから携帯電子機器へ、あるいは、携帯電子機器からステーションへと信号を非接触で双方向に転送することも可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯電子機器を充電する場合、携帯電子機器側のコイルに誘起される電圧は、二次電池の電圧よりも高くなるように設定する必要がある一方、ステーション側のコイルの入力電圧は、できる限り低く抑えた構成が望ましい。このためには、ステーション側のコイル巻数を、携帯電子機器のそれよりも少なくする構成が考えられる。
一方、携帯電子機器とデータ転送する場合、携帯電子機器に内蔵される二次電池が軽量化・小型化などにより容量的にもサイズ的にも大きな制約を受けるため、送信側の消費電流が少なくても、受信側で高い電圧が得られる構成が望ましい。このためには、ステーション側のコイル巻数と携帯電子機器のコイル巻数との積が大きくする構成が考えられる。
すなわち、携帯電子機器へ電力転送する場合と、携帯電子機器とデータ転送する場合とでは、要求されるコイル特性が異なるのである。このため、電力転送とデータ転送とを実行する場合に、コイルの特性についていずれか一方を重視した設計とならざるを得ないため、電力転送とデータ転送とは両立しない、といった問題があった。
【０００５】
あるいは、携帯電子機器を充電する場合は、電力転送を行うために大電力を必要とするが、携帯電子機器とデータ転送する場合は、できる限り消費電力を押さえる必要がある。すなわち、携帯電子機器へ電力転送する場合と、携帯電子機器とデータ転送する場合とでは、コイルで消費される電力に対する要求が異なることになる。このため、電力転送とデータ転送とを実行する場合に、消費電力についていずれか一方を重視した設計とならざるを得ないため、電力転送とデータ転送とは両立しない、といった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、携帯電子機器やステーションなどのように、互いに分離した２以上の機器間において、互いに対向する位置にそれぞれ配設されたコイルとの電磁結合あるいは電磁誘導によってデータ転送と電力転送との双方を実行する場合でも、両者の効率を両立して向上させることが可能な電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の発明にあっては、相手方機器とは、互いに対向する位置に配設されたコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導により電力転送および信号転送する電子機器であって、前記相手方機器への電力転送の場合には、巻数が少ないコイルを用いる一方、前記相手方機器との信号転送の場合には、巻数が多いコイルを用いることを特徴としている。
【０００８】
また、第２の発明にあっては、相手方機器とは、互いに対向する位置に配設されたコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導により電力転送および信号転送する電子機器であって、自己に配設されたコイルの有効な巻数を切り換える巻数切換手段と、前記相手方機器への電力転送の場合には、前記コイルの有効な巻数が少なくなるように前記巻数切換手段の切換を制御する一方、前記相手方機器との信号転送の場合には、前記コイルの有効な巻数が多くなるように、前記巻数切換手段の切換を制御する巻数制御手段とを具備することを特徴としている。
【０００９】
さらに、第３の発明にあっては、第１の機器と第２の機器とが、互いに対向する位置にそれぞれ配設されたコイルの電磁結合あるいは電磁誘導により電力転送および信号転送する電子機器であって、前記第１の機器に配設されたコイルあるいは前記第２の機器に配設されたコイルのうち、少なくとも一方のコイルの有効な巻数を切り換える巻数切換手段と、前記第１の機器から前記第２の機器への電力転送の場合には、少なくとも、前記第１の機器に配設されたコイルの有効な巻数が少なくなるように、あるいは、前記第２の機器に配設されたコイルの有効な巻数が多くなるように、前記巻数切換手段の切換を制御する一方、前記第１および第２の機器同士での信号転送の場合には、前記第１の機器に配設されたコイルの有効な巻数と前記第２の機器に配設されたコイルの有効な巻数との積が大きくなるように、前記巻数切換手段の切換を制御する巻数制御手段とを具備することを特徴としている。
【００１０】
第４の発明にあっては、相手機器に対し所定の位置関係に配置されたときに、前記相手機器に備えられた相手側コイルと対向し、前記相手側コイルと電磁的に結合する結合用コイルと、前記結合用コイルを介した前記相手方機器への電力転送の場合には、前記結合用コイルの有効な巻数が少なくなるように前記スイッチ回路を制御する一方、前記結合用コイルを介した前記相手方機器との信号転送の場合には、前記結合用コイルの有効な巻数が多くなるように前記スイッチ回路を制御する制御回路とを具備することを特徴としている。
くわえて、第５の発明にあっては、相手機器に対し所定の位置関係に配置されたときに、前記相手機器に備えられた相手側コイルと対向し、前記相手側コイルと電磁的に結合する結合用コイルと、前記結合用コイルの給電経路に介挿され、インピーダンスが可変である可変インピーダンス回路と、前記相手機器へ電力転送を行う場合は前記可変インピーダンス回路のインピーダンスを小さくし、前記相手機器との間で信号転送を行う場合には、前記可変インピーダンス回路のインピーダンスを大きくするインピーダンス切換回路とを具備することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態にあっては、電子機器としてステーション、相手方機器として電子時計を例にとって説明するが、本発明をこれらに限定する趣旨ではない。
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
＜機械的構成＞
図１は、実施形態にかかるステーションおよび電子時計の構成を示す平面図である。この図に示すように、電子時計２００は、充電やデータ転送など行う場合、ステーション１００の凹部１０１に収容される。この凹部１０１は、電子時計２００の本体２０１およびバンド２０２よりも若干大きめな形状に形成されているため、時計本体２０１は、ステーション１００に対して位置決めされた状態で収容される。
また、ステーション１００には、充電の開始を操作入力するための入力部１０３とともに、各種の表示を行うための表示部１０４が設けられている。なお、本実施形態にかかる電子時計２００は、通常の使用状態ではユーザの腕に装着されて、表示部２０４において日付時刻等が表示されるのは言うまでもないが、図示しないセンサ等によって、脈拍数や心拍数などの生体情報を一定時間毎に検出・記憶する構成となっている。
【００１３】
図２は、図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。この図に示すように、電子時計の本体２０１の下面裏蓋２１２には、データ転送や充電のための時計側コイル２１０がカバーガラス２１１を介して設けられている。また、時計本体２０１には、二次電池２２０や、時計側コイル２１０などと接続される回路基板２２１が設けられる。
【００１４】
一方、ステーション１００の凹部１０１にあって、時計側コイル２１０と対向する位置には、内周コイル１１０ａと外周コイル１１０ｂとがカバーガラス１１１を介してそれぞれ設けられている。ここで、内周コイル１１０ａと外周コイル１１０ｂとは、図３に示すように、巻回方向が同一であり、略同心円状かつ略同一平面上に配置するものである。ここで、説明の便宜上、内周コイル１１０ａの端子を図示のようにＡ、Ｂとし、同様に外周コイル１１０ｂの端子をＣ、Ｄとする。なお、図３は、内周コイル１１０ａと外周コイル１１０ｂとの配置を説明するための図に過ぎず、実際のターン数（巻数）や、銅線の太さなどは、実際のものと縮尺が一致しない。詳細には、本実施形態における内周コイル１１０ａは、直径0.1[mm]の銅線を50ターンとしたものであり、外周コイル１１０ｂは、直径0.18[mm]の銅線を25ターンとしたものである。すなわち、本実施形態において、外周コイル１１０ｂのターン数は、内周コイル１１０ａのターン数よりも少なくなるように構成されている。
また、ステーション１００には、内周コイル１１０ａや、外周コイル１１０ｂ、入力部１０３、表示部１０４、一次電源（図示省略）などが接続された回路基板１２１が設けられている。
【００１５】
このように、電子時計２００がステーション１００に収容された状態において、ステーション側の内周コイル１１０ａあるいは外周コイル１１０ｂと、時計側コイル２１０とは、カバーガラス１１１、２１１により物理的には非接触であるが、コイル巻回面が平行なので電磁的には結合した状態となる。
また、ステーション側の内周コイル１１０ａ、外周コイル１１０ｂおよび時計側コイル２１０とは、それぞれ時計機構部分の着磁を避ける理由や、時計側の重量増加を避ける理由、磁性体金属の露出を避ける理由などにより、磁心を有さない空心型となっている。したがって、このようなことが問題とならない電子機器に適用する場合には、磁心を有するコイルを採用しても良い。ただし、コイルに与える信号の周波数が十分に高いのであれば、空心型で十分である。
【００１６】
さて、本願発明者らは、ステーション１００において各種コイルを用いた場合の電力転送特性および信号転送特性について実験して求めた。そこで、この実験結果について説明する。なお、この実験では、便宜上、ステーション１００側の内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂが一次側であり、時計側コイル２１０が二次側である。また、ステーション１００で用いたコイルとしては、▲１▼内周コイル１１０ａのみ、▲２▼外周コイル１１０ｂのみ、および、▲３▼端子Ｂ、Ｃ同士を接続した内周コイル１１０ａと外周コイル１１０ｂとからなる直列コイル、の３種類である。
【００１７】
まず、図９は、一次側から二次側へ電力転送した場合において、二次側での電圧（電池電圧）と二次側での充電電流との特性を示す実測結果である。この図に示すように、電池電圧が同じであれば、二次側に誘起される信号を整流平滑した充電電流は、▲２▼外周コイル１１０ｂを用いる場合で最も大きくなる。すなわち、ステーション１００から電子時計２００へ電力転送する場合、ステーション１００側で▲２▼外周コイル１１０ｂを用いれば、二次側に誘起される電圧が高くなって電池電圧が上昇した場合であっても、大きな充電電流で二次電池を充電できるため、充電効率の点において有利であることが判る。
【００１８】
次に、図１０は、二次側から一次側へ信号転送する場合において、二次側の消費電流と一次側の誘起電圧との特性を示す実測結果である。この図に示すように、二次側電流が同じであれば、一次側に誘起される電圧は、▲３▼直列コイル、▲１▼内周コイル１１０ａのみ、▲２▼外周コイル１１０ｂという順番で高くなる。すなわち、電子時計２００からステーション１００へ信号を転送する場合には、ステーション１００側で▲３▼直列コイルを用いれば、一次側コイルのターン数と二次側コイルのターン数との積が大きくなる結果、電子時計２００の消費電力が低くても、自己側に誘起される電圧を効率良く高めることができる。
同様な理由により、ステーション１００から電子時計２００へ信号を転送する場合でも、ステーション１００側で▲３▼直列コイルを用いれば、両コイルのターンの積が大きくなる結果、ステーション１００の消費電力が低くても、電子時計２００側に誘起される電圧を効率良く高めることができる。
【００１９】
したがって、本実施形態では、次の電気的構成で述べるように、電力転送する場合には、二次側からみた一次側コイルのターン数を小さくするため、ターン数の少ない外周コイル１１０ｂを用いる一方、信号転送する場合には、一次側コイルのターン数と二次側コイルのターン数との積を稼ぐために直列コイルを用いる構成となっている。
【００２０】
＜電気的構成＞
そこで、ステーション１００および電子時計２００の電気的構成について図４を参照して説明する。
まず、ステーション１００側について説明する。この図において、発振回路１４０は、各部の動作を同期させるためのクロック信号ＣＬＫを出力するものである。入力部１０３は、ユーザによって充電開始の操作がなされると、１ショットのパルスＳＴＲをカウンタ１５０に供給するものである。カウンタ１５０は、ステーション１００側におけるコイルの接続を制御する回路であり、パルスＳＴＲの供給を受けると、プリセット値ｎをクロック信号ＣＬＫでダウンカウントして、カウント動作中には、Ｈレベルとなる信号Ｔを出力する。すなわち、カウンタ１５０の出力信号Ｔは、充電開始の操作から、クロック信号ＣＬＫのｎ周期が経過するまでの一定期間だけ、Ｈレベルとなるように構成されている。
この信号Ｔは、スイッチ１１１ａの制御端にはインバータ１５１によりレベル反転されて供給される一方、スイッチ１１１ｂの制御端には直接的に供給される。ここで、スイッチ１１１ａ、１１１ｂの各々は、その制御端に供給される信号がＨレベルとなった場合にオンするものである。したがって、スイッチ１１１ａ、１１１ｂは、信号Ｔのレベルに応じて択一的にオンするように構成されている。
また、信号Ｔは、アンドゲート１５２における一方の入力端にも供給されている。
【００２１】
一方、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂは、端子Ｂ、Ｃ同士の接続により直列となっている。ただし、内周コイル１１０ａの一方の端子Ａと、外周コイル１１０ｂの一方の端子Ｃ（内周コイル１１０ａの他方の端子Ｂ）とは、それぞれ信号Ｔに応じて択一的にスイッチングするスイッチ１１１ａ、１１１ｂを介して電源電圧Ｖｃｃに接続されるため、信号ＴがＨレベルの場合では、外周コイル１１０ｂのみが電源電圧Ｖｃｃにプルアップされる一方、信号ＴがＬレベルの場合では、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルが電源電圧Ｖｃｃにプルアップされる構成となっている。
【００２２】
次に、外周コイル１１０ｂの端子Ｄは、トランジスタ１５３のドレインに接続される。ここで、トランジスタ１５３のゲートは、他方の入力端にクロック信号ＣＬＫの供給を受けるアンドゲート１５３の出力と接続される一方、トランジスタ１５３のソースは接地されている。
したがって、カウンタ１５０の出力信号ＴがＨレベルとなった場合、クロック信号ＣＬＫがそのままアンドゲート１５２の出力信号Ｓ１となって、そのレベルに応じてトランジスタ１５３のドレイン−ソース間をスイッチングさせる構成となっている。
【００２３】
一方、外周コイル１１０ｂの端子Ｄにおける信号Ｓ２は、受信回路１５４に供給される。受信回路１５４は、信号Ｓ２についてクロック信号ＣＬＫを用いて復調するものであり、その復調結果を信号Ｓ３として出力する。なお、受信回路１５４の構成については後述する。処理回路１５５は、復調された信号Ｓ３に基づく処理を実行する回路であり、本実施形態では、例えば、処理結果を表示部１０４に表示させるようになっている。
【００２４】
次に、電子時計２００側について説明する。時計側コイル２１０の一方の端子は、ダイオード２４５を介して二次電池２２０の正側端子に接続される一方、コイル２１０の他方の端子は、二次電池２２０の負側端子に接続されている。ここで、二次電池２２０の電圧Ｖｃｃが、電子時計２００における各部の電源として用いられる構成となっている。
また、制御回路２３０は、計時機能を備えて、表示部２０４に対して時刻表示などを行わせる一方、信号Ｗ１が誘起されていない場合に、ステーション１００へ送信すべきディジタルデータＷ２を送信回路２５０に供給するものである。ここで、ステーション１００へ送信すべきデータとしては、図示しないセンサ等により計測された脈拍数や心拍数などの生体情報などが想定される。
【００２５】
送信回路２５０は、ステーション１００へ送信すべきデータをシリアル化するとともに、シリアルデータがＬレベルである期間において、一定周波数の信号をバーストしたスイッチング信号を出力するものである。送信回路２５０によるスイッチング信号は、抵抗２５１を介してトランジスタ２５２のベースに供給される。また、同トランジスタのコレクタは、二次電池２２０の正側端子に接続される一方、同トランジスタのエミッタは、コイル２１０の一方の端子に接続されている。
したがって、時計側コイル２１０においては、信号Ｗ２が誘起されている場合には、その信号が半波整流されて二次電池に充電される一方、信号Ｗ２が誘起されていない場合には、ステーション１００へ送信すべきデータに応じたスイッチング信号が供給される構成となっている。
【００２６】
ここで、ステーション１００の受信回路１５４の構成について図６を参照して説明する。なお、図示の構成はあくまでも一例であって、本来的に、電子時計２００の送信回路２５０における変調方式によって定められるものである。
まず、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルの端子Ｄに誘起された信号Ｓ２は、図６に示すように、インバータ回路１５４１によってレベル反転されるとともに波形整形されて、発振回路１４０（図４参照）のクロック信号ＣＬＫと同期するＤフリップフロップ１５４２、１５４３のリセット信号ＲＳＴとして供給される。ここで、Ｄフリップフロップ１５４２の入力端Ｄは、電源電圧Ｖｃｃに接続される一方、その出力端Ｑは、次段のＤフリップフロップ１５４３の入力端Ｄに接続される。そして、Ｄフリップフロップ１５４３の出力端Ｑが、復調結果たる信号Ｓ３として出力される構成となっている。
【００２７】
次に、上記構成の受信回路１５４における各部の波形について検討してみる。
電子時計２００からのデータ受信時においては、後述するように、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルが電源電圧Ｖｃｃにプルアップされるので、その端子Ｄは、時計側コイル２１０による外部磁界が発生していなければ、そのプルアップレベルとなる一方、外部磁界が発生していれば、それに応じて誘起されるレベルにて変動する。このため、端子Ｄに誘起される信号Ｓ２は、例えば、図７（ａ）に示される通りとなる。
このような信号Ｓ２に対して、インバータ回路１５４１の出力たる信号ＲＳＴは、図７（ｂ）に示されるように、信号Ｓ２の電圧がしきい値Ｖｔｈを下回ったときにＨレベルとなり、Ｄフリップフロップ１５４２、１５４３をリセットする。この際、Ｄフリップフロップ１５４２、１５４３は、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりにおいて、その直前での入力端Ｄのレベルを出力するから、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｑ１、および、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｓ３は、それぞれ図７（ｄ）、（ｅ）に示されるようになる。すなわち、受信回路１５４の出力信号Ｓ３は、時計側コイル２１０によって外部磁界が発生している期間にＬレベルとなる信号となる。
ここで、時計側コイル２１０によって外部磁界が発生する期間とは、電子時計２００がステーション１００へ送信すべきデータがＬレベルとなる期間であるから、結局、信号Ｓ３は、電子時計２００からのデータを復調したものであることが判る。
