KR20130045934A

KR20130045934A - 전자 기기, 모듈 및 시스템

Info

Publication number: KR20130045934A
Application number: KR1020137007494A
Authority: KR
Inventors: 마사시 모리; 코이치 미시나; 유이치 호소카와; 코지 사토
Original assignee: 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-05-06
Also published as: US20130270924A1; CN103270670A; TW201234735A; KR101514781B1; US9576726B2; JPWO2012090904A1; WO2012090904A1; JP5325347B2

Abstract

전자 기기(20)는, 코일(32)을 갖는 안테나(30)와, 부하(24)와, 안테나(30)로 수전한 전력을 부하(24)에 급전하기 위한 급전부(40)와, 안테나(30)를 통해 외부와 통신하는 통신부(60)와, 안테나(30)와 통신부(60) 사이에 설치된 스위치 회로(50)와, 안테나(30)로 수전하는 전력에 따라 스위치 회로(50)의 온·오프를 제어하는 스위치 제어부(70)를 구비하고 있다.

Description

전자 기기, 모듈 및 시스템{ELECTRONIC EQUIPMENT, MODULE, AND SYSTEM}

본 발명은, 통신과 비접촉 전력 전송에서의 수전에 공용하는 안테나를 구비한 전자 기기나 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 그 전자 기기나 모듈을 구비한 시스템에 관한 것이다.

이러한 종류의 전자 기기를 구비한 시스템으로서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시된 것이 있다. 특허문헌 1에서의 이차측 기기에서는, 하나의 코일로 이루어진 안테나에 대해 무선 통신부와 전력 수전부가 소정 시간마다 스위치에 의해 선택적으로 접속된다.

일본국 공개특허공보 제2010-130835호

특허문헌 1의 시스템에서는, 일차측 기기가 전력 송전 및 통신의 타이밍 제어를 임의로 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은, 전력 송전 및 통신의 타이밍을 일차측 기기에 의해 임의로 제어 가능하게 하는 구성을 구비한 전자 기기(이차측 기기)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 측면은, 코일을 갖는 안테나와, 부하(負荷)와, 상기 안테나로 수전(受電)한 전력을 상기 부하에 급전(給電)하기 위한 급전부와, 상기 안테나를 통해 외부와 통신하는 통신부와, 상기 안테나와 상기 통신부 사이에 설치된 스위치 회로와, 상기 안테나로 수전하는 전력에 따라 상기 스위치 회로의 온·오프를 제어하는 스위치 제어부를 구비한 전자 기기를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면은, 안테나와, 부하에 접속되는 동시에 상기 안테나로 수전한 전력을 상기 부하에 급전하기 위한 급전부와, 상기 안테나를 통해 외부와 통신하는 통신부와, 상기 안테나와 상기 통신부 사이에 설치된 스위치 회로와, 상기 안테나로 수전하는 전력에 따라 상기 스위치 회로의 온·오프를 제어하는 스위치 제어부를 구비한 모듈을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면은, 상기 전자 기기와, 상기 전자 기기에 대해 송전하는 회로와 상기 전자 기기와 통신하는 회로를 구비한 일차측 기기를 구비한 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, 안테나로 수전한 전력에 근거하여 통신부를 안테나에 접속할지 통신부를 안테나로부터 분리할지를 제어하는 것으로 했기 때문에, 전력 전송 시(수전 시)인지 통신 시인지를 수전 전력에 근거하여 이차측 기기에 실질적으로 판단시키는 것이 가능해진다. 따라서, 일차측 기기에 의해 전력 송신 및 통신을 임의의 타이밍으로 행하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 전력 전송 시에 통신부에 대해 과도한 전력이 공급되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 전력 전송 시에 통신부를 적절하게 보호할 수 있다. 따라서, 수전 시에도 견딜 수 있도록 통신부를 장황하게 설계할 필요는 없으며, 일반적인 구성의 통신부를 이용할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하면서 하기 최선의 실시형태의 설명을 검토함으로써, 본 발명의 목적이 올바르게 이해되며, 또한 그 구성에 대해 보다 완전하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 일차측 기기 및 이차측 기기(전자 기기)를 구비한 시스템을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 이차측 기기(전자 기기)를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 3은 도 2의 스위치 회로의 구체적인 회로 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 2의 이차측 기기(전자 기기)에서의 스위치 제어를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3의 스위치 회로의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 3의 스위치 회로의 다른 변형예를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 3의 스위치 회로의 다른 변형예를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 3의 스위치 회로의 다른 변형예를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 이차측 기기(전자 기기)를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 이차측 기기(전자 기기)를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 이차측 기기(전자 기기)를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 이차측 기기(전자 기기)를 개략적으로 도시하는 블록도이다.

