JPH11274989A - 通信方法、通信装置および電子機器 - Google Patents

通信方法、通信装置および電子機器

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JPH11274989A
JPH11274989A JP10072530A JP7253098A JPH11274989A JP H11274989 A JPH11274989 A JP H11274989A JP 10072530 A JP10072530 A JP 10072530A JP 7253098 A JP7253098 A JP 7253098A JP H11274989 A JPH11274989 A JP H11274989A
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JP
Japan
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signal
coil
load
communication
station
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JP10072530A
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Ichiro Aoshima
一郎 青島
Motomu Hayakawa
求 早川
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルとの電磁的な結合によって一方の機器
から他方の機器へ通信を行う際に、一方の機器に内蔵さ
れた電池に負担をかけない。 【解決手段】 ステーション側コイル１１０に正弦波信
号Ｓ１を供給する発振回路１４１と、電子時計２００か
らステーション１００へ送信すべきデータＷ２に応じ
て、時計側コイルの抵抗負荷を変動させるスイッチ２４
４と、ステーション側コイル１１０の実効抵抗あるいは
実効インダクタンスの少なくとも一方の変動に基づいて
データＷ２を復調する受信回路１４２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに対向する位
置に配設されたコイル同士の電磁的な結合により非接触
で通信が可能な通信方法、通信装置および電子機器に関
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】このような構成において、ステーション側
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、例えば、携帯電子機器からステーション
へと信号を非接触でデータ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
器がデータ転送を行う場合、そのための電力がなんらか
の形で必要となるが、一般的には、内蔵された二次電池
が用いられる。ここで、携帯電子機器に軽量小型化など
が要求される場合、二次電池は容量的にもサイズ的にも
大きな制約を受けるので、なるべく二次電池に負担をか
けない構成が望ましい。しかしながら、ステーション側
へ転送すべきデータをコイルに直接供給する構成では、
コイルに流れる電流が大きいので、消費電流の観点から
望ましくない、と考えられる
【０００５】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
たコイルとの電磁的な結合によって通信を行う際に、消
費電力を少なくして、一方の機器に内蔵された電池に負
担をかけずに通信が可能な通信方法、通信装置および電
子機器を提供することを目的としている。
【０００６】
【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、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第１のコ
イルと第２のコイルとの電磁結合あるいは電磁誘導によ
り、通信を行う通信方法であって、前記第１のコイルに
第１の信号を供給する過程と、前記第２の機器から前記
第１の機器へ送信すべき第２の信号に応じて、前記第２
のコイルの負荷を変動させる過程と、前記第１のコイル
における実効抵抗あるいは実効インダクタンスの少なく
とも一方の変動に基づいて前記第２の信号を受信する過
程とを備えることを特徴としている。
【０００７】また、第２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
された第１のコイルと第２のコイルとの電磁結合あるい
は電磁誘導により通信を行う通信装置であって、前記第
１のコイルに第１の信号を供給する信号供給手段と、前
記第２の機器から前記第１の機器へ送信すべき第２の信
号に応じて、前記第２のコイルの負荷を変動させる負荷
変動手段と、前記第１のコイルにおける実効抵抗あるい
