JP2016197964A - Electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線で電力を受電する電子機器に関し、特に給電と通信の切り替えに使用するスイッチの駆動に関する。 The present invention relates to an electronic device that receives power wirelessly, and more particularly to driving a switch used for switching between power feeding and communication.
近年、コネクタで物理的に接続することなく無線で電力を出力するための1次コイルをアンテナとして持つ給電機器と、給電機器から供給される電力を無線で受けるための2次コイルをアンテナとして持つ電子機器とを含む無線給電システムが知られている。また、該アンテナを用いて無線給電の電力伝送以外に通信も該アンテナで行う無線給電システムが知られている。 In recent years, a power supply device having a primary coil as an antenna for outputting power wirelessly without being physically connected by a connector, and a secondary coil for receiving power supplied from the power supply device wirelessly as an antenna A wireless power feeding system including an electronic device is known. There is also known a wireless power feeding system that uses the antenna to perform communication in addition to wireless power feeding.
このような電子機器では、1つのアンテナを用いて、電子機器の状態を給電機器に通知するための無線通信と、給電機器からの電力を受電とを交互に行っていた(特許文献1)。 In such an electronic device, wireless communication for notifying the power supply device of the state of the electronic device and power reception from the power supply device are alternately performed using one antenna (Patent Document 1).
上記のような電子機器は、通信を行う期間は、給電機器から供給される通信のための電力を通信部に供給し、給電機器から電池を充電するための電力を受け取る期間は、給電機器から供給される電力を用いて、電池を充電していた。 The electronic device as described above supplies power for communication supplied from the power supply device to the communication unit during the communication period and receives power for charging the battery from the power supply device from the power supply device. The battery was charged using the supplied power.
しかしながら、電子機器の通信部に給電機器から電池を充電するための電力が供給されてしまい、通信部に過剰な電力が供給されてしまう場合があった。このような場合、電子機器の通信部は、正常な通信を行うことができなくなってしまう可能性があり、電子機器の通信部に過剰な電力が供給されないようにする必要がある。また、電池には、給電機器から通信のための電力が供給されてしまい、給電機器から供給される電力が電池を充電するための電力として不足する場合があった。 However, electric power for charging the battery from the power supply device is supplied to the communication unit of the electronic device, and excessive power may be supplied to the communication unit. In such a case, the communication unit of the electronic device may not be able to perform normal communication, and it is necessary to prevent excessive power from being supplied to the communication unit of the electronic device. In addition, the battery is supplied with power for communication from the power supply device, and the power supplied from the power supply device may be insufficient as power for charging the battery.
そこで、本発明は、通信が正常に行われ、電池の充電が正常に行われるように給電機器から供給される電力の出力先を制御できるようにすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to enable control of an output destination of power supplied from a power supply device so that communication is normally performed and charging of a battery is normally performed.
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、無線で電力を受信するアンテナ手段と、前記アンテナで受信した電力を入力して蓄積又は供給する電力制御手段と、前記アンテナを介して給電機器と通信を行う通信手段と、前記アンテナから前記電力制御手段と前記通信手段への経路を切り替える切替手段と、前記アンテナで受信した電力で動作し、前記切替手段を駆動する駆動手段とを有し、前記アンテナからみた前記駆動手段の入力インピーダンスは、前記アンテナからみた前記電力制御手段又は前記通信手段のどちらか一つの入力インピーダンスよりも高いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic device according to the present invention includes an antenna unit that wirelessly receives power, a power control unit that inputs and stores or supplies power received by the antenna, and a power supply via the antenna. A communication unit that communicates with a device; a switching unit that switches a path from the antenna to the power control unit and the communication unit; and a driving unit that operates by the power received by the antenna and drives the switching unit. The input impedance of the driving unit viewed from the antenna is higher than the input impedance of either the power control unit or the communication unit viewed from the antenna.
本発明によれば、通信が正常に行われ、電池の充電が正常に行われるように給電機器から供給される電力の出力先を制御できるようにすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the output destination of the electric power supplied from an electric power feeding apparatus can be controlled so that communication can be performed normally and charge of a battery can be performed normally.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明するが、本実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
(実施例1)
(システム構成の説明)
以下、実施例1について、図面を参照して詳細に説明する。実施例1に係るシステムは、図1に示すように、電子機器200と、無線で電子機器200に電力の供給を行う給電機器100とを含む。給電機器100は、電子機器への給電を制御するための無線通信を電子機器200と行うことができる。
Example 1
(Description of system configuration)
Hereinafter, Example 1 will be described in detail with reference to the drawings. As illustrated in FIG. 1, the system according to the first embodiment includes an electronic device 200 and a power supply device 100 that supplies power to the electronic device 200 wirelessly. The power supply device 100 can perform wireless communication with the electronic device 200 for controlling power supply to the electronic device.
給電機器100と電子機器200との距離が所定の範囲内である場合において、給電アンテナ101を有する給電機器100は、給電アンテナ101を介して無線通信を行い、電子機器200が受電可能な機器か否かを判断する。給電機器100は、電子機器200が受電可能な機器だと判断すると、給電アンテナ101を介して給電用の電力を出力して電子機器200に電力を供給する。 When the distance between the power supply device 100 and the electronic device 200 is within a predetermined range, the power supply device 100 having the power supply antenna 101 performs wireless communication via the power supply antenna 101 and is the device that can receive power from the electronic device 200? Judge whether or not. When the power supply device 100 determines that the electronic device 200 is a device that can receive power, the power supply device 100 outputs power for power supply via the power supply antenna 101 to supply power to the electronic device 200.
受電アンテナ201を有する電子機器200は、受電アンテナ201を介して給電機器100から出力される電力を無線により受け付ける。 Electronic device 200 having power receiving antenna 201 wirelessly receives power output from power feeding device 100 through power receiving antenna 201.
給電機器100と電子機器200との距離が所定の範囲内である場合、給電機器100は電子機器200が所定の範囲内に存在しているか否かを検出するために、微弱な電力を一定間隔で出力する。 When the distance between the power supply device 100 and the electronic device 200 is within a predetermined range, the power supply device 100 distributes a weak power at regular intervals in order to detect whether or not the electronic device 200 is within the predetermined range. To output.
なお、所定の範囲とは、電子機器200が給電機器100から供給される通信用の電力によって、通信を行うことができる範囲である。 Note that the predetermined range is a range in which the electronic device 200 can perform communication using power for communication supplied from the power supply device 100.
電子機器200は、2次電池404から供給される電力によって動作する電子機器であれば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像機器であってもよく、音声データや映像データの再生を行うプレイヤ等の再生機器であってもよい。また、電子機器200は、携帯電話やスマートフォンであっても良く、電子機器200は、車のような移動装置であっても良い。また、電子機器200は2次電池がなく受電した電力のみで動作するマウスやスピーカであってもよい。 The electronic device 200 may be an imaging device such as a digital still camera or a digital video camera as long as it is an electronic device that operates with power supplied from the secondary battery 404, and a player that reproduces audio data and video data. Such a playback device may be used. The electronic device 200 may be a mobile phone or a smartphone, and the electronic device 200 may be a mobile device such as a car. Further, the electronic device 200 may be a mouse or a speaker that operates with only the received power without a secondary battery.
(給電機器100の構成)
図2は給電機器100と電子機器200とを有するシステムの構成の一例を示すブロック図である。
(Configuration of power supply device 100)
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a system including the power supply device 100 and the electronic device 200.
図2に示すように、給電機器100は、給電機器100内部で生成した交流電力を給電アンテナ101を介して電子機器200の受電アンテナ201に対して出力する。 As illustrated in FIG. 2, the power feeding device 100 outputs AC power generated inside the power feeding device 100 to the power receiving antenna 201 of the electronic device 200 via the power feeding antenna 101.
また、給電機器100によって生成される電力には、第1の電力と第2の電力とがある。第1の電力は、給電機器100が電子機器200を制御するためのコマンドを電子機器200に送信するための通信用の電力である。第2の電力は第1の電力よりも大きく、電子機器200に2次電池404の充電や電子機器200にカメラシステム205の動作を行わせるために必要な電力である。例えば、第1の電力は1W以下の電力であり、第2の電力は1W〜10Wまでの電力である。 The power generated by the power supply device 100 includes first power and second power. The first power is power for communication for the power supply device 100 to transmit a command for controlling the electronic device 200 to the electronic device 200. The second power is higher than the first power and is necessary for causing the electronic device 200 to charge the secondary battery 404 and causing the electronic device 200 to operate the camera system 205. For example, the first power is 1 W or less, and the second power is 1 W to 10 W.
また、給電機器100は、給電アンテナ101を介して電子機器200にコマンドを送信したり、給電アンテナ101を介して電子機器200に送信したコマンドに対応する返答及び電子機器200から送信されたコマンドを受信したりする。 In addition, the power supply device 100 transmits a command to the electronic device 200 via the power supply antenna 101, and a response corresponding to the command transmitted to the electronic device 200 via the power supply antenna 101 and a command transmitted from the electronic device 200. To receive.
なお、給電機器100が第1の電力を電子機器200に供給している場合、給電機器100はコマンドを電子機器200に送信することができる。しかし、給電機器100が第2の電力を電子機器200に供給している場合、給電機器100は、コマンドを電子機器200に送信することができない。 Note that when the power supply device 100 supplies the first power to the electronic device 200, the power supply device 100 can transmit a command to the electronic device 200. However, when the power supply device 100 supplies the second power to the electronic device 200, the power supply device 100 cannot transmit a command to the electronic device 200.
また、第1の電力は、給電機器100が電子機器200以外のどのような機器に対しても、給電機器100がコマンドを送信できるように設定される電力である。 The first power is power set so that the power supply device 100 can transmit a command to any device other than the electronic device 200.
給電機器100が送信するコマンドは、予め定められた通信プロトコルに準拠したコマンドである。予め定められた通信プロトコルとは、例えば、RFID(Radio Frequency IDentification)等のISO/IEC 18092規格に準拠した通信プロトコルである。また、予め定められた通信プロトコルは、NFC(Near Field Communication)の規格に準拠した通信プロトコルであってもよい。給電機器100が送信するコマンドは第1の電力に重畳されて電子機器200に送信される。 The command transmitted by the power supply apparatus 100 is a command conforming to a predetermined communication protocol. The predetermined communication protocol is a communication protocol compliant with ISO / IEC 18092 standard such as RFID (Radio Frequency IDentification). Further, the predetermined communication protocol may be a communication protocol that conforms to the NFC (Near Field Communication) standard. The command transmitted by the power supply device 100 is transmitted to the electronic device 200 while being superimposed on the first power.
電子機器200に送信されたパルス信号は電子機器200により解析されることによって「1」の情報と「0」の情報とを含むビットデータとして検出される。なお、コマンドには宛先を識別するための識別情報及びコマンドによって指示される動作を示すコマンドコード等が含まれる。なお、給電機器100はコマンドに含まれる識別情報を変更することによって、電子機器200だけにコマンドを送信することもできる。また、給電機器100はコマンドに含まれる識別情報を変更することによって、電子機器200及び電子機器200以外の機器に対してもコマンドを送信することもできる。 The pulse signal transmitted to the electronic device 200 is detected by the electronic device 200 as bit data including “1” information and “0” information. The command includes identification information for identifying a destination, a command code indicating an operation instructed by the command, and the like. Note that the power supply device 100 can also transmit the command only to the electronic device 200 by changing the identification information included in the command. The power supply device 100 can also transmit the command to the electronic device 200 and devices other than the electronic device 200 by changing the identification information included in the command.
給電アンテナ101から出力される電力は、交流電力である。給電機器100は、給電アンテナ101から出力される電力の周波数fで共振する。 The power output from the power feeding antenna 101 is AC power. The power supply device 100 resonates at a frequency f of power output from the power supply antenna 101.
共振周波数fは、給電アンテナ101、給電機器100内部の共振回路(不図示)及び給電機器100の筺体や外部回路の寄生要因に基づいて設定される。 The resonance frequency f is set based on parasitic factors of the power supply antenna 101, a resonance circuit (not shown) inside the power supply device 100, a casing of the power supply device 100, and an external circuit.
下記の式1は、共振周波数fとインダクタンスLとキャパシタンスCの関係を示す式である。式1におけるLは、給電アンテナ101と外部の寄生要因によるインダクタンス値、式1におけるCは、給電機器100の内部の共振回路と寄生要因のキャパシタンス値である。 Equation 1 below is an equation showing the relationship among the resonance frequency f, the inductance L, and the capacitance C. L in Equation 1 is an inductance value due to parasitic factors external to the power feeding antenna 101, and C in Equation 1 is a resonance circuit inside the power feeding device 100 and a capacitance value due to parasitic factors.
