KR101970849B1

KR101970849B1 - 전자 기기 및 전송 시스템

Info

Publication number: KR101970849B1
Application number: KR1020147010991A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 나카노; 신이치 후쿠다; 오사무 고자카이; 겐이치 후지마키
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2019-04-19
Also published as: US20180083670A1; US20140312709A1; US10567040B2; EP2777128A2; JP2016013055A; BR112014010498A2; CN104025415B; WO2013069472A3; EP2777128B1; CN104025415A; TWI470899B; TW201334356A; US9847814B2; WO2013069472A2; JP6044692B2; JP5821544B2; JP2013102594A; KR20140089355A

Abstract

전자 기기는 수신된 신호가 전력 신호 및 데이터 신호 중 어느 하나인지를 상기 수신된 신호에 기초하여 판단하고, 수전 동작(21) 및 데이터 전송 동작(22) 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하도록 구성된 전환 제어부(23)를 포함한다.

Description

전자 기기 및 전송 시스템{ELECTRONIC APPARATUS AND TRANSMISSION SYSTEM}

본 개시물은 자계를 사용하여 전력 전송 및 데이터 전송(급전 및 통신)을 비접촉으로 행하는 전송 시스템, 및 그러한 전송 시스템에 적용되는 전자 기기(급전 대상 기기, 수전 장치)에 관한 것이다.

최근, 휴대 전화기나 휴대 음악 플레이어 등의 CE 기기(소비자 전자 기기)에 비접촉으로 전력 공급(전력 전송)을 행하는 급전 시스템(비접촉 급전 시스템, 무선 충전 시스템)이 주목을 모으고 있다. 따라서, AC 어댑터와 같은 전원 장치의 커넥터를 기기에 꽂지 않고 전자 기기(2차측 기기)를 충전 트레이(1차측 기기) 위에 놓음으로써 충전을 개시할 수 있다. 즉, 전자 기기와 충전 트레이 사이에서의 단자 접속이 불필요하게 된다.

이와 같이 비접촉으로 전력 공급을 행하는 방식은 2종류의 방법으로 크게 구별된다. 첫번째 방법은 잘 알려져 있는 전자기 유도 방식이다. 전자기 유도 방식에서, 송전측(1차측)과 수전측(2차측) 간의 결합도가 매우 높으므로, 고효율의 급전이 가능하다. 두번째 방법은 공진 현상을 적극적으로 사용함으로써 송전측과 수전측이 공유하는 자속이 감소될 수 있는 특징이 있는 자계 공명 방식이라고 불리는 방법이다.

또한, 상기한 비접촉 전력 전송과 유사한 원리를 갖는 통신 방법(데이터 전송 방법)으로서, NFC(근거리 무선 통신)가 있다. 이 NFC는 무선 통신의 국제 규격이며, 전력 절약의 무선 통신 기술이다. 또한, NFC는 일본에서 주로 교통 시설 등에서 사용되고 있는 RFID(무선 주파수 식별, 전파에 의한 개체 식별) 기술에서의 규격의 일례(예를 들어, 사용 주파수=13.56㎒로 한정된 규격)이기도 하다.

(자계를 사용하는) 비접촉 전력 전송 시스템과 비접촉 데이터 전송 시스템 양쪽을 내장한 전송 시스템은, 예를 들어 특허 문헌 1 내지 3에 제안되어 있다.

일본 특허 출원 미심사된 공개 제2011-172299호 일본 특허 출원 미심사된 공개 제2010-284065호 일본 특허 출원 미심사된 공개 제2005-202721호

상기 특허 문헌 1 내지 3의 전송 시스템에서는, 수전용 코일과 데이터 전송용 코일이 단일의 코일로 공용화되어 있다. 그러므로, 코일의 수(종류)가 적게 될 수 있어서, 저비용화나 소형화가 도모되고 있다. 그러나, 2개의 시스템(전력 전송 시스템 및 데이터 전송 시스템) 간의 구성의 상이에 기인한 문제를 해결하고 안전성을 향상시키는 것이 요망된다.

따라서, 자계를 사용하여 전력 전송 및 데이터 전송을 행할 때에 저비용화나 소형화를 도모하면서 안전성을 향상시키는 것이 가능한 전자 기기 및 전송 시스템을 제공하는 것이 요망된다.

전자 기기는, 수신된 신호가 전력 신호 및 데이터 신호 중 어느 하나인지를 상기 수신된 신호에 기초하여 판단하고, 수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하도록 구성된 전환 제어부를 포함한다.

다른 실시 형태에서, 수신된 무선 신호를 주파수에 기초하여 라우팅하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 신호를 급전 장치로부터 자기 인덕턴스를 통해 무선으로 수신하는 단계; 제1 필터를 상기 수신된 신호에 적용하여 제1 주파수 성분을 발생하는 단계; 제2 필터를 상기 수신된 신호에 적용하여 제2 주파수 성분을 발생하는 단계; 상기 제1 주파수 성분의 크기가 제1 전압 임계값을 초과하는 경우에 상기 수신된 신호를 수전 동작부에 라우팅하는 단계; 및 상기 제2 주파수 성분의 크기가 제2 전압 임계값을 초과하는 경우에 상기 수신된 신호를 데이터 전송 동작부에 라우팅하는 단계를 포함한다.

다른 실시 형태에서, 전자 시스템은, 전력 신호 및 데이터 신호를 무선으로 전송하도록 구성된 전송기; 상기 전송기에 무선 통신가능하게 결합되고, 상기 전송기로부터 수신된 신호가 전력 신호 또는 데이터 신호를 상기 수신된 신호의 주파수 성분에 기초하여 판단하고; 수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하기 위한 전환 제어부를 포함하는 전자 기기를 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전자 기기는 상기 전송기 내에 포함된 제2 인덕션 코일에 전자기적으로 결합된 인덕션 코일을 포함한다.

본 개시물의 실시 형태들에 따른 전자 기기 및 전송 시스템에서는, 공용 코일을 사용하여, 자계를 사용한 전력 전송에 의해 전송된 전력이 수취되고, 자계를 사용한 상호 데이터 전송이 행해진다. 즉, 단일의 공용 코일을 사용하여 수전 동작 및 데이터 전송 동작의 양쪽이 행해지기 때문에, 이들 동작이 전용 코일(수전용 코일 및 데이터 전송용 코일)을 사용하여 행해지는 경우와 비교하여, 코일의 수(종류)가 적게 된다. 또한, 공용 코일에 의해 외부(급전 장치)로부터 수취한 신호의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 공용 코일과 수전 동작부 사이의 경로 상의 제1 전환 스위치와, 공용 코일과 데이터 전송 동작부 사이의 경로 상의 제2 전환 스위치 각각의 온/오프(ON/OFF) 상태의 전환 제어가 행해진다. 따라서, 전력 전송 시의 시스템 구성과 데이터 전송 시의 시스템 구성 간의 상이에 기인한 회로(상기 데이터 전송 동작 부 내의 회로 등)의 파손이 방지된다.

본 개시물의 실시 형태들에 따른 전자 기기 및 전송 시스템에서는, 공용 코일을 사용하여, 자계를 사용한 전력 전송에 의해 전송된 전력이 수취되고, 자계를 사용한 상호 데이터 전송이 행해진다. 그러므로, 코일의 수(종류)가 적게 되어 저비용화나 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 공용 코일에 의해 외부(급전 장치)로부터 수취한 신호의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 공용 코일과 수전 동작부 사이의 경로 상의 제1 전환 스위치와, 공용 코일과 데이터 전송 동작부 사이의 경로 상의 제2 전환 스위치 각각의 온/오프 상태의 전환 제어가 행해진다. 따라서, 전력 전송 시의 시스템 구성과 데이터 전송 시의 시스템 구성 간의 상이에 기인한 회로의 파손을 방지하여, 안전성을 높일 수 있다. 결과적으로, 자계를 사용하여 전력 전송 및 데이터 전송을 행할 때에, 저비용화나 소형화를 도모하면서, 안전성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 개시물의 실시 형태에 따른 전송 시스템의 외관 구성예를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 전송 시스템의 상세 구성예를 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시한 데이터 전송부 및 복조부의 상세 구성예를 도시한 회로도.
도 4는 급전 주파수와 데이터 전송 주파수 간의 관계에 대해서 설명하기 위한 모식도.
도 5a 내지 도 5d는 도 2에 도시한 임피던스 정합 회로의 일례를 각각 도시한 회로도.
도 6a 내지 도 6c는 도 2에 도시한 임피던스 정합 회로의 다른 예를 도시한 회로도.
도 7은 도 2에 도시한 전압 검출부의 상세 구성예를 도시한 회로도.
도 8은 비교예 1에 따른 전송 시스템의 구성예를 도시한 블록도.
도 9는 비교예 2에 따른 전송 시스템의 구성예를 도시한 블록도.
도 10은 도 2에 도시한 전환 제어부에 의한 전환 제어 동작의 일례를 도시한 흐름도.

본 개시물의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 이하 상세하게 설명한다. 설명은 이하의 순서로 행한다는 점에 주목한다.