は実効インダクタンスの少なくとも一方の変動に基づい
て、前記第２の信号を受信する受信手段とを備えること
を特徴としている。
【０００８】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
設された第１のコイルと第２のコイルとの電磁結合ある
いは電磁誘導により通信を行う通信装置であって、前記
第１のコイルに第１の信号を供給する信号供給回路と、
前記第２の機器から前記第１の機器へ送信すべき第２の
信号に応じて、前記第２のコイルの負荷を変動させる負
荷変動回路と、前記第１のコイルにおける実効抵抗ある
いは実効インダクタンスの少なくとも一方の変動に基づ
いて、前記第２の信号を受信する受信回路とを備えるこ
とを特徴としている。
【０００９】くわえて、第４の発明にあっては、相手方
機器に配設された第２のコイルとは、互いに対向する位
置に配設されて電磁的に結合可能な第１のコイルと、前
記第１のコイルに第１の信号を供給する信号供給手段
と、前記第１のコイルにおける実効抵抗あるいは実効イ
ンダクタンスの少なくとも一方の変動に基づいて、前記
相手方機器からの第２の信号を受信する受信手段とを備
えることを特徴としている。
【００１０】そして、第５の発明にあっては、相手方機
器に配設された第１のコイルとは、互いに対向する位置
に配設されて電磁的に結合可能な第２のコイルと、前記
相手方機器へ送信すべき信号に応じて、前記第２のコイ
ルの負荷を変動させる負荷変動手段とを備えることを特
徴としている。
【００１１】＜理論的前提＞はじめに、本発明の原理に
ついて簡単に説明しておく。まず、図９に示されるよう
に、抵抗がＲ1であって自己インダクタンスがＬ1である
一次コイルと、抵抗がＲ2であって自己インダクタンス
がＬ2である二次コイルとが相互インダクタンスＭで電
磁的に結合し、かつ、二次側の端子ｃ−ｄ間に抵抗ｒが
接続された場合について検討する。この場合において、
一次側の端子ａ−ｂ間の電圧Ｖ、角周波数ω（＝２π
ｆ）の正弦波電圧を印加したときの一次側および二次側
の両コイルに誘起された電流をそれぞれＩ1、Ｉ2とする
と、キルヒホッフの法則により以下の２つの式が成立す
る。
【００１２】
【数１】
【００１３】
【数２】
【００１４】これらの２つの式を連立させ、クラメール
の方法により、一次側のコイルに誘起された電流Ｉ1を
求めると次式のようになる。
【００１５】
【数３】
【００１６】ここで、一次側の端子ａ−ｂ間のインピー
ダンスをＺ＝Ｒ＋ｊＸとすると、インピーダンスＺは、
（３）式より、次のように表すことができる。
【００１７】
【数４】
【００１８】したがって、一次側の端子ａ−ｂから見た
実効抵抗Ｒおよび実効インダクタンスＬは、それぞれ次
式のように表すことができる。
【００１９】
【数５】
【００２０】
【数６】
【００２１】これらの式（５）および式（６）を見ても
判るように、一次側の端子ａ−ｂから見た実効抵抗Ｒお
よび実効インダクタンスＬは、それぞれ二次側に接続さ
れる抵抗ｒに依存する。このため、二次側から一次側へ
送信すべき信号に応じて抵抗ｒを変動させると、一次側
の実効抵抗Ｒおよび実効インダクタンスＬが変化する結
果、一次側においては、二次側へ送信した信号に電圧／
電流の位相角変化および電流の振幅変化が観測されるこ
とになる。すなわち、二次側から一次側への送信すべき
信号は、一次側において、二次側への送信信号における
電圧／電流の位相角の変化および電流振幅の変化として
検出される。
【００２２】したがって、一次側では、二次側へ信号を
送信し、二次側では、一次側へ送信すべき信号に応じて
抵抗ｒを変動させ、一次側では、電圧／電流の位相角変
化あるいは（および）電流の振幅変化で変調された二次
側への送信信号を復調することで、二次側からの信号を
受信することができる。すなわち、二次側では、コイル
を一次側へ送信すべき信号でドライブするのではなく、
一次側による送信で信号が誘起された状態において、コ
イルの抵抗負荷ｒを変動させる構成で済む。よって、二
次側から一次側へ信号を送信する際には、例えば、抵抗
負荷ｒを変動させるための制御電流のみで足りるため、
低消費電力化を図ることが可能となる。くわえて、二次
側では、一次側から信号の供給を受けた状態で、一次側
へ信号を送信する構成となる。このため、二次側では、
一次側からの信号で誘起された信号を整流・蓄電（充
電）すれば、充電を行いつつ信号送信が可能となるの
で、さらに、低消費電力化を図ることでき、実質的に
は、二次電池を用いずに送信が可能となる。
【００２３】なお、一次側の実効抵抗Ｒおよび実効イン
ダクタンスＬは、二次側に接続される抵抗ｒに対して図
１０に示されるような特性で変化する。すなわち、実効
抵抗Ｒは単調減少し、実効インダクタンスＬは単調増加
する。このため、一次側の電圧に対する電流の位相角
は、抵抗ｒに対して単調に増加するから、抵抗ｒが
「０」のときに最小となる。また、一次側の実効抵抗Ｒ