実施例1及び2において、共振周波数fは、13.56MHzであるものとして、以下説明を行う。 In the first and second embodiments, the following description will be made assuming that the resonance frequency f is 13.56 MHz.
(電子機器200の構成)
次に、図2(a)を参照して、電子機器200の構成の一例について説明を行う。なお、図2(b)に示す構成については実施例2において説明する。
(Configuration of electronic device 200)
Next, an example of the configuration of the electronic device 200 will be described with reference to FIG. The configuration shown in FIG. 2B will be described in the second embodiment.
なお、電子機器200の一例としてデジタルスチルカメラを挙げ、以下の説明を行う。 A digital still camera is taken as an example of the electronic device 200, and the following description will be given.
電子機器200は、受電アンテナ201、受電部202、電力制御部203、制御部204、カメラシステム部205、及び通信部206、スイッチ駆動部207を有する。 The electronic device 200 includes a power receiving antenna 201, a power receiving unit 202, a power control unit 203, a control unit 204, a camera system unit 205, a communication unit 206, and a switch driving unit 207.
受電アンテナ201は、給電機器100から供給される電力を受電するためのアンテナである。電子機器200は、受電アンテナ201を介して、給電機器100から電力を受電したり、コマンドを受信したりする。また、電子機器200は、受電アンテナ201を介して給電機器100を制御するためのコマンド及び給電機器100から受信したコマンドに対応する返答を送信する。 The power receiving antenna 201 is an antenna for receiving power supplied from the power supply apparatus 100. The electronic device 200 receives power from the power supply device 100 or receives a command via the power receiving antenna 201. The electronic device 200 transmits a command for controlling the power supply device 100 and a response corresponding to the command received from the power supply device 100 via the power receiving antenna 201.
受電部202は、受電アンテナ201によって受電された電力を電力制御部203及び通信部206のいずれか一つに供給する。受電部202は、制御部204からの指示に応じて、受電アンテナ201の接続先を電力制御部203と通信部206との間で切り替える。電子機器200の共振周波数は、給電機器100の共振周波数fと一致する。受電部202については、図3を用いて後述する。 The power receiving unit 202 supplies the power received by the power receiving antenna 201 to any one of the power control unit 203 and the communication unit 206. The power receiving unit 202 switches the connection destination of the power receiving antenna 201 between the power control unit 203 and the communication unit 206 in accordance with an instruction from the control unit 204. The resonance frequency of the electronic device 200 matches the resonance frequency f of the power supply device 100. The power receiving unit 202 will be described later with reference to FIG.
電力制御部203は、受電部202によって受電アンテナ201と電力制御部203とが接続されている場合、受電アンテナ201で受信された電力が受電部202を介して供給される。さらに、電力制御部203は、受電部202を介して供給された電力を用いて、2次電池404を充電する。さらに、電力制御部203は、受電部202を介して供給された電力を用いて、カメラシステム205に電力を供給する。電力制御部203については、図4を用いて後述する。 When the power reception antenna 202 is connected to the power control unit 203 by the power reception unit 202, the power received by the power reception antenna 201 is supplied via the power reception unit 202. Furthermore, the power control unit 203 charges the secondary battery 404 using the power supplied via the power receiving unit 202. Further, the power control unit 203 supplies power to the camera system 205 using the power supplied via the power receiving unit 202. The power control unit 203 will be described later with reference to FIG.
制御部204は、電子機器200の各部を制御する。 The control unit 204 controls each unit of the electronic device 200.
制御部204は、低消費電力で動作するCPUである。制御部204は、例えば、数mWの電力を用いて動作する。制御部204は、2次電池404から供給される電力を用いて動作しても良いし、受電アンテナ201によって受電された電力を用いて動作しても良い。 The control unit 204 is a CPU that operates with low power consumption. The control unit 204 operates using, for example, several mW of power. The control unit 204 may operate using the power supplied from the secondary battery 404 or may operate using the power received by the power receiving antenna 201.
また、制御部204は、例えば、受電アンテナ201から通信部206に供給される電力の一部を用いて、動作しても良い。さらに、制御部204は、例えば、カメラシステム部205からデータをやり取りし、カメラシステム部205から取得したデータを、通信部206を用いて給電機器100に送信する。さらに、制御部204は、例えば、通信部206のレジスタにアクセスし、通信部206が通信を開始しているか否かを確認したり、通信部206の通信状態を確認する。 For example, the control unit 204 may operate using part of the power supplied from the power receiving antenna 201 to the communication unit 206. Further, for example, the control unit 204 exchanges data from the camera system unit 205 and transmits the data acquired from the camera system unit 205 to the power supply apparatus 100 using the communication unit 206. Furthermore, the control unit 204 accesses, for example, a register of the communication unit 206 to check whether the communication unit 206 has started communication or to check the communication state of the communication unit 206.
カメラシステム部205は、被写体の光学像から画像データを生成するための撮像部、撮像部で生成された画像データを格納する記録部、及び画像データを再生するための再生部を有する。 The camera system unit 205 includes an imaging unit for generating image data from an optical image of a subject, a recording unit for storing image data generated by the imaging unit, and a reproduction unit for reproducing the image data.
通信部206は、受電アンテナ201を介して給電機器100と無線通信を行う。通信部206が受信するコマンドは、上述の予め定められた通信プロトコルに準拠したコマンドである。また、通信部206が送信するコマンドは、上述の予め定められた通信プロトコルに準拠したコマンドである。また、通信部206が送信する応答は、上述の予め定められた通信プロトコルに準拠したコマンドである。 The communication unit 206 performs wireless communication with the power supply device 100 via the power receiving antenna 201. The command received by the communication unit 206 is a command conforming to the above-described predetermined communication protocol. The command transmitted by the communication unit 206 is a command that conforms to the above-described predetermined communication protocol. The response transmitted by the communication unit 206 is a command that conforms to the above-described predetermined communication protocol.
また、通信部206は、給電機器100の対応している通信プロトコルと同一の通信プロトコルに準拠した機器と通信を行うこともできる。 The communication unit 206 can also communicate with a device that conforms to the same communication protocol as the communication protocol supported by the power supply device 100.
電子機器200は、動作モードとして、給電モードと、通信モードとを有する。電子機器200が通信モードである場合、電子機器200は、給電機器100から出力される電力を用いて、通信部206に無線通信を行わせる。電子機器200が給電モードである場合、電子機器200は、給電機器100から出力される電力を用いて、充電制御部403に2次電池404の充電を行わせる。さらに、電子機器200が給電モードである場合、電子機器200は、給電機器100から出力される電力を用いて、カメラシステム205を動作させても良い。 Electronic device 200 has a power supply mode and a communication mode as operation modes. When the electronic device 200 is in the communication mode, the electronic device 200 causes the communication unit 206 to perform wireless communication using the power output from the power supply device 100. When the electronic device 200 is in the power supply mode, the electronic device 200 causes the charge control unit 403 to charge the secondary battery 404 using the power output from the power supply device 100. Furthermore, when the electronic device 200 is in the power supply mode, the electronic device 200 may operate the camera system 205 using the power output from the power supply device 100.
スイッチ駆動部207は、受電部202に含まれる後述のスイッチ部302及びスイッチ部303を制御するための信号を生成し、スイッチ部302及びスイッチ部303に出力する。スイッチ部302及びスイッチ部303は、受電アンテナ201の接続先を通信部206と電力制御部203との間で切り替えるために用いられる。なお、スイッチ駆動部207については、図5を用いて後述する。 The switch drive unit 207 generates a signal for controlling a later-described switch unit 302 and switch unit 303 included in the power receiving unit 202, and outputs the signal to the switch unit 302 and switch unit 303. The switch unit 302 and the switch unit 303 are used to switch the connection destination of the power receiving antenna 201 between the communication unit 206 and the power control unit 203. The switch driving unit 207 will be described later with reference to FIG.
(受電部202の構成)
次に、図3を用いて、受電部202の説明を行う。図3は、受電部202の構成の一例を示したブロック図である。
(Configuration of power receiving unit 202)
Next, the power receiving unit 202 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the power receiving unit 202.
受電部202は、共振素子301a、共振素子301b、スイッチ部302及びスイッチ部303を有する。さらに、受電部202は、補償共振素子304a及び補償共振素子304bを有する。スイッチ部302は、電力制御部203の近傍に設置され、スイッチ部303は、通信部206近傍に設置される。 The power reception unit 202 includes a resonance element 301 a, a resonance element 301 b, a switch unit 302, and a switch unit 303. Furthermore, the power receiving unit 202 includes a compensating resonant element 304a and a compensating resonant element 304b. The switch unit 302 is installed in the vicinity of the power control unit 203, and the switch unit 303 is installed in the vicinity of the communication unit 206.
スイッチ部302及びスイッチ部303は、例えば、1つ以上のFET(Field Effect Transister)等で構成される。また、スイッチ部302及びスイッチ部303は、FET以外のリレースイッチ等で構成されてもよい。 The switch unit 302 and the switch unit 303 include, for example, one or more field effect transistors (FETs). Further, the switch unit 302 and the switch unit 303 may be configured by relay switches other than FETs.
スイッチ部302及びスイッチ部303は、受電アンテナ201の接続先を電力制御部203または通信部206のいずれか一つの経路に切り替えるために用いられる。また、スイッチ部302及びスイッチ部303は、受電アンテナ201と、共振素子301a及び共振素子301bとの接続を切り替えるために用いられる。また、スイッチ部302及びスイッチ部303は、受電アンテナ201と、補償共振素子304a及び補償共振素子304bとの接続を切り替えるために用いられる。スイッチ部302及びスイッチ部303がオン(導通状態)である場合、受電アンテナ201に対して共振素子301a、共振素子301b、補償共振素子304a及び補償共振素子304bは並列に接続される。また、スイッチ部302及びスイッチ部303がオフ(非導通状態)である場合、受電アンテナ201に対して共振素子301a及び共振素子301bは直列に接続される。 The switch unit 302 and the switch unit 303 are used to switch the connection destination of the power receiving antenna 201 to any one of the power control unit 203 and the communication unit 206. The switch unit 302 and the switch unit 303 are used to switch the connection between the power receiving antenna 201 and the resonance element 301a and the resonance element 301b. The switch unit 302 and the switch unit 303 are used for switching the connection between the power receiving antenna 201 and the compensation resonant element 304a and the compensation resonance element 304b. When the switch unit 302 and the switch unit 303 are on (conducting state), the resonant element 301a, the resonant element 301b, the compensating resonant element 304a, and the compensating resonant element 304b are connected in parallel to the power receiving antenna 201. When the switch unit 302 and the switch unit 303 are off (non-conducting state), the resonant element 301 a and the resonant element 301 b are connected in series to the power receiving antenna 201.
共振素子301a、共振素子301b、補償共振素子304a及び補償共振素子304bは、電子機器200の受電アンテナ201が給電機器100と共振するために用いられる。 The resonant element 301a, the resonant element 301b, the compensating resonant element 304a, and the compensating resonant element 304b are used for the power receiving antenna 201 of the electronic device 200 to resonate with the power feeding device 100.
受電アンテナ201がコイルである場合、共振素子301a及び共振素子301bは、コンデンサとなる。そのため、実施例1において、共振素子301a及び共振素子301bは、コンデンサであるとして、以下説明する。また、受電部202は、共振素子301a及び共振素子301b以外にも、コイルをさらに有するものであってもよい。 When the power receiving antenna 201 is a coil, the resonant element 301a and the resonant element 301b are capacitors. For this reason, in the first embodiment, the resonance element 301a and the resonance element 301b are described below as capacitors. The power receiving unit 202 may further include a coil in addition to the resonant element 301a and the resonant element 301b.
同様に、補償共振素子304a及び補償共振素子304bも、コンデンサであるとして、以下説明する。また、受電部202は、補償共振素子304a及び補償共振素子304b以外にも、コイルをさらに有するものであってもよい。 Similarly, the compensated resonant element 304a and the compensated resonant element 304b will be described below assuming that they are capacitors. The power receiving unit 202 may further include a coil in addition to the compensating resonant element 304a and the compensating resonant element 304b.