1. 실시 형태(2차측 기기에서 신호의 주파수 성분을 고려하여 전환 스위치를 제어하는 예)

2. 변형예

[실시 형태]

[전송 시스템(4)의 전체 구성]

도 1은 본 개시물의 실시 형태에 따른 전송 시스템(전송 시스템(4))의 외관 구성예를 도시한 것이며, 도 2는 이 전송 시스템(4)의 블록 구성예를 도시한 것이다. 전송 시스템(4)은 자계를 사용하여 (자기 공명이나 전자기 유도 등을 사용하여; 이하 마찬가지) 비접촉 전력 전송 및 비접속 데이터 전송(급전 및 통신)을 행하는 시스템(비접촉 전송 시스템)이다. 전송 시스템(4)은 급전 장치(1)(1차측 기기) 및 급전 대상 기기로서의 하나 이상의 전자 기기(본 예에서는, 2개의 전자 기기(2A 및 2B); 2차측 기기)를 포함한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 전송 시스템(4)에서는, 급전 장치(1)의 급전면(송전면) 상에 전자 기기(2A 및 2B)가 놓임(또는 근접함)으로써, 급전 장치(1)는 자계를 사용하여 전자 기기(2A 및 2B)에 전력을 전송한다. 이 경우에, 복수의 전자 기기(2A 및 2B)에 동시 또는 시분할적(순차적)으로 전력 전송을 행하는 경우를 고려하여, 급전 장치(1)는 급전면의 면적이 급전 대상의 전자 기기(2A 및 2B)의 크기보다도 큰 매트(mat) 형상(트레이 형상)을 갖고 있다. 또한, 전송 시스템(4)에서는, 급전 장치(1)와 전자 기기(2A 및 2B)가 서로 근접하면, 급전 장치(1)와 전자 기기(2A 및 2B) 사이에서 자계를 사용한 상호 데이터 전송(쌍방향의 무선 통신)이 이루어진다.

(급전 장치(1))

상기한 바와 같이, 급전 장치(1)는 자계를 사용하여, 전자 기기(2A 및 2B)에 전력을 전송하고 전자 기기(2A 및 2B)와 상호 데이터 전송을 행하는 기기(충전 트레이)이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 급전 장치(1)는 송전 동작부(11), 데이터 전송 동작부(12), 및 공용 코일 L1을 포함하다. 공용 코일 L1은 송전용 코일(1차측 코일)과 데이터 전송용 코일로서 공용되는 코일이라는 점에 주목한다.

송전 동작부(11)는 공용 코일 L1을 사용하여, 전자 기기(2A 및 2B)에 자계를 사용하여 전력을 전송한다. 구체적으로는, 송전 동작부(11)는 급전면으로부터 전자 기기(2A 및 2B)를 향해서 자계(자속)를 방사하는 송전 동작을 행한다.

데이터 전송 동작부(12)는 공용 코일 L1을 사용하여, 전자 기기(2A 및 2B)(상세하게는, 후술하는 데이터 전송 동작부(22))와, 자계를 사용한 상호 데이터 전송을 행한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 데이터 전송부(12)는 신호 공급원(120), 송신 증폭기(121), 검출 회로(122), 저항 소자 R1, 및 용량 소자 C1를 포함한다. 신호 공급원(120)은 송신 증폭기(121)에 데이터 전송을 하기 위한 소정의 신호를 공급한다. 검출 회로(122)는 데이터 전송 시에 상대측(여기서는, 후술하는 데이터 전송 동작부(22))로부터의 신호의 유무를 검출하는 회로이다. 저항 소자 R1의 제1 단부는 송신 증폭기(121)의 제1 출력 단자에 접속되고, 저항 소자 R1의 제2 단부는 검출 회로(122)의 출력 단자, 용량 소자 C1의 제1 단부, 및 공용 코일 L1의 제1 단부측에 각각 접속되어 있다. 용량 소자 C1의 제2 단부는 송신 증폭기(121)의 제2 출력 단자 및 공용 코일 L1의 제2 단부측에 접속되어 있다.

(전자 기기(2A 및 2B))

전자 기기(2A 및 2B)는 텔레비전 수상기로 대표되는 거치형 전자 기기나, 휴대 전화나 디지털 카메라로 대표되는 충전지(배터리)를 포함하는 휴대형의 전자 기기 등이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 전자 기기(2A 및 2B)는 각각 공용 코일 L2, 전환 스위치 SW1(제1 전환 스위치), 전환 스위치 SW2(제2 전환 스위치), 수전 동작부(21), 데이터 전송 동작부(22), 및 전환 제어부(23)를 포함한다.

공용 코일 L2은 수전용 코일(2차측 코일)과 데이터 전송용 코일로서 공용인코일이다. 즉, 도 2 내의 화살표 P1 및 D1로 도시한 바와 같이, 공용 코일 L2은 급전 장치(1) 내의 공용 코일 L1로부터 전송된 전력을 수취하고, 공용 코일 L1과 상호 데이터 전송을 행한다.

수전 동작부(21)는, 상기한 공용 코일 L2을 사용하여, 자계를 사용한 전력 전송에 의해 전송된 전력을 수취하는 수전 동작을 행하고, 임피던스 정합 회로(211), 충전부(212), 및 배터리(213)를 포함한다. 임피던스 정합 회로(211)는 전력 전송을 행할 때 임피던스 정합(impedance matching)을 행하여 전력 전송 시의 효율(전송 효율)을 향상시키는 회로이다. 충전부(212)는 공용 코일 L2이 수취한 전력에 기초하여, 배터리(213)에 대하여 충전을 행한다. 배터리(213)는 충전부(212)에 의한 충전에 따라서 전력을 저장하고, 리튬 이온 전지 등의 충전지(2차 전지)를 사용하여 구성되어 있다. 임피던스 정합 회로(211)의 상세 구성예에 대해서는 후술한다(도 5a 내지 도 5d 및 도 6a 내지 6c)는 점에 주목한다.

데이터 전송 동작부(22)는 공용 코일 L2을 사용하여, 급전 장치(1) 내의 데이터 전송 동작부(12)와, 자계를 사용한 상호 데이터 전송을 행하고, 임피던스 정합 회로(221) 및 복조부(222)를 포함한다. 임피던스 정합 회로(221)는 상기한 임피던스 정합 회로(211)와 마찬가지로, 전력 전송을 행할 때 임피던스 정합을 행하는 회로이다. 임피던스 정합 회로(221)의 상세 구성예에 대해서도 후술한다(도 5a 내지 도 5d 및 도 6a 내지 6c). 복조부(222)는 데이터 전송 시에 복조 동작을 행하고, 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 용량 소자 C2, 저항 소자 R21 및 R22, 트랜지스터 Tr2, 및 신호 공급원(222A)을 포함한다. 복조부(222)에서는, 용량 소자 C2 및 저항 소자 R21 및 R22의 각 제1 단부가 공용 코일 L2의 제1 단부에 접속되고, 용량 소자 C2 및 저항 소자 R21의 각 제2 단부와 트랜지스터 Tr2의 소스가 공용 코일 L2의 제2 단부에 접속되어 접지되어 있다. 저항 소자 R22의 제2 단부는 트랜지스터 Tr2의 드레인에 접속되고, 트랜지스터 Tr2의 게이트에는 신호 공급원(222A)으로부터 복조 동작을 위한 소정의 신호가 공급된다.

전환 스위치 SW1는 공용 코일 L2과 수전 동작부(21) 사이의 경로(접속 라인 Lc1) 상에 배치되어 있다. 전환 스위치 SW1의 온/오프 상태가 전환되는 것에 의해, 공용 코일 L2과 수전 동작부(21) 사이의 접속 상태가 전환되게 된다. 전환 스위치 SW2는 공용 코일 L2과 데이터 전송 동작부(22) 사이의 경로(접속 라인 Lc2) 상에 배치되어 있다. 전환 스위치 SW2의 온/오프 상태가 전환되는 것에 의해, 공용 코일 L2과 데이터 전송 동작부(22) 사이의 접속 상태가 전환되게 된다. 또한, 전환 스위치 SW1 및 SW2는 각각, 트랜지스터나 MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터) 등을 사용하여 구성되어 있다.

전환 제어부(23)는 접속 라인 Lc3의 제1 단부측에 배치되어 있다. 접속 라인 Lc3의 제2 단부측은 공용 코일 L2에 접속된다. 전환 제어부(23)는 제어 신호 CTL1 및 CTL2를 사용하여 상기한 전환 스위치 SW1 및 SW2 각각의 온/오프 상태의 전환 제어를 행한다. 본 실시 형태에서는, 전환 제어부(23)는 공용 코일 L2에 의해 외부 (이 경우에는, 급전 장치(1))로부터 수취한 신호(캐리어) S2의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 전환 스위치 SW1 및 SW2의 전환 제어를 행한다. 구체적으로는, 전환 제어부(23)는, 신호 S2에서의 전력 전송용의 주파수 성분 및 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 신호 레벨(전압 등)의 크기에 기초하여 그러한 전환 제어를 행한다. 전환 제어부(23)에 의한 전환 제어 동작의 상세에 대해서는 후술한다(도 10)는 점에 주목한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 전환 제어부(23)는 임피던스 정합 회로(231), 2개의 BPF(대역 통과 필터)(232A 및 232B), 3개의 전압 검출부(233, 233A, 233B), 및 제어부(234)를 포함한다.