および実効インダクタンスＬは、抵抗ｒが増加するにつ
れて飽和する。したがって、一次側の電圧／電流位相角
を顕著に変化させるには、抵抗ｒについて低い値を中心
にして変動させる構成が望ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、このような理論的前提の下
になされた本発明の実施形態について説明する。なお、
実施形態にあっては、第１の機器としてステーション、
第２の機器として、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。
【００２５】＜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１０
１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、電子時計２００との通信
開始などを指示するための入力部１０３や、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
時刻等を表示す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。
【００２６】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。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、データ
転送や充電のためのステーション側コイル１１０がカバ
ーガラス１１１を介して設けられている。また、ステー
ション１００には、コイル１１０や、入力部１０３、表
示部１０４、一次電源（図示省略）などと接続された回
路基板１２１が設けられている。
【００２７】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、ステーション側コ
イル１１０と時計側コイル２１０とは、カバーガラス１
１１、２１１により物理的には非接触状態であるが、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、ステーション側コイル１１０および時計側コ
イル２１０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。
【００２８】＜電気的構成＞次に、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３を参照
して説明する。この図において、ステーション側の制御
回路１３０は、ステーション１００の各部を制御するも
のである。通信回路１４０は、通信相手先たる電子時計
２００に対して、通信や充電を行うためのものである。
また、電子時計側の制御回路２３０は、電子時計２００
の各部を制御するものである。通信回路２４０は、通信
相手先たるステーション１００と通信したり、内蔵され
た二次電池２２０の充電を行うためのものである。な
お、入力部２０３は、図１では省略したが、各種モード
切換や設定を行う入力部であり、時計本体２０１に設け
られるものである。
【００２９】＜通信回路の構成＞ここで、ステーション
１００の通信回路１４０、および、電子時計２００の通
信回路２４０について図４を参照して説明する。まず、
ステーション１００における通信回路１４０は、発振回
路１４１および受信回路１４２を備えている。このう
ち、発振回路１４１は、制御回路１３０による制御の
下、クロック信号ＣＬＫに同期した正弦波信号Ｓ１を生
成して、ステーション側コイル１１０に供給するもので
ある。一方、受信回路１４２は、発振回路１４１から出
力された正弦波信号Ｓ１の電圧／電流位相角の変化、あ
るいは（および）、電流振幅の変化で変調された信号を
クロック信号ＣＬＫで復調することにより、電子時計２
００から送信された信号を受信・デコードして、制御回
路１３０に供給するものである。このため、受信回路１
４２には、発振回路１４１による正弦波信号Ｓ１ととも
に、抵抗１４３によって検出される電流波形を示す信号
Ｓ２が供給される。
【００３０】また、電子時計２００における通信回路２
４０にあって、時計側コイル２１０の一方の端子Ｐは、
抵抗２４３およびダイオード２４５を介して二次電池２
２０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の負側端子とともに接地され
ている。このため、ステーション側コイル１１０に正弦
波信号Ｓ１が印加されて、外部磁界が発生すると、その
外部磁界により時計側コイル２１０の一方の端子Ｐに信
号が誘起される。そして、この誘起信号は、ダイオード
２４５によって整流されて二次電池２２０に蓄電される
構成となっている。ここで、二次電池２２０の電圧Ｖｃ
ｃが、電子時計２００における各部の電源として用いら
れる。
【００３１】さて、通信回路２４０は、また、送信回路
２４１を備えている。この送信回路２４１は、制御回路