본 발명에 대해서는 다양한 변형이나 여러 가지 형태로 실현하는 것이 가능하지만, 그 일례로서, 도면에 도시하는 특정 실시형태에 대해, 이하에 상세하게 설명한다. 도면 및 실시형태는, 본 발명을 여기에 개시한 특정 형태로 한정하는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 명시되어 있는 범위 내에서 이루어지는 모든 변형예, 균등물, 대체예를 그 대상에 포함하는 것으로 한다.

(제 1 실시형태)

도 1을 참조하면 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 시스템은, 일차측 기기(10)와, 이차측 기기(20; 전자 기기)를 구비하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일차측 기기(10)는, 개략, 통신/송전 회로(12)와, 안테나(14)를 구비하고 있다. 통신/송전 회로(12)는, 통신과 전력 전송을 임의로 선택 제어 가능한 것으로, 통신 시에 있어서는 안테나(14)를 통해 이차측 기기(20)와 통신하는 한편, 전력 전송 시에 있어서는 안테나(14)를 통해 이차측 기기(20)에 대해 송전한다. 이러한 통신/송전 회로(12)는, 예를 들면, 통신부 및 통신용 정합 회로를 갖는 통신계 회로와, 송전부 및 송전용 정합 회로를 갖는 송전계 회로와, 적어도 통신부 및 송전부를 제어하는 제어부를 구비하고 있다. 안테나(14)는, 일반적으로는 코일(코일 안테나)로 구성된다. 안테나(14)를 구성하는 코일은, 통신계 회로와 송전계 회로로 별개로 설치하는 것으로 해도 되며(즉, 코일은 2개 이상이어도 됨), 공용하는 것으로 해도 된다(코일은 1개뿐이어도 됨).

본 실시형태에 있어서는, 전력 전송에서의 전력파의 주파수와 통신에서의 반송파의 주파수는 13.56MHz대로, 서로 동일하다. 또한, 전력 전송 시에 송전되는 전력파의 안테나 전력은 5W 이상이며, 통신 시에 있어서의 안테나 전력은 1W 이하이다. 즉, 전력 전송 시에 송전되는 전력파의 안테나 전력은, 통신 시에 있어서의 안테나 전력보다 크다. 참고로, 전력 전송에 있어서의 반송파 주파수와 통신에 있어서의 반송파 주파수를 상이하게 하는 것으로 해도 되지만, 후술하는 바와 같이 이차측 기기(20)에서 하나의 안테나를 통신과 전력 전송으로 간이한 제어로 효율적으로 공용시키는 것을 고려하면, 본 실시형태와 같이, 양 반송파 주파수를 동일하게 하는 것이 바람직하다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20)는, 모듈(22)과, 모듈(22)에 접속되는 부하(24)를 구비하고 있다. 여기서, 본 실시형태에 따른 부하(24)는, 구체적으로는 배터리이다. 또한, 모듈(22)은, 개략, 일차측 기기(10)와 통신하는 기능과, 일차측 기기(10)로부터 전력을 수전하여 부하(24)에 급전하는(즉, 배터리에 충전하는) 기능을 갖고 있다. 참고로, 본 실시형태에 있어서는, 이차측 기기(20)의 조립 시에 있어서 커넥터 등을 이용하여 부하(24)와 모듈(22)을 접속하는 형태를 상정하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 모듈(22)이 갖는 기능과 동등한 기능을 실장한 회로 기판과 부하(24)와 직접적으로 접속하여 이차측 기기(20)를 구성하는 것으로 해도 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20)의 모듈(22)은, 코일(32)을 갖는 안테나(30)와, 안테나(30)와 부하(24)에 접속된 급전부(40)와, 안테나(30)에 접속된 스위치 회로(50)와, 스위치 회로(50)에 접속된 통신부(60)와, 급전부(40)와 스위치 회로(50)에 접속된 스위치 제어부(70)를 구비하고 있다. 예를 들면, 실제의 이차측 기기(20)에 있어서는, 급전부(40)의 전단(前段)에는 급전용 정합 회로 등이 설치되어 있으며, 한편 스위치 회로(50)의 전단에는 통신용 정합 회로 등이 설치되어 있지만, 이들에 대해서는, 본 발명을 보다 용이하게 이해하도록 생략하는 것으로 한다.