【００２８】
＜動作＞
次に、本実施形態にかかるステーション１００および電子時計における充電動作およびデータ転送動作について説明する。
まず、ユーザは、電子時計２００を、ステーション１００の凹部１０１に収容させる。これにより、ステーション側の内周コイル１１０ａ、外周コイル１１０ｂと、時計側コイル２１０とは、図２に示されるように互いに対向するため、電磁的に結合した状態となる。
この後、ユーザが、ステーション１００の入力部１０３を操作して、充電を開始する旨の入力操作を行うと、図５（ａ）に示されるように、タイミングｔ1において１ショットのパルスＳＴＲが入力部１０３から出力される。このため、カウンタ１５０がカウント動作を開始するため、図５（ｂ）に示されるように信号ＴがＨレベルとなる。
【００２９】
信号ＴがＨレベルとなると、スイッチ１１１ａ、１１１ｂは、図４において実線で示されるようにそれぞれオフ、オンするため、外周コイル１１０ｂのみが電源電圧Ｖｃｃにプルアップされる一方、アンドゲート１５２が開くため、トランジスタ１５３が、クロック信号ＣＬＫに応じてスイッチングする。よって、トランジスタ１５３は、図５（ｃ）に示されるような波形でスイッチングするため、外周コイル１１０ｂには、電源電圧Ｖｃｃをクロック信号ＣＬＫでスイッチングしたパルス信号が印加されて、外部磁界が発生することとなる。
この外部磁界によって、時計側コイル２１０には、当該パルス信号と同周期の信号Ｗ１が誘起される。この誘起信号は、ダイオード２４５によって半波整流されて、二次電池２２０に充電されることとなる。
【００３０】
次に、カウンタ１５０において、プリセット値ｎをクロック信号ＣＬＫでダウンカウントした結果が、図５（ｂ）に示されるタイミングｔ2においてゼロになると、信号ＴがＬレベルとなる。
信号ＴがＬレベルとなると、スイッチ１１１ａ、１１１ｂは、図４において波線で示されるようにそれぞれオン、オフするため、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルが電源電圧Ｖｃｃにプルアップされる一方、アンドゲート１５２が閉じるため、トランジスタ１５３が、クロック信号ＣＬＫにかかわらずオフする。このため、時計側コイル２１０では、信号が誘起されなくなる。
【００３１】
このため、二次電池２２０の充電が終了する一方、制御回路２３０がステーション１００へ送信すべきディジタルデータＷ２を送信回路２５０に供給するため、電子時計２００からステーション１００への信号送信が開始されることになる。
ここで、ステーション１００への送信すべきデータが、図５（ｄ）に示される通りであったとすると、送信回路２５０によるスイッチング信号は、データがＨレベルであれば出力をＨレベルとし、データがＬレベルであれば一定周波数のパルス信号をバーストさせたものとするから、トランジスタ２５２は、図５（ｅ）に示されるような波形でスイッチングすることとなる。
【００３２】
したがって、時計側コイル２１０には、ステーション１００への送信すべきデータがＬレベルである期間において、パルス信号が印加されることとなり、これによって外部磁界が発生することとなる。
この外部磁界によって、ステーション１００側では、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルの端子Ｄに、当該パルス信号と同周期の信号Ｓ２が誘起されることとなる。ここで、信号が誘起されている期間では、上記構成の受信回路１５４によって信号Ｓ３がＬレベルとなるから、結局、ステーション１００側では、タイミングｔ2以降において、電子時計２００からのディジタルデータＷ２を復調した信号Ｓ３が得られることとなる。そして、ステーション１００側では、処理回路１５５が、復調された信号Ｓ３に基づく処理を実行して、その処理結果が表示部１０４に表示されることとなる。
【００３３】
このように本実施形態にかかるステーション１００は、充電すなわち電力転送する場合には、ターン数の少ない外周コイル１１０ｂを用いる一方、データ転送する場合には、内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルを用いる構成となっている。このような構成により、電力転送時には、時計側からみたステーション側コイルのターン数が相対的に少なくなる一方、信号転送時には、ステーション側コイルのターン数と時計側コイルのターン数との積が大きくなるため、コイルを介した電力転送の効率と信号転送の効率との双方を向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態では、外部磁界を発生させることによって電子時計２００の二次電池２２０をタイミングｔ1からｔ2までにおいて充電した後、タイミングｔ2以降においてデータ転送を実行するので、電子時計２００が、二次電池２２０の電圧低下を理由にデータ転送できない事態を防止することができる。
【００３４】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．第２実施形態の概要＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態においては、電子時計２００へ電力転送する場合と、電子時計２００と信号転送する場合とにおいて、コイルの巻数を切り換えることができる構成としたが、第２実施形態においては、ステーション１００側のインピーダンスを可変とする構成となっている。
以下、具体的な構成について説明するが、外観構成は第１実施形態（図１参照）と同様であるため、図示および詳しい説明は省略する。
【００３５】
＜２−２．電気的構成＞
図１１は、ステーション１００の電気的構成を示す図である。なお、電子時計２００の構成については、第１実施形態と同様であるので、図示および説明を省略し、ステーション１００側についてのみ説明する。
本実施形態においては、コイル１１０は、ステーション１００の凹部１０１（図２参照）にあって時計側コイル２１０と対向する位置に設けられたコイルである。１１２は、各々抵抗値の異なる外付抵抗１１２ａおよび１１２ｂを備えることによりインピーダンスを可変としている可変インピーダンス回路であり、コイル１１０の給電経路に介挿されている。より具体的には、コイル１１０の一端Ｃは、スイッチ１１１ｂ、１１１ａの一端に接続され、スイッチ１１１ｂ、１１１ａの他端はそれぞれ抵抗１１２ｂ、抵抗１１２ａを介して電源端子（電圧Ｖｃｃ）に接続されている。
第１実施形態と同様に、スイッチ１１１ａ、１１１ｂは、信号Ｔのレベルに応じて択一的にオンするように構成されており、コイル１１０は、信号ＴがＨレベルの場合（充電時）では外付抵抗１１２ｂを介して電源電圧Ｖｃｃにプルアップされる一方、信号ＴがＬレベルの場合（データ転送時）では外付抵抗１１２ａを介して電源電圧Ｖｃｃにプルアップされる構成となっている。
【００３６】
また、コイル１１０の他端Ｄは、トランジスタ１５３のドレインおよび受信回路１５４の入力端に接続されている。トランジスタ１５３のゲートには、信号Ｔとクロック信号ＣＬＫの論理積をとるアンドゲート１５２の出力信号Ｓ１が供給される。
その他、入力部１０３、表示部１０４、発振回路１４０、カウンタ１５０、インバータ１５１、アンドゲート１５２、トランジスタ１５３、受信回路１５４、および処理回路１５５は、第１実施形態（図４）と同様である。
【００３７】
上述した構成によれば、カウンタ１５０の出力信号ＴがＨレベル（充電時）となった場合は、クロック信号ＣＬＫがそのままアンドゲート１５２の出力信号Ｓ１となって、そのレベルに応じてトランジスタ１５３のドレイン−ソース間をスイッチングさせる。これにより、ステーション側コイル１１０には、電源電圧Ｖｃｃをクロック信号ＣＬＫでスイッチングしたパルス信号が印加されるので、外部磁界が発生することになる。
【００３８】
本実施形態では、外付抵抗１１２ａの抵抗Ｒａは外付抵抗１１２ｂの抵抗Ｒｂよりも大きくなっている。これにより、電子時計２００へ電力転送を行う場合は可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスが小さくなり、電子時計２００との間で信号転送を行う場合には、可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスが大きくなる。
したがって、電子時計２００との間で信号転送を行う場合は、コイル１１０に入力される電圧および電流が小さくなるので、電子時計２００との通信のおける電力をおさえることができる。一方、電子時計２００へ電力転送を行う場合には、コイル１１０に入力される電圧および電流が大きくなるので、電子時計２００に対して大電力を転送することができるようになる。
【００３９】
ここで、図１２を参照しながら、本実施形態における受信回路１５４の各部の波形について検討してみる。図１２は、可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスが大きい場合（図１２中（１））と小さい場合（図１２中（２））とを比較した波形である。
まず、図１２（１）における場合について説明する。トランジスタ１５３がオフになってコイル１１０が電源電圧Ｖｃｃにプルアップされると、その端子Ｄは、時計側コイル２１０による外部磁界が発生していなければ、そのプルアップレベルとなる。一方、外部磁界が発生していれば、それに応じて誘起されるレベルにて変動する。このため、第１実施形態において図７を用いて説明したように、端子Ｄに誘起される信号Ｓ２は、例えば、図１２（ａ）に示される通りとなる。このような信号Ｓ２に対して、インバータ回路１５４１の出力たる信号ＲＳＴは、図１２（ｂ）に示されるように、信号Ｓ２の電圧がしきい値Ｖｔｈを下回ったときにＨレベルとなり、Ｄフリップフロップ１５４２、１５４３をリセットする。
この際、Ｄフリップフロップ１５４２、１５４３は、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりにおいて、その直前での入力端Ｄのレベルを出力するから、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｑ１、および、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｓ３は、それぞれ図１２（ｄ）、（ｅ）に示されるようになる。すなわち、受信回路１５４の出力信号Ｓ３は、時計側コイル２１０によって外部磁界が発生している期間にＬレベルとなる信号となる。ここで、時計側コイル２１０によって外部磁界が発生する期間とは、電子時計２００がステーション１００へ送信すべきデータがＬレベルとなる期間であるから、結局、信号Ｓ３は、電子時計２００からのデータを正確に復調したものであることが判る。
【００４０】
ところで、外部磁界が発生している場合に端子Ｄに誘起される信号Ｓ２のレベルＶは、外部磁界によって誘起される電流Ｉと、コイル１１０および可変インピーダンス回路１１２の合成抵抗成分Ｚとの積である（Ｖ＝Ｚ×Ｉ）。可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスが小さい場合（２）は、電流Ｉの変動幅が同じ場合であれば信号Ｓ２のレベルＶの変動幅が小さくなる結果、しきい値Ｖｔｈを下回らない場合が生じてしまう。
図１２に示した例では、（１）の時刻ｔ１においては、信号Ｓ２のレベルＶがしきい値Ｖｔｈを下回っているが、（２）の時刻ｔ１においては、しきい値Ｖｔｈを下回っていない。従って、可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスが小さい（２）の場合は、時刻ｔ１においては、インバータ回路１５４１の出力信号ＲＳＴはＬレベルのままとなり、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｑ１、および、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｓ３は、それぞれ図７（２）の（ｄ）、（ｅ）に示されるようにＨレベルのままとなり、電子時計２００からのデータを正確に復調することができない。
すなわち、可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスが大きい場合（１）の方が、インピーダンスが小さい場合（２）に比べて、安定したデータ転送を行うことができる。
【００４１】
このように、第２実施形態においては、可変インピーダンス１１２を回路コイル１１０の給電経路に介挿し、電子時計２００に電力転送を行う場合は可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスを小さくし、電子時計２００との間で信号転送を行う場合には、可変インピーダンス回路１１２のインピーダンスを大きくする構成としたので、コイルを介した電力転送の効率と信号転送の効率との双方を向上させることが可能となる。
【００４２】
＜３．変形例＞
なお、上記実施形態にあっては、次のような変形が可能である。
すなわち、第１実施形態にあっては、データ転送する場合には、２つのコイルからなる直列コイルを用いる構成であったが、ターン数の多いコイルのみを用いる構成でも良い。
さらに、上記第１実施形態にあっては、外周コイル１１０ｂのターン数を内周コイル１１０ａのターン数よりも少ない構成としたが、これとは逆に、内周コイル１１０ａのターン数を外周コイル１１０ｂのターン数よりも少なくして、電子時計２００へ電力転送する場合には、内周コイルを用いる一方、電子時計２００とデータ転送する場合には、外周コイル、あるいは、両者からなる直列コイルを用いる構成としても良い。
【００４３】
くわえて、電子時計２００へ電力転送する場合と、電子時計２００とデータ転送する場合とで、図８に示すように、ターン数の異なる２つの独立したコイルを使い分けるような構成でも良い。すなわち、電子時計２００へ電力転送する場合には、ターン数の少ないコイル１１０ｃを用いる一方、電子時計２００とデータ転送する場合には、ターン数の多いコイル１１０ｄを用いる構成であっても良い。
また、２つの独立したコイルを使い分ける場合には、スイッチを用いることなく、電力転送についてはターン数の少ないコイルを、データ転送についてはターン数の多いコイルを、それぞれ固定的に用いる構成であっても良い。
【００４４】
また、第１実施形態にあっては、コイルの選択がスイッチ１１１ａ、１１１ｂによりプルアップする構成としたが、コイル端子間を短絡する構成でも良い。例えば、図４において、端子Ａについてスイッチ１１１ａを介することなく直接電源電圧Ｖｃｃにプルアップするとともに、電子時計２００へ電力を転送する場合には、端子Ａ−Ｂ間を短絡して、内周コイル１１０ａを無効とする一方、電子時計２００と信号転送する場合には、端子Ａ−Ｂ間を開放して内周コイル１１０ａおよび外周コイル１１０ｂからなる直列コイルを有効とする構成でも良い。すなわち、本願にいうコイルの有効な巻数とは、コイルの物理的な巻数のみならず、コイルの電気的な巻数をも言うのである。
第２実施形態にあっては、ステーション１００側のインピーダンスを変更する手段として、外付抵抗１１２ａおよび１１２ｂを切換えるものとして説明したが、これに限らず、外付コイルを切換えるようにしてもよいし、第１実施形態に示したようにコイルの巻数を切換えるようにしてステーション１００側のインピーダンスを変更してもよい。
【００４５】
上記実施形態において、データ転送は、電子時計２００からステーション１００への一方向のみであったが、ステーション１００から電子時計２００への方向であっても良いのはもちろんである。電子時計２００へデータ転送する場合、ステーション１００では、転送すべきデータに応じて変調する一方、電子時計２００では、その変調方式に合わせて復調する構成とすれば良い。この際、変調・復調は、公知の技術を適用すれば良い。このような構成でも、ステーション１００側の消費電流が小さくても、電子時計２００側で高電圧が誘起されるので、転送効率が向上することとなる。
【００４６】
くわえて、実施形態では、電子機器としてステーション１００、相手方機器として電子時計２００を例にとって説明したが、本願ではこれらの区別は、第１および第２の機器の区別を含めて無意味であり、電力転送や信号転送を行うすべての電子機器に適用可能である。例えば、電動歯ブラシや、電動ひげ剃り、コードレス電話、携帯電話、パーソナルハンディフォン、モバイルパソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人向情報端末）などの二次電池を備える電子時計とその充電器とに適用可能である。
ところで、実施形態において、ステーション１００側のコイルを、電力転送および信号転送で切り換える、あるいは、ステーション１００側のインピーダンスを可変とする構成とし、電子時計２００側のコイルあるいはインピーダンスを固定とした理由は、電子時計２００のように小型軽量化が要求される電子機器では、コイルを切り換える構成が実装上ほとんど不可能であるか、非常に困難であるためである。したがって、実装上の制限が緩い電子機器に適用する場合には、充電器側でなく、当該電子機器側でコイルを切り換える構成としても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、互いに分離した２以上の機器間において、互いに対向する位置にそれぞれ配設されたコイルとの電磁結合あるいは電磁誘導によってデータ転送と電力転送との双方を実行する場合でも、両者の効率を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるステーションおよび電子時計の構成を示す平面図である。
【図２】同ステーションおよび同電子時計の構成を示す断面図である。
【図３】同ステーションにおけるコイルの配置を示す平面図である。
【図４】同ステーションおよび同電子時計の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】同ステーションおよび同電子時計の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】同ステーションの受信回路の一例を示す回路図である。
【図７】同受信回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】本発明の変形例にかかるステーションのコイル周辺構成を示すブロック図である。
【図９】本実施形態の利点を説明するための図であって、電池電圧−二次電流（充電電流）特性を示す図である。
【図１０】本実施形態の利点を説明するための図であって、二次電流−一次電圧特性を示す図である。
【図１１】第２実施形態におけるステーションの電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態における受信回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００……ステーション（電子機器、第１の機器）、
１１０ａ……内周コイル、１１０ｂ……外周コイル、
１１１ａ、１１１ｂ……スイッチ（巻数切換手段、スイッチ回路）、
１５０……カウンタ（巻数制御手段、制御回路）、