２３０からのディジタルデータ、詳細には、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、端子Ｐに信号Ｗ１が誘起されてから一定時間経過後
に、信号Ｗ２として出力するものである。なお、ステー
ション１００へ送信すべきディジタルデータとしては、
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。ここで、スイッチ２４
４は、信号Ｗ２がＨレベルであればオンする一方、Ｌレ
ベルであればオフするので、時計側コイル２１０の抵抗
負荷がステーション１００に送信すべきデータに応じて
変動する構成となっている。
【００３２】このような構成の通信回路１４０、２４０
において、電子時計２００側の送信回路２４１による信
号Ｗ２が図５（ａ）に示されるような場合に、ステーシ
ョン側の発振回路１４１による正弦波信号Ｓ１と、その
電流波形を示す信号Ｓ２とがどのような波形になるかに
ついて同図（ｂ）に示す。上述した理論的前提により、
時計側コイル２１０の抵抗負荷が変化すると、ステーシ
ョン側コイル１１０の実効抵抗および実効インダクタン
スが変化する。このため、図に示されるように、時計側
コイル２１０の負荷を規定する信号Ｗ２のレベル変動に
応じて、信号Ｓ１に対する信号Ｓ２の位相角および振幅
が変化している。具体的には、送信回路２４１の信号Ｗ
２がＬレベルであって、スイッチ２４４がオープンとな
ると、時計側コイル２１０の抵抗負荷が、抵抗２４３、
ダイオード２４５および二次電池２２０の内部抵抗から
なる直列抵抗となるため、信号Ｓ１に対する信号Ｓ２の
位相角αLは、ほぼπ／２となる一方、信号Ｗ２がＨレ
ベルに遷移すると、スイッチ２４４が短絡となって、時
計側コイル２１０の抵抗負荷が抵抗２４３のみとなるた
め、信号Ｓ１に対する信号Ｓ２の位相角αHは、僅少に
なるとともに、信号Ｓ２の振幅も、ステーション側コイ
ルのインピーダンス変化に伴って大きくなっている。
【００３３】すなわち、電子時計２００から送信された
信号Ｓ２は、ステーション１００側において、電子時計
２００への正弦波信号Ｓ１に対する電流波形信号Ｓ２の
位相角変化、および、信号Ｓ２の振幅変化という形で現
れる。このため、ステーション１００において、電子時
計２００からの信号Ｗ２を得るには、位相角変化あるい
は振幅変化を復調すれば良い。このような構成は、振
幅変化のみを復調する、位相角変化のみを復調する、
位相角変化および振幅変化の双方を用いて復調する、
の３形態が考えられる。
【００３４】ここで、の振幅変化を復調する方式の受
信回路１４２の構成について図６を参照して説明する。
まず、発振回路１４１から出力された正弦波信号Ｓ１の
電流波形を示す信号Ｓ２は、図に示されるように、コン
パレータ１４２３の正側入力端に供給される。このコン
パレータ１４２３の負側入力端には、電源電圧Ｖｃｃを
抵抗１４２１および１４２２で分圧して得られたしきい
値電圧Ｖｔｈが供給されている。したがって、信号Ｓ２
のレベルがしきい値電圧Ｖｔｈ以上となると、コンパレ
ータ１４２３の出力信号ＲＳＴがＨレベルとなる。この
信号ＲＳＴは、クロック信号ＣＬＫと同期するＤフリッ
プフロップ１４２４、１４２５のリセット信号として供
給される。ここで、Ｄフリップフロップ１４２４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１４２５の入力端Ｄに
接続される。そして、このＤフリップフロップ１４２５
の出力端Ｑから出力される信号Ｑ２がインバータ回路１
４２６によってレベル反転されて、この反転結果が、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。
【００３５】次に、上記構成の受信回路１４２における
各部の波形について検討してみる。図７に示されるよう
に、電子時計２００からのデータＷ２がＨレベルである
と、時計側コイル２１０が短絡状態となるので、ステー
ション側コイル１１０のインピーダンスが変動する。こ
のため、同図に示されるように、電流波形を示す信号Ｓ
２の振幅は大きくなる。
【００３６】このような信号Ｓ２に対して、コンパレー
タ１４２３の出力たる信号ＲＳＴは、同図に示されるよ
うに、信号Ｓ２のレベルがしきい値Ｖｔｈを上回ったと
きにＨレベルとなり、Ｄフリップフロップ１４２４、１
４２５をリセットする。この際、Ｄフリップフロップ１
４２４、１４２５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フリップフロップの各出力Ｑ１、Ｑ２は、それぞ
れ同図に示されるようになる。すなわち、Ｄフリップフ
ロップ１４２５のＱ２は、信号Ｓ２のレベルがしきい値
Ｖｔｈよりも高い期間にＬレベルとなる。ここで、信号
Ｓ２のレベルがしきい値Ｖｔｈよりも高い期間とは、前
述したように、電子時計２００からステーション１００
へ転送されるデータがＨレベルとなる期間であるから、
結局、信号Ｑ２をレベル反転することにより、電子時計