안테나(30)는, 일차측 기기(10)로부터 자기적 결합에 의해 송전된 전력을 교류 전력으로서 급전부(40)에 공급하기 위한 것이다. 또한, 안테나(30)는, 일차측 기기(10)와 무선 통신할 때에도 사용된다. 즉, 본 실시형태에 따른 안테나(30)는, 전력 전송과 통신으로 공용되어 있다.

급전부(40)는, 안테나(30)로 수전한 전력을 부하(24)에 급전하기 위한 것으로, 예를 들면, 안테나(30)로 수전한 전력을 정류하여 정류 신호를 생성하는 정류회로와, 정류 신호를 DC/DC 변환하여 부하(24)에 급전 신호로서 공급하는 DC/DC 컨버터(converter)를 구비하고 있다.

스위치 회로(50)는, 안테나(30)와 통신부(60) 사이에 설치되어 있으며, 스위치 제어부(70)의 제어(후술)에 의해, 안테나(30)와 통신부(60)를 접속하거나(온 상태), 통신부(60)를 안테나(30)로부터 절단하거나(오프 상태) 하기 위한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 스위치 회로(50)는, 안테나(30)와 통신부(60)를 연결하는 2개의 라인 상에 설치된 스위치(52; 단방향 스위치)와, 각 라인과 그라운드(ground) 사이에 설치된 부가적 스위치(54)와, 부가적 스위치(54)와 병렬로 접속된 제너 다이오드(ZD; zener diode)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 따른 스위치(52) 및 부가적 스위치(54)는, Nch의 FET로 이루어진 것이다. 스위치(52)를 구성하는 FET의 소스는 안테나(30)의 코일(32)의 일단(一端)에 접속되고, 드레인은 통신부(60)에 접속되며, 게이트는 스위치 제어부(70)에 접속되어 있다. 부가적 스위치(54)를 구성하는 FET의 드레인은 대응하는 라인에 접속되고, 소스는 그라운드에 접속되며, 게이트는 스위치 제어부(70)에 접속되어 있다. 제너 다이오드(ZD)는, 대응하는 라인에 접속된 캐소드(cathode)와, 그라운드에 접속된 애노드(anode)를 가지고 있다.

이러한 구성을 갖는 스위치 회로(50)에 의하면, 스위치(52)를 온으로 하는 동시에 부가적 스위치(54)를 오프로 함으로써 안테나(30)와 통신부(60)를 접속하는(온 상태가 되는) 한편, 스위치(52)를 오프로 하는 동시에 부가적 스위치(54)를 온으로 함으로써 통신부(60)를 안테나(30)로부터 확실하게 분리하는(오프 상태가 되는) 것이 가능하다. 또한, 제너 다이오드(ZD)를 구비하고 있기 때문에, 스위치 회로(50)의 전환(온 상태로부터 오프 상태로의 이행 시)에서도 통신부(60)에 대한 입력 전압이 일정 레벨 이상이 되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 이로부터 이해되는 바와 같이, 제너 다이오드(ZD)는, 스위치 회로(50)에 대해 스위치 기능 이외의 기능으로서 통신부(60)의 입력 보호 기능을 부가하기 위한 것이다. 즉, 제너 다이오드(ZD)는, 스위치 회로(50) 내에서 통신부(60)의 입력을 보호하는 입력 보호부로서 기능하고 있다. 이러한 제너 다이오드(ZD)는, 통신부(60)가 일시적인 과전압에 대응 가능한 구성을 갖는 경우에는, 생략할 수도 있다.

다시 도 2를 참조하면, 통신부(60)는, 스위치 회로(50)가 온 상태에 있을 때, 안테나(30)를 통해 일차측 기기(10)와 통신(송수신)하기 위한 것이다.