２００……電子時計（相手方機器、第２の機器）、
２１０……コイル、
２２０……二次電池（充電手段）、
２４５……ダイオード（整流手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device that achieves both efficiency in the case of power transfer and signal transfer by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between coils arranged at positions facing each other.
[0002]
[Prior art]
In recent years, small portable electronic devices such as portable terminals and electronic watches are housed in chargers called stations, and data transfer and the like are being performed along with charging of the portable electronic devices. Here, if it is configured to perform charging, data transfer, and the like via electrical contacts, these contacts are exposed, which causes a problem in terms of waterproofness. For this reason, it is desirable that charging, signal transfer, and the like be performed in a non-contact manner by electromagnetic coupling of coils provided in both the station and the portable electronic device.
[0003]
In such a configuration, when a high frequency signal is applied to the coil of the station, an external magnetic field is generated, and an induced voltage is generated in the coil on the portable electronic device side. Then, by rectifying the induced voltage with a diode or the like, it becomes possible to charge the secondary battery built in the portable electronic device in a non-contact manner. In addition, the electromagnetic coupling between the two coils also allows a signal to be transferred in a bidirectional manner without contact from the station to the portable electronic device or from the portable electronic device to the station.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when charging a portable electronic device, the voltage induced in the coil on the portable electronic device side needs to be set to be higher than the voltage of the secondary battery, while the input voltage of the coil on the station side is A configuration that is as low as possible is desirable. For this purpose, a configuration in which the number of coil turns on the station side is less than that of the portable electronic device is conceivable.
On the other hand, when transferring data with a portable electronic device, the secondary battery built into the portable electronic device is subject to significant restrictions in terms of capacity and size due to weight reduction and miniaturization. However, a configuration in which a high voltage can be obtained on the receiving side is desirable. For this purpose, a configuration is conceivable in which the product of the number of coil turns on the station side and the number of coil turns of the portable electronic device is increased.
That is, the required coil characteristics differ between when power is transferred to a portable electronic device and when data is transferred between the portable electronic device and data. For this reason, when power transfer and data transfer are executed, there is a problem in that power transfer and data transfer are incompatible with each other because the design of the coil characteristics must be emphasized.
[0005]
Alternatively, when charging a portable electronic device, a large amount of power is required to transfer power, but when transferring data with a portable electronic device, it is necessary to suppress power consumption as much as possible. That is, the demand for the power consumed by the coil differs between when transferring power to the portable electronic device and when transferring data with the portable electronic device. For this reason, when power transfer and data transfer are executed, there is a problem in that power transfer and data transfer are incompatible with each other because the power consumption must be designed with respect to either one.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to arrange two or more devices separated from each other, such as a portable electronic device and a station, at positions facing each other. An object of the present invention is to provide an electronic device capable of improving both efficiency in a balanced manner even when both data transfer and power transfer are executed by electromagnetic coupling or electromagnetic induction with a coil provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first invention, the counterpart device is an electronic device that transfers power and signals by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between coils arranged at positions facing each other. In the case of power transfer to the counterpart device, a coil with a small number of turns is used, while in the case of signal transfer with the counterpart device, a coil with a large number of turns is used.
[0008]
Further, in the second invention, the counterpart device is an electronic device that transfers power and signals by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between coils arranged at positions facing each other, and is provided in itself. In the case of power transfer to the counterpart device, the switching of the winding number switching means is controlled so that the effective number of turns of the coil is reduced. In the case of signal transfer with a device, it is characterized by comprising a winding number control means for controlling switching of the winding number switching means so that the effective number of turns of the coil is increased.
[0009]
Furthermore, in the third aspect of the invention, the first device and the second device are electronic devices that transfer power and transfer signals by electromagnetic coupling or electromagnetic induction of coils respectively disposed at positions facing each other. A winding number switching means for switching an effective number of windings of at least one of the coils disposed in the first device or the coil disposed in the second device; and In the case of power transfer to the second device, at least the number of effective turns of the coil disposed in the first device is reduced, or the coil disposed in the second device In the case of signal transfer between the first and second devices, the coil disposed in the first device is controlled so that the effective number of turns is increased. Effective number of turns and the above As the product of the effective number of turns of the coils disposed on equipment increases, it is characterized by comprising a number of turns control means for controlling the switching of said turns switching means.
[0010]
In 4th invention, when arrange | positioning with respect to the other party apparatus in predetermined | prescribed positional relationship, it is for the coupling | bonding which opposes the other party coil with which the said other party apparatus was equipped, and electromagnetically couples with the said other party coil In the case of power transfer to the counterpart device via the coil and the coupling coil, the switch circuit is controlled so that the effective number of turns of the coupling coil is reduced, while via the coupling coil In the case of signal transfer with the counterpart device, a control circuit for controlling the switch circuit is provided so that the effective number of turns of the coupling coil is increased.
In addition, according to the fifth aspect of the present invention, when arranged in a predetermined positional relationship with the counterpart device, the counterpart coil provided in the counterpart device is opposed and electromagnetically coupled to the counterpart coil. A coupling coil to be connected, a variable impedance circuit that is inserted in a feeding path of the coupling coil and having a variable impedance, and when transferring power to the counterpart device, the impedance of the variable impedance circuit is reduced, and the counterpart In the case of performing signal transfer with a device, an impedance switching circuit for increasing the impedance of the variable impedance circuit is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the present embodiment, a station will be described as an example of an electronic device and an electronic timepiece will be described as an example of a counterpart device. However, the present invention is not limited to these.
[0012]
<1. First Embodiment>
<Mechanical configuration>