図3は、電子機器200が通信モードである場合における共振回路のキャパシタンス値が、電子機器200が給電モードである場合の共振回路のキャパシタンス値よりも小さい場合の構成である。補償共振素子304aは、共振素子301aのキャパシタンス値よりも小さいキャパシタンス値を持つコンデンサであり、共振素子301bのキャパシタンス値よりも小さいキャパシタンス値を持つコンデンサである。補償共振素子304bは、共振素子301aのキャパシタンス値よりも小さいキャパシタンス値を持つコンデンサであり、共振素子301bのキャパシタンス値よりも小さいキャパシタンス値を持つコンデンサである。 FIG. 3 shows a configuration in which the capacitance value of the resonance circuit when the electronic device 200 is in the communication mode is smaller than the capacitance value of the resonance circuit when the electronic device 200 is in the power supply mode. The compensating resonant element 304a is a capacitor having a capacitance value smaller than the capacitance value of the resonant element 301a, and a capacitor having a capacitance value smaller than the capacitance value of the resonant element 301b. The compensating resonant element 304b is a capacitor having a capacitance value smaller than the capacitance value of the resonant element 301a, and a capacitor having a capacitance value smaller than the capacitance value of the resonant element 301b.
スイッチ部302及びスイッチ部303は、例えば、スイッチ駆動部207と接続されており、スイッチ駆動部207によって制御される。 The switch unit 302 and the switch unit 303 are connected to, for example, the switch drive unit 207 and are controlled by the switch drive unit 207.
スイッチ部302は、電力制御部203と、共振素子301a及び共振素子301bとの間に接続される。また、スイッチ部302は、電力制御部203の入力端子に接続される。スイッチ駆動部207によりスイッチ部302がオン(導通状態)にされた場合、スイッチ部302は、電力制御部203をショート(短絡)させる。このため、スイッチ部302がオン(導通状態)である場合、電力制御部203には、受電アンテナ201によって受電された電力は供給されない。また、スイッチ駆動部207によりスイッチ部302がオフ(非導通状態)にされた場合、受電アンテナ201と電力制御部203とが接続される。スイッチ部302がオフ(非導通状態)である場合、受電アンテナ201によって受電された電力は、電力制御部203に供給される。電力制御部203の入力インピーダンスは、補償共振素子304a、補償共振素子304b及びスイッチ部302が直列に接続されたラインより高いインピーダンスである必要がある。電力制御部203の入力インピーダンスを、補償共振素子304a、補償共振素子304b及びスイッチ部302が直列に接続されたラインより高くする方法については、図4で後述する。 The switch unit 302 is connected between the power control unit 203 and the resonance element 301a and the resonance element 301b. The switch unit 302 is connected to the input terminal of the power control unit 203. When the switch unit 302 is turned on (conductive state) by the switch driving unit 207, the switch unit 302 short-circuits the power control unit 203. For this reason, when the switch unit 302 is on (conductive state), the power received by the power receiving antenna 201 is not supplied to the power control unit 203. In addition, when the switch unit 302 is turned off (non-conducting state) by the switch driving unit 207, the power receiving antenna 201 and the power control unit 203 are connected. When the switch unit 302 is off (non-conducting state), the power received by the power receiving antenna 201 is supplied to the power control unit 203. The input impedance of the power control unit 203 needs to be higher than that of a line in which the compensating resonant element 304a, the compensating resonant element 304b, and the switch unit 302 are connected in series. A method for making the input impedance of the power control unit 203 higher than the line in which the compensating resonant element 304a, the compensating resonant element 304b, and the switch unit 302 are connected in series will be described later with reference to FIG.
スイッチ部303は、通信部206と受電アンテナ201との間に接続される。スイッチ駆動部207によりスイッチ部303がオン(導通状態)にされた場合は、通信部206と受電アンテナ201とは接続される。このため、スイッチ部303がオン(導通状態)である場合、受電アンテナ201によって受電された電力は、通信部206に供給される。スイッチ駆動部207によりスイッチ部303がオフ(非導通状態)にされた場合は、通信部206と受電アンテナ201との接続は切断される。このため、スイッチ部303がオフ(非導通状態)である場合、受電アンテナ201によって受電された電力は、通信部206に供給されない。 The switch unit 303 is connected between the communication unit 206 and the power receiving antenna 201. When the switch unit 303 is turned on (conductive state) by the switch driving unit 207, the communication unit 206 and the power receiving antenna 201 are connected. For this reason, when the switch unit 303 is on (conductive state), the power received by the power receiving antenna 201 is supplied to the communication unit 206. When the switch unit 303 is turned off (non-conducting state) by the switch driving unit 207, the connection between the communication unit 206 and the power receiving antenna 201 is disconnected. For this reason, when the switch unit 303 is off (non-conducting state), the power received by the power receiving antenna 201 is not supplied to the communication unit 206.
電子機器200が給電モードである場合、スイッチ駆動部207によってスイッチ部302及びスイッチ部303はオフ(非導通状態)にされる。電子機器200が通信モードである場合、スイッチ駆動部207によってスイッチ部302及びスイッチ部303はオン(導通状態)にされる。 When the electronic device 200 is in the power supply mode, the switch drive unit 207 turns off the switch unit 302 and the switch unit 303 (non-conduction state). When the electronic device 200 is in the communication mode, the switch drive unit 207 turns on the switch unit 302 and the switch unit 303 (conduction state).
スイッチ駆動部207は、給電機器100から第2の電力が出力されている場合に、スイッチ部302及びスイッチ部303をオフ(非導通状態)にする。この場合、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201によって受電された電力を電力制御部203に供給するように、スイッチ部302及びスイッチ部303を制御する。 The switch drive unit 207 turns off the switch unit 302 and the switch unit 303 (non-conduction state) when the second power is output from the power supply apparatus 100. In this case, the switch driving unit 207 controls the switch unit 302 and the switch unit 303 so as to supply the power received by the power receiving antenna 201 to the power control unit 203.
スイッチ駆動部207は、給電機器100から第1の電力が出力されている場合に、スイッチ部302及びスイッチ部303をオン(導通状態)にする。この場合、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201によって受電された電力を通信部206に供給するように、スイッチ部302及びスイッチ部303を制御する。スイッチ駆動部207は、第1の電力が給電機器100から出力されているか、第2の電力が給電機器100から出力されているかを判断し、判断結果に応じて、スイッチ部302及びスイッチ部303を制御する。また、スイッチ駆動部207は、電子機器200が通信モードであるか、電子機器200が給電モードであるかを判断し、判断結果に応じて、スイッチ部302及びスイッチ部303を制御する。 The switch drive unit 207 turns on the switch unit 302 and the switch unit 303 (conductive state) when the first power is output from the power supply apparatus 100. In this case, the switch driving unit 207 controls the switch unit 302 and the switch unit 303 so as to supply the power received by the power receiving antenna 201 to the communication unit 206. The switch driving unit 207 determines whether the first power is output from the power supply device 100 or the second power is output from the power supply device 100, and the switch unit 302 and the switch unit 303 are determined according to the determination result. To control. The switch driving unit 207 determines whether the electronic device 200 is in the communication mode or the electronic device 200 is in the power supply mode, and controls the switch unit 302 and the switch unit 303 according to the determination result.
図6は、電子機器200が図3の受電部202を有する場合の受電アンテナと電力制御部と通信部との関係の一例を示した図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a relationship among the power receiving antenna, the power control unit, and the communication unit when the electronic device 200 includes the power receiving unit 202 in FIG. 3.
図6(a)は、スイッチ部302及びスイッチ部303がスイッチ駆動部207によってオン(導通状態)にされる場合(電子機器200が通信モードである場合)の受電アンテナ201と電力制御部203と通信部と206の関係の一例を示した図である。スイッチ部302及びスイッチ部303がスイッチ駆動部207によってオン(導通状態)にされる場合に、図6(a)のように、共振素子301a及び共振素子301bと、補償共振素子304a及び補償共振素子304bとは直列に接続される。スイッチ部302及びスイッチ部303がスイッチ駆動部207によりオン(導通状態)にされる場合、図6(a)のように、共振素子301a、共振素子301b、補償共振素子304a及び補償共振素子304bは、受電アンテナ201に対して並列接続される。これによって、共振素子301a、共振素子301b、補償共振素子304a及び補償共振素子304bは、受電アンテナ201に対する並列共振回路を構成する。この場合、電力制御部203は、スイッチ部302により電力制御部203の入力線がショート(短絡)される。このため、図6(a)では、電力制御部203が未接続であることと同様になるので、電力制御部203、電力制御部203と補償共振素子304aとの接続、及び電力制御部203と補償共振素子304bとの接続を、点線で示している。 FIG. 6A illustrates the power receiving antenna 201 and the power control unit 203 when the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned on (conductive state) by the switch driving unit 207 (when the electronic device 200 is in the communication mode). It is the figure which showed an example of the relationship between a communication part and 206. When the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned on (conductive state) by the switch driving unit 207, as shown in FIG. 6A, the resonance element 301a and the resonance element 301b, the compensation resonance element 304a, and the compensation resonance element 304b is connected in series. When the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned on (conductive state) by the switch driving unit 207, the resonance element 301a, the resonance element 301b, the compensation resonance element 304a, and the compensation resonance element 304b are as shown in FIG. The power receiving antenna 201 is connected in parallel. Accordingly, the resonant element 301a, the resonant element 301b, the compensating resonant element 304a, and the compensating resonant element 304b constitute a parallel resonant circuit for the power receiving antenna 201. In this case, the power control unit 203 causes the switch unit 302 to short-circuit the input line of the power control unit 203. For this reason, in FIG. 6A, since it is the same as that the power control unit 203 is not connected, the power control unit 203, the connection between the power control unit 203 and the compensating resonant element 304a, and the power control unit 203 The connection with the compensating resonant element 304b is indicated by a dotted line.
図6(a)のように、電子機器200が通信モードである場合、スイッチ駆動部207によってスイッチ部302及びスイッチ部303はオン(導通状態)になるように制御される。これにより、電子機器200が通信モードである場合、受電アンテナ201によって受電された電力は、電力制御部203に供給されない。なお、通信部206には、受電アンテナ201によって受電された電力は供給される。 As shown in FIG. 6A, when the electronic device 200 is in the communication mode, the switch drive unit 207 controls the switch unit 302 and the switch unit 303 to be turned on (conductive state). Thereby, when the electronic device 200 is in the communication mode, the power received by the power receiving antenna 201 is not supplied to the power control unit 203. Note that the power received by the power receiving antenna 201 is supplied to the communication unit 206.
図6(b)は、スイッチ部302及びスイッチ部303がスイッチ駆動部207によってオフ(非導通状態)にされる場合(電子機器200が給電モードである場合)の受電アンテナ201と電力制御部203と通信部と206の関係の一例を示した図である。スイッチ部302及びスイッチ部303がスイッチ駆動部207によってオフ(非導通状態)にされる場合に、図6(b)のように、共振素子301a及び共振素子301bと、補償共振素子304a及び補償共振素子304bとは直列に接続されない。スイッチ部302及びスイッチ部303がスイッチ駆動部207によってオフ(非導通状態)にされる場合に、図6(b)のように、受電アンテナ201に対して、共振素子301a及び共振素子301bは直列に接続される。しかし、受電アンテナ201に対して補償共振素子304a及び補償共振素子304bは接続されない。 6B illustrates the power receiving antenna 201 and the power control unit 203 when the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned off (non-conducting state) by the switch driving unit 207 (when the electronic device 200 is in the power feeding mode). It is the figure which showed an example of the relationship between 206 and a communication part. When the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned off (non-conducting state) by the switch driving unit 207, as shown in FIG. 6B, the resonant element 301a and the resonant element 301b, the compensated resonant element 304a, and the compensated resonance The element 304b is not connected in series. When the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned off (non-conducting state) by the switch driving unit 207, the resonance element 301a and the resonance element 301b are connected in series to the power receiving antenna 201 as shown in FIG. Connected to. However, the compensating resonant element 304 a and the compensating resonant element 304 b are not connected to the power receiving antenna 201.
この場合、通信部206は、スイッチ部303により通信部206の入力がオープンにされる。このため、図6(b)では、通信部206が未接続であることと同様になるので、通信部206及び通信部206とスイッチ部303との接続を点線で示している。また、スイッチ部302もオフ(非導通状態)になるので、スイッチ部302と補償共振素子304aとの接続及びスイッチ部302と補償共振素子304bとの接続を点線で示している。 In this case, the input of the communication unit 206 is opened by the switch unit 303 in the communication unit 206. For this reason, in FIG. 6B, since the communication unit 206 is not connected, the communication unit 206 and the connection between the communication unit 206 and the switch unit 303 are indicated by dotted lines. In addition, since the switch unit 302 is also turned off (non-conducting state), the connection between the switch unit 302 and the compensation resonance element 304a and the connection between the switch unit 302 and the compensation resonance element 304b are indicated by dotted lines.