２００からのデータＷ２を復調できることが判る。
【００３７】また、の位相角変化のみを復調する方式
としては、例えば、図８（ａ）に示されるように、差動
増幅器１４３１によって信号Ｓ１に対する信号Ｓ２の差
分を求め、この差分信号Ｓ２’を、図６におけるコンパ
レータ１４２３に供給する構成が考えられる。ただし、
この構成では、信号Ｗ２がＨレベルとなって、信号Ｓ１
に対する信号Ｓ２の位相角が小さくなると、差動増幅器
１４３１の差分信号Ｓ２’の振幅が小さくなる一方、信
号Ｗ２がＬレベルとなって、信号Ｓ１に対する信号Ｓ２
の位相角が大きくなると、差分信号Ｓ２’の振幅も大き
くなる関係となる。この関係は、図６に示したような信
号Ｗ２に対する信号Ｓ２の関係とは逆になるので、差分
信号Ｓ２’をコンパレータ１４２３の負側入力端に供給
するとともに、しきい値電圧Ｖｔｈを正側入力端に供給
する必要がある。
【００３８】さらに、の位相角変化および振幅変化の
双方を用いて復調する方式としては、例えば、図８
（ｂ）に示されるように、乗算器１４４１によって信号
Ｓ１と信号Ｓ２との乗算結果を求め、この乗算信号Ｓ
２’’を、図６におけるコンパレータ１４２３の正側入
力端に供給する構成が考えられる。この構成では、図５
（ｃ）に示されるように、信号Ｗ２がＨレベルとなって
信号Ｓ１に対する信号Ｓ２の位相角が小さくなると、信
号Ｓ１と信号Ｓ２との乗算波形の振幅は大きくなる一
方、信号Ｗ２がＬレベルとなって信号Ｓ１に対する信号
Ｓ２の位相角が大きくなると、乗算波形の振幅は小さく
なる関係となる。この関係は、図６に示したような信号
Ｗ２に対するＳ２の関係と同じであるので、乗算信号Ｓ
２’’も信号Ｓ２と同様に、電子時計２００からのデー
タＷ２を復調できることが判る。なお、の位相角変化
および振幅変化の双方を用いて復調する方式としては、
の方式との方式とを適宜重み付けする方式など種々
のものが考えられる。
【００３９】＜動作＞次に、ステーション１００および
電子時計２００の通信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１
０１に収容させる。これにより、ステーション側コイル
１１０と時計側コイル２１０とは、図２に示すように互
いに対向するため、物理的には非接触であるが電磁的に
は結合することになる。次に、ユーザは、ステーション
１００の入力部１０３を操作して、通信動作を行う旨の
指示を行う。この指示により、制御回路１３０は、通信
回路１４０の発振回路１４１に対して正弦波信号Ｓ１を
出力するように制御する。これにより、ステーション側
コイル１１０には、正弦波信号Ｓ１が印加されるので、
外部磁界が発生することとなる。
【００４０】一方、時計側コイル２１０においては、ス
テーション側コイル１１０との電磁的結合により、正弦
波信号Ｓ１と略同形状の波形を有する信号Ｗ１が誘起さ
れる。この信号Ｗ１は、ダイオード２４５により半波整
流されて二次電池２２０に充電される。次に、信号Ｗ１
が誘起されてから一定時間経過後、送信回路２４１は、
ステーション２００へ送信すべきデータＷ２を出力す
る。これにより、スイッチ２４４は、データＷ２にした
がってスイッチングするので、時計側コイル２１０の抵
抗負荷がステーション１００への送信データに応じて変
動することとなる。
【００４１】このような時計側コイル２１０の負荷変動
によって、ステーション側コイル１１０のインピーダン
スも変動する。このため、ステーション側コイル２１０
を流れる電流信号Ｓ２の振幅や、正弦波信号Ｓ１に対す
る電流信号Ｓ２の位相角が変動して、これが受信回路１
４２によって復調されて、信号Ｓ３、すなわち、データ
Ｗ２を復調した信号が制御回路１３０に供給される。制
御回路１３０は、この信号Ｓ３に基づく処理、例えば、
表示部１０４に受信したデータを表示させる処理などを
実行する。
【００４２】このように、ステーション１００では、正
弦波信号Ｓ１についてステーション側コイル１１０を介
して送信し、電子時計２００では、ステーション１００
へ送信すべきデータＷ２に応じてスイッチ２４４をスイ
ッチングさせて、時計側コイル２１０の抵抗負荷を変動
させ、ステーション１００側で、電圧／電流の位相角変
化あるいは電流波形の振幅変化で変調された信号Ｓ１を
復調することで、電子時計２００からのデータＷ２を受
信することができる。すなわち、電子時計２００では、
ステーション１００へ送信すべきデータを時計側コイル
２１０に供給するのではなく、データＷ２に応じて時計
側コイル２１０の抵抗負荷を変動させる構成となる。よ
って、電子時計２００からステーション１００へデータ
転送する際に、電子時計の低消費電力化を図ることが可
能となる。
【００４３】くわえて、電子時計２００では、正弦波信
号Ｓ１で誘起された信号Ｗ１をダイオード２４５で整流
し、二次電池２２０で充電するので、充電を行いつつデ
ータ転送が可能となる。したがって、実質的に、二次電