임피던스 정합 회로(231)는 상기한 임피던스 정합 회로(211 및 221)와 마찬가지로, 전력 전송을 행할 때 임피던스 정합을 행하는 회로이다. 임피던스 정합 회로(231)의 상세 구성예에 대해서도 후술한다(도 5a 내지 도 5d 및 도 6a 내지 6c)는 점에 주목한다.

BPF(232A)(제1 필터)는 상기한 신호 S2로부터 전력 전송용의 주파수 성분(급전 주파수 f1의 성분)을 추출하고, 이 추출된 성분을 신호 S21로서 출력하는 필터이다. 한편, BPF(232B)(제2 필터)는 신호 S2로부터 데이터 전송용의 주파수 성분(데이터 전송 주파수 f2의 성분)을 추출하고, 이 추출된 성분을 신호 S22로서 출력하는 필터이다.

도 4의 (A) 및 (B)에 도시한 바와 같이, 급전 주파수 f1와 데이터 전송 주파수 f2 사이의 관계는 이하와 같이 되어 있다. 급전 주파수 f1와 데이터 전송 주파수 f2는 서로 상이하고(f1≠f2), 도 4의 (A)에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 급전 주파수 f1가 데이터 전송 주파수 f2보다도 낮다(f1<f2). 혹은, 도 4의 (B)에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 급전 주파수 f1가 데이터 전송 주파수 f2보다도 높다(f2<f1). 이들 중에서는, 상세한 것은 후술하지만, 고주파 영역에서의 효율(급전 효율 등)의 저하 정도 등을 고려하면, 도 4의 (B)의 경우(f2<f1)보다도 도 4의 (A)의 경우(f1<f2)의 쪽이 바람직하다고 말할 수 있다. 또한, 도 4의 (A)의 경우(f1<f2)에, 급전 주파수 f1는, 예를 들어 120㎑ 부근이나 6.78㎒ 부근의 주파수이며, 데이터 전송 주파수 f2는, 예를 들어 13.56㎒이다.

전압 검출부(233)(제1 검출부)는 신호 S2 전체(모든 주파수 성분을 포함)의 신호 레벨(여기서는 전압)을 검출하여 검출 결과 신호 J(S2)을 출력한다. 한편, 전압 검출부(233A)(제2 검출부)는 BPF(232A)에 의해 추출된 신호 S21(신호 S2에서의 급전 주파수 f1의 성분)의 신호 레벨(여기서는 전압)을 검출하여 검출 결과 신호 J(S21)을 출력한다. 또한, 전압 검출부(233B)(제3 검출부)는 BPF(232B)에 의해 추출된 신호 S22(신호S2에서의 데이터 전송 주파수 f2의 성분)의 신호 레벨(여기서는 전압)을 검출하여 검출 결과 신호 J(S22)을 출력한다. 전압 검출부(233, 233A, 및 233B)의 상세 구성예에 대해서는 후술한다(도 7)는 점에 주목한다.

제어부(234)는 각각 전압 검출부(233, 233A, 및 233B)에 의한 검출 결과로서의 검출 결과 신호 J(S2), J(S21), 및 J(S22)에 기초하여, 제어 신호 CTL1 및 CTL2를 생성하여 출력함으로써, 전술한 전환 스위치 SW1 및 SW2 각각의 전환 제어를 행한다. 이러한 제어부(234)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터를 사용하여 구성되어 있다.

[임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)의 상세 구성예]

도 5a 내지 도 5d 및 도 6a 내지 도 6c은 각각 전술한 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)의 상세 구성예를 도시한 회로도이다.

도 5a에 도시한 예에서는, 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)에서, 용량 소자 C3s가 공용 코일 L2과 직렬 접속되어 있다. 도 5b에 도시한 예에서는, 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)에서, 용량 소자 C3p가 공용 코일 L2과 병렬 접속되어 있다. 도 5c 및 도 5d에 도시한 예에서는 각각, 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)에서, 용량 소자 C3s가 공용 코일 L2과 직렬 접속되고, 용량 소자 C3p가 공용 코일 L2과 병렬 접속되어 있다.

한편, 도 6a 내지 도 6c에 도시한 예에서는, 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231) 내에 용량 소자 C3s 또는 C3p의 접속 상태를 전환하기 위한 트랜지스터 Tr3s 및 Tr3p가 설치되어 있다. 구체적으로는, 도 6a에 도시한 예에서는, 도 5c에 도시한 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)에서, 용량 소자 C3p의 접속 상태를 전환하기 위한 트랜지스터 Tr3p가 용량 소자 C3p와 직렬 접속되어 있다. 도 6b에 도시한 예에서는, 용량 소자 C3s1 및 C3s2가 각각 공용 코일 L2과 직렬 접속되고, 용량 소자 C3p가 공용 코일 L2과 병렬 접속되고, 용량 소자 C3s1 및 C3s2는 서로 병렬 접속되어 있다. 그리고, 용량 소자 C3s2의 접속 상태를 전환하기 위한 트랜지스터 Tr3s가 용량 소자 C3s2와 직렬 접속되어 있다. 도 6c에 도시한 예에서는, 도 5c에 도시한 임피던스 정합 회로(211, 221, 및 231)에서, 용량 소자 C3p의 접속 상태를 전환하기 위한 트랜지스터 Tr3p가 용량 소자 C3p와 직렬 접속되어 있다. 또한, 용량 소자 C3s의 접속 상태를 전환하기 위한 트랜지스터 Tr3s가 용량 소자 C3s와 병렬 접속되어 있다. 이러한 트랜지스터 Tr3s 및 Tr3p가 설치되는 것에 의해, 트랜지스터 Tr3s 및 Tr3p의 온/오프 상태에 따라 용량 소자 C3s 또는 C3p의 접속 상태가 전환되어, 임피던스 정합의 조정이 가능하게 된다.

[전압 검출부(233, 233A, 및 233B)의 상세 구성예]

도 7은 전술한 전압 검출부(233, 233A, 및 233B)의 상세 구성예를 도시한 회로도이다. 이 예에서는, 전압 검출부(233, 233A, 및 233B)는 각각 정류 회로(51), 임계값 전압 출력부(52), 비교기(53), 및 2개의 저항 소자 R51 및 R52를 포함한다.

정류 회로(51)는 공용 코일 L2로부터 임피던스 정합 회로(231)를 통하여 입력된 신호 S2(교류 신호)를 정류하여, 교류(AC) 전압으로부터 직류(DC) 전압으로 변환된 신호를 출력하는 회로이다.

임계값 전압 출력부(52)는 후술하는 4개의 임계값 전압 Vth11, Vth12, Vth 21, 및 Vth22 중 하나를 비교기(53)의 부(-)측의 입력 단자에 출력한다. 임계값 전압 출력부(52)는 소정의 전원 회로 등을 포함한다.

저항 소자 R51 및 R52 각각은 정류 회로(51)로부터 출력되는 직류 전압을 분압하는 저항 소자이다. 저항 소자 R51의 제1 단부는 정류 회로(51)의 출력 단자에 접속되고, 저항 소자 R51의 제2 단부는 저항 소자 R52의 제1 단부와 비교기(53)의 정(+)측의 입력 단자에 접속되어 있다. 저항 소자 R52의 제2 단부는 접지되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 비교기(53)의 정측의 입력 단자에는 신호 S2, S21, 및 S22의 검출 전압으로서의 검출 전압 V(S2), V(S21), 및 V(S22)이 공급된다.

비교기(53)는 정측의 입력 단자에 공급되는 검출 전압 V(S2), V(S21), 및 V(S22) 중 하나의 크기와 부측의 입력 단자에 공급되는 임계값 전압 Vth11, Vth12, Vth21, 및 Vth22 중 하나의 크기를 비교하는 회로이다. 따라서, 비교기(53)의 출력 단자로부터 비교 결과로서의 전술한 검출 결과 신호 J(S2), J(S21), 및 J(S22)(예를 들어, 비교 결과에 따른 "L(low)" 또는 "H(Hi)"의 2진 신호)가 출력된다. 검출 전압 V(S2), V(S21), 및 V(S22)과 임계값 전압 Vth11, Vth12, Vth21, 및 Vth22 간의 비교 동작의 상세에 대해서는 후술한다(도 10)는 점에 주목한다.

또한, 전압 검출부(233, 233A, 및 233B)의 구성은 도 7에 도시한 구성으로 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 입력된 신호 S2(아날로그 신호)를 A/D 컨버터(아날로그/디지털 변환기)에 의해 디지털 신호로 변환한 후, 소정의 디지털 처리를 행하는 회로 구성이 이용가능하다.

[전송 시스템(4)의 작용 및 효과]

(1. 전체 동작의 개요)

전송 시스템(4)에서는, 급전 장치(1)의 송전 동작부(11)가 공용 코일 L1에 전력을 전송하기 위한 소정의 고주파 전력(교류 신호)을 공급한다. 결과적으로, 공용 코일 L1에서 자계(자속)가 발생한다. 이때, 급전 장치(1)의 상면(급전면)에 급전 대상 기기(충전 대상 기기)로서의 전자 기기(2A 및 2B)가 놓일(또는 근접할) 때, 급전 장치(1) 내의 공용 코일 L1과 전자 기기(2A 및 2B) 내의 공용 코일 L2이 급전면 부근에서 서로 근접한다.