스위치 제어부(70)는, 안테나(30)로 수전한 전력에 따라, 스위치 회로(50)의 상태를 제어하기(즉, 스위치 회로(50)를 온 상태로 할지 오프 상태로 할지를 제어하기) 위한 것이다. 전술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 전력 전송 시에 일차측 기기(10)로부터 송전되어 오는 전력파의 안테나 전력은 통신 시에 있어서의 안테나 전력보다 크다. 따라서, 이차측 기기(20)에 있어서는, 안테나(30)로 수전한 전력의 레벨에 근거하여, 전력 레벨이 높을 때에는 전력 전송 모드를 취해야 한다고 판단하며, 전력 레벨이 낮을 때에는 통신 모드를 취해야 한다고 판단할 수 있다. 구체적으로는, 도 2 및 도 6으로부터 이해되는 바와 같이, 스위치 제어부(70)는, 급전부(40)로부터 받은 정류 신호에 근거하여, 안테나(30)로 수전한 전력의 레벨이 높을 때에는, 스위치 회로(50)를 오프 상태로 하여 통신부(60)를 안테나(30)로부터 분리하는 한편(전력 전송 모드), 안테나(30)로 수전한 전력의 레벨이 낮을 때에는 스위치 회로(50)를 온 상태로 하여 통신부(60)와 안테나(30)를 접속하며 통신부(60)에 안테나(30)를 이용한 무선 통신을 행하게 한다(통신 모드). 참고로, 수전 전력의 레벨 판단을 행하기 위한 임계값은, 시스템에 따라 적당히 설정된다. 임계값은, 예를 들면, 단일의 값이어도 되고, 높은 수전 전력으로부터 낮은 수전 전력으로 이행할 때의 임계값과 낮은 수전 전력으로부터 높은 수전 전력으로 이행할 때의 임계값을 상이하게 하도록 히스테리시스(hysteresis)를 갖게 하는 것으로 해도 된다.

본 실시형태에 따르면, 이차측 기기(20)가 수전 전력 레벨에 따라 전력 전송 모드와 통신 모드를 전환하기 때문에, 일차측 기기(10)에 의해 전력 전송을 행할지 통신을 행할지를 임의로 제어할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 이차측 기기(20)는, 전력 전송 모드에 있을 때, 스위치 회로(50)를 오프 상태로 하여 통신부(60)를 안테나(30)로부터 분리하기 때문에, 일차측 기기(10)로부터 송전되어 온 높은 전력으로부터 통신부(60)를 보호할 수 있다. 그 때문에, 통신부(60)로서 높은 전력을 고려하지 않는 일반적인 구성의 것을 이용할 수 있다.

또한, 상술한 실시형태로부터 분명한 바와 같이, 스위치 회로(50)는, 안테나(30)와 통신부(60) 사이에만 설치되어 있으며, 안테나(30)와 급전부(40) 사이에는 설치되어 있지 않다. 즉, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20)는, 전력 전송 모드 시에 통신부(60)를 안테나(30)로부터 분리하는 스위치 회로(50)를 구비하고 있는 한편으로, 급전부(40)와 안테나(30)를 상시 접속해 두는 구성을 구비하고 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 급전부(40)는, 통신 모드에서도 안테나(30)에 접속되어 있다. 따라서, 스위치 회로(50)의 회로 규모를 작게 할 수 있으며, 또한 그 제어도 간단해진다. 또한, 통신 모드에서도 수전 전력을 이용하여 통신부(60)에 전원을 공급할 수 있다.