池２２０にほとんど負担をかけずに、データ転送を行う
ことが可能となる。さらに、本実施形態では、データ転
送前に二次電池２２０を一定時間充電した後、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。
【００４４】＜応用例＞なお、上述した実施形態では、
電子機器として、ステーション１００および電子時計２
００について説明したが、本発明はこれらに限られず、
充電や信号の送受信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 Assistant
s：個人向情報端末）などの二次電池を備える電子機器
と、その充電器とに適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、携
帯電子機器やその充電機器などのように、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的な結合によって通信を
行う際に、一方の機器では、そこに配設された第２のコ
イルに、第１の機器へ送信すべき信号に応じて負荷を変
動させるので、第１の機器へ送信すべき信号を第２のコ
イルに直接供給する構成と比べて、消費電流が少なくて
済む。したがって、一方の機器に内蔵された電池に負担
をかけない通信が可能となる。
【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４】 同ステーションおよび同電子時計における通
信回路の構成を示すブロック図である。
【図５】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ同ステーション
および同電子時計の動作を説明するための各部における
信号波形を示す図である。
【図６】 同ステーションにおける受信回路の一例を示
すブロック図である。
【図７】 同受信回路の動作を説明するための波形図で
ある。
【図８】 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ同ステーシ
ョンにおける受信回路の一部を示すブロック図である。
【図９】 本発明の理論的前提を説明するための回路図
である。
【図１０】 二次側の抵抗ｒに対しての一次側の実効抵
抗Ｒおよび実効インダクタンスＬの特性を示す図であ
る。
【符号の説明】
１００……ステーション（第１の機器）、 １１０……ステーション側コイル、 １３０……制御回路、 １４１……発振回路（信号供給手段）、 １４２……受信回路（受信手段）、 ２００……電子時計（第２の機器）、 ２１０……時計側コイル、 ２２０……二次電池（蓄電手段）、 ２４４……スイッチ（負荷変動手段） ２４５……ダイオード（整流手段）、 ２５０……送信回路

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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第１のコイルと第２の
    コイルとの電磁結合あるいは電磁誘導により、通信を行
    う通信方法であって、 前記第１のコイルに第１の信号を供給する過程と、 前記第２の機器から前記第１の機器へ送信すべき第２の
    信号に応じて、前記第２のコイルの負荷を変動させる過
    程と、 前記第１のコイルにおける実効抵抗あるいは実効インダ
    クタンスの少なくとも一方の変動に基づいて前記第２の
    信号を受信する過程とを備えることを特徴とする通信方
    法。
  2. 【請求項２】 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第１のコイルと第２の
    コイルとの電磁結合あるいは電磁誘導により通信を行う
    通信装置であって、 前記第１のコイルに第１の信号を供給する信号供給手段
    と、 前記第２の機器から前記第１の機器へ送信すべき第２の
    信号に応じて、前記第２のコイルの負荷を変動させる負
    荷変動手段と、 前記第１のコイルにおける実効抵抗あるいは実効インダ
    クタンスの少なくとも一方の変動に基づいて、前記第２
    の信号を受信する受信手段とを備えることを特徴とする
    通信装置。
  3. 【請求項３】 前記受信手段は、 電圧／電流の位相角変化あるいは電流の振幅変化の少な
    くとも一方で変調された第１の信号を復調することを特
    徴とする請求項２記載の通信装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の通信装置において、さら
    に、 前記第２のコイルに誘起された信号を整流する整流手段
    と、 前記整流手段により整流された信号を蓄電する蓄電手段
    とを備えることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
  5. 【請求項５】 前記負荷変動手段は、前記第２のコイル