이와 같이, 자계(자속)를 발생하고 있는 공용 코일 L1에 근접해서 공용 코일 L2이 배치되면, 공용 코일 L1로부터 발생되는 자속의 유도에 의해 공용 코일 L2에 기전력이 발생한다. 환언하면, 전자기 유도 또는 자기 공명에 의해 코일 L1 및 코일 L2의 각각에 쇄교(interlinkage) 자계가 발생한다. 결과적으로, 공용 코일 L1측(1차측, 급전 장치(1)측)으로부터 공용 코일 L2측(2차측, 전자 기기(2A 및 2B)측)에 전력이 전송(급전)된다(도 2 내에 도시한 전력 P1 참조). 이때, 급전 장치(1)측에서는, 예를 들어, 공용 코일 L1과 (도시하지 않은) 용량 소자를 사용한 LC 공진 동작이 행해지고, 전자 기기(2A 및 2B)측에서는, 공용 코일 L2과 (도시하지 않은) 용량 소자를 사용한 LC 공진 동작이 행해진다.

그러면, 전자 기기(2A 및 2B)에서는, 공용 코일 L2에 의해 수취한 전력(교류 전력)에 기초하여, 수전 동작부(21)에서 이하의 충전 동작이 행해진다. 충전부(212)에서, 예를 들어, 교류 전력이 소정의 직류 전력으로 변환된 후에 배터리(213))가 충전된다. 이와 같이 하여, 전자 기기(2A 및 2B)에서, 공용 코일 L2에 의해 수취한 전력에 기초하는 충전 동작이 행해진다.

즉, 본 실시 형태에서는, 전자 기기(2A 및 2B)의 충전을 위해 AC 어댑터 등에의 단자 접속이 불필요하고, 급전 장치(1)의 급전면 위에 전자 기기(2A 및 2B)를 놓는(근접시키는) 것만으로 용이하게 충전을 개시시킬 수 있다(비접촉 급전이 이루어진다). 이것은 유저의 부담 경감을 이루게 한다.

또한, 이 급전 시스템(4)에서는, 도 2 내의 화살표 D1로 도시한 바와 같이, 1차측 기기(급전 장치(1)) 내의 데이터 전송 동작부(12)와 2차측 기기(전자 기기(2A 및 2B)) 내의 데이터 전송 동작부(22) 사이에서, 자계를 사용하여, 비접촉의 상호 데이터 전송이 행해진다. 구체적으로는, 급전 장치(1) 내의 공용 코일 L1과 전자 기기(2A 및 2B)내의 공용 코일 L2이 서로 근접하면, 자계를 사용한 상호 데이터 전송이 이루어진다. 따라서, 급전 장치(1)와 전자 기기(2A 및 2B) 사이에서 데이터 전송용의 배선 등을 접속시키지 않고도, 급전 장치(1)와 전자 기기(2A 및 2B)를 근접시키는 것만으로, 데이터 전송을 행할 수 있다. 즉, 이 점에서도 유저에게의 부담 경감이 도모된다.

(2. 전환 스위치 SW1 및 SW2의 전환 제어 동작)

이어서, 본 실시 형태의 특징적 부분의 하나인 전환 제어부(23)에 의한 전환 스위치 SW1 및 SW2의 제어 동작(전환 제어 동작)에 대해서 비교예(비교예 1 및 2)와 비교하면서 상세하게 설명한다.

(비교예 1)

도 8은 비교예 1에 따른 전송 시스템(전송 시스템(104))의 블록 구성을 도시한 것이다. 비교예 1의 전송 시스템(104)은 급전 장치(1) 및 2개의 전자 기기(102A 및 102B)를 포함한다.

전자 기기(102A 및 102B)는 각각 수전 동작부(21), 데이터 전송 동작부(22), 수전용 코일 L21, 및 데이터 전송용 코일 L22을 포함한다. 즉, 본 실시 형태의 전자 기기(2A 및 2B)에서의 공용 코일 L2과는 상이하게, 수전용 코일 L21과 데이터 전송용 코일 L22은 별개로 설치되어 있다.

수전용 코일 L21과 데이터 전송용 코일 L22이 별개로 설치되어 있는 것은 이하의 이유로 기인하고 있다. 2개의 비접촉 전송 시스템(전력 전송 시스템 및 데이터 전송 시스템)에서는 기본적으로는 동일한 원리(자계를 사용하여)에 따라 전송이 이루어진다. 그러나, 시스템들간에는 이하의 2개의 크게 상이한 점이 존재한다.

첫번째는, 인가되는 전력(전압)이 시스템간에서 크게 상이하다. 구체적으로는, 비접촉 데이터 전송 시스템(NFC)에서는, 수전 전력은 IC(집적 회로)를 구동하는데 필요한 전력(약 수mW 내지 약 수십mW)인 것에 반해, 비접촉 전력 전송 시스템에서는, 수전 전력은 약 수W 정도이다. 그러므로, 시스템 내의 IC의 내압도 크게 상이하고, 전력 전송 시스템에 인가되는 전압과 동등한 전압이 데이터 전송 시스템에 인가된 경우, 과전압에 의한 회로의 파손을 초래할 우려가 있다.

두번째는, 도 4의 (A) 및 (B)를 참조하여 전술한 바와 같이, 적용되는 주파수가 시스템간에서 크게 상이하다(급전 주파수 f1와 데이터 전송 주파수 f2가 서로 상이하다). 구체적으로는, 비접촉 데이터 전송 시스템(NFC)에서는, 국제 규격에 의해 데이터 전송 주파수 f2=13.56㎒의 캐리어를 사용하는 것이 규정되어 있다. 한편, 비접촉 전력 전송 시스템에서는, 급전 시의 전력이 크기 때문에, 법규나 효율 등의 관점에서 주파수가 선택된다. 예를 들어, 비접촉 전력 전송 시스템에서는, 주파수(급전 주파수 f1)가 높으면, 회로에서의 손실이 증가하고 효율(급전 효율 등)의 저하의 정도가 크게 될 우려가 있다. 그러므로, 현 상황에서는, 규격 단체에 의해 급전 주파수 f1로서는, 120㎑ 부근이나 6.78㎒ 부근의 주파수가 지원된다.

전력 전송 시스템과 데이터 전송 시스템 사이의 시스템 구성의 상이에 기인하여, 비교예 1의 전송 시스템(104)에서는, 상기한 바와 같이 수전용 코일 L21과 데이터 전송용 코일 L22이 별개로 설치되어 있다. 그러나, 이들 코일이 개별로 설치되어 있으면, 그 제조 비용이나 실장 면적이 크게 제한된다. 즉, 비교예 1에서는, 저비용화나 소형화를 도모하는 것이 곤란하다.

(비교예 2)

한편, 도 9에 도시한 비교예 2에 따른 전송 시스템(전송 시스템(204))은 급전 장치(1), 및 공용 코일 L2을 각각 포함하는 2개의 전자 기기(202A 및 202B)를 포함한다. 즉, 비교예 2에서는, 수전용 코일과 데이터 전송용 코일로서 공용인 공용 코일 L2을 채용함으로써, 상기 비교예 1와 비교해서 코일의 수(종류)가 적게 되어서, 저비용화나 소형화가 도모되고 있다.

전자 기기(202A 및 202B)는 각각 수전 동작부(21), 데이터 전송 동작부(22), 공용 코일 L2, 전환 스위치 SW1 및 SW2, 및 전환 제어부(203)를 포함한다. 즉, 전자 기기(202A 및 202B)는 각각 전환 제어부(23) 대신에, 본 실시 형태의 전자 기기(2A 및 2B)에 전환 제어부(203)를 설치함으로써 구성된다.

전환 제어부(203)는 임피던스 정합 회로(231), 전압 검출부(233), 및 제어부(234)를 포함한다. 즉, 전환 제어부(203)는 전환 제어부(23)로부터 BPF(232A 및 232B) 및 전압 검출부(233, 233A, 및 233B)를 제거함(설치하지 않음)으로써 구성된다. 따라서, 전환 제어부(203)는 전압 검출부(233)에 의한 검출 결과 신호 J(S2)(신호 S2 전체의 검출 결과)에 기초하여, 제어 신호 CTL1 및 CTL2를 생성하여 출력함으로써, 전환 스위치 SW1 및 SW2의 전환 제어를 행한다.

그런데, 비교예 2의 전송 시스템(204)은 이하의 문제를 갖고 있다. 신호 S2 전체의 검출 결과만을 사용하여 전환 제어 동작을 행한다. 그러므로, 예를 들어, 높은 신호 레벨(전압)을 갖는 신호 S2가 돌연 인가된 경우에, 데이터 전송 동작부(22) 내의 회로가 여전히 유효 상태(전환 스위치 SW2가 온 상태)로 되어 있을 가능성이 있다. 따라서, 데이터 전송 동작부(22)가 유효 상태일 때에, 급전 장치(1)측에서 데이터 전송 모드로부터 전력 전송 모드로 모드가 전환되는 경우에, 데이터 전송 동작부(22) 내의 회로가 과전압에 의해 파손할 우려가 발생한다.