FIG. 1 is a plan view illustrating a configuration of a station and an electronic timepiece according to the embodiment. As shown in this figure, the electronic timepiece 200 is accommodated in the recess 101 of the station 100 when performing charging or data transfer. Since the recess 101 is formed in a shape slightly larger than the main body 201 and the band 202 of the electronic timepiece 200, the timepiece main body 201 is accommodated while being positioned with respect to the station 100.
In addition, the station 100 is provided with a display unit 104 for performing various displays, together with an input unit 103 for operating and inputting the start of charging. Note that the electronic timepiece 200 according to the present embodiment is worn on the user's arm in a normal use state, and the date and time are displayed on the display unit 204. And biometric information such as heart rate are detected and stored at regular intervals.
[0013]
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in this figure, a watch-side coil 210 for data transfer and charging is provided via a cover glass 211 on the lower back cover 212 of the main body 201 of the electronic watch. Further, the watch body 201 is provided with a circuit board 221 connected to the secondary battery 220, the watch coil 210, and the like.
[0014]
On the other hand, an inner peripheral coil 110 a and an outer peripheral coil 110 b are respectively provided in the recess 101 of the station 100 through the cover glass 111 at positions facing the timepiece side coil 210. Here, as shown in FIG. 3, the inner peripheral coil 110 a and the outer peripheral coil 110 b have the same winding direction, and are arranged on substantially the same concentric circle and substantially the same plane. Here, for convenience of explanation, the terminals of the inner peripheral coil 110a are A and B as shown, and the terminals of the outer peripheral coil 110b are similarly C and D, respectively. Note that FIG. 3 is merely a diagram for explaining the arrangement of the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b, and the actual number of turns (number of turns), the thickness of the copper wire, and the like are different from the actual ones. It does not match. Specifically, the inner peripheral coil 110a in this embodiment is a copper wire having a diameter of 0.1 [mm] with 50 turns, and the outer peripheral coil 110b is a copper wire having a diameter of 0.18 [mm] with 25 turns. It is. That is, in the present embodiment, the number of turns of the outer peripheral coil 110b is configured to be smaller than the number of turns of the inner peripheral coil 110a.
Further, the station 100 is provided with a circuit board 121 to which an inner peripheral coil 110a, an outer peripheral coil 110b, an input unit 103, a display unit 104, a primary power source (not shown), and the like are connected.
[0015]
Thus, in a state where the electronic timepiece 200 is accommodated in the station 100, the inner peripheral coil 110a or the outer peripheral coil 110b on the station side and the timepiece side coil 210 are physically non-contact by the cover glasses 111 and 211. However, since the coil winding surfaces are parallel, they are electromagnetically coupled.
Further, the inner coil 110a, outer coil 110b and watch coil 210 on the station side are respectively the reason for avoiding the magnetization of the watch mechanism portion, the reason for avoiding the weight increase on the watch side, and the reason for avoiding the exposure of the magnetic metal. As a result, the air core type has no magnetic core. Therefore, a coil having a magnetic core may be adopted when applied to an electronic device in which such a problem does not occur. However, if the frequency of the signal applied to the coil is sufficiently high, an air-core type is sufficient.
[0016]
The inventors of the present application have experimentally obtained power transfer characteristics and signal transfer characteristics when various coils are used in the station 100. Therefore, the experimental results will be described. In this experiment, for the sake of convenience, the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b on the station 100 side are the primary side, and the timepiece side coil 210 is the secondary side. Further, as the coils used in the station 100, (1) only the inner peripheral coil 110a, (2) only the outer peripheral coil 110b, and (3) the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b in which the terminals B and C are connected to each other. There are three types of series coils.
[0017]
First, FIG. 9 is an actual measurement result showing characteristics of a voltage (battery voltage) on the secondary side and a charging current on the secondary side when power is transferred from the primary side to the secondary side. As shown in this figure, if the battery voltages are the same, the charging current obtained by rectifying and smoothing the signal induced on the secondary side is the largest when the outer peripheral coil 110b is used. That is, when power is transferred from the station 100 to the electronic timepiece 200, if the outer coil 110b is used on the station 100 side, even if the voltage induced on the secondary side increases and the battery voltage increases. It can be seen that the secondary battery can be charged with a large charging current, which is advantageous in terms of charging efficiency.
[0018]
Next, FIG. 10 is an actual measurement result showing characteristics of current consumption on the secondary side and induced voltage on the primary side in the case of signal transfer from the secondary side to the primary side. As shown in this figure, if the secondary current is the same, the voltage induced on the primary side is (3) series coil, (1) inner coil 110a only, and (2) outer coil 110b in this order. Get higher. That is, when a signal is transferred from the electronic timepiece 200 to the station 100, if the station 100 side uses (3) a series coil, the product of the number of turns of the primary side coil and the number of turns of the secondary side coil increases. As a result, even if the power consumption of the electronic timepiece 200 is low, the voltage induced on the self side can be increased efficiently.
For the same reason, even when a signal is transferred from the station 100 to the electronic timepiece 200, if a series coil is used on the station 100 side, the product of the turns of both coils increases, resulting in low power consumption of the station 100. However, the voltage induced on the electronic timepiece 200 side can be increased efficiently.
[0019]
Therefore, in this embodiment, as described in the following electrical configuration, when power is transferred, the outer coil 110b having a small number of turns is used in order to reduce the number of turns of the primary side coil as viewed from the secondary side. In the case of signal transfer, a series coil is used to increase the product of the number of turns of the primary side coil and the number of turns of the secondary side coil.
[0020]
<Electrical configuration>
Therefore, the electrical configuration of the station 100 and the electronic timepiece 200 will be described with reference to FIG.
First, the station 100 side will be described. In this figure, an oscillation circuit 140 outputs a clock signal CLK for synchronizing the operation of each unit. The input unit 103 supplies a one-shot pulse STR to the counter 150 when an operation for starting charging is performed by the user. The counter 150 is a circuit that controls the connection of the coils on the station 100 side. When the pulse STR is supplied, the counter 150 counts down the preset value n with the clock signal CLK, and is a signal that becomes H level during the counting operation. T is output. That is, the output signal T of the counter 150 is configured to be at the H level only for a certain period from the charging start operation until the n period of the clock signal CLK elapses.
The signal T is supplied to the control end of the switch 111a after being inverted in level by the inverter 151, while being directly supplied to the control end of the switch 111b. Here, each of the switches 111a and 111b is turned on when a signal supplied to its control terminal becomes H level. Accordingly, the switches 111a and 111b are configured to be selectively turned on according to the level of the signal T.
The signal T is also supplied to one input terminal of the AND gate 152.
[0021]
