(57)【要約】【課題】一対のコイルで電力伝送とデータ通信を実現し、低コスト化を図ることが可能な非接触伝送装置を提供する。【解決手段】非接触伝送装置１の送信部２ａは、時分割で電力信号と通信信号とを受信部２ｂに送信する。電力信号が送信される期間においては、受信部２ｂであ、受電部５ｂで電力を蓄える。通信信号が送信される期間においては、受信部２ｂでは、受信した通信信号を通信部４ｂで処理し、処理したデータを機能部３ｂに供給する。通信信号が送信される期間においては、受信部２ｂは、受電部５ｂに蓄えられた電力によって動作する。【選択図】図１
2011062008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信部と受信部とから構成される非接触伝送装置であって、
前記送信部は、
第１のコイルと、
電力信号を前記第１のコイルに出力する電源部と、
通信信号を前記第１のコイルに出力する第１の通信部と、
前記電源部と前記第１のコイル間の接続をオンオフするとともに、前記通信部と前記第１のコイル間の接続をオンオフする第１の切換部と、
前記第１の切換部を制御することで、前記第１のコイルから前記通信信号と前記電力信号とを時分割で交互に出力させる第１の機能部と、
を備え、
前記受信部は、
前記第１のコイルから前記通信信号と前記電力信号とを受信する第２のコイルと、
前記第２のコイルで受信した前記通信信号と前記電力信号とを振り分ける第２の切換部と、
前記受信部を制御する第２の機能部と、
前記第２のコイルで受信した通信信号を復調し、復調したデータを前記第２の機能部に供給する第２の通信部と、
前記第２のコイルで受信した前記電力信号から電力を取り出し、取り出した電力を前記第２の機能部に供給するとともに、取り出した電力を蓄電部に蓄える受電部と、
を備え、
前記受電部は、前記送信部から前記通信信号が出力されているときは、前記蓄電部に蓄えられた電力を前記第２の機能部に供給する
ことを特徴とする非接触伝送装置。
【請求項２】
前記第２の切換部は、前記送信部の前記第１の切換部と同期して動作し、前記第２のコイルで受信した前記通信信号を前記第２の通信部に出力し、前記第２のコイルで受信した前記電力信号を前記受電部に出力することを特徴とする請求項１に記載の非接触伝送装置。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは対向した状態で配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触伝送装置。
【請求項４】
前記蓄電部は、スーパーキャパシタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【請求項５】
前記第１の機能部は、前記第１のコイルの電流値を監視し、その電流値に基づいて前記切換部を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【請求項６】
前記第１の機能部は、前記切換部を制御することにより、前記第１のコイルから出力する電力信号と通信信号との比率を任意の割合にすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【請求項７】
前記第１の機能部は、前記受信部から通信信号を要求する信号を受信したことに対応して、前記第１の通信部から前記通信信号を出力させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【請求項８】
前記第１の切換部および前記第２の切換部は、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルのインダクタンス値を調整可能な中間タップを備えることを特徴とした請求項１から７のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【請求項９】
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、基板パターンにより形成されることを特徴とした請求項１から８のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【請求項１０】