참고로, 스위치 회로(50)는, 상술한 것으로 한정되지 않고, 스위치 제어부(70)의 제어에 따라 안테나(30)와 통신부(60) 사이를 온·오프할 수 있는 것이면 된다. 예를 들면, 도 3에 도시하는 스위치 회로(50)에 있어서는, 각 라인 상에 스위치(52; 단방향 스위치)를 설치하는 것으로 했지만, 도 5에 도시하는 스위치 회로(50')와 같이, 일방의 라인 상에 쌍방향 스위치(56)를 설치하는 것으로 해도 된다. 또한, 도 5에 도시하는 스위치 회로(50')는 통신부(60)의 입력 보호를 위해 쌍방향 스위치(56)가 설치된 라인과 그라운드 사이에 접속된 제너 다이오드(ZD)를 갖고 있지만, 도 6에 도시하는 스위치 회로(50")와 같이, 제너 다이오드(ZD)를 생략하는 것으로 해도 된다. 도 5에 도시하는 스위치 회로(50')나 도 6에 도시하는 스위치 회로(50")에 있어서도, 통신 모드에서는 쌍방향 스위치(56)를 온으로 하는 한편으로, 부가적 스위치(54)를 오프로 함으로써 스위치 회로(50')나 스위치 회로(50")를 온 상태로 하고, 전력 전송 모드에서는 쌍방향 스위치(56)를 오프로 하는 한편으로 부가적 스위치(54)를 오프로 함으로써 스위치 회로(50')나 스위치 회로(50")를 오프 상태로 하도록, 스위치 제어부(70)는 스위치 회로(50')나 스위치 회로(50")를 제어한다.

또한, 상술한 스위치 회로(50)에 있어서, 통신부(60)의 입력을 보호하는 입력 보호부는 제너 다이오드(ZD)로 구성되어 있었지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 7에 도시하는 스위치 회로(50-1)는, 다이오드로 이루어진 입력 보호부(55-1)를 구비하고 있다. 입력 보호부(55-1)를 구성하는 다이오드의 애노드는, 대응하는 라인에 접속되어 있으며, 상기 다이오드의 캐소드는 그라운드에 접속되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 다이오드의 순(順)전압(Vf) 이상의 전압이 대응하는 라인에 인가되면, 다이오드가 온이 되어, 통신부(60)가 보호된다. 또한, 도 8에 도시하는 스위치 회로(50-2)와 같이, 복수의 다이오드를 직렬 접속하여 입력 보호부(55-2)를 구성하는 것으로 해도 된다. 도시되어 있는 바와 같이, 직렬 접속된 복수의 다이오드의 일단을 구성하는 다이오드의 애노드는 대응하는 라인에 접속되어 있는 한편, 직렬 접속된 복수의 다이오드의 타단(他端)을 구성하는 다이오드의 캐소드는 그라운드에 접속되어 있다. 상기 구성의 다이오드를 이용하여 입력 보호부(55-2)를 구성하는 경우, 다이오드의 순전압(Vf)×다이오드의 개수(직렬 수)로 정해지는 전압이 입력 보호부(55-2)의 동작 전압이 된다. 또한, 복수 종의 다이오드를 이용하여 입력 보호부(55-2)를 구성하는 경우, 개개의 입력 보호부(55-2)의 순전압(Vf)의 합계로 정해지는 전압이 입력 보호부(55-2)의 동작 전압이 된다. 이와 같이, 복수의 다이오드를 이용하여 입력 보호부(55-2)를 구성하면, 입력 보호부(55-2)의 동작 전압을 세세하게 설정할 수 있다. 이와 같이 하여 설정된 동작 전압 이상의 전압이 라인에 인가되면, 입력 보호부(55-2)에 전류가 흘러 통신부(60)가 보호된다.

(제 2 실시형태)

도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 이차측 기기(20a; 전자 기기)는, 상술한 제 1 실시형태에 따른 이차측 기기(20)의 변형예이다. 따라서, 도 7에 있어서, 도 1에 도시하는 구성 요소와 동일한 구성 요소에는, 도 1과 동일한 참조 부호를 이용하는 것으로 하여, 그들에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다. 이하에서는, 주로, 상술한 제 1 실시형태와 다른 점에 대해 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20a)의 모듈(22a)은, 안테나(30)의 코일(32)의 양단에 접속된 보조 정류기(80)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 따른 스위치 제어부(70a)는, 급전부(40)로부터 출력되는 정류 신호가 아니라, 보조 정류기(80)의 출력에 근거하여 전력 전송 모드에서는 스위치 회로(50)를 오프 상태로 하고, 통신 모드에서는 스위치 회로(50)를 온 상태로 하도록, 스위치 회로(50)를 제어한다.

본 실시형태에 따른 이차측 기기(20a)에 있어서, 스위치 제어부(70a)는, 보조 정류기(80)의 출력에만 근거하여 스위치 회로(50)의 제어를 행하고 있었지만, 급전부(40)의 출력(정류 신호)과 보조 정류기(80)의 출력의 쌍방을 이용하여 스위치 회로(50)의 제어를 행하는 것으로 해도 된다.