On the other hand, the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b are connected in series by connecting the terminals B and C. However, one terminal A of the inner peripheral coil 110a and one terminal C of the outer peripheral coil 110b (the other terminal B of the inner peripheral coil 110a) are respectively switched according to a signal T, a switch 111a, Since it is connected to the power supply voltage Vcc via 111b, when the signal T is at the H level, only the outer peripheral coil 110b is pulled up to the power supply voltage Vcc, while when the signal T is at the L level, the inner peripheral coil 110a. A series coil composed of the outer peripheral coil 110b is pulled up to the power supply voltage Vcc.
[0022]
Next, the terminal D of the outer peripheral coil 110 b is connected to the drain of the transistor 153. Here, the gate of the transistor 153 is connected to the output of the AND gate 153 receiving the supply of the clock signal CLK at the other input terminal, while the source of the transistor 153 is grounded.
Therefore, when the output signal T of the counter 150 becomes H level, the clock signal CLK becomes the output signal S1 of the AND gate 152 as it is, and the drain-source of the transistor 153 is switched according to the level. ing.
[0023]
On the other hand, the signal S2 at the terminal D of the outer coil 110b is supplied to the receiving circuit 154. The receiving circuit 154 demodulates the signal S2 using the clock signal CLK, and outputs the demodulation result as the signal S3. The configuration of the receiving circuit 154 will be described later. The processing circuit 155 is a circuit that executes processing based on the demodulated signal S3. In the present embodiment, for example, the processing result is displayed on the display unit 104.
[0024]
Next, the electronic timepiece 200 side will be described. One terminal of the watch-side coil 210 is connected to the positive terminal of the secondary battery 220 via the diode 245, while the other terminal of the coil 210 is connected to the negative terminal of the secondary battery 220. . Here, the voltage Vcc of the secondary battery 220 is configured to be used as a power source for each part in the electronic timepiece 200.
In addition, the control circuit 230 has a time measuring function and causes the display unit 204 to perform time display and the like. On the other hand, when the signal W1 is not induced, the control circuit 230 transmits digital data W2 to be transmitted to the station 100. To supply. Here, as data to be transmitted to the station 100, biological information such as a pulse rate or a heart rate measured by a sensor (not shown) or the like is assumed.
[0025]
The transmission circuit 250 serializes data to be transmitted to the station 100 and outputs a switching signal obtained by bursting a signal having a constant frequency during a period in which the serial data is at the L level. A switching signal from the transmission circuit 250 is supplied to the base of the transistor 252 through the resistor 251. The collector of the transistor is connected to the positive terminal of the secondary battery 220, while the emitter of the transistor is connected to one terminal of the coil 210.
Therefore, in the watch side coil 210, when the signal W2 is induced, the signal is half-wave rectified and charged to the secondary battery, while when the signal W2 is not induced, the station 100 The switching signal according to the data to be transmitted to is supplied.
[0026]
Here, the configuration of the receiving circuit 154 of the station 100 will be described with reference to FIG. The illustrated configuration is merely an example, and is inherently determined by the modulation method in the transmission circuit 250 of the electronic timepiece 200.
First, as shown in FIG. 6, the signal S2 induced at the terminal D of the series coil including the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b is level-inverted and shaped by the inverter circuit 1541, and the oscillation circuit 140 ( This is supplied as a reset signal RST of the D flip-flops 1542 and 1543 synchronized with the clock signal CLK of FIG. Here, the input terminal D of the D flip-flop 1542 is connected to the power supply voltage Vcc, while the output terminal Q is connected to the input terminal D of the D flip-flop 1543 of the next stage. The output terminal Q of the D flip-flop 1543 is output as a signal S3 as a demodulation result.
[0027]
Next, the waveform of each part in the receiving circuit 154 having the above configuration will be examined.
At the time of data reception from the electronic timepiece 200, as will be described later, the series coil consisting of the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b is pulled up to the power supply voltage Vcc. If a magnetic field is not generated, the pull-up level is obtained. On the other hand, if an external magnetic field is generated, the pull-up level fluctuates at a level induced accordingly. For this reason, the signal S2 induced at the terminal D is, for example, as shown in FIG.
For such a signal S2, the signal RST output from the inverter circuit 1541 becomes H level when the voltage of the signal S2 falls below the threshold value Vth, as shown in FIG. Resets 1542 and 1543. At this time, since the D flip-flops 1542 and 1543 output the level of the input terminal D just before the rising of the clock signal CLK, the output Q1 of the D flip-flop 1542 and the output S3 of the D flip-flop 1542 are 7D and 7E, respectively. That is, the output signal S3 of the receiving circuit 154 becomes a signal that becomes L level during the period in which the external magnetic field is generated by the timepiece coil 210.
Here, the period in which the external magnetic field is generated by the watch-side coil 210 is a period in which the data to be transmitted from the electronic timepiece 200 to the station 100 is at L level, so that the signal S3 is eventually the data from the electronic timepiece 200. It can be seen that these are demodulated.
[0028]
<Operation>
Next, a charging operation and a data transfer operation in the station 100 and the electronic timepiece according to the present embodiment will be described.
First, the user stores the electronic timepiece 200 in the recess 101 of the station 100. Thereby, the inner coil 110a and outer coil 110b on the station side and the clock coil 210 face each other as shown in FIG. 2 and are thus electromagnetically coupled.
Thereafter, when the user operates the input unit 103 of the station 100 to perform an input operation to start charging, as shown in FIG. 5A, a one-shot pulse STR is input at timing t1. Output from the unit 103. For this reason, since the counter 150 starts the counting operation, the signal T becomes H level as shown in FIG.
[0029]
When the signal T becomes H level, the switches 111a and 111b are turned off and on as indicated by solid lines in FIG. 4, so that only the outer peripheral coil 110b is pulled up to the power supply voltage Vcc, while the AND gate 152 is opened. Therefore, the transistor 153 switches according to the clock signal CLK. Therefore, since the transistor 153 switches with a waveform as shown in FIG. 5C, a pulse signal obtained by switching the power supply voltage Vcc with the clock signal CLK is applied to the outer peripheral coil 110b to generate an external magnetic field. It will be.
By this external magnetic field, a signal W1 having the same cycle as that of the pulse signal is induced in the timepiece coil 210. This induced signal is half-wave rectified by the diode 245, and the secondary battery 220 is charged.
[0030]
Next, when the result of down-counting the preset value n by the clock signal CLK in the counter 150 becomes zero at the timing t2 shown in FIG. 5B, the signal T becomes L level.
When the signal T becomes L level, the switches 111a and 111b are turned on and off as indicated by broken lines in FIG. 4, so that the series coil including the inner coil 110a and the outer coil 110b is pulled up to the power supply voltage Vcc. On the other hand, since the AND gate 152 is closed, the transistor 153 is turned off regardless of the clock signal CLK. Therefore, no signal is induced in the watch side coil 210.
[0031]
For this reason, while the charging of the secondary battery 220 is completed, the control circuit 230 supplies the transmission circuit 250 with the digital data W2 to be transmitted to the station 100, so that signal transmission from the electronic timepiece 200 to the station 100 is started. It will be.