이러한 과전압에 의한 회로 파손을 방지하는 방법으로서, 급전 장치(1)와 전자 기기(202A 및 202B) 간의 위치 관계에 따라서(를 추종함으로써) 전압이 변화되도록 전자 기기(202A 및 202B) 내에 부하 저항을 설치함으로써 전압을 내리는(과전압의 인가를 방지하는) 방법이 고려된다. 그러나, 이 방법을 채용한다고 해도, 예상외로 높은 전압이 돌연 인가되는 경우에는 대응할 수 없고, 그러한 경우에는 전압이 추종하기 전에 회로가 파손하는 것으로 생각된다.

이와 같이 하여, 비교예 1 및 2에서는, 자계를 사용하여 전력 전송 및 데이터 전송을 행할 때에 저비용화나 소형화를 도모하면서 안전성을 향상시키는 것이 곤란하다.

(본 실시 형태)

이에 반해, 본 실시 형태의 전자 기기(2A 및 2B)에서는, 전환 제어부(23)가 이하와 같이 해서 전환 스위치 SW1 및 SW2의 제어 동작(전환 제어 동작)을 행한다. 전환 제어부(23)는 공용 코일 L2에 의해 외부(급전 장치(1))로부터 수취한 신호 S2의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 그러한 전환 제어를 행한다. 즉, 상기 비교예 2과 같이 신호 S2 전체의 검출 결과만을 사용하여 전환 제어 동작을 행하는 것이 아니고, 신호 S2의 주파수 성분도 고려해서 전환 제어 동작을 행한다.

보다 구체적으로는, 전환 제어부(23)는 신호 S2에서의 전력 전송용의 주파수 성분 및 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 신호 레벨의 크기에 기초하여 전환 제어를 행한다. 또한, 그 때에는, 전환 제어부(23)는, 후술하는 바와 같이, 전력 전송용의 주파수 성분 및 데이터 전송용의 주파수 성분(신호 S2에서의 급전 주파수 f1 및 데이터 전송 주파수 f2의 각 성분) 각각의 신호 레벨과 소정의 임계값 전압 Vth21 및 Vth22(캐리어 임계값)의 비교 결과를 사용하여 그러한 전환 제어를 행한다.

본 실시 형태에서는, 이러한 전환 제어 동작에 의해, 비교예 2와는 상이하게, 전력 전송 시의 시스템 구성과 데이터 전송 시의 시스템 구성 간의 상이에 기인한 회로(예를 들어, 데이터 전송 동작부(22) 내의 회로)의 파손이 방지된다.

도 10은 본 실시 형태의 전환 제어부(23)에 의한 전환 제어 동작의 일례를 도시한 흐름도이다.

이 예에서는, 우선, 전환 제어부(23) 내의 전압 검출부(233)가 신호 S2 전체의 신호 레벨로서의 검출 전압 V(S2)을 검출한다(스텝 S101). 계속해서, 전압 검출부(233)는 검출 전압 V(S2)이 소정의 임계값 전압 Vth11(제1 전체 임계값)보다도 큰 지(V(S2)>Vth11)를 판단하거나, 또는 전압 검출부(233)는 전압값들의 크기를 비교한다(스텝 S102).

여기서, 검출 전압 V(S2)이 임계값 전압 Vth11보다도 큰 경우(V(S2)>Vth11)에는(스텝 S102: "예"), 제어부(234)는 검출 결과를 표시하는 검출 결과 신호 J(S2)에 기초하여, 소정의 에러 처리를 행한다(스텝 S103). 구체적으로, 이 경우에, 제어부(234)는 전력 전송 및 데이터 전송의 어느 것도 행할 수 없는 고전압이 인가되어 있다고 판단하여, 이하 설명하는 전환 제어를 행하지 않고 최초의 처리(스텝 S101)로 복귀되도록 처리를 제어한다. 한편, 검출 전압 V(S2)이 임계값 전압 Vth11 이하인 경우(V(S2)≤Vth11)에는(스텝 S102: "아니오"), 전압 검출부(233A 및 233B)가 각각 신호 S2의 주파수 성분의 신호 레벨을 검출한다(스텝 S104). 구체적으로는, 전압 검출부(233A)는 신호 S2에서의 급전 주파수 f1의 성분(신호 S21)의 신호 레벨로서 검출 전압 V(S21)을 검출한다. 또한, 전압 검출부(233B)는 신호 S2에서의 데이터 전송 주파수 f2의 성분(신호 S22)의 신호 레벨로서 검출 전압 V(S22)을 검출한다. 그리고, 전압 검출부(233A)는 검출 전압 V(S21)이 소정의 임계값 전압 Vth21(제1 캐리어 임계값) 이상인지(V(S21)≥Vth21)를 판단하거나, 또는 전압 검출부(233A)는 전압값들의 크기를 비교한다(스텝 S105).

이렇게, 신호 S2 전체의 신호 레벨이 임계값 전압 Vth11 이하인 경우(스텝 S102: "아니오")에만, 전환 제어부(23)는 검출 전압 V(S21)과 임계값 전압 Vth21 간의 비교(스텝 S105) 및 이하 설명하는 전환 스위치 SW1 및 SW2의 전환 제어를 행한다. 따라서, 돌연한 고전압 인가에 의한 수전 동작부(21) 및 데이터 전송부(22) 내의 회로 등의 파손이 방지된다.

이때, 검출 전압 V(S21)이 임계값 전압 Vth21 이상인 경우(V(S21)≥Vth21)에는(스텝 S105: "예"), 제어부(234)는 판단 결과를 표시하는 검출 결과 신호 J(S21)에 기초하여, 전환 스위치 SW1가 온 상태로 되도록 제어 신호 CTL1를 출력한다. 따라서, 전환 스위치 SW1가 온 상태로 되는 기간, 즉, 수전 동작부(21)의 동작이 유효 상태로 되는 전력 전송 모드(급전 모드)로 변경된다(스텝 S106). 그 후에, 처리는 최초의 처리(스텝 S101)로 복귀된다.

한편, 검출 전압 V(S21)이 임계값 전압 Vth21보다 작은 경우(V(S21)<Vth21)에는(스텝 S105: "아니오"), 제어부(234)는 전환 스위치 SW1가 오프 상태로 되도록 제어 신호 CTL1를 출력한다(스텝 S107). 그리고, 전압 검출부(233B)는 검출 전압 V(S22)이 소정의 임계값 전압 Vth22(제2 캐리어 임계값) 이상인지(V(S22)≥Vth22)를 판단하거나, 또는 전압 검출부(233B)는 전압값들의 크기를 비교한다(스텝 S108).

이때, 검출 전압 V(S22)이 임계값 전압 Vth22 이상인 경우(V(S22)≥Vth22)에는(스텝 S108: "예"), 전압 검출부(233)는 이하의 전압값들의 크기의 비교를 행한다. 구체적으로, 전압 검출부(233)는 검출 전압 V(S2)이 소정의 임계값 전압 Vth12(제2 전체 임계값)보다 큰지(V(S2)>Vth12)를 판단한다(스텝 S109). 임계값 전압 Vth12은 전술한 임계값 전압 Vth11보다 값이 작은 것, 환언하면, 임계값 전압 Vth11은 임계값 전압 Vth12보다 값이 큰 것(Vth12<Vth11)이라는 점에 주목한다. 한편, 검출 전압 V(S22)이 임계값 전압 Vth22보다 작은 경우(V(S22)<Vth22)에는(스텝 S108: "아니오"), 제어부(234)는 판단 결과를 표시하는 검출 결과 신호 J(S22)에 기초하여, 전환 스위치 SW2가 오프 상태로 되도록 제어 신호 CTL2를 출력한다(스텝 S110).

이때, 검출 전압 V(S2)이 임계값 전압 Vth12보다 큰 경우(V(S2)>Vth12)에는(스텝 S109: "예"), 제어부(234)는 판단 결과를 표시하는 검출 결과 신호 J(S2)에 기초하여, 전환 스위치 SW2가 오프 상태로 되도록 제어 신호 CTL2를 출력한다(스텝 S110). 한편, 검출 전압 V(S2)이 임계값 전압 Vth12 이하인 경우(V(S2)≤Vth12)에는(스텝 S109: "아니오"), 제어부(234)는 전환 스위치 SW2가 온 상태로 되도록 제어 신호 CTL2를 출력한다. 결과적으로, 전환 스위치 SW2가 온 상태로 되는 기간, 즉, 데이터 전송 동작부(22)의 동작이 유효 상태로 되는 데이터 전송 모드(통신 모드)로 변경된다(스텝 S111). 그 후에, 처리는 최초의 처리(스텝 S101)로 복귀된다.

이렇게, 검출 전압 V(S22)이 임계값 전압 Vth22 이상인 경우(스텝 S108: "예")에, 검출 전압 V(S2)이 임계값 전압 Vth12 이하인 경우(스텝 S109: "아니오")에만, 전환 제어부(23)는 전환 스위치 SW2가 온 상태로 되도록 제어한다. 따라서, 전력 전송 시의 시스템 구성(수전 동작부(21)의 구성)과 데이터 전송 시의 시스템 구성(데이터 전송 동작부(22)의 구성) 간의 상이에 기인한 회로(데이터 전송 동작부(22) 내의 회로 등)의 파손이 방지된다.