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは、フェライトに銅線を巻き形成したことを特徴とした請求項１から８のいずれか１項に記載の非接触伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を用いて、非接触にて二つの電気回路間で電力およびデータの伝送を行なう非接触電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触で電力および信号を１次側回路装置から２次側回路装置に伝送するワイヤレス送受信システムが提案されている。このようなシステムでは、磁界の相互誘導により非接触で電力と信号とを伝送する方式の例として時分割制御方式、２次側電力受信コイルと２次側信号受信コイルとの物理的な距離を設けて電力周波数と信号周波数の混信を避ける方式、そして電力周波数と信号周波数とを区別可能に異ならせて、１次側電力送信回路および２次側信号送受信回路の受信部において周波数フィルタを用いて電力の周波数成分を除去する方式の３方式があった。
【０００３】
いずれの方式も、電力伝送効率が低い点が問題となっている。２次側回路装置において、電力誘導コイルに接続された共振コンデンサを切り替えたり、電力誘導コイルに中間タップを設けインダクタンスを調整したり、インピーダンスマッチング用のコンデンサを加えることなどにより電力伝達効率の向上を図った技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２６７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、非接触で電力と信号とを時分割制御方式で伝送する技術であって、信号伝送用と電力伝送用との２つのコイルを設けている。この場合、設置に制限が存在するのに加え、製造コストが高くなってしまう。また、部品数も多く、制御方法が複雑化してしまうため装置及び回路が大型化してしまう。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するために為されたものであり、一対のコイルで電力伝送とデータ通信を実現し、低コスト化を図ることが可能な非接触伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の非接触伝送装置は、送信部と受信部とから構成される。そして、前記送信部は、第１のコイルと、電力信号を前記第１のコイルに出力する電源部と、通信信号を前記第１のコイルに出力する第１の通信部と、前記電源部と前記第１のコイル間の接続をオンオフするとともに、前記通信部と前記第１のコイル間の接続をオンオフする第１の切換部と、前記第１の切換部を制御することで、前記第１のコイルから前記通信信号と前記電力信号とを時分割で交互に出力させる第１の機能部と、を備える。前記受信部は、前記第１のコイルから前記通信信号と前記電力信号とを受信する第２のコイルと、前記第２のコイルで受信した前記通信信号と前記電力信号とを振り分ける第２の切換部と、前記受信部を制御する第２の機能部と、前記第２のコイルで受信した通信信号を復調し、復調したデータを前記第２の機能部に供給する第２の通信部と、前記第２のコイルで受信した前記電力信号から電力を取り出し、取り出した電力を前記第２の機能部に供給するとともに、取り出した電力を蓄電部に蓄える受電部と、を備え、前記受電部は、前記送信部から前記通信信号が出力されているときは、前記蓄電部に蓄えられた電力を前記第２の機能部に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一対のコイルで電力伝送とデータ通信を実現し、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における、非接触伝送装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】時分割された電力信号と通信信号の波形図である。
【図３】受信部のスーパーキャパシタの配置を含めた回路構成図である。
【図４】実施の形態１における、スーパーキャパシタの蓄電量の時間変化を表した図である。
【図５】実施の形態２における通信信号比率を大きくした時の波形図である。
【図６】実施の形態２における電力信号比率と通信信号比率が変化した時のスーパーキャパシタの蓄電量の時間的変化を表した図である。
【図７】実施の形態２における信号比率設定処理の動作を示すフローチャートである
【図８】スーパーキャパシタが放電する際の１次コイル電流の時間変化を表した図である。
【図９】実施の形態２における電力信号比率を大きくした時の波形図である。
【図１０】スーパーキャパシタが充電される際の１次コイル電流の時間的変化を表した図である。
【図１１】実施の形態３における、時分割された電力信号の波形図である。
【図１２】実施の形態３における信号送信処理の動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態４における、時分割された電力信号と通信信号の波形図である。
【図１４】実施の形態５における、非接触伝送装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】コイルの形状と磁路の一例を示した図である。