또한, 스위치 회로(50)는, 도 3에 도시하는 것으로 한정되지 않고, 스위치 제어부(70a)의 제어에 따라 안테나(30)와 통신부(60) 사이를 온·오프할 수 있는 것이면 된다.

(제 3 실시형태)

도 1 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 이차측 기기(20b; 전자 기기)는, 상술한 제 1 실시형태에 따른 이차측 기기(20)의 변형예이다. 따라서, 도 8에서, 도 1에 도시하는 구성 요소와 동일한 구성 요소에는, 도 1과 동일한 참조 부호를 이용하는 것으로 하여, 그들에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다. 이하에서는, 주로, 상술한 제 1 실시형태와 다른 점에 대해 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20b)의 모듈(22b)은, 보조 코일(92)을 갖는 보조 안테나(90)와, 보조 코일(92)의 양단에 접속된 보조 정류기(80)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 따른 스위치 제어부(70b)는, 보조 안테나(90)로 수전되고 보조 정류기(80)로 정류된 전력에 근거하여, 전력 전송 모드에서는 스위치 회로(50)를 오프 상태로 하며, 통신 모드에서는 스위치 회로(50)를 온 상태로 하도록, 스위치 회로(50)를 제어한다.

참고로, 스위치 회로(50)는, 도 3에 도시하는 것으로 한정되지 않고, 스위치 제어부(70a)의 제어에 따라 안테나(30)와 통신부(60) 사이를 온·오프할 수 있는 것이면 된다.

(제 4 실시형태)

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 이차측 기기(20c; 전자 기기)는, 상술한 제 3 실시형태에 따른 이차측 기기(20b)의 변형예이다. 따라서, 도 9에서, 도 8에 도시하는 구성 요소와 동일한 구성 요소에는, 도 8과 동일한 참조 부호를 이용하는 것으로 하여, 그들에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다. 이하에서는, 주로, 상술한 제 3 실시형태와 다른 점에 대해 설명한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20c)의 모듈(22c)이 갖는 스위치 제어부(70c)는, 보조 정류기(80)의 출력뿐만 아니라, 급전부(40)의 출력(정류 신호)과 보조 정류기(80)의 출력도 이용하여 스위치 회로(50)의 제어를 행하고 있다. 스위치 제어부(70c)가 보조 정류기(80)의 출력과 급전부(40)의 출력의 2개의 출력을 어떻게 이용할지는 시스템에 따라 적당히 설정된다. 예를 들면, 스위치 제어부(70c)는, 보조 정류기(80)의 출력과 급전부(40)의 출력 중 어느 일방이 소정의 임계값을 초과한 경우에 스위치 회로(50)의 상태를 천이시키도록 제어하는 것으로 해도 되며, 보조 정류기(80)의 출력과 급전부(40)의 출력의 쌍방이 임계값을 초과한 경우에 한하여 스위치 회로(50)의 상태를 천이시키도록 제어하는 것으로 해도 된다. 또한, 보조 정류기(80)의 출력과 급전부(40)의 출력의 판단에 이용되는 임계값을 서로 다른 값으로 하는 것으로 해도 된다.

(제 5 실시형태)

도 1 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 이차측 기기(20d; 전자 기기)는, 상술한 제 1 실시형태에 따른 이차측 기기(20)의 변형예이다. 따라서, 도 10에서, 도 1에 도시하는 구성 요소와 동일한 구성 요소에는, 도 1과 동일한 참조 부호를 이용하는 것으로 하여, 그들에 대한 설명은 생략하는 것으로 한다. 이하에서는, 주로, 상술한 제 1 실시형태와 다른 점에 대해 설명한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이차측 기기(20d)의 모듈(22d)은, 급전부(40)에 접속된 DC/DC 컨버터(100)와, 급전부(40)에 접속된 레벨 검출부(110)와, 레벨 검출부(110)에 접속된 LDO(Low Drop Output) 레귤레이터(120; regulator)와, DC/DC 컨버터(100) 및 LDO 레귤레이터(120)에 접속되는 동시에 통신부(60)에 접속된 공급 회로(130)를 더 구비하고 있다.