図6(b)のように、電子機器200が給電モードである場合、スイッチ駆動部207によってスイッチ部302及びスイッチ部303はオフ(非導通状態)になるように制御される。この場合、スイッチ部303がオープンになるので、電子機器200が給電モードである場合、電力制御部203には、受電アンテナ201によって受電された電力は供給される。しかし、通信部206には、受電アンテナ201によって受電された電力は供給されない。この場合、受電アンテナ201と共振素子301aとは直列に接続され、受電アンテナ201と共振素子301bとは直列に接続される。これによって、共振素子301a及び共振素子301bは、受電アンテナ201に対する直列共振回路を構成する。 As shown in FIG. 6B, when the electronic device 200 is in the power supply mode, the switch driving unit 207 controls the switch unit 302 and the switch unit 303 to be turned off (non-conducting state). In this case, since the switch unit 303 is opened, when the electronic device 200 is in the power supply mode, the power received by the power receiving antenna 201 is supplied to the power control unit 203. However, the power received by the power receiving antenna 201 is not supplied to the communication unit 206. In this case, the power receiving antenna 201 and the resonant element 301a are connected in series, and the power receiving antenna 201 and the resonant element 301b are connected in series. Accordingly, the resonant element 301a and the resonant element 301b constitute a series resonant circuit for the power receiving antenna 201.
このように、電子機器200は、図3のような受電部202を有することによって、電子機器200が通信モードである場合と、電子機器200が給電モードである場合と、スイッチ駆動部207を用いて、受電アンテナ201の接続先を切り替えることができる。スイッチ駆動部207は、スイッチ部302及びスイッチ部303を制御することで、受電アンテナ201と、共振素子301a、共振素子301b、補償共振素子304a及び補償共振素子304bとの接続を切り替えることができる。これにより、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201に直列共振回路を接続するか、受電アンテナ201に並列共振回路を接続するかを制御することができる。電子機器200によって通信が行われる場合は、電子機器200の負荷が小さい(負荷インピーダンスが大きい)ため、並列共振回路が適している。そのため、スイッチ駆動部207は、電子機器200が通信モードである場合、受電アンテナ201に並列共振回路を接続されるようにスイッチ部302及びスイッチ部303を制御する。そのため、電子機器200は、電子機器200が通信モードである場合、通信部206の通信感度を高めることができる。また、電子機器200によって給電機器100から電力の受電が行われる場合、電子機器200の負荷が大きい(負荷インピーダンスが小さい)ため、直列共振回路が適している。そのため、スイッチ駆動部207は、電子機器200が給電モードである場合、受電アンテナ201に直列共振回路を接続されるようにスイッチ部302及びスイッチ部303を制御する。そのため、電子機器200は、電子機器200が給電モードである場合、給電機器100から供給される電力の損失を減らすことができ、給電効率を高めることができる。 As described above, the electronic device 200 includes the power receiving unit 202 as illustrated in FIG. 3, thereby using the switch driving unit 207 when the electronic device 200 is in the communication mode, when the electronic device 200 is in the power supply mode, and the switch driving unit 207. Thus, the connection destination of the power receiving antenna 201 can be switched. The switch driving unit 207 can switch the connection between the power receiving antenna 201 and the resonance element 301a, the resonance element 301b, the compensation resonance element 304a, and the compensation resonance element 304b by controlling the switch part 302 and the switch part 303. Thereby, the switch drive unit 207 can control whether to connect a series resonant circuit to the power receiving antenna 201 or to connect a parallel resonant circuit to the power receiving antenna 201. When communication is performed by the electronic device 200, a parallel resonant circuit is suitable because the load on the electronic device 200 is small (load impedance is large). Therefore, the switch drive unit 207 controls the switch unit 302 and the switch unit 303 so that the parallel resonant circuit is connected to the power receiving antenna 201 when the electronic device 200 is in the communication mode. Therefore, the electronic device 200 can increase the communication sensitivity of the communication unit 206 when the electronic device 200 is in the communication mode. In addition, when power is received from the power supply device 100 by the electronic device 200, a series resonant circuit is suitable because the load on the electronic device 200 is large (load impedance is small). Therefore, the switch drive unit 207 controls the switch unit 302 and the switch unit 303 so that the series resonance circuit is connected to the power receiving antenna 201 when the electronic device 200 is in the power supply mode. Therefore, when the electronic device 200 is in the power supply mode, the electronic device 200 can reduce a loss of power supplied from the power supply device 100 and can increase power supply efficiency.
(電力制御部203の構成)
次に、図4を用いて、電力制御部203について説明を行う。図4は、電力制御部203の構成の一例を示すブロック図である。
(Configuration of power control unit 203)
Next, the power control unit 203 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the power control unit 203.
電力制御部203は、整流部401、平滑コンデンサ402、充電制御部403、2次電池404及びスイッチ405を有する。 The power control unit 203 includes a rectification unit 401, a smoothing capacitor 402, a charge control unit 403, a secondary battery 404, and a switch 405.
電力制御部203には、受電アンテナ201によって受電された交流電力が受電部202から供給される。図4のように、スイッチ405は、整流部401と平滑コンデンサ402との間に設置される。さらに、スイッチ駆動部207は、整流部401と平滑コンデンサ402との間に直流バイアス電圧を印加する。 AC power received by the power receiving antenna 201 is supplied from the power receiving unit 202 to the power control unit 203. As shown in FIG. 4, the switch 405 is installed between the rectifying unit 401 and the smoothing capacitor 402. Further, the switch driving unit 207 applies a DC bias voltage between the rectifying unit 401 and the smoothing capacitor 402.
直流バイアス電圧は、スイッチ駆動部207から抵抗(例えば1KΩ)を介して整流部401と平滑コンデンサ402との間に印加されても良い。スイッチ駆動部207によって印加される直流バイアス電圧の値は整流部401に入力される前の交流電圧のピーク値よりも高い電圧値である。 The DC bias voltage may be applied between the rectifying unit 401 and the smoothing capacitor 402 via a resistor (for example, 1 KΩ) from the switch driving unit 207. The value of the DC bias voltage applied by the switch driving unit 207 is a voltage value higher than the peak value of the AC voltage before being input to the rectifying unit 401.
整流部401は、ダイオード等を含む。整流部401は、例えば、ダイオードを4つ用いた全波整流回路である。また、整流部401は、ダイオード1つを用いた半波整流回路であってもよい。整流部401は、受電部202から供給された交流電力を平滑コンデンサ402を用いて平滑化して直流電力に変換する。 The rectifying unit 401 includes a diode and the like. The rectifying unit 401 is, for example, a full wave rectifying circuit using four diodes. Further, the rectifier 401 may be a half-wave rectifier circuit using one diode. The rectifying unit 401 smoothes the AC power supplied from the power receiving unit 202 using the smoothing capacitor 402 and converts it into DC power.
平滑コンデンサ402は、例えば、電界コンデンサやセラミックコンデンサ等を含む。平滑コンデンサ402のキャパシタンスは、例えば、22uF〜100uFである。平滑コンデンサ402によって変換された直流電力は、充電制御部403に供給される。 The smoothing capacitor 402 includes, for example, an electric field capacitor or a ceramic capacitor. The capacitance of the smoothing capacitor 402 is, for example, 22 uF to 100 uF. The DC power converted by the smoothing capacitor 402 is supplied to the charging control unit 403.
充電制御部403は、平滑コンデンサ402から供給された直流電力を用いて、2次電池404を充電する。充電制御部403は、例えば、定電流・定電圧制御を行って、2次電池404を充電する。 The charging control unit 403 charges the secondary battery 404 using the DC power supplied from the smoothing capacitor 402. The charge control unit 403 performs constant current / constant voltage control, for example, and charges the secondary battery 404.
充電制御部403は、制御部204と接続されており、例えば、シリアル通信が可能な構成である。制御部204は、充電制御部403のレジスタにアクセスし、2次電池404への充電電流の値及び充電電圧の値を設定する。さらに、制御部204は、充電制御部403のレジスタにアクセスすることで、2次電池404に対して行われる充電の方法を示す充電状態情報を取得する。充電状態情報には、2次電池404に対して行われる充電の方法を示す情報として、トリクル充電や急速充電を示す情報が含まれる。 The charging control unit 403 is connected to the control unit 204 and has a configuration capable of serial communication, for example. The control unit 204 accesses the register of the charging control unit 403, and sets the value of the charging current and the charging voltage for the secondary battery 404. Further, the control unit 204 accesses the register of the charging control unit 403 to acquire charging state information indicating a charging method performed on the secondary battery 404. The charging state information includes information indicating trickle charging or rapid charging as information indicating a method of charging the secondary battery 404.
2次電池404は、リチウムイオンバッテリ等の充電可能な電池である。2次電池404は、カメラシステム部205に電力を供給することもできる。 The secondary battery 404 is a rechargeable battery such as a lithium ion battery. The secondary battery 404 can also supply power to the camera system unit 205.
スイッチ405は、例えば、PチャンネルFETである。スイッチ405は、スイッチ駆動部207と接続されており、スイッチ駆動部207は、スイッチ405をオン(導通状態)にしたり、オフ(非導通状態)にする。スイッチ405は整流部401と平滑コンデンサ402との間に配置される構成である。スイッチ405は、整流部401で整流された電力が平滑コンデンサ402や直流負荷となる充電制御部403に供給されないように制御する。これにより、スイッチ駆動部207は、電子機器200が通信モードである場合に、スイッチ405をオフ(非導通状態)にして、充電制御部403等の負荷を整流部401から切り離す。スイッチ405がオフ(非導通状態)である場合、整流部401と、平滑コンデンサ402、充電制御部403、2次電池404、カメラシステム部205及び制御部204とは、接続されない。このため、受電アンテナ201によって受電された電力は、整流部401から平滑コンデンサ402、充電制御部403、2次電池404、カメラシステム部205及び制御部204に対して供給されない。このことによって、整流部401には、スイッチ駆動部207からの直流バイアス電圧が確実に印加されるようになる。 The switch 405 is, for example, a P channel FET. The switch 405 is connected to the switch drive unit 207, and the switch drive unit 207 turns the switch 405 on (conductive state) or off (non-conductive state). The switch 405 is configured between the rectifying unit 401 and the smoothing capacitor 402. The switch 405 controls so that the power rectified by the rectifying unit 401 is not supplied to the smoothing capacitor 402 or the charging control unit 403 serving as a DC load. As a result, when the electronic device 200 is in the communication mode, the switch driving unit 207 turns off the switch 405 (non-conducting state) and disconnects the load such as the charging control unit 403 from the rectifying unit 401. When the switch 405 is off (non-conducting state), the rectifying unit 401, the smoothing capacitor 402, the charging control unit 403, the secondary battery 404, the camera system unit 205, and the control unit 204 are not connected. For this reason, the power received by the power receiving antenna 201 is not supplied from the rectifying unit 401 to the smoothing capacitor 402, the charging control unit 403, the secondary battery 404, the camera system unit 205, and the control unit 204. As a result, the DC bias voltage from the switch driving unit 207 is reliably applied to the rectifying unit 401.
スイッチ駆動部207は、電子機器200が給電モードである場合、スイッチ405をオン(導通状態)にして整流部401からの電力が充電制御部403等の負荷に供給されるようにする。スイッチ405がオン(導通状態)である場合、整流部401と、平滑コンデンサ402、充電制御部403、2次電池404、カメラシステム部205及び制御部204とが接続される。このため、受電アンテナ201によって受電された電力は、整流部401から平滑コンデンサ402、充電制御部403、2次電池404、カメラシステム部205及び制御部204に対して供給される。 When the electronic device 200 is in the power supply mode, the switch driving unit 207 turns on the switch 405 (conduction state) so that the power from the rectifying unit 401 is supplied to the load such as the charging control unit 403. When the switch 405 is on (conductive state), the rectifying unit 401 is connected to the smoothing capacitor 402, the charge control unit 403, the secondary battery 404, the camera system unit 205, and the control unit 204. Therefore, the power received by the power receiving antenna 201 is supplied from the rectifying unit 401 to the smoothing capacitor 402, the charging control unit 403, the secondary battery 404, the camera system unit 205, and the control unit 204.