Here, if the data to be transmitted to the station 100 is as shown in FIG. 5D, the switching signal from the transmission circuit 250 sets the output to the H level if the data is at the H level, and the data is Since the pulse signal having a constant frequency is burst at the L level, the transistor 252 switches with a waveform as shown in FIG.
[0032]
Therefore, a pulse signal is applied to the watch coil 210 during a period when the data to be transmitted to the station 100 is at the L level, thereby generating an external magnetic field.
By this external magnetic field, on the station 100 side, a signal S2 having the same cycle as the pulse signal is induced at the terminal D of the series coil including the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b. Here, during the period in which the signal is induced, the signal S3 is set to the L level by the reception circuit 154 having the above-described configuration. As a result, the station 100 side demodulates the digital data W2 from the electronic timepiece 200 after the timing t2. The signal S3 thus obtained is obtained. Then, on the station 100 side, the processing circuit 155 executes processing based on the demodulated signal S3, and the processing result is displayed on the display unit 104.
[0033]
As described above, the station 100 according to the present embodiment uses the outer peripheral coil 110b having a small number of turns when charging, that is, transferring power, while using the series of the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b when transferring data. The configuration uses a coil. With this configuration, the number of turns of the station side coil when viewed from the watch side is relatively small during power transfer, while the product of the number of turns of the station side coil and the number of turns of the watch side coil is large during signal transfer. Therefore, it is possible to improve both the efficiency of power transfer through the coil and the efficiency of signal transfer.
Furthermore, in this embodiment, after the secondary battery 220 of the electronic timepiece 200 is charged from timing t1 to t2 by generating an external magnetic field, data transfer is executed after timing t2, so that the electronic timepiece 200 is It is possible to prevent a situation in which data cannot be transferred because of a voltage drop of the secondary battery 220.
[0034]
<2. Second Embodiment>
<2-1. Outline of Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the number of turns of the coil can be switched between when power is transferred to the electronic timepiece 200 and when the signal is transferred to and from the electronic timepiece 200. In the second embodiment, the station 100 is switched. The side impedance is variable.
Hereinafter, a specific configuration will be described, but since the external configuration is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1), illustration and detailed description thereof are omitted.
[0035]
<2-2. Electrical configuration>
FIG. 11 is a diagram illustrating an electrical configuration of the station 100. Since the configuration of the electronic timepiece 200 is the same as that of the first embodiment, illustration and description are omitted, and only the station 100 side will be described.
In the present embodiment, the coil 110 is a coil that is provided at a position in the concave portion 101 (see FIG. 2) of the station 100 and facing the timepiece side coil 210. A variable impedance circuit 112 is provided with external resistors 112 a and 112 b each having a different resistance value so that the impedance is variable. The variable impedance circuit 112 is inserted in the power feeding path of the coil 110. More specifically, one end C of the coil 110 is connected to one end of the switches 111b and 111a, and the other end of the switches 111b and 111a is connected to the power supply terminal (voltage Vcc) via the resistors 112b and 112a, respectively. Yes.
As in the first embodiment, the switches 111a and 111b are configured to be selectively turned on according to the level of the signal T, and the coil 110 is in the case where the signal T is at the H level (during charging). While pulled up to the power supply voltage Vcc via the external resistor 112b, the signal T is pulled up to the power supply voltage Vcc via the external resistor 112a when the signal T is at L level (during data transfer). .
[0036]
The other end D of the coil 110 is connected to the drain of the transistor 153 and the input terminal of the receiving circuit 154. The gate of the transistor 153 is supplied with the output signal S1 of the AND gate 152 that takes the logical product of the signal T and the clock signal CLK.
In addition, the input unit 103, the display unit 104, the oscillation circuit 140, the counter 150, the inverter 151, the AND gate 152, the transistor 153, the reception circuit 154, and the processing circuit 155 are the same as those in the first embodiment (FIG. 4).
[0037]
According to the above-described configuration, when the output signal T of the counter 150 becomes H level (during charging), the clock signal CLK becomes the output signal S1 of the AND gate 152 as it is, and the transistor 153 is output according to the level. Switching between drain and source. As a result, a pulse signal obtained by switching the power supply voltage Vcc with the clock signal CLK is applied to the station side coil 110, so that an external magnetic field is generated.
[0038]
In the present embodiment, the resistance Ra of the external resistor 112a is larger than the resistance Rb of the external resistor 112b. As a result, when power is transferred to the electronic timepiece 200, the impedance of the variable impedance circuit 112 is reduced, and when signal transfer is performed with the electronic timepiece 200, the impedance of the variable impedance circuit 112 is increased.
Therefore, when performing signal transfer with the electronic timepiece 200, the voltage and current input to the coil 110 are reduced, so that the power required for communication with the electronic timepiece 200 can be reduced. On the other hand, when power is transferred to the electronic timepiece 200, the voltage and current input to the coil 110 are increased, so that a large amount of power can be transferred to the electronic timepiece 200.
[0039]
Here, the waveform of each part of the receiving circuit 154 in this embodiment will be examined with reference to FIG. FIG. 12 shows waveforms comparing the case where the impedance of the variable impedance circuit 112 is large ((1) in FIG. 12) and the case where it is small ((2) in FIG. 12).
First, the case in FIG. 12 (1) will be described. When the transistor 153 is turned off and the coil 110 is pulled up to the power supply voltage Vcc, the terminal D is at the pull-up level if no external magnetic field is generated by the timepiece coil 210. On the other hand, if an external magnetic field is generated, it fluctuates at a level induced accordingly. For this reason, as described with reference to FIG. 7 in the first embodiment, the signal S2 induced at the terminal D is, for example, as shown in FIG. In contrast to such a signal S2, the signal RST output from the inverter circuit 1541 becomes H level when the voltage of the signal S2 falls below the threshold value Vth as shown in FIG. Resets 1542 and 1543.
At this time, since the D flip-flops 1542 and 1543 output the level of the input terminal D just before the rising of the clock signal CLK, the output Q1 of the D flip-flop 1542 and the output S3 of the D flip-flop 1542 are As shown in FIGS. 12D and 12E, respectively. That is, the output signal S3 of the receiving circuit 154 becomes a signal that becomes L level during the period in which the external magnetic field is generated by the timepiece coil 210. Here, the period in which the external magnetic field is generated by the watch-side coil 210 is a period in which the data to be transmitted from the electronic timepiece 200 to the station 100 is at L level, so that the signal S3 is eventually the data from the electronic timepiece 200. It can be seen that the signal is accurately demodulated.
[0040]