계속해서, 스텝 S110 이후, 전환 제어부(23)에 의한 전체의 제어 처리(전환 제어 동작)를 종료시켜야 할 것인지가 판단된다(스텝 S112). 다음에, 제어 처리를 종료시키지 않는 것으로 판단된 경우에는(스텝 S112: "아니오"), 최초의 처리(스텝 S101)로 복귀되고, 종료시키는 것으로 판단된 경우에는(스텝 S112: "예"), 도 10에 도시한 전체의 제어 처리가 종료된다.

이와 같이 하여, 본 실시 형태에서는, 공용 코일 L2을 사용하여, 자계를 사용한 전력 전송에 의해 전송된 전력이 수취되고, 자계를 사용한 상호 데이터 전송이 행해진다. 즉, 단일의 공용 코일 L2을 사용하여 수전 동작 및 데이터 전송 동작의 양쪽이 행해지기 때문에, 상술한 비교예 1과 같이, 이들 동작이 전용 코일(수전용 코일 L21 및 데이터 전송용 코일 L22)을 사용하여 행해지는 경우와 비교하여, 코일의 수(종류)가 적게 된다.

또한, 공용 코일 L2에 의해 외부(급전 장치(1))로부터 수취한 신호 S2의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 공용 코일 L2과 수전 동작부(21) 사이의 경로 상의 전환 스위치 SW1 및 공용 코일 L2과 데이터 전송 동작부(22) 사이의 경로 상의 전환 스위치 SW2 각각의 온/오프 상태의 전환 제어가 행해진다. 결과적으로, 상술한 비교예 2와는 상이하게, 전력 전송 시의 시스템 구성과 데이터 전송 시의 시스템 구성 간의 상이에 기인한 회로(데이터 전송 동작부(22) 내의 회로 등)의 파손이 방지된다.

구체적으로는, 전술한 바와 같이, 예를 들어, 고전압의 신호 S2가 돌연 인가된 경우에, 데이터 전송 동작부(22) 내의 회로가 여전히 유효 상태(전환 스위치 SW2가 온 상태)로 되어 있는 경우에도, 그러한 회로의 파손이 방지된다. 즉, 그러한 경우에는, 급전 장치(1)측에서 데이터 전송 모드로부터 전력 전송 모드로 전환하는 순간에 신호 S2에서의 데이터 전송 주파수 f2의 성분의 신호 레벨(전압 V(S22))이 떨어지는 것이 예상된다. 그러므로, 전환 스위치 SW2가 오프 상태로 되도록 전환 제어가 이루어지게 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 공용 코일 L2을 사용하여, 자계를 사용한 전력 전송에 의해 전송된 전력이 수취되고, 자계를 사용한 상호 데이터 전송이 행해진다. 그러므로, 코일의 수(종류)가 적게 되어, 저비용화나 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 공용 코일 L2에 의해 외부(급전 장치(1))로부터 수취한 신호 S2의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 공용 코일 L2과 수전 동작부(21) 사이의 경로 상의 전환 스위치 SW1 및 공용 코일 L2과 데이터 전송 동작부(22) 사이의 경로 상의 전환 스위치 SW2의 온/오프 상태의 전환 제어가 행해진다. 결과적으로, 전력 전송 시의 시스템 구성과 데이터 전송 시의 시스템 구성 간의 상이에 기인한 회로의 파손을 방지하여, 안전성을 높일 수 있다. 따라서, 자계를 사용하여 전력 전송 및 데이터 전송을 행할 때에 저비용화나 소형화를 도모하면서, 안전성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 급전 주파수 f1의 값을 선택 가능으로 할 수 있고, 전력 전송 시스템 및 데이터 전송 시스템의 각 회로도 종래의 IC를 그대로 사용하는 것이 가능하게 된다(설계 변경 등을 행할 필요가 없다).

<변형예>

이상, 실시 형태를 참조하여 본 개시물의 기술을 설명했지만, 본 기술은 이러한 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어, 실시 형태에서 설명된 각 코일(공용 코일)의 구성(형상)으로서 다양한 구성을 사용하는 것이 가능하다. 구체적으로, 스파이럴 형상, 루프 형상, 자성체를 사용한 바 형상, 스파이럴 코일을 2층으로 접어서 배치한 알파 감기 형상, 다층의 스파이럴 형상, 두께 방향으로 권선이 권회하여 구성된 헬리컬 형상 등의 형상으로 각 코일을 구성하는 것이 가능하다. 또한, 각 코일은 도전성 선재로 구성된 권취선 코일뿐만 아니라, 프린트 기판이나 플렉시블 프린트 기판 등으로 구성된 도전성 패턴 코일일 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 급전 대상 기기의 일례로서 전자 기기가 설명되었지만, 급전 대상 기기는 이것으로 한정되지 않고, 전자 기기 이외의 급전 대상 기기(예를 들어, 전기 자동차 등의 차량)일 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 급전 장치 및 전자 기기의 각 구성 요소를 구체적으로 설명하였다. 그러나, 모든 구성 요소를 구비할 필요는 없고, 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 급전 장치나 전자 기기 내에, 통신 기능, 제어 기능, 표시 기능, 2차측 기기를 인증하는 기능, 2차측 기기가 1차측 기기 위에 있다는 것을 판별하는 기능, 이종 금속 등의 혼입을 검출하는 기능 등을 탑재할 수 있다. 또한, 급전 장치 내에서, 상기 실시 형태와 같이 단일의 공용 코일이 설치되지 않고, 송전용 코일과 데이터 전송용 코일이 개별로 설치될 수 있다.

부연하면, 상기 실시 형태에서는, 전송 시스템이 복수(2개)의 전자 기기를 포함하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 전자 기기의 수는 이에 한정되지 않고, 전송 시스템은 1개의 전자 기기만을 포함할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 급전 장치의 일례로서 휴대 전화기 등의 소형의 전자 기기(CE 기기)에 적합한 충전 트레이가 설명되었다. 그러나, 급전 장치는 그러한 가정용의 충전 트레이로 한정되지 않고, 여러가지 전자 기기 등의 충전기로서 적용 가능하다. 또한, 급전 장치는 반드시 트레이일 필요는 없고, 소위 크레이들(cradle) 등의 전자 기기용의 스탠드일 수 있다.

일 실시 형태에서, 전자 기기는, 수신된 신호가 전력 신호 및 데이터 신호 중 어느 하나인지를 상기 수신된 신호에 기초하여 판단하고, 수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하도록 구성된 전환 제어부를 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전자 기기는 상기 전환 제어부에 전기적으로 접속되어 상기 수전 동작 및 상기 데이터 전송 동작 중 어느 하나의 선택을 가능하게 하는 코일을 더 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 코일은 급전 장치의 제2 코일에 전자기적으로 결합되어 상기 급전 장치로부터 상기 전력 신호 및 상기 데이터 신호 중 어느 하나를 무선으로 수신하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 전자 기기는 휴대형 전자 기기를 포함하고, 배터리는 충전 배터리이다. 일 실시 형태에서, 상기 데이터 전송 동작은 신호 공급원에 의해 발생된 신호를 전송하도록 되어 있다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는 제1 주파수 성분과 관련된 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된 제1 필터; 상기 제1 주파수 성분이 제1 전압 임계값을 초과하는지를 판단하도록 구성된 제1 전압 검출 회로; 제2 주파수 성분과 관련된 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된 제2 필터; 및 상기 제2 주파수 성분이 제2 전압 임계값을 초과하는지를 판단하도록 구성된 제2 전압 검출 회로를 포함하고, 상기 전환 제어부는, 상기 수신된 신호가, 상기 제1 전압 검출 회로가 상기 제1 주파수 성분이 상기 제1 전압 임계값을 초과한다고 판단하는 경우에, 수전 동작부에 전송되고, 상기 제2 전압 검출 회로가 상기 제2 주파수 성분이 상기 제2 전압 임계값을 초과한다고 판단하는 경우에, 데이터 전송 동작부에 전송되는 것으로 판단하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 전자 기기는, 상기 수신된 신호가 제3 전압 임계값을 초과하는지를 판단하도록 구성된 제3 전압 검출 회로를 더 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는 상기 제3 전압 검출 회로가 상기 수신된 신호가 상기 제3 전압 임계값을 초과한다고 판단하는 경우에 에러 처리를 행한다. 일 실시 형태에서, 에러 처리는 상기 제어부가 상기 수신된 무선 신호를 상기 수전 동작부 및 상기 데이터 전송 동작부 중 어느 하나에 전송하는 것을 금지하는 것을 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 제1 전압 검출 회로는, 상기 제1 주파수 성분을 제1 직류 신호로 변환하기 위한 제1 정류 회로; 및 상기 제1 직류 신호의 크기가 상기 제1 전압 임계값의 크기를 초과하는지를 판단하기 위한 제1 비교기를 포함하고, 상기 제2 전압 검출 회로는, 상기 제2 주파수 성분을 제2 직류 신호로 변환하기 위한 제2 정류 회로; 및 상기 제2 직류 신호의 크기가 상기 제2 전압 임계값의 크기를 초과하는지를 판단하기 위한 제2 비교기를 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는, 상기 제1 주파수 성분이 상기 제1 전압 임계값을 초과하는 경우에, 상기 제1 스위치가 상기 수신된 신호를 상기 수전 동작부에 라우팅하게 하는 제1 제어 신호를 제1 스위치에 전송하고, 상기 제2 주파수 성분이 상기 제2 전압 임계값을 초과하는 경우에, 상기 제2 스위치가 상기 수신된 신호를 상기 수전 동작부에 라우팅하게 하는 제2 제어 신호를 제2 스위치에 전송하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는 상기 제2 제어 신호와 동시에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 것이 방지되도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 제1 필터는 실질적으로 120킬로헤르츠(㎑) 또는 6.78메가헤르츠(㎒) 부근의 주파수의 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 제1 필터는 실질적으로 120킬로헤르츠(㎑) 또는 6.78메가헤르츠(㎒) 부근의 주파수 중에서 선택가능하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 제2 필터는 실질적으로 13.56메가헤르츠(㎒) 부근의 주파수의 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는 상기 신호에서의 상기 전력 전송용의 주파수 성분 및 상기 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 상기 수신된 신호의 신호 레벨의 크기에 기초하여, 수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 선택함으로써 전환 제어를 행하도록 구성된다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는 상기 전력 전송용의 주파수 성분 및 상기 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 상기 신호 레벨과 소정의 캐리어 임계값 간의 비교 결과를 사용하여 상기 전환 제어를 행한다. 일 실시 형태에서, 상기 전환 제어부는 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 제1 캐리어 임계값 이상인 경우에 제1 전환 스위치를 온 상태로 제어하고, 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 상기 제1 캐리어 임계값보다 작은 경우에 상기 제1 전환 스위치를 오프 상태로 제어한다.