電子機器200が通信モードであるタイミングに応じて、スイッチ駆動部207は、スイッチ405をオフ(非導通状態)にする。これにより、スイッチ405には、直流バイアス電圧である直流バイアス信号が供給され、整流部401内のダイオードに逆の直流バイアス電圧が印加され、電力制御部203の入力インピーダンスが高くなる。 The switch driving unit 207 turns off the switch 405 (non-conducting state) in accordance with the timing when the electronic device 200 is in the communication mode. As a result, a DC bias signal, which is a DC bias voltage, is supplied to the switch 405, a reverse DC bias voltage is applied to the diode in the rectifier unit 401, and the input impedance of the power control unit 203 is increased.
これにより、電子機器200が図3のような受電部202を有する場合でも、電力制御部203の入力インピーダンスを、補償共振素子304a、補償共振素子304b及びスイッチ部302が直列に接続されたラインより高いインピーダンスにすることができる。 Thereby, even when the electronic device 200 has the power receiving unit 202 as shown in FIG. 3, the input impedance of the power control unit 203 is obtained from the line in which the compensating resonant element 304 a, the compensating resonant element 304 b and the switch unit 302 are connected in series. High impedance can be achieved.
(スイッチ駆動部207の構成)
次に、図5を用いて、スイッチ駆動部207の構成の一例について説明する。
(Configuration of switch driving unit 207)
Next, an example of the configuration of the switch driving unit 207 will be described with reference to FIG.
スイッチ駆動部207は、インピーダンス変換素子501a、インピーダンス変換素子501b、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a、整流ダイオード503b、分圧抵抗504a及び分圧抵抗504bを有する。さらに、スイッチ駆動部207は、抵抗505、電圧検出IC506、ツェナーダイオード507、FET508及び抵抗509を有する。 The switch driving unit 207 includes an impedance conversion element 501a, an impedance conversion element 501b, a smoothing capacitor 502a, a smoothing capacitor 502b, a rectifier diode 503a, a rectifier diode 503b, a voltage dividing resistor 504a, and a voltage dividing resistor 504b. Further, the switch driving unit 207 includes a resistor 505, a voltage detection IC 506, a Zener diode 507, an FET 508, and a resistor 509.
図5において、インピーダンス変換素子501aは、コンデンサであるが、コイルであっても良く、抵抗であっても良い。また、図5において、インピーダンス変換素子501bは、コンデンサであるが、コイルであっても良く、抵抗であっても良い。なお、以下、インピーダンス変換素子501a及びインピーダンス変換素子501bがコンデンサである場合について説明する。 In FIG. 5, the impedance conversion element 501a is a capacitor, but may be a coil or a resistor. In FIG. 5, the impedance conversion element 501b is a capacitor, but may be a coil or a resistor. Hereinafter, the case where the impedance conversion element 501a and the impedance conversion element 501b are capacitors will be described.
インピーダンス変換素子501aは、受電アンテナ201に対して接続され、インピーダンス変換素子501bは、受電アンテナ201に対して接続される。受電アンテナ201から供給される交流振幅に対してインピーダンスを高くするため、インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値及びインピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値は、小さくなる。インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値は、給電モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた電力側のインピーダンスが、通信モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた通信側のインピーダンスよりも高くなるようにする。 The impedance conversion element 501a is connected to the power receiving antenna 201, and the impedance conversion element 501b is connected to the power receiving antenna 201. Since the impedance is increased with respect to the AC amplitude supplied from the power receiving antenna 201, the capacitance value of the impedance conversion element 501a and the capacitance value of the impedance conversion element 501b are reduced. The capacitance value of the impedance conversion element 501a is such that the impedance on the power side viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the power supply mode is higher than the impedance on the communication side viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the communication mode. To.
インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値は、給電モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた電力側のインピーダンスよりも高くなるように設定される。また、インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値は、通信モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた通信側のインピーダンスよりも高くなるように設定される。インピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値は、給電モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた電力側のインピーダンスよりも高くなるように設定される。また、インピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値は、通信モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた通信側のインピーダンスよりも高くなるように設定される。受電アンテナ201の端部からみた電力側とは、共振素子301a及び共振素子301b側であり、受電アンテナ201の端部からみた通信側とは、スイッチ部303側である。インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値及びインピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値は、例えば、10pF程度である。このことによって、受電アンテナ201によって受電された電力は、スイッチ駆動部207には、あまり供給されない。この場合、受電アンテナ201によって受電された電力は、電子機器200が通信モードである場合はスイッチ部303に供給され、電子機器200が給電モードである場合は共振素子301a及び共振素子301bに供給される。 The capacitance value of the impedance conversion element 501a is set to be higher than the power-side impedance viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the power supply mode. In addition, the capacitance value of the impedance conversion element 501a is set to be higher than the impedance on the communication side viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the communication mode. The capacitance value of the impedance conversion element 501b is set to be higher than the power-side impedance viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the power supply mode. Further, the capacitance value of the impedance conversion element 501b is set to be higher than the impedance on the communication side viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the communication mode. The power side viewed from the end of the power receiving antenna 201 is the resonant element 301a and the resonant element 301b side, and the communication side viewed from the end of the power receiving antenna 201 is the switch 303 side. The capacitance value of the impedance conversion element 501a and the capacitance value of the impedance conversion element 501b are, for example, about 10 pF. Thus, the power received by the power receiving antenna 201 is not supplied to the switch driving unit 207 so much. In this case, the power received by the power receiving antenna 201 is supplied to the switch unit 303 when the electronic device 200 is in the communication mode, and is supplied to the resonance element 301a and the resonance element 301b when the electronic device 200 is in the power supply mode. The
したがって、スイッチ駆動部207が受電アンテナ201に接続された場合であっても、電子機器200の共振回路や電子機器200の共振周波数に影響を与えないようにすることができる。これにより、スイッチ駆動部207から給電機器100と電子機器200との共振への影響が低下するので、給電機器100と電子機器200との共振への影響による給電効率の低下や通信感度の低下を防止することができる。 Therefore, even when the switch driving unit 207 is connected to the power receiving antenna 201, the resonance circuit of the electronic device 200 and the resonance frequency of the electronic device 200 can be prevented from being affected. As a result, the influence of the switch driving unit 207 on the resonance between the power feeding device 100 and the electronic device 200 is reduced, so that the power feeding efficiency and the communication sensitivity are reduced due to the influence on the resonance between the power feeding device 100 and the electronic device 200. Can be prevented.
平滑コンデンサ502aは、インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値より大きなキャパシタンス値を持ち、インピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値より大きなキャパシタンス値を持つ。 The smoothing capacitor 502a has a capacitance value larger than the capacitance value of the impedance conversion element 501a, and has a capacitance value larger than the capacitance value of the impedance conversion element 501b.
平滑コンデンサ502bは、インピーダンス変換素子501aのキャパシタンス値より大きなキャパシタンス値を持ち、インピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値より大きなキャパシタンス値を持つ。 The smoothing capacitor 502b has a capacitance value larger than the capacitance value of the impedance conversion element 501a, and has a capacitance value larger than the capacitance value of the impedance conversion element 501b.
整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bは、例えば、ショットキーバリアダイオード等である。整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bは、大きな電流を流す必要はないため、整流部401で用いられる大電流を流すようなダイオードではなく、定格電流値が小さなダイオードである。 The rectifier diode 503a and the rectifier diode 503b are, for example, Schottky barrier diodes. Since the rectifier diode 503a and the rectifier diode 503b do not need to flow a large current, they are not diodes that allow a large current to be used in the rectifier unit 401, but are diodes having a small rated current value.
インピーダンス変換素子501a及びインピーダンス変換素子501bにより、受電アンテナ201で受電された電力のほとんどが通信部206または電力制御部203に供給される。この場合、スイッチ駆動部207には、受電アンテナ201から受電された電力のうちの少しの電力しか供給されない。インピーダンス変換素子501a及びインピーダンス変換素子501bを介して受電アンテナ201からの入力電圧は低くなるので、スイッチ部302、スイッチ部303及びスイッチ405を駆動するための電圧をスイッチ駆動部207が出力できない場合がある。 Most of the power received by the power receiving antenna 201 is supplied to the communication unit 206 or the power control unit 203 by the impedance conversion element 501a and the impedance conversion element 501b. In this case, only a small amount of the electric power received from the power receiving antenna 201 is supplied to the switch driving unit 207. Since the input voltage from the power receiving antenna 201 is lowered via the impedance conversion element 501a and the impedance conversion element 501b, the switch driving unit 207 may not be able to output a voltage for driving the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405. is there.
これを解消するために、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201から入力される入力電圧を昇圧して出力する整流回路として、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bを用いる。平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bにより構成される整流平滑回路によって、入力電圧は倍電圧にされて出力される。 In order to eliminate this, the switch driving unit 207 uses a smoothing capacitor 502a, a smoothing capacitor 502b, a rectifying diode 503a, and a rectifying diode 503b as a rectifying circuit that boosts and outputs the input voltage input from the power receiving antenna 201. The input voltage is doubled and output by a rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b.
なお、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201から入力される入力電圧に基づいて、スイッチ部302、スイッチ部303及びスイッチ405を駆動するための電圧を出力できる回路を有するものであれば良い。そのため、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201からの入力電圧がスイッチ部302、スイッチ部303及びスイッチ405を駆動するための電圧として十分である場合、他の回路を用いても良い。この場合、スイッチ駆動部207は、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bの代わりにダイオードを一つ用いた半波整流回路を用いても良い。 Note that the switch driving unit 207 may have any circuit that can output a voltage for driving the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405 based on the input voltage input from the power receiving antenna 201. Therefore, when the input voltage from the power receiving antenna 201 is sufficient as a voltage for driving the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405, the switch driving unit 207 may use another circuit. In this case, the switch driver 207 may use a half-wave rectifier circuit using one diode instead of the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifier diode 503a, and the rectifier diode 503b.
また、受電アンテナ201からの入力電圧がスイッチ部302、スイッチ部303及びスイッチ405を駆動するための電圧として十分でない場合も、スイッチ駆動部207は、他の回路を用いても良い。この場合、スイッチ駆動部207は、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路を2段設けて、入力電圧を4倍の電圧として出力するようにしても良い。 In addition, when the input voltage from the power receiving antenna 201 is not sufficient as a voltage for driving the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405, the switch driving unit 207 may use another circuit. In this case, the switch driving unit 207 is provided with two stages of rectifying / smoothing circuits including a smoothing capacitor 502a, a smoothing capacitor 502b, a rectifying diode 503a, and a rectifying diode 503b, and outputs the input voltage as a quadruple voltage. Also good.
分圧抵抗504a及び分圧抵抗504bは、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力とGNDとの間に直列に接続される。分圧抵抗504a及び分圧抵抗504bは、分圧抵抗504aの電圧の値が適正な値に調整されるようなインピーダンスの値となる。分圧抵抗504aの電圧とは、GNDと、分圧抵抗504a及び電圧検出IC506の接点との電位差である。 The voltage dividing resistor 504a and the voltage dividing resistor 504b are connected in series between the output from the rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b and GND. The voltage dividing resistor 504a and the voltage dividing resistor 504b have impedance values such that the voltage value of the voltage dividing resistor 504a is adjusted to an appropriate value. The voltage of the voltage dividing resistor 504a is a potential difference between GND and the contacts of the voltage dividing resistor 504a and the voltage detection IC 506.
分圧抵抗504aの電圧は、電圧検出IC506によって検出される。 The voltage of the voltage dividing resistor 504a is detected by the voltage detection IC 506.
また、分圧抵抗504a及び分圧抵抗504bのインピーダンスの値は、電子機器200が給電モードである場合に分圧抵抗504aの電圧が電圧検出IC506の閾値である所定値(例えば1.5V)を超えるように設定される。さらに、分圧抵抗504a及び分圧抵抗504bのインピーダンスの値は、電子機器200が通信モードである場合に分圧抵抗504aの電圧が所定値を超えないように設定される。分圧抵抗504aの電圧を以下「切り替え検出電圧」と呼ぶ。 Further, the impedance value of the voltage dividing resistor 504a and the voltage dividing resistor 504b is a predetermined value (for example, 1.5V) in which the voltage of the voltage dividing resistor 504a is a threshold value of the voltage detection IC 506 when the electronic device 200 is in the power supply mode. It is set to exceed. Furthermore, the impedance values of the voltage dividing resistor 504a and the voltage dividing resistor 504b are set so that the voltage of the voltage dividing resistor 504a does not exceed a predetermined value when the electronic device 200 is in the communication mode. The voltage of the voltage dividing resistor 504a is hereinafter referred to as “switching detection voltage”.