DC/DC 컨버터(100)는, 급전부(40)로부터 정류 신호를 받고, 제 1 직류 신호를 생성하여, 그 제 1 직류 신호를 공급 회로(130)에 입력한다. 레벨 검출부(110)는, 급전부(40)로부터 정류 신호를 받고, 안테나(30)를 통해 수전한 전력의 레벨이 소정 레벨을 하회(下回)하고 있을 때 정류 신호를 저(低)전력 신호로서 LDO 레귤레이터(120)에 대해 입력한다. LDO 레귤레이터(120)는, 레벨 검출부(110)로부터 저전력 신호를 받으면, 제 2 직류 신호를 생성하여, 그 제 2 직류 신호를 공급 회로(130)에 입력한다. 공급 회로(130)는, DC/DC 컨버터(100)에 애노드가 접속되는 동시에 통신부(60)에 캐소드가 접속된 제 1 다이오드(D1)와, LDO 레귤레이터(120)에 애노드가 접속되는 동시에 통신부(60)에 캐소드가 접속된 제 2 다이오드(D2)를 구비하고 있다. 즉, 제 1 직류 신호는 제 1 다이오드(D1)의 애노드에 입력되며, 제 2 직류 신호는 제 2 다이오드(D2)의 애노드에 입력된다. 공급 회로(130)는, 와이어드 오어(wired or) 접속된 제 1 다이오드(D1)와 제 2 다이오드(D2)를 이용하여, 제 1 직류 신호와 상기 제 2 직류 신호 중 전압 레벨이 높은 쪽을 통신부(60)에 공급한다.

이러한 구성에 의하면, 안테나(30)로 수전한 전력을 효율적으로 통신부(60)에 공급할 수 있다.

상술한 본 발명은, 비접촉 충전 기능을 갖는 휴대 전화기나 디지털 카메라 등과 같은 전자 기기에 적용 가능하며, 또한 그들을 구비한 시스템에 적용 가능하다.

본 발명은 2010년 12월 27일 및 2011년 7월 14일에 일본 특허청에 각각 제출된 일본특허출원 제2010-289054호 및 제2011-155646호에 근거하고 있으며, 그 내용은 참조함으로써 본 명세서의 일부를 이룬다.

본 발명의 최선의 실시형태에 대해 설명했지만, 당업자에게는 분명한 바와 같이, 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위에서 실시형태를 변형하는 것이 가능하며, 그러한 실시형태는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

10 : 일차측 기기
12 : 통신/송전 회로
14 : 안테나
20, 20a, 20b, 20c, 20d : 이차측 기기(전자 기기)
22, 22a, 22b, 22c, 22d : 모듈
24 : 부하
30 : 안테나
32 : 코일
40 : 급전부
50, 50', 50" : 스위치 회로
52 : 스위치(단방향 스위치)
54 : 부가적 스위치
ZD : 제너 다이오드
56 : 쌍방향 스위치
60 : 통신부
70, 70a, 70b, 70c : 스위치 제어부
80 : 보조 정류기
90 : 보조 안테나
92 : 보조 코일
100 : DC/DC 컨버터(DC/DC)
110 : 레벨 검출부
120 : LDO 레귤레이터(LDO)
130 : 공급 회로
D1 : 제 1 다이오드
D2 : 제 2 다이오드