다른 실시 형태에서, 수신된 무선 신호를 주파수에 기초하여 라우팅하는 방이 제공된다. 상기 방법은, 신호를 급전 장치로부터 자기 인덕턴스를 통해 무선으로 수신하는 단계; 제1 필터를 상기 수신된 신호에 적용하여 제1 주파수 성분을 발생하는 단계; 제2 필터를 상기 수신된 신호에 적용하여 제2 주파수 성분을 발생하는 단계; 상기 제1 주파수 성분의 크기가 제1 전압 임계값을 초과하는 경우에 상기 수신된 신호를 수전 동작부에 라우팅하는 단계; 및 상기 제2 주파수 성분의 크기가 제2 전압 임계값을 초과하는 경우에 상기 수신된 신호를 데이터 전송 동작부에 라우팅하는 단계를 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 방법은, 상기 수신된 신호를 라우팅하기 전에 상기 수신된 신호가 제3 전압 임계값보다 큰지를 판단하는 단계; 및 상기 수신된 신호가 상기 제3 전압 임계값보다 큰 경우에 상기 수신된 신호에 에러 처리를 행하는 단계를 더 포함한다. 일 실시 형태에서, 에러 처리는 상기 수신된 신호를 상기 데이터 전송 동작부 또는 상기 수전 동작부에 라우팅하는 것 대신에 상기 수신된 신호를 접지 전위로 라우팅하는 것을 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 수신된 신호 및 후속하여 수신되는 신호는 상기 후속하여 수신되는 신호의 제1 주파수 성분의 크기가 상기 제1 전압 임계값을 초과하는 한 상기 수전 동작부에 라우팅된다. 일 실시 형태에서, 상기 수신된 신호 및 후속하여 수신되는 신호는 상기 후속하여 수신되는 신호의 제2 주파수 성분의 크기가 상기 제2 전압 임계값을 초과하고 상기 후속하여 수신되는 신호의 제1 주파수 성분의 크기가 상기 제1 전압 임계값 미만인 한 상기 데이터 전송 동작부에 라우팅된다.

다른 실시 형태에서, 전자 시스템은 전력 신호 및 데이터 신호를 무선으로 전송하도록 구성된 전송기; 상기 전송기에 무선 통신가능하게 결합되고, 상기 전송기로부터 수신된 신호가 전력 신호 또는 데이터 신호인지를 상기 수신된 신호의 주파수 성분에 기초하여 판단하고; 수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하기 위한 전환 제어부를 포함하는 전자 기기를 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전자 기기는, 상기 전송기 내에 포함된 제2 인덕션 코일에 전자기적으로 결합된 인덕션 코일을 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전송기는 충전 트레이이다. 일 실시 형태에서, 상기 전송기는 상기 전자 기기로부터 제2 데이터 신호를 검출하도록 구성된 검출 회로를 포함한다. 일 실시 형태에서, 상기 전송기는 상기 검출 회로가 상기 제2 데이터 신호를 검출하는 경우에 상기 전력 신호의 전송을 중단한다.

본 기술은 이하와 같이 구성될 수 있다는 점에 주목한다.

(1) 공용 코일;

상기 공용 코일을 사용하여 자계를 사용한 전력 전송에 의해 전송된 전력을 수취하는 수전 동작부;

상기 공용 코일을 사용하여 자계를 사용한 상호 데이터 전송을 행하는 데이터 전송 동작부;

상기 공용 코일과 상기 수전 동작부 사이의 경로 상에 배치된 제1 전환 스위치;

상기 공용 코일과 상기 데이터 전송 동작부 사이의 경로 상에 배치된 제2 전환 스위치; 및

상기 공용 코일에 의해 외부로부터 수취한 신호의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 및 제2 전환 스위치 각각의 온/오프 상태의 전환 제어를 행하는 전환 제어부

를 포함하는, 전자 기기.

(2) (1)에 있어서, 상기 전환 제어부는 상기 신호에서의 상기 전력 전송용의 주파수 성분 및 상기 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 신호 레벨의 크기에 기초하여, 상기 전환 제어를 행하는, 전자 기기.

(3) (2)에 있어서, 상기 전환 제어부는 상기 전력 전송용의 주파수 성분 및 상기 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 신호 레벨과 소정의 캐리어 임계값 간의 비교 결과를 사용하여 상기 전환 제어를 행하는, 전자 기기.

(4) (3)에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 제1 캐리어 임계값 이상인 경우에는, 상기 제1 전환 스위치가 온 상태로 되도록 제어하고, 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 상기 제1 캐리어 임계값보다 작은 경우에는, 상기 제1 전환 스위치가 오프 상태로 되도록 제어하는, 전자 기기.

(5) (4)에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 신호 전체의 신호 레벨이 제1 전체 임계값 이하인 경우에만 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨과 상기 제1 캐리어 임계값 간의 비교를 행하는, 전자 기기.

(6) (3) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 데이터 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 제2 캐리어 임계값 이상인 경우에는, 상기 신호 전체의 신호 레벨과 제2 전체 임계값 간의 비교를 행하고, 상기 데이터 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 상기 제2 캐리어 임계값보다 작은 경우에는, 상기 제2 전환 스위치가 오프 상태로 되도록 제어하는, 전자 기기.

(7) (6)에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 데이터 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 상기 제2 캐리어 임계값 이상인 경우에, 그리고 상기 신호 전체의 신호 레벨이 상기 제2 전체 임계값 이하인 경우에만, 상기 제2 전환 스위치가 온 상태로 되도록 제어하는, 전자 기기.

(8) (6) 또는 (7)에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 신호 전체의 신호 레벨이, 상기 제2 전체 임계값보다도 값이 큰 제1 전체 임계값 이하인 경우에만, 상기 전환 제어를 행하는, 전자 기기.

(9) (2) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서,

상기 전환 제어부는,

상기 신호로부터 상기 전력 전송용의 주파수 성분을 추출하는 제1 필터;

상기 신호로부터 상기 데이터 전송용의 주파수 성분을 추출하는 제2 필터;

상기 신호 전체의 신호 레벨을 검출하는 제1 검출부;

상기 제1 필터에 의해 추출된 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨을 검출하는 제2 검출부;

상기 제2 필터에 의해 추출된 데이터 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨을 검출하는 제3 검출부; 및

상기 제1 내지 제3 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 전환 제어를 행하는 제어부를 포함하는, 전자 기기.

(10) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 있어서,

상기 제1 전환 스위치가 온 상태로 되어 있는 기간 동안에는, 상기 수전 동작부의 동작이 유효 상태로 되는 전력 전송 모드가 되고,

상기 제2 전환 스위치가 온 상태로 되어 있는 기간 동안에는, 상기 데이터 전송 동작부의 동작이 유효 상태로 되는 데이터 전송 모드가 되는, 전자 기기.

(11) 하나 이상의 전자 기기 및 상기 전자 기기에 자계를 사용한 전력 전송을 행하고 상기 전자 기기와 상호 데이터 전송을 행하는 급전 장치를 포함하고,

상기 전자 기기는 각각,

공용 코일;

상기 공용 코일을 사용하여, 상기 전력 전송에 의해 전송된 전력을 수취하는 수전 동작부;

상기 공용 코일을 사용하여 상기 데이터 전송을 행하는 데이터 전송 동작부;

상기 공용 코일에 의해 상기 급전 장치로부터 수취한 신호의 주파수 성분을 고려한 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 및 제2 전환 스위치 각각의 온/오프 상태의 전환 제어를 행하는 전환 제어부

를 포함하는, 전송 시스템.