    の両端をスイッチングすることを特徴とする請求項２記
    載の通信装置。
  6. 【請求項６】 前記第１および第２のコイルは、空心型
    であることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
  7. 【請求項７】 前記第２の機器は、携帯型であることを
    特徴とする請求項２記載の通信装置。
  8. 【請求項８】 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第１のコイルと第２の
    コイルとの電磁結合あるいは電磁誘導により通信を行う
    通信装置であって、 前記第１のコイルに第１の信号を供給する信号供給回路
    と、 前記第２の機器から前記第１の機器へ送信すべき第２の
    信号に応じて、前記第２のコイルの負荷を変動させる負
    荷変動回路と、 前記第１のコイルにおける実効抵抗あるいは実効インダ
    クタンスの少なくとも一方の変動に基づいて、前記第２
    の信号を受信する受信回路とを備えることを特徴とする
    通信装置。
  9. 【請求項９】 相手方機器に配設された第２のコイルと
    は、互いに対向する位置に配設されて電磁的に結合可能
    な第１のコイルと、 前記第１のコイルに第１の信号を供給する信号供給手段
    と、 前記第１のコイルにおける実効抵抗あるいは実効インダ
    クタンスの少なくとも一方の変動に基づいて、前記相手
    方機器からの第２の信号を受信する受信手段とを備える
    ことを特徴とする電子機器。
  10. 【請求項１０】 前記受信手段は、 電圧／電流の位相角変化あるいは電流の振幅変化の少な
    くとも一方で変調された第１の信号を復調することを特
    徴とする請求項９記載の電子機器。
  11. 【請求項１１】 相手方機器に配設された第１のコイル
    とは、互いに対向する位置に配設されて電磁的に結合可
    能な第２のコイルと、 前記相手方機器へ送信すべき信号に応じて、前記第２の
    コイルの負荷を変動させる負荷変動手段とを備えること
    を特徴とする電子機器。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の電子機器において、
    さらに、 前記第２のコイルに誘起された信号を整流する整流手段
    と、 前記整流手段により整流された信号を蓄電する蓄電手段
    とを備えることを特徴とする電子機器。
  13. 【請求項１３】 前記負荷変動手段は、前記第２のコイ
    ルの両端をスイッチングすることを特徴とする請求項１
    １記載の電子機器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033136A (ja) * 1999-07-19 2001-02-09 Sharp Corp 冷蔵庫
JP2002055176A (ja) * 2000-05-31 2002-02-20 Ricoh Elemex Corp 電磁誘導充電式携帯時計
JP2008206287A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Seiko Epson Corp 非接触充電式電子機器
JP2008237007A (ja) * 2007-02-20 2008-10-02 Seiko Epson Corp 送電制御装置、送電装置、電子機器及び無接点電力伝送システム
JP2008276632A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Tanizawa Seisakusho Ltd ヘルメット警報設備

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033136A (ja) * 1999-07-19 2001-02-09 Sharp Corp 冷蔵庫
JP2002055176A (ja) * 2000-05-31 2002-02-20 Ricoh Elemex Corp 電磁誘導充電式携帯時計
JP2008206287A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Seiko Epson Corp 非接触充電式電子機器
JP2008237007A (ja) * 2007-02-20 2008-10-02 Seiko Epson Corp 送電制御装置、送電装置、電子機器及び無接点電力伝送システム
JP2008276632A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Tanizawa Seisakusho Ltd ヘルメット警報設備

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