電圧検出IC506は、切り替え検出電圧が所定値を超えたか否かを検出するICである(このため、電圧検出ICを電圧検出部ともいう)。また、電圧検出IC506の出力はオープンドレイン出力であってもよい。所定値は、誤検出防止するためにヒステリシス特性を有するものである。 The voltage detection IC 506 is an IC that detects whether or not the switching detection voltage exceeds a predetermined value (for this reason, the voltage detection IC is also referred to as a voltage detection unit). Further, the output of the voltage detection IC 506 may be an open drain output. The predetermined value has a hysteresis characteristic to prevent erroneous detection.
抵抗505は、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力とFET508と間に直列に接続されたプルアップ抵抗である。抵抗505は、大きな電流を流す必要がないため、抵抗505のインピーダンス値は、例えば、100kΩ以上にすればよい。 The resistor 505 is a pull-up resistor connected in series between the output from the rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b and the FET 508. Since the resistor 505 does not need to pass a large current, the impedance value of the resistor 505 may be, for example, 100 kΩ or more.
ツェナーダイオード507は、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力電圧が上がり過ぎることを抑制するために用いられる。例えば、ツェナーダイオード507として、FET508のゲート耐圧電圧が10Vである場合、9Vでツェナー効果が起こるツェナーダイオードを用いるようにする。 The Zener diode 507 is used for suppressing an output voltage from the rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b from being excessively increased. For example, when the gate breakdown voltage of the FET 508 is 10V, a Zener diode that generates a Zener effect at 9V is used as the Zener diode 507.
FET508は、スイッチ部302、スイッチ部303、及びスイッチ405を制御する場合のハイまたはローの論理を合わせるために用いられるFETである。FET508は、例えば、NチャンネルのFETである。スイッチ駆動部207は、ハイインピーダンス入力であるため、受電アンテナ201から大きな電力が供給されないので、電圧駆動型のFETを論理合わせに使用することが望ましい。また、論理合わせが不要な場合は、抵抗505とFET508とを設けなくても良い。 The FET 508 is an FET used to match high or low logic when the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405 are controlled. The FET 508 is, for example, an N-channel FET. Since the switch driving unit 207 is a high impedance input, a large amount of power is not supplied from the power receiving antenna 201, so it is desirable to use a voltage driven FET for logic matching. In addition, when logic alignment is not necessary, the resistor 505 and the FET 508 need not be provided.
電圧検出IC506と受電部202とが接続されており、電圧検出ICからの出力として電力選択信号がスイッチ部303に供給される。ハイレベルの電力選択信号がスイッチ部303に供給された場合、スイッチ部303は、オフ(非導通状態)になる。ローレベルの電力選択信号がスイッチ部303に供給された場合、スイッチ部303は、オン(導通状態)になる。 The voltage detection IC 506 and the power receiving unit 202 are connected, and a power selection signal is supplied to the switch unit 303 as an output from the voltage detection IC. When the high-level power selection signal is supplied to the switch unit 303, the switch unit 303 is turned off (non-conducting state). When the low-level power selection signal is supplied to the switch unit 303, the switch unit 303 is turned on (conductive state).
また、FET508と受電部202とが接続されており、FET508と電力制御部203とが接続されているので、FET508のドレインからの出力として通信選択信号がスイッチ部302及びスイッチ405に出力される。 In addition, since the FET 508 and the power receiving unit 202 are connected and the FET 508 and the power control unit 203 are connected, a communication selection signal is output to the switch unit 302 and the switch 405 as an output from the drain of the FET 508.
ハイレベルの通信選択信号がスイッチ部302に供給された場合、スイッチ部303は、オン(導通状態)になる。ローレベルの通信選択信号がスイッチ部302に供給された場合、スイッチ部302は、オフ(非導通状態)になる。ハイレベルの通信選択信号がスイッチ405に供給された場合、スイッチ405は、オフ(非導通状態)になる。ローレベルの通信選択信号がスイッチ405に供給された場合、スイッチ405は、オン(導通状態)になる。 When a high-level communication selection signal is supplied to the switch unit 302, the switch unit 303 is turned on (conductive state). When a low-level communication selection signal is supplied to the switch unit 302, the switch unit 302 is turned off (non-conducting state). When a high-level communication selection signal is supplied to the switch 405, the switch 405 is turned off (non-conducting state). When a low-level communication selection signal is supplied to the switch 405, the switch 405 is turned on (conductive state).
また、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力と電力制御部203とは、抵抗509を介して接続される。平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力は、直流バイアス信号として電力制御部203に印加される。 Further, the output from the rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b and the power control unit 203 are connected via a resistor 509. An output from a rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b is applied to the power control unit 203 as a DC bias signal.
平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力と通信部206とは接続される。平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bで構成される整流平滑回路からの出力は、活性化信号として通信部206に印加される。これは、通信部206の構成によっては、電子機器200によって通信されている場合に、受電部202からキャリア電力以外の電力がさらに通信部206に供給される場合、通信部206の通信感度がよくなる場合があるからである。 The output from the rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b is connected to the communication unit 206. An output from a rectifying / smoothing circuit including the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifying diode 503a, and the rectifying diode 503b is applied to the communication unit 206 as an activation signal. This is because depending on the configuration of the communication unit 206, when communication is performed by the electronic device 200, when power other than carrier power is further supplied from the power receiving unit 202 to the communication unit 206, the communication sensitivity of the communication unit 206 is improved. Because there are cases.
電力選択信号及び通信選択信号は、平滑コンデンサ502a、平滑コンデンサ502b、整流ダイオード503a及び整流ダイオード503bからの出力に応じて出力される。しかし、さらに、他の整流平滑回路と他のインピーダンス変換素子とを受電アンテナ201に接続し、直流バイアス信号を電力制御部203に出力するようにしても良い。 The power selection signal and the communication selection signal are output according to outputs from the smoothing capacitor 502a, the smoothing capacitor 502b, the rectifier diode 503a, and the rectifier diode 503b. However, another rectifying / smoothing circuit and another impedance conversion element may be connected to the power receiving antenna 201 to output a DC bias signal to the power control unit 203.
このように、電子機器200は、図5のスイッチ駆動部207を有する場合、2次電池404の残容量が0の場合であっても、受電アンテナ201によって給電機器100から受電された電力によりスイッチ部302及びスイッチ部303を制御することができる。 As described above, when the electronic device 200 has the switch driving unit 207 of FIG. 5, even when the remaining capacity of the secondary battery 404 is 0, the electronic device 200 is switched by the power received from the power feeding device 100 by the power receiving antenna 201. The unit 302 and the switch unit 303 can be controlled.
さらに、電子機器200は、図5のスイッチ駆動部207を用いることによって、電子機器200の共振回路や電子機器200の共振周波数に影響を与えないようにすることができる。 Furthermore, the electronic device 200 can prevent the resonance circuit of the electronic device 200 and the resonance frequency of the electronic device 200 from being affected by using the switch driving unit 207 of FIG.
(切替動作時の電圧波形)
次に、電子機器200の動作モードを通信モードまたは給電モードに切り替える場合における各部の電圧について、図7を用いて説明する。
(Voltage waveform during switching operation)
Next, the voltage of each part when the operation mode of the electronic device 200 is switched to the communication mode or the power supply mode will be described with reference to FIG.
図7には、受電アンテナ201端の電圧、切り替え検出電圧、電圧検出IC506から出力される電力選択信号の電圧、FET508のドレインから出力され通信選択信号の電圧、及び通信部206の入力電圧が示される。 FIG. 7 shows the voltage at the end of the power receiving antenna 201, the switching detection voltage, the voltage of the power selection signal output from the voltage detection IC 506, the voltage of the communication selection signal output from the drain of the FET 508, and the input voltage of the communication unit 206. It is.
図7のように、受電アンテナ201端の電圧の波形は、電子機器200が通信モードである期間(図7における通信の期間)は、小さくなり、電子機器200が給電モードである期間(図7における給電の期間)は、大きくなる。 As shown in FIG. 7, the voltage waveform at the end of the power receiving antenna 201 becomes small during the period in which the electronic device 200 is in the communication mode (communication period in FIG. 7), and the period in which the electronic device 200 is in the power supply mode (FIG. 7). The period of power supply in (1) becomes larger.
電子機器200は、電子機器200の状態や2次電池404の状態を給電機器100に通知するための通信を行うために、定期的に通信モードになる必要がある。このため、電子機器200は、給電機器100による無線給電が終了するまで、電子機器200の動作モードを通信モードと給電モードとで交互に切り替える。 The electronic device 200 needs to periodically enter the communication mode in order to perform communication for notifying the power supply device 100 of the state of the electronic device 200 and the state of the secondary battery 404. For this reason, the electronic device 200 switches the operation mode of the electronic device 200 alternately between the communication mode and the power supply mode until the wireless power supply by the power supply device 100 ends.
図7のように、切り替え検出電圧の波形は、受電アンテナ201端の電圧に応じて変化する。切り替え検出電圧の波形が電圧レベルAに対応する閾値以上である場合、通信選択信号は、ハイレベルになる。この場合、電力選択信号は、ローレベルである。この場合、スイッチ部302及びスイッチ部303はオン(導通状態)になり、スイッチ405はオフ(非導通状態)になる。切り替え検出電圧の波形が電圧レベルAに対応する閾値以上になるまでは、スイッチ部302及びスイッチ部303はオン(導通状態)にされない。 As shown in FIG. 7, the waveform of the switching detection voltage changes according to the voltage at the end of the power receiving antenna 201. When the waveform of the switching detection voltage is equal to or higher than the threshold value corresponding to the voltage level A, the communication selection signal becomes a high level. In this case, the power selection signal is at a low level. In this case, the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned on (conductive state), and the switch 405 is turned off (non-conductive state). The switch unit 302 and the switch unit 303 are not turned on (conductive state) until the waveform of the switching detection voltage becomes equal to or higher than the threshold corresponding to the voltage level A.
切り替え検出電圧の波形が電圧レベルCに対応する閾値以上である場合、通信選択信号は、ローレベルになり、電力選択信号は、ハイレベルになる。この場合、スイッチ部302及びスイッチ部303はオフ(非導通状態)になり、スイッチ405はオン(導通状態)になる。電圧レベルCに対応する閾値は、電圧検出IC506で用いられる所定値である。電圧検出IC506の所定値は、ヒステリシス特性を持つので、切り替え検出電圧が上昇する場合、電圧レベルCに対応する閾値となる。 When the waveform of the switching detection voltage is equal to or greater than the threshold corresponding to the voltage level C, the communication selection signal is at a low level and the power selection signal is at a high level. In this case, the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned off (non-conducting state), and the switch 405 is turned on (conducting state). The threshold value corresponding to the voltage level C is a predetermined value used in the voltage detection IC 506. Since the predetermined value of the voltage detection IC 506 has a hysteresis characteristic, when the switching detection voltage increases, it becomes a threshold value corresponding to the voltage level C.
切り替え検出電圧の波形が電圧レベルCに対応する閾値以上になった後、切り替え検出電圧の波形が電圧レベルBに対応する閾値よりも低くなった場合、通信選択信号は、ハイレベルになり、電力選択信号は、ローレベルになる。この場合、スイッチ部302及びスイッチ部303はオン(導通状態)になり、スイッチ405はオフ(非導通状態)になる。電圧レベルBに対応する閾値は、電圧検出IC506で用いられる所定値である。電圧検出IC506の所定値は、切り替え検出電圧が低下する場合、電圧レベルBに対応する閾値となる。 If the waveform of the switching detection voltage becomes equal to or higher than the threshold value corresponding to the voltage level C and then the waveform of the switching detection voltage becomes lower than the threshold value corresponding to the voltage level B, the communication selection signal becomes high level and the power The selection signal becomes low level. In this case, the switch unit 302 and the switch unit 303 are turned on (conductive state), and the switch 405 is turned off (non-conductive state). The threshold value corresponding to the voltage level B is a predetermined value used in the voltage detection IC 506. The predetermined value of the voltage detection IC 506 is a threshold corresponding to the voltage level B when the switching detection voltage decreases.
図7のように、通信部206の入力電圧の波形は、電子機器200が通信モードである期間(図7における通信の期間)は、大きくなり、電子機器200が給電モードである期間(図7における給電の期間)は、小さくなる。これは、電子機器200が給電モードである期間(図7における給電の期間)は、スイッチ部303がオフ(非導通状態)にされ、受電アンテナ201と通信部206とが接続されないように制御されるからである。しかし、通信部206の入力電圧の波形の振幅がゼロとなっていないのはスイッチ部303がオフ(非導通状態)であっても、漏れた分の電圧が通信部206に供給されるからである。 As shown in FIG. 7, the waveform of the input voltage of the communication unit 206 increases during the period in which the electronic device 200 is in the communication mode (communication period in FIG. 7), and the period in which the electronic device 200 is in the power supply mode (FIG. 7). The period of power supply in (1) becomes smaller. This is controlled so that the switch unit 303 is turned off (non-conducting state) and the power receiving antenna 201 and the communication unit 206 are not connected during the period in which the electronic device 200 is in the power supply mode (power supply period in FIG. 7). This is because that. However, the amplitude of the waveform of the input voltage of the communication unit 206 is not zero because the leaked voltage is supplied to the communication unit 206 even when the switch unit 303 is off (non-conductive state). is there.