본 개시물은 2011년 11월 8일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-244320호에 개시된 것과 관련된 요지를 포함하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 원용된다.

본 개시물의 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자이면, 청구 범위 또는 그 군등물의 범위 내에 있는 한 설계 요건 또는 다른 인자에 따라 각종 변형, 조합, 부조합 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

수신된 신호가 전력 신호 및 데이터 신호 중 어느 하나인지를 상기 수신된 신호에 기초하여 판단하고;
수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하도록
구성된 전환 제어부를 포함하고,
상기 전환 제어부는, 상기 신호에서의 전력 전송용의 주파수 성분 및 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 상기 수신된 신호의 신호 레벨의 크기에 기초하여 수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 선택함으로써 전환 제어를 행하도록 구성된, 전자 기기.
제1항에 있어서, 상기 전환 제어부에 전기적으로 접속되어 상기 수전 동작 및 상기 데이터 전송 동작 중 어느 하나의 선택을 가능하게 하는 코일을 더 포함하는, 전자 기기.
제2항에 있어서, 상기 코일은 급전 장치의 제2 코일에 전자기적으로 결합되어 상기 급전 장치로부터 상기 전력 신호 및 상기 데이터 신호 중 어느 하나를 무선으로 수신하도록 구성된, 전자 기기.
제1항에 있어서, 상기 전자 기기는 휴대형 전자 기기를 포함하고, 배터리는 충전 배터리인, 전자 기기.
제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 동작은 신호 공급원에 의해 발생된 신호를 전송하도록 되어 있는, 전자 기기.
제1항에 있어서, 상기 전환 제어부는
제1 주파수 성분과 관련된 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된 제1 필터;
상기 제1 주파수 성분이 제1 전압 임계값을 초과하는지를 판단하도록 구성된 제1 전압 검출 회로;
제2 주파수 성분과 관련된 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된 제2 필터; 및
상기 제2 주파수 성분이 제2 전압 임계값을 초과하는지를 판단하도록 구성된 제2 전압 검출 회로를 포함하고,
상기 전환 제어부는, 상기 수신된 신호가
상기 제1 전압 검출 회로가 상기 제1 주파수 성분이 상기 제1 전압 임계값을 초과한다고 판단하는 경우에 수전 동작부에 전송되고,
상기 제2 전압 검출 회로가 상기 제2 주파수 성분이 상기 제2 전압 임계값을 초과한다고 판단하는 경우에 데이터 전송 동작부에 전송되는 것으로 판단하도록 구성된, 전자 기기.
제6항에 있어서, 상기 수신된 신호가 제3 전압 임계값을 초과하는지를 판단하도록 구성된 제3 전압 검출 회로를 더 포함하는, 전자 기기.
제7항에 있어서, 상기 전환 제어부는 상기 제3 전압 검출 회로가 상기 수신된 신호가 상기 제3 전압 임계값을 초과한다고 판단하는 경우에 에러 처리를 행하는, 전자 기기.
제7항에 있어서, 에러 처리는 상기 제어부가 수신된 무선 신호를 상기 수전 동작부 및 상기 데이터 전송 동작부 중 어느 하나에 전송하는 것을 금지하는 것을 포함하는, 전자 기기.
제6항에 있어서, 상기 제1 전압 검출 회로는,
상기 제1 주파수 성분을 제1 직류 신호로 변환하기 위한 제1 정류 회로; 및
상기 제1 직류 신호의 크기가 상기 제1 전압 임계값의 크기를 초과하는지를 판단하기 위한 제1 비교기를 포함하고,
상기 제2 전압 검출 회로는,
상기 제2 주파수 성분을 제2 직류 신호로 변환하기 위한 제2 정류 회로; 및
상기 제2 직류 신호의 크기가 상기 제2 전압 임계값의 크기를 초과하는지를 판단하기 위한 제2 비교기를 포함하는, 전자 기기.
제6항에 있어서, 상기 전환 제어부는,
상기 제1 주파수 성분이 상기 제1 전압 임계값을 초과하는 경우에 제1 스위치가 상기 수신된 신호를 상기 수전 동작부에 라우팅(route)하게 하는 제1 제어 신호를 상기 제1 스위치에 전송하고,
상기 제2 주파수 성분이 상기 제2 전압 임계값을 초과하는 경우에 제2 스위치가 상기 수신된 신호를 상기 데이터 전송 동작부에 라우팅하게 하는 제2 제어 신호를 상기 제2 스위치에 전송하도록 구성된, 전자 기기.
제11항에 있어서, 상기 전환 제어부는 상기 제2 제어 신호와 동시에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 것이 방지되도록 구성된, 전자 기기.
제6항에 있어서, 상기 제1 필터는 실질적으로 120킬로헤르츠(㎑) 또는 6.78메가헤르츠(㎒) 부근의 주파수의 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된, 전자 기기.
제13항에 있어서, 상기 제1 필터는 실질적으로 120킬로헤르츠(㎑) 또는 6.78메가헤르츠(㎒) 부근의 주파수 중에서 선택가능하도록 구성된, 전자 기기.
제6항에 있어서, 상기 제2 필터는 실질적으로 13.56메가헤르츠(㎒) 부근의 주파수의 상기 수신된 신호를 필터링하도록 구성된, 전자 기기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 전력 전송용의 주파수 성분 및 상기 데이터 전송용의 주파수 성분 각각의 상기 신호 레벨과 소정의 캐리어 임계값 간의 비교 결과를 사용하여 상기 전환 제어를 행하는, 전자 기기.
제17항에 있어서, 상기 전환 제어부는, 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 제1 캐리어 임계값 이상인 경우에 제1 전환 스위치를 온 상태로 제어하고, 상기 전력 전송용의 주파수 성분의 신호 레벨이 상기 제1 캐리어 임계값보다 작은 경우에 상기 제1 전환 스위치를 오프 상태로 제어하는, 전자 기기.
수신된 무선 신호를 주파수에 기초하여 라우팅하는 방법으로서,
신호를 급전 장치로부터 자기 인덕턴스를 통해 무선으로 수신하는 단계;
제1 필터를 상기 수신된 신호에 적용하여 제1 주파수 성분을 발생하는 단계;
제2 필터를 상기 수신된 신호에 적용하여 제2 주파수 성분을 발생하는 단계;
상기 제1 주파수 성분의 크기가 제1 전압 임계값을 초과하는 경우에 상기 수신된 신호를 수전 동작부에 라우팅하는 단계; 및
상기 제2 주파수 성분의 크기가 제2 전압 임계값을 초과하는 경우에 상기 수신된 신호를 데이터 전송 동작부에 라우팅하는 단계
를 포함하는, 방법.
제19항에 있어서,
상기 수신된 신호를 라우팅하기 전에 상기 수신된 신호가 제3 전압 임계값보다 큰 지를 판단하는 단계; 및
상기 수신된 신호가 상기 제3 전압 임계값보다 큰 경우에 상기 수신된 신호에 에러 처리를 행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제20항에 있어서, 에러 처리는 상기 수신된 신호를 상기 데이터 전송 동작부 또는 상기 수전 동작부에 라우팅하는 것 대신에 상기 수신된 신호를 접지 전위로 라우팅하는 것을 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 수신된 신호 및 후속하여 수신되는 신호는, 상기 후속하여 수신되는 신호의 제1 주파수 성분의 크기가 상기 제1 전압 임계값을 초과하는 한 상기 수전 동작부에 라우팅되는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 수신된 신호 및 후속하여 수신되는 신호는, 상기 후속하여 수신되는 신호의 제2 주파수 성분의 크기가 상기 제2 전압 임계값을 초과하고 상기 후속하여 수신되는 신호의 제1 주파수 성분의 크기가 상기 제1 전압 임계값 미만인 한 상기 데이터 전송 동작부에 라우팅되는, 방법.
전력 신호 및 데이터 신호를 무선으로 전송하도록 구성된 전송기;
상기 전송기에 무선 통신가능하게 결합되고,
상기 전송기로부터 수신된 신호가 전력 신호 또는 데이터 신호인지를 상기 수신된 신호의 주파수 성분에 기초하여 판단하고;
수전 동작 및 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 상기 수신된 신호의 상기 판단에 기초하여 선택하기 위한 전환 제어부를 포함하는 전자 기기
를 포함하는, 전자 시스템.
제24항에 있어서, 상기 전자 기기는 상기 전송기 내에 포함된 제2 인덕션 코일에 전자기적으로 결합된 인덕션 코일을 포함하는, 전자 시스템.
제24항에 있어서, 상기 전송기는 충전 트레이인, 전자 시스템.
제24항에 있어서, 상기 전송기는 상기 전자 기기로부터 제2 데이터 신호를 검출하도록 구성된 검출 회로를 포함하는, 전자 시스템.
제27항에 있어서, 상기 전송기는 상기 검출 회로가 상기 제2 데이터 신호를 검출하는 경우에 상기 전력 신호의 전송을 중단하는, 전자 시스템.