【図１６】コイルの形状と磁路の他の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における、コイル構造体を含む非接触伝送装置１の構成を示すブロック図である。非接触伝送装置１は、図１に示すように送信部２ａと受信部２ｂとから構成されている。送信部２ａは、機能部３ａと通信部４ａと電源部５ａと切換部（切換スイッチ）６ａと1次コイル７ａとから構成されている。受信部２ｂは、機能部３ｂと通信部４ｂと受電部５ｂと切換部（切換スイッチ）６ｂと２次コイル７ｂとから構成されている。
【００１２】
まず、送信部２ａの構成について説明する。機能部３ａは、切換部６ａを制御して、通信部４ａと１次コイル７ａとを接続し、または、電源部５ａと１次コイル７ａとを接続する。これにより、1次コイル７ａから電力信号と通信信号とを時分割で発信する機能を有する。つまりある一定の時間、電力信号を1次コイル７ａから発信し、電力信号が送信されていない時間に通信信号を送信する動作を繰り返す。
【００１３】
また、機能部３ａは、制御信号に加え、送信データを生成する。機能部３ａは、演算処理や制御を行なうＣＰＵやＤＳＰおよび各種データを記憶する記憶部、プログラムを格納するＲＯＭなどで構成される。
【００１４】
通信部４ａは、機能部３ａから送られた送信データを復調して、１次コイル７ａを介して受信部２ｂへ送信する。電源部５ａは、送信部２ａから受信部２ｂへ電力を供給するための電源としての機能を有する。また、1次コイル７ａと２次コイル７ｂとは、相互誘導が起こるように対向した状態で配置される。
【００１５】
次に受信部２ｂの構成について説明する。機能部３ｂは、切換部６ａの切換えと同期して切換部６ｂを制御し、通信部４ｂと２次コイル７ｂとを接続し、または、受電部５ｂと２次コイル７ｂとを接続する。これにより、２次コイル７ｂにて受信した1次コイル７ａより交互に発信される通信信号と電力信号とを通信部４ｂと受電部５ｂとに時間的に振り分ける機能を有する。つまり電力信号を受信している時間は、受電部５ｂへ電力信号が入力され、通信信号を受信している時間は通信部４ｂへ通信信号が入力されるように動作する。
【００１６】
また、機能部３ｂは、制御信号を生成する。機能部３ｂは、演算処理や制御を行なうＣＰＵやＤＳＰおよび各種データを記憶する記憶部、プログラムを格納するＲＯＭなどで構成される。
【００１７】
送信部２ａから送られた変調データは、２次コイル７ｂを介して受信される。通信部４ｂは、受信した変調データをベースバンドデータに復調して機能部３ｂへと送信する。受電部５ｂは、送信部２ａから供給された電力を受電して受信部２ｂの各構成部分に供給する。
【００１８】
次に、通信信号と電力信号の時分割方式の実現方法について説明する。本発明の技術として、図２に示されるように電力信号と通信信号とを時分割方式を用いて伝送することで１組のコイルにて電力伝送とデータ通信とが可能である。送信部２ａより時分割された電力信号と通信信号とが受信部２ｂへと入力される。受信部２ｂでは送信部２ａの切換部６ａと同期した切換部６ｂが動作することにより、電力信号を受電部５ｂへ、通信信号を通信部４ｂへと振り分ける。
【００１９】
受信部２ｂの機能部３ｂは受信した電力により動作することとなるが、前述のように電力信号と通信信号とが時分割されて送信部２ａより送信される。通信信号が送信部２ａと受信部２ｂで処理されている時間、送信部２ａから電力信号は送信されなくなるため、受信部２ｂが動作することができない。そのため、受電部５ｂにスーパーキャパシタを並列に接続することで通信信号を送受信している間でも受信部２ｂが機能するために十分な電力供給を実現する。
【００２０】
図３は、受信部２ｂの回路構成図である。図３に示すように、通信部４ｂには、受信した変調データをベースバンドデータに復調する通信回路２１が設けられる。受電部５ｂには、スーパーキャパシタ１１と、整流回路１２と、並列共振コンデンサ１３と、受電回路１４と、が設けられる。
【００２１】
電磁誘導により受信部２ｂの２次コイル７ｂに起電力が生じる。並列共振コンデンサ１３の容量は、電力信号の搬送波周波数Ｆ（Ｈｚ）と受信部２ｂの２次コイル７ｂのインダクタンスから決定することができ、Ｆ＝１／２π√ＬＣで与えられる。
【００２２】
整流回路１２は、受電した交流電圧を直流電圧に整流する。スーパーキャパシタ１１は図３のように受電回路１４と並列に配置され、整流回路１２で整流された電力を蓄える。受電回路１４は、レギュレータなどから構成され、受信部２ｂが電力信号を受信している間、その電力を機能部３ｂに供給するとともに、受信部２ｂが通信信号を受信している間、スーパーキャパシタ１１に蓄えられた電力を機能部３ｂに供給する。
【００２３】