また、給電機器100がエラー等より大電力を出力したとしても、電子機器200は、切り替え検出電圧の上昇に応じて、通信部206に過剰な電力が供給されないように制御することができる。 Further, even if the power supply device 100 outputs a large amount of power due to an error or the like, the electronic device 200 can perform control so that excessive power is not supplied to the communication unit 206 in accordance with an increase in the switching detection voltage.
このように、電子機器200は、2次電池404の残容量が0であっても、受電アンテナ201によって給電機器100から受電された電力を用いて、電子機器200を給電モードにするか、通信モードにするかを切り替えることができる。これにより、電子機器200は、給電機器100から第2の電力が出力されたとしても、第2の電力を通信部206に供給しないようにすることができるので、通信部206を保護することができる。また、電子機器200は、給電機器100から第1の電力が出力されたとしても、第1の電力を電力制御部203に供給しないようにすることができる。さらに、電子機器200は、図5のスイッチ駆動部207を用いることによって、電子機器200の共振回路や電子機器200の共振周波数に影響を与えないようにすることができる。このため、電子機器200は、スイッチ駆動部207を用いたとしても、給電機器100と電子機器200との共振への影響が低下するので、給電機器100と電子機器200との共振への影響による給電効率の低下や通信感度の低下を防止することができる。インピーダンス変換素子501a及びインピーダンス変換素子501bのキャパシタンス値を実施例1のように設定にした。これにより、スイッチ駆動部207のインピーダンスを、給電モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた電力側のインピーダンスよりも高くすることができる。さらに、スイッチ駆動部207のインピーダンスを、通信モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた通信モードの場合に受電アンテナ201の端部からみた通信側のインピーダンスよりも高くすることができる。なお、スイッチ駆動部207のインピーダンスは、スイッチ部302がオン(導通状態)である場合に受電アンテナ201の端部からみた電力側のインピーダンスよりも低くなる。さらに、スイッチ駆動部207のインピーダンスは、スイッチ部303がオフ(非導通状態)である場合に受電アンテナ201の端部からみた通信側のインピーダンスよりも低くなる。 As described above, even when the remaining capacity of the secondary battery 404 is 0, the electronic device 200 uses the power received from the power feeding device 100 by the power receiving antenna 201 to place the electronic device 200 in the power feeding mode or perform communication. You can switch between modes. As a result, the electronic device 200 can prevent the second power from being supplied to the communication unit 206 even when the second power is output from the power supply device 100, so that the communication unit 206 can be protected. it can. In addition, the electronic device 200 can prevent the first power from being supplied to the power control unit 203 even if the first power is output from the power supply device 100. Furthermore, the electronic device 200 can prevent the resonance circuit of the electronic device 200 and the resonance frequency of the electronic device 200 from being affected by using the switch driving unit 207 of FIG. For this reason, even if the electronic device 200 uses the switch driving unit 207, the influence on the resonance between the power supply device 100 and the electronic device 200 is reduced. A decrease in power supply efficiency and a decrease in communication sensitivity can be prevented. The capacitance values of the impedance conversion element 501a and the impedance conversion element 501b were set as in Example 1. Thereby, the impedance of the switch driving unit 207 can be made higher than the impedance on the power side viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the power feeding mode. Furthermore, the impedance of the switch driving unit 207 can be made higher than the impedance on the communication side viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the communication mode viewed from the end of the power receiving antenna 201 in the communication mode. Note that the impedance of the switch driving unit 207 is lower than the impedance on the power side viewed from the end of the power receiving antenna 201 when the switch unit 302 is on (conducting state). Furthermore, the impedance of the switch driving unit 207 is lower than the impedance on the communication side viewed from the end of the power receiving antenna 201 when the switch unit 303 is off (non-conducting state).
(実施例2)
実施例1において、スイッチ駆動部207は、受電アンテナ201から供給された電力を用いて、スイッチ部302、スイッチ部303及びスイッチ405を制御するようにした。実施例2において、スイッチ駆動部207が、2次電池404から供給された電力を用いて、スイッチ部302、スイッチ部303及びスイッチ405を制御する場合について説明する。
(Example 2)
In the first embodiment, the switch driving unit 207 controls the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405 using the power supplied from the power receiving antenna 201. In the second embodiment, a case where the switch driving unit 207 controls the switch unit 302, the switch unit 303, and the switch 405 using the power supplied from the secondary battery 404 will be described.
図2(b)に実施例2における電子機器200の構成の一例を示す。図8に、実施例2におけるスイッチ駆動部207の一例を示す。実施例1と共通する構成や機能については、説明を省略する。 FIG. 2B shows an example of the configuration of the electronic device 200 according to the second embodiment. FIG. 8 illustrates an example of the switch driving unit 207 according to the second embodiment. Descriptions of configurations and functions common to the first embodiment are omitted.
図2(b)は、図2(a)と異なり、電力制御部203とスイッチ駆動部207との接続線が追加され、スイッチ駆動部207と制御部204との接続線が追加されている。 2B differs from FIG. 2A in that a connection line between the power control unit 203 and the switch drive unit 207 is added, and a connection line between the switch drive unit 207 and the control unit 204 is added.
スイッチ駆動部207と電力制御部203の接続線は、2次電池404からスイッチ駆動部207への電力の供給を示す供給線である。また、スイッチ駆動部207と制御部204との接続線は、2次電池404から電力供給を受けている制御部204が、2次電池404からスイッチ駆動部207への電力の供給を許可するための信号線である。 A connection line between the switch drive unit 207 and the power control unit 203 is a supply line indicating supply of power from the secondary battery 404 to the switch drive unit 207. In addition, the connection line between the switch drive unit 207 and the control unit 204 is for the control unit 204 receiving power supply from the secondary battery 404 to permit the supply of power from the secondary battery 404 to the switch drive unit 207. This is a signal line.
次に、図8を用いて、実施例2におけるスイッチ駆動部207の構成の一例について説明する。 Next, an example of the configuration of the switch driving unit 207 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
図8において、スイッチ駆動部207は、2次電池404に接続されている供給線を接続するためのスイッチ801を有する。さらに、スイッチ駆動部207は、スイッチ801とFET508のドレインとの間に設置された抵抗802aと、スイッチ801と抵抗509との間に設置された抵抗802bとを有する。 In FIG. 8, the switch driving unit 207 includes a switch 801 for connecting a supply line connected to the secondary battery 404. Further, the switch drive unit 207 includes a resistor 802a provided between the switch 801 and the drain of the FET 508, and a resistor 802b provided between the switch 801 and the resistor 509.
スイッチ801がオン(導通状態)にされた場合、2次電池404と接続されている供給線は、抵抗802bを介して直流バイアス信号を電力制御部203に出力する線に接続される。この場合、2次電池404から供給される電力に応じて、直流バイアス信号が電力制御部203に供給される。さらに、スイッチ801がオン(導通状態)にされた場合、2次電池404の供給線は、抵抗802aを介して通信選択信号を出力する線に接続される。この場合、2次電池404から供給される電力に応じて、ハイレベルの通信選択信号またはローレベルの通信選択信号が出力される。 When the switch 801 is turned on (conductive state), the supply line connected to the secondary battery 404 is connected to a line that outputs a DC bias signal to the power control unit 203 via the resistor 802b. In this case, a DC bias signal is supplied to the power control unit 203 according to the power supplied from the secondary battery 404. Further, when the switch 801 is turned on (conductive state), the supply line of the secondary battery 404 is connected to a line that outputs a communication selection signal via the resistor 802a. In this case, a high-level communication selection signal or a low-level communication selection signal is output according to the power supplied from the secondary battery 404.
電子機器200は、図8のスイッチ駆動部207を有することにより、2次電池404に蓄積されている電力をスイッチ駆動部207の動作のために用いることができる。 The electronic device 200 includes the switch driving unit 207 in FIG. 8, so that the electric power stored in the secondary battery 404 can be used for the operation of the switch driving unit 207.
なお、2次電池404の残容量が所定の残容量以上である場合、制御部204は、2次電池404から供給される電力を用いて、スイッチ801をオン(導通状態)にする。これにより、2次電池404に接続されている供給線は、抵抗802a及び抵抗802bと接続されるので、2次電池404からスイッチ駆動部207に電力が供給される。 When the remaining capacity of the secondary battery 404 is equal to or greater than a predetermined remaining capacity, the control unit 204 turns on the switch 801 (conduction state) using the power supplied from the secondary battery 404. As a result, the supply line connected to the secondary battery 404 is connected to the resistor 802a and the resistor 802b, so that power is supplied from the secondary battery 404 to the switch drive unit 207.
スイッチ801は、逆流防止のために、FETを2つ用いて構成するか、ダイオードとFETとを用いて構成することが望ましい。 The switch 801 is preferably configured using two FETs or a diode and an FET in order to prevent backflow.
また、スイッチ801はダイオードであってもよい。この場合は、制御部204が、スイッチ801をオン(導通状態)になるように制御しなくても、2次電池404の残容量が所定の残容量以上である場合、2次電池404からスイッチ駆動部207に電力が供給される。 The switch 801 may be a diode. In this case, even if the control unit 204 does not control the switch 801 to be on (conductive state), if the remaining capacity of the secondary battery 404 is equal to or greater than the predetermined remaining capacity, the switch from the secondary battery 404 is performed. Electric power is supplied to the drive unit 207.
抵抗802a及び抵抗802bは、プルアップ抵抗である。抵抗802a及び抵抗802bは、2次電池404の電圧で信号線をプルアップする。これにより、受電アンテナ201からスイッチ駆動部207に電力が供給されていない場合であっても、2次電池404の残容量が所定の残容量以上である場合、スイッチ801を介してスイッチ駆動部207に電力が供給される。さらに、2次電池404の供給線が活性化信号を出力する線に接続されるようにしても良い。さらに、2次電池404に接続されている供給線が電力選択信号を出力する線に接続されるようにしても良い。このため、スイッチ駆動部207は、2次電池404から供給される電力を用いて、スイッチ部302、スイッチ303及びスイッチ405を制御することができる。 The resistors 802a and 802b are pull-up resistors. The resistors 802a and 802b pull up the signal line with the voltage of the secondary battery 404. As a result, even when power is not supplied from the power receiving antenna 201 to the switch drive unit 207, if the remaining capacity of the secondary battery 404 is equal to or greater than the predetermined remaining capacity, the switch drive unit 207 via the switch 801. Is supplied with power. Further, the supply line of the secondary battery 404 may be connected to a line that outputs an activation signal. Furthermore, the supply line connected to the secondary battery 404 may be connected to a line that outputs a power selection signal. For this reason, the switch drive unit 207 can control the switch unit 302, the switch 303, and the switch 405 using the power supplied from the secondary battery 404.
ここで、図9を用いて、実施例2におけるスイッチ駆動部207の構成の別の一例について説明する。図9における例では、2次電池404の残容量が十分ある場合に、受電アンテナ201の電圧レベルとは無関係に、制御部204が通信モードと受電モードを切り替える構成である。 Here, another example of the configuration of the switch drive unit 207 in the second embodiment will be described with reference to FIG. In the example in FIG. 9, when the remaining capacity of the secondary battery 404 is sufficient, the control unit 204 switches between the communication mode and the power reception mode regardless of the voltage level of the power reception antenna 201.
図9において、スイッチ駆動部207は、2次電池404に接続されているLDO(Low Drop Out)901からの出力である供給線を有する。更に、スイッチ駆動部207は、スイッチ902、FET903、FET904とFET904のドレインと供給線の間に設置された抵抗905を有する。 In FIG. 9, the switch driving unit 207 has a supply line that is an output from an LDO (Low Drop Out) 901 connected to the secondary battery 404. Further, the switch driving unit 207 includes a switch 902, an FET 903, an FET 904, and a resistor 905 installed between the drain of the FET 904 and the supply line.