By the way, the level V of the signal S2 induced at the terminal D when an external magnetic field is generated is the product of the current I induced by the external magnetic field and the combined resistance component Z of the coil 110 and the variable impedance circuit 112. Yes (V = Z × I). When the impedance of the variable impedance circuit 112 is small (2), if the fluctuation range of the current I is the same, the fluctuation range of the level V of the signal S2 becomes small, and as a result, the threshold value Vth may not be lowered. .
In the example shown in FIG. 12, the level V of the signal S2 is lower than the threshold value Vth at the time t1 of (1), but is not lower than the threshold value Vth at the time t1 of (2). . Therefore, when the impedance of the variable impedance circuit 112 is small (2), at time t1, the output signal RST of the inverter circuit 1541 remains at the L level, the output Q1 of the D flip-flop 1542, and the D flip-flop 1542. The output S3 remains at the H level as shown in (d) and (e) of FIG. 7B, and the data from the electronic timepiece 200 cannot be accurately demodulated.
That is, stable data transfer can be performed when the impedance of the variable impedance circuit 112 is larger (1) than when the impedance is small (2).
[0041]
As described above, in the second embodiment, when the variable impedance 112 is inserted into the power supply path of the circuit coil 110 and power is transferred to the electronic timepiece 200, the impedance of the variable impedance circuit 112 is reduced, In the case of performing signal transfer between them, since the impedance of the variable impedance circuit 112 is increased, both the efficiency of power transfer through the coil and the efficiency of signal transfer can be improved.
[0042]
<3. Modification>
In the above embodiment, the following modifications are possible.
That is, in the first embodiment, in the case of data transfer, a configuration using a series coil including two coils is used, but a configuration using only a coil having a large number of turns may be used.
Further, in the first embodiment, the number of turns of the outer peripheral coil 110b is smaller than the number of turns of the inner peripheral coil 110a. On the contrary, the number of turns of the inner peripheral coil 110a is changed to the outer coil. When transferring power to the electronic timepiece 200 with less than 110b turns, the inner peripheral coil is used, while when transferring data to and from the electronic timepiece 200, the outer peripheral coil or a series coil composed of both is used. It is good also as a structure to use.
[0043]
In addition, as shown in FIG. 8, two independent coils having different numbers of turns may be used depending on whether power is transferred to the electronic timepiece 200 or data is transferred to the electronic timepiece 200. That is, when transferring power to the electronic timepiece 200, the coil 110c with a small number of turns is used, and when transferring data with the electronic timepiece 200, a coil 110d with a large number of turns may be used.
In addition, when two independent coils are properly used, a coil having a small number of turns for power transfer and a coil having a large number of turns for data transfer are fixedly used without using a switch. Also good.
[0044]
In the first embodiment, the selection of the coil is pulled up by the switches 111a and 111b. However, the coil terminals may be short-circuited. For example, in FIG. 4, when the terminal A is directly pulled up to the power supply voltage Vcc without going through the switch 111a and the power is transferred to the electronic timepiece 200, the terminals A and B are short-circuited, and the inner peripheral coil On the other hand, when the signal is transferred to the electronic timepiece 200 while the 110a is disabled, a configuration in which the terminals A and B are opened and the series coil including the inner peripheral coil 110a and the outer peripheral coil 110b is enabled may be used. That is, the effective number of turns of the coil referred to in the present application refers not only to the physical number of turns of the coil but also to the number of turns of the coil.
In the second embodiment, the external resistors 112a and 112b are switched as means for changing the impedance on the station 100 side. However, the present invention is not limited to this, and the external coil may be switched. The station 100 side impedance may be changed by switching the number of turns of the coil as shown in the first embodiment.
[0045]
In the above embodiment, the data transfer is only in one direction from the electronic timepiece 200 to the station 100, but it is needless to say that the data transfer may be in the direction from the station 100 to the electronic timepiece 200. When data is transferred to the electronic timepiece 200, the station 100 modulates according to the data to be transferred, while the electronic timepiece 200 may be demodulated according to the modulation method. At this time, a known technique may be applied to the modulation / demodulation. Even in such a configuration, even if the current consumption on the station 100 side is small, a high voltage is induced on the electronic timepiece 200 side, so that the transfer efficiency is improved.
[0046]
In addition, in the embodiment, the station 100 as the electronic device and the electronic timepiece 200 as the counterpart device have been described as examples. However, in the present application, these distinctions are meaningless including the distinction between the first and second devices, It can be applied to all electronic devices that perform power transfer and signal transfer. For example, applied to electronic timepieces and chargers with secondary batteries such as electric toothbrushes, electric shavers, cordless phones, mobile phones, personal handyphones, mobile PCs, PDAs (Personal Digital Assistants) Is possible.
By the way, in the embodiment, the coil on the station 100 side is switched by power transfer and signal transfer, or the impedance on the station 100 side is made variable, and the coil or impedance on the electronic timepiece 200 side is fixed. This is because, in an electronic device such as the electronic timepiece 200 that requires a reduction in size and weight, a configuration for switching coils is almost impossible or very difficult in terms of mounting. Therefore, when applied to an electronic device that is loosely mounted, the coil may be switched on the electronic device side instead of the charger side.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, between two or more devices separated from each other, both data transfer and power transfer are performed by electromagnetic coupling or electromagnetic induction with coils disposed at positions facing each other. Even in this case, it is possible to achieve both efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing configurations of a station and an electronic timepiece according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing configurations of the station and the electronic timepiece.
FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of coils in the station.
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the station and the electronic timepiece.
FIG. 5 is a timing chart for explaining operations of the station and the electronic timepiece.
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a reception circuit of the station.
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the receiving circuit.
FIG. 8 is a block diagram showing a coil peripheral configuration of a station according to a modification of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining an advantage of the present embodiment, and is a diagram showing a battery voltage-secondary current (charging current) characteristic.
FIG. 10 is a diagram for explaining the advantages of the present embodiment, and is a diagram illustrating a secondary current-primary voltage characteristic.
FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of a station in the second embodiment.
FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of the receiving circuit in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
100 …… Station (electronic device, first device),
110a: inner coil, 110b: outer coil,
111a, 111b ...... switch (turn number switching means, switch circuit),
150: Counter (turn number control means, control circuit),
200 …… Electronic watch (partner device, second device),
210 …… Coil,
220 …… Secondary battery (charging means),
245 …… Diode (rectifying means)