Claims

코일을 갖는 안테나와, 부하(負荷)와, 상기 안테나로 수전(受電)한 전력을 상기 부하에 급전(給電)하기 위한 급전부와, 상기 안테나를 통해 외부와 통신하는 통신부와, 상기 안테나와 상기 통신부 사이에 설치된 스위치 회로와, 상기 안테나로 수전하는 전력에 따라 상기 스위치 회로의 온·오프를 제어하는 스위치 제어부를 구비한, 전자 기기.
제 1 항에 있어서,
상기 전력을 전송할 때의 주파수가 상기 통신에서의 반송파의 주파수와 동일한, 전자 기기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 스위치 제어부는, 상기 급전부의 출력에 따라 상기 스위치 회로를 제어하는, 전자 기기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 안테나에 접속된 보조 정류기를 더 구비하고 있으며,
상기 스위치 제어부는, 상기 보조 정류기의 출력에 따라 상기 스위치 회로를 제어하는, 전자 기기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 안테나의 수전 전력 검출용으로서 설치된 보조 안테나와, 상기 보조 안테나에 접속된 보조 정류기를 더 구비하고 있으며,
상기 스위치 제어부는, 상기 보조 정류기의 출력에 따라 상기 스위치 회로를 제어하는, 전자 기기.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 스위치 제어부는, 상기 스위치 회로의 제어에 상기 급전부의 출력도 이용하는, 전자 기기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나와 상기 통신부는 복수의 라인으로 접속되어 있고,
상기 스위치 회로는, 상기 라인 각각에 설치된 스위치와, 상기 라인 각각과 그라운드(ground) 사이에 설치된 부가적 스위치와, 캐소드(cathode)를 상기 라인 각각에 접속하며 애노드(anode)를 상기 그라운드에 접속한 제너 다이오드(zener diode)를 더 구비하고 있으며,
상기 부가적 스위치는, 상기 스위치와 반대 상태를 취하도록 상기 스위치 제어부에 의해 제어되는, 전자 기기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나와 상기 통신부는 복수의 라인으로 접속되어 있고,
상기 스위치 회로는, 상기 라인 각각에 설치된 스위치와, 상기 라인 각각과 그라운드 사이에 설치된 부가적 스위치와, 애노드를 상기 라인 각각에 접속하며 캐소드를 상기 그라운드에 접속한 다이오드를 더 구비하고 있으며,
상기 부가적 스위치는, 상기 스위치와 반대 상태를 취하도록 상기 스위치 제어부에 의해 제어되는, 전자 기기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나와 상기 통신부는 복수의 라인으로 접속되어 있고,
상기 스위치 회로는, 상기 라인 각각에 설치된 스위치와, 상기 라인 각각과 그라운드 사이에 설치된 부가적 스위치와, 직렬 접속된 복수의 다이오드를 더 구비하고 있으며,
상기 직렬 접속된 복수의 다이오드의 일단(一端)을 구성하는 다이오드의 애노드는 상기 라인 각각에 접속되어 있고,
상기 직렬 접속된 복수의 다이오드의 타단(他端)을 구성하는 다이오드의 캐소드는 상기 그라운드에 접속되어 있으며,
상기 부가적 스위치는, 상기 스위치와 반대 상태를 취하도록 상기 스위치 제어부에 의해 제어되는, 전자 기기.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 급전부는, 상기 안테나로 수전한 전력을 정류하여 정류 신호를 생성하는 동시에 상기 정류 신호를 변환하여 상기 부하에 급전 신호로서 공급하는 것이며,
상기 전자 기기는, 상기 정류 신호를 받아 제 1 직류 신호를 생성하는 DC/DC컨버터(converter)와, 상기 정류 신호를 받아 전력의 레벨이 소정 레벨을 하회(下回)하고 있을 때 상기 정류 신호를 저(低)전력 신호로서 출력하는 레벨 검출부와, 상기 저전력 신호를 받아 제 2 직류 신호를 생성하는 LDO 레귤레이터(regulator)와, 상기 제 1 직류 신호와 상기 제 2 직류 신호 중 전압 레벨이 높은 쪽을 상기 통신부에 공급하는 공급 회로를 더 구비한, 전자 기기.
제 10 항에 있어서,
상기 공급 회로는, 상기 DC/DC 컨버터에 애노드가 접속되는 동시에 상기 통신부에 캐소드가 접속된 제 1 다이오드와, 상기 LDO 레귤레이터에 애노드가 접속되는 동시에 상기 통신부에 캐소드가 접속된 제 2 다이오드를 구비한, 전자 기기.
안테나와, 부하에 접속되는 동시에 상기 안테나로 수전한 전력을 상기 부하에 급전하기 위한 급전부와, 상기 안테나를 통해 외부와 통신하는 통신부와, 상기 안테나와 상기 통신부 사이에 설치된 스위치 회로와, 상기 안테나로 수전하는 전력에 따라 상기 스위치 회로의 온·오프를 제어하는 스위치 제어부를 구비한, 모듈.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 전자 기기와, 상기 전자 기기에 대해 송전하는 회로와 상기 전자 기기와 통신하는 회로를 구비하는 일차측 기기를 구비한, 시스템.