LDO901は、2次電池404に接続されるシリーズレギュレータであり、2次電池404から供給される電力を所定の電圧レベルにして供給線を通してスイッチ駆動部207へ電力を供給する。ここで供給する所定の電圧レベルとは、抵抗504aと抵抗504bにより分圧された電圧レベルが、電圧検出IC506が検出する閾値電圧未満であり、且つ、スイッチ302、スイッチ303、スイッチ405をオンさせることが可能な電力レベルである。これは、電圧検出IC506からの出力がローレベルとなり、FET508をオフ(非導通状態)にし、制御部204のみがスイッチ駆動部207を制御できるようにするためである。 The LDO 901 is a series regulator connected to the secondary battery 404 and supplies power to the switch driving unit 207 through a supply line with the power supplied from the secondary battery 404 at a predetermined voltage level. The predetermined voltage level supplied here is that the voltage level divided by the resistors 504a and 504b is less than the threshold voltage detected by the voltage detection IC 506, and the switch 302, the switch 303, and the switch 405 are turned on. Is a possible power level. This is because the output from the voltage detection IC 506 becomes a low level, the FET 508 is turned off (non-conducting state), and only the control unit 204 can control the switch driving unit 207.
LDO901は、さらに、制御部204にも接続されている。制御部204は、2次電池404の電圧レベルが所定値未満の場合は、LDO901からの出力を停止するように制御する。この場合の所定値とは、例えば、3.3V等である。 The LDO 901 is further connected to the control unit 204. The control unit 204 controls the output from the LDO 901 to be stopped when the voltage level of the secondary battery 404 is less than a predetermined value. The predetermined value in this case is, for example, 3.3V.
スイッチ902は、一端が平滑コンデンサ502bや整流ダイオード503aに接続され、もう一端が供給線に接続される。また、スイッチ902は、制御部204とも接続されており、制御部204の制御信号により、オンかオフかにする制御を行う。制御部204は、2次電池404の残容量が所定の残容量以上であると判断した場合、LDO901から電力を出力するように制御して、さらに、スイッチ902をオフにする。これにより、受電アンテナ201からの電力レベルとは無関係に制御部204がスイッチ駆動部207を制御できるようになる。制御部204は、2次電池404の残容量が所定の残容量以上でないと判断した場合、LDO901からの出力電力を停止して、スイッチ903をオンにする。これにより、受電アンテナ201からの電力レベルでスイッチ駆動部207が動作するようになる。また、スイッチ902のノーマリーオンのスイッチであり、2次電池404の残容量がなく、制御部204が動作できない状態でも、スイッチ902はオンする構成である。 The switch 902 has one end connected to the smoothing capacitor 502b and the rectifier diode 503a and the other end connected to the supply line. The switch 902 is also connected to the control unit 204 and performs control to turn it on or off by a control signal from the control unit 204. When the control unit 204 determines that the remaining capacity of the secondary battery 404 is equal to or greater than the predetermined remaining capacity, the control unit 204 controls to output power from the LDO 901 and further turns off the switch 902. Thereby, the control unit 204 can control the switch driving unit 207 regardless of the power level from the power receiving antenna 201. When the control unit 204 determines that the remaining capacity of the secondary battery 404 is not equal to or greater than the predetermined remaining capacity, the control unit 204 stops the output power from the LDO 901 and turns on the switch 903. As a result, the switch drive unit 207 operates at the power level from the power receiving antenna 201. Further, the switch 902 is a normally-on switch, and the switch 902 is turned on even when there is no remaining capacity of the secondary battery 404 and the control unit 204 cannot operate.
FET903のドレイン端子は、FET508のドレイン端子に接続され、ワイヤードORの構成となっている。また、FET903のドレイン端子は、通信選択信号として受電部202と電力制御部203に接続される。FET903は、制御部204にも接続されて、FET903は、制御部204によりオンかオフかに制御される。制御部204がハイレベルの制御信号を出した際、FET903のドレイン端子の電圧はローレベルなので、通信選択信号はローレベルである。制御部204がローレベルの制御信号を出した際、FET903のドレイン端子の電圧はハイレベルなので、通信選択信号はハイレベルである。 The drain terminal of the FET 903 is connected to the drain terminal of the FET 508 and has a wired OR configuration. The drain terminal of the FET 903 is connected to the power receiving unit 202 and the power control unit 203 as a communication selection signal. The FET 903 is also connected to the control unit 204, and the FET 903 is controlled by the control unit 204 to be on or off. When the control unit 204 outputs a high level control signal, the voltage of the drain terminal of the FET 903 is low level, so the communication selection signal is low level. When the control unit 204 issues a low level control signal, the voltage of the drain terminal of the FET 903 is high level, so the communication selection signal is high level.
FET904のドレイン端子は、抵抗905を通して供給線に接続されている。また、FET904のドレイン端子は、電力選択信号として受電部にも接続される。FET904のゲートは、FET903のドレインに接続される。よって、制御部204がハイレベルの制御信号を出した際、FET904のドレイン端子の電圧は、ハイレベルなので、電力選択信号はハイレベルである。制御部204がローレベルの制御信号を出した際、FET904のドレイン端子の電圧もローレベルなので、電力選択信号もローレベルである。 The drain terminal of the FET 904 is connected to the supply line through the resistor 905. The drain terminal of the FET 904 is also connected to the power receiving unit as a power selection signal. The gate of the FET 904 is connected to the drain of the FET 903. Therefore, when the control unit 204 outputs a high-level control signal, the voltage of the drain terminal of the FET 904 is high level, so the power selection signal is high level. When the control unit 204 outputs a low-level control signal, the voltage at the drain terminal of the FET 904 is also low, so the power selection signal is also low.
抵抗905はFET904のドレイン端子と供給線の間に配置され、プルアップ抵抗として機能する。 The resistor 905 is disposed between the drain terminal of the FET 904 and the supply line, and functions as a pull-up resistor.
図9のような構成とすることで、2次電池404の残容量が十分ある場合に、受電アンテナ201の電圧レベルとは無関係に、制御部204が電子機器200を通信モードと受電モードとに切り替えることが可能となる。 With the configuration shown in FIG. 9, when the remaining capacity of the secondary battery 404 is sufficient, the control unit 204 switches the electronic device 200 between the communication mode and the power reception mode regardless of the voltage level of the power reception antenna 201. It is possible to switch.
このように、実施例2に係る電子機器200は、2次電池404の残容量が所定の残容量以上である場合、2次電池404から供給される電力をスイッチ駆動部207に供給するようにした。これにより、スイッチ駆動部207は、スイッチ部302、スイッチ303及びスイッチ405を制御することができるので、受電アンテナ201から電力が供給されていない場合であっても、電子機器200を給電モードにしたり、通信モードにすることができる。実施例2において、2次電池404の残容量が所定の残容量以上でない場合は、実施例2におけるスイッチ駆動部207は、実施例1と同様の動作を行う。 Thus, when the remaining capacity of the secondary battery 404 is greater than or equal to the predetermined remaining capacity, the electronic device 200 according to the second embodiment supplies the power supplied from the secondary battery 404 to the switch driving unit 207. did. Accordingly, the switch driving unit 207 can control the switch unit 302, the switch 303, and the switch 405, so that even when power is not supplied from the power receiving antenna 201, the electronic device 200 can be set to the power supply mode. Can be in communication mode. In the second embodiment, when the remaining capacity of the secondary battery 404 is not equal to or greater than the predetermined remaining capacity, the switch driving unit 207 in the second embodiment performs the same operation as in the first embodiment.
実施例2において、実施例1と共通する構成や機能については、実施例1と同様の効果を有するものとする。 In the second embodiment, the same configuration and function as in the first embodiment have the same effects as in the first embodiment.
なお、実施例1及び2において、共振周波数fは、13、56MHzであるものとして説明を行ったが、共振周波数fは、商用周波数である50/60Hzであってもよく、6.78MHzの周波数であってもよい。また、100KHzから250KHzまでの間の周波数であってもよい。 In the first and second embodiments, the resonance frequency f is described as being 13 and 56 MHz. However, the resonance frequency f may be 50/60 Hz which is a commercial frequency, and a frequency of 6.78 MHz. It may be. Moreover, the frequency between 100 KHz and 250 KHz may be sufficient.
201 受電アンテナ
202 受電部
203 電力制御部
204 制御部
205 カメラシステム部
206 通信部
301 共振素子
302 スイッチ部
303 スイッチ部
304 補償共振素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Power receiving antenna 202 Power receiving part 203 Power control part 204 Control part 205 Camera system part 206 Communication part 301 Resonance element 302 Switch part 303 Switch part 304 Compensation resonant element
Claims (14)
前記アンテナで受信した電力を入力して蓄積又は供給する電力制御手段と、
前記アンテナを介して給電機器と通信を行う通信手段と、
前記アンテナから前記電力制御手段と前記通信手段への経路を切り替える切替手段と、
前記アンテナで受信した電力で動作し、前記切替手段を駆動する駆動手段と
を有し、
前記アンテナからみた前記駆動手段の入力インピーダンスは、前記アンテナからみた前記電力制御手段又は前記通信手段のどちらか一つの入力インピーダンスよりも高い、
ことを特徴とする電子機器。 Antenna means for receiving power wirelessly;
Power control means for inputting and storing or supplying power received by the antenna;
Communication means for communicating with the power feeding device via the antenna;
Switching means for switching a path from the antenna to the power control means and the communication means;
Driving means for operating the power received by the antenna and driving the switching means,
The input impedance of the driving unit viewed from the antenna is higher than the input impedance of either the power control unit or the communication unit viewed from the antenna.
An electronic device characterized by that.
前記アンテナで受信した電力を入力して蓄積又は供給する電力制御手段と、
前記アンテナを介して給電機器と通信を行う通信手段と、
前記アンテナから前記電力制御手段と前記通信手段への経路を切り替える切替手段と、
前記切替手段を駆動する駆動手段と
を有し、
前記駆動手段は、インピーダンスを変換する変換素子を介して前記アンテナに接続された構成である、
ことを特徴とする電子機器。 Antenna means for receiving power wirelessly;
Power control means for inputting and storing or supplying power received by the antenna;
Communication means for communicating with the power feeding device via the antenna;
Switching means for switching a path from the antenna to the power control means and the communication means;
Driving means for driving the switching means,
The drive means is configured to be connected to the antenna via a conversion element that converts impedance.
An electronic device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子機器。 The switching means includes at least a first switch connected to an input of the communication means and a second switch connected to an input of the power control unit,
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is an electronic device.
ことを特徴とする請求項3に記載の電子機器。 The input impedance of the driving means viewed from the antenna is the input impedance of the communication means when the first switch viewed from the antenna is in a non-conductive state, or the second switch viewed from the antenna is non-conductive. Lower than the input impedance of the power control means when
The electronic device according to claim 3.
前記アンテナから入力される交流振幅に対し、インピーダンスを高くする変換素子と、前記変換素子に接続された整流回路と、
前記整流回路により整流された後の電圧値を検出する電圧検出手段とを有する、
ことを特徴とする請求項1、3及び4のいずれか1項に記載の電子機器。 The driving means includes
A conversion element that increases impedance with respect to the AC amplitude input from the antenna, a rectifier circuit connected to the conversion element,
Voltage detecting means for detecting a voltage value after being rectified by the rectifier circuit,
The electronic device according to any one of claims 1, 3, and 4.
前記変換素子に接続された整流回路と、
前記整流回路により整流された後に電圧値を検出する電圧検出手段を少なくとも有する、ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の電子機器。 The driving means includes
A rectifier circuit connected to the conversion element;
5. The electronic apparatus according to claim 2, further comprising a voltage detection unit that detects a voltage value after being rectified by the rectifier circuit. 6.
前記駆動手段は、前記電力供給手段から供給された電力で動作する、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電子機器。 It further has power supply means for supplying power separately from the power received by the antenna,
The drive means operates with the power supplied from the power supply means.
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is an electronic device.
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電子機器。 The drive means outputs power different from power input from the antenna by the communication unit to the communication means.
The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is an electronic device.
前記切替手段による前記経路の切り替えにより、前記共振回路の構成を変えることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の電子機器。 Further comprising a resonant circuit with the antenna;
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the configuration of the resonance circuit is changed by switching the path by the switching unit.
前記2次電池の残容量が所定の残容量以上の際、前記駆動手段は、前記2次電池の電力、又は、前記アンテナで受信した電力を用いて動作する
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の電子機器。 A rechargeable secondary battery,
The driving means operates using the power of the secondary battery or the power received by the antenna when the remaining capacity of the secondary battery is greater than or equal to a predetermined remaining capacity. 14. The electronic device according to any one of items 13.
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