Claims

The counterpart device is an electronic device that transfers power and signals by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between coils arranged at positions facing each other,
In the case of power transfer to the counterpart device, while using a coil with a small number of turns,
In the case of signal transfer with the counterpart device, a coil having a large number of turns is used.

2. The electronic apparatus according to claim 1, wherein the coil having a small number of turns or the coil having a large number of turns is a substantially concentric inner peripheral coil or outer peripheral coil.

2. The electronic apparatus according to claim 1, wherein the coil having a small number of turns or the coil having a large number of turns is an air-core type.

The counterpart device is an electronic device that transfers power and signals by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between coils arranged at positions facing each other,
A turn number switching means for switching the effective number of turns of the coil disposed in the self;
In the case of power transfer to the counterpart device, while controlling the switching of the winding number switching means so that the effective number of windings of the coil is reduced,
An electronic apparatus comprising: a winding number control unit that controls switching of the winding number switching unit so that an effective number of windings of the coil increases in the case of signal transfer with the counterpart device.

The first device and the second device are electronic devices that perform power transfer and signal transfer by electromagnetic coupling or electromagnetic induction of coils respectively disposed at positions facing each other,
A winding number switching means for switching an effective number of turns of at least one of the coils arranged in the first device or the coils arranged in the second device; and the second device to the second device. In the case of power transfer to the first device, at least the effective number of turns of the coil disposed in the first device is reduced or the effective number of coils disposed in the second device is reduced. While controlling the switching of the winding number switching means so as to increase the number of windings,
In the case of signal transfer between the first and second devices, the effective number of turns of the coil disposed in the first device and the effective number of turns of the coil disposed in the second device; An electronic device comprising: a winding number control unit that controls switching of the winding number switching unit so that a product of

The second device further includes:
Rectifying means for rectifying a signal induced in the coil disposed in the self;
6. The electronic apparatus according to claim 5, further comprising a charging unit that charges the signal rectified by the rectifying unit.

The electronic device according to claim 5, wherein the second device is portable.

6. The electronic apparatus according to claim 4, wherein the coil is an air-core type.

The winding number control means
6. The electronic apparatus according to claim 4, wherein the switching is performed in the case of signal transfer after the switching in the case of power transfer for a certain time.

The electronic device according to claim 4, wherein the coil includes a substantially concentric inner peripheral coil and an outer peripheral coil.

The outer peripheral coil has a smaller number of turns than the inner peripheral coil,
11. The electronic apparatus according to claim 10, wherein the winding number control unit controls switching of the winding number switching unit so that only the outer peripheral coil is used in the case of power transfer.

The outer peripheral coil has a smaller number of turns than the inner peripheral coil,
11. The electronic apparatus according to claim 10, wherein, in the case of signal transfer, the winding number control unit controls switching of the winding number switching unit so as to use a series coil including the inner and outer peripheral coils. .

The inner peripheral coil has a smaller number of turns than the outer peripheral coil,
11. The electronic apparatus according to claim 10, wherein the winding number control unit controls switching of the winding number switching unit so that only the inner peripheral coil is used in the case of power transfer.

The inner peripheral coil has a smaller number of turns than the outer peripheral coil,
11. The electronic apparatus according to claim 10, wherein, in the case of signal transfer, the winding number control unit controls switching of the winding number switching unit so as to use a series coil including the inner and outer peripheral coils. .

A coupling coil that opposes the counterpart coil provided in the counterpart device and electromagnetically couples to the counterpart coil when arranged in a predetermined positional relationship with the counterpart device;
A switch circuit for switching the effective number of turns of the coupling coil;
In the case of power transfer to the counterpart device, the switch circuit is controlled to reduce the effective number of turns of the coupling coil,
An electronic device comprising: a control circuit that controls the switch circuit so that the number of effective turns of the coupling coil is increased in the case of signal transfer with the counterpart device.

A coupling coil that opposes the counterpart coil provided in the counterpart device and electromagnetically couples to the counterpart coil when arranged in a predetermined positional relationship with the counterpart device;
A variable impedance circuit that is inserted in the power feeding path of the coupling coil and has a variable impedance;
An impedance switching circuit that reduces the impedance of the variable impedance circuit when transferring power to the counterpart device, and increases the impedance of the variable impedance circuit when transferring signal to and from the counterpart device. An electronic device characterized by that.

The variable impedance circuit has a plurality of resistors,
The impedance switching circuit reduces a resistance value inserted in the power feeding path in the case of power transfer, and increases a resistance value inserted in the power feeding path in the case of signal transfer. The electronic device according to claim 16.