電力信号が送信部２ａより送信され、受信部２ｂへと入力されると機能部３ｂが動作を開始する。受信された電力信号は受電部５ｂに入力されると同時にスーパーキャパシタ１１へ電力を蓄積する。
【００２４】
そして、送信部２ａが通信信号を送信するタイミングになると、機能部３ｂにより生成された制御信号により切換部６ｂが動作し、通信部４ｂへ受信信号が入力される回路が形成される。受信部２ｂの切換部６ｂは送信部２ａの切換部６ａと時間的に同期して動作し、送信部２ａの切換部６ａが通信部４ａへ接続されると同時に、受信部２ｂの切換部６ｂも通信部４ｂへ接続される。切換部６ｂが通信部４ｂへ接続されると同時に、受電部５ｂへの電力供給が止まるが、スーパーキャパシタ１１に蓄えられた電力が放電を開始する。そして、スーパーキャパシタ１１が機能部３ｂを動作させるための電源となる。この動作を繰り返すことで１組のコイルにて電力伝送とデータ通信とを実現することが可能となる。
【００２５】
また、スーパーキャパシタ１１に蓄電される電力と時間の関係を図４に示す。スーパーキャパシタ１１の最大蓄電量をＷ１とし図中Ａで示される通信期間（電力Ｗが低下している期間）と、Ｂで示される充電期間（電力Ｗが増加している期間）とに別れており、Ａはスーパーキャパシタ１１が放電する期間、Ｂは充電する期間である。Ｗ０は機能部を動作させるための最低電力量とする。
【００２６】
この実施の形態では、スーパーキャパシタ１１に蓄電される電力ＷがＷ０を下回らないように、通信期間Ａと充電期間Ｂとが設定されていればよい。
【００２７】
以上、この実施の形態1によれば、非接触伝送装置１は、送信部２ａと受信部２ｂとから構成される。そして、送信部２ａは、第１のコイル７ａと、電力信号を第１のコイルに出力する電源部５ａと、通信信号を第１のコイルに出力する第１の通信部４ａと、電源部５ａと第１のコイル７ａ間の接続をオンオフするとともに、通信部５ａと第１のコイル７ａ間の接続をオンオフする第１の切換部６ａと、第１の切換部６ａを制御することで、第１のコイル７ａから通信信号と電力信号とを時分割で交互に出力させる第１の機能部３ａと、を備える。受信部２ｂは、第１のコイル７ａから通信信号と電力信号とを受信する第２のコイル７ｂと、第２のコイル７ｂで受信した通信信号と電力信号とを振り分ける第２の切換部６ｂと、受信部２ｂを制御する第２の機能部３ｂと、第２のコイル７ｂで受信した通信信号を復調し、復調したデータを第２の機能部３ｂに供給する第２の通信部４ｂと、第２のコイル７ｂで受信した電力信号から電力を取り出し、取り出した電力を第２の機能部３ｂに供給するとともに、取り出した電力を蓄電部（スーパーキャパシタ１１）に蓄える受電部５ｂと、を備え、受電部５ｂは、送信部２ａから通信信号が出力されているときは、蓄電部（スーパーキャパシタ１１）に蓄えられた電力を第２の機能部３ｂに供給する。
【００２８】
これにより、非接触伝送装置１は、１組のコイルによって電力供給とデータ通信とが可能であり、非接触伝送装置１の小型化・低コスト化を図ることができる。また、非接触伝送装置１においては、時間的に電力信号と通信信号が分離されているため、両者が同時に送信されることがなく干渉が全く起きない。また、非接触伝送装置１は、非接触で伝送を行なうため、高い信頼性を維持できる。
【００２９】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２における非接触伝送装置１から発せられる時分割された通信信号と電力信号との信号波形図である。実施の形態１と異なる点は、電力伝送信号と通信信号の制御の方法であり、一度に大容量な信号を送信することができることである。ブロック図・構成は図１に示した実施の形態１と同様である。
【００３０】
実施の形態２では、電力の伝送とデータ通信で１つのコイルを共有して使用し、２つの信号を時分割方式により伝送しているが、電力信号と通信信号の比率を変化させ信号を送信している。
【００３１】
通信信号を伝送する場合、受信部２ｂの機能部３ｂの仕様によっては一度に大容量な情報が必要になることも想定される。その場合、図５のように送信部２ａの１次コイル７ａから放出する電力信号と通信信号の比率を変更し、通信信号の比率を大きくする。その分、電力信号の比率が小さくなるため、通信信号送受信・電力信号送受電動作を繰り返すうちにスーパーキャパシタ１１に充電された電力量が除々に低下する（図６における「通信信号比率  大」の期間）。
【００３２】
通信信号の比率が電力信号の比率より大きい場合、いずれスーパーキャパシタ１１の充電量が０になり、機能部３ｂが動作しなくなってしまう。そうした問題を回避するため、実施の形態２では、スーパーキャパシタ１１の充電量を監視する仕組みを設ける。受信部２ｂのスーパーキャパシタ１１の充電状況を確認するために、送信部２ａの機能部３ａは、１次コイル７ａの電流を監視し、送信する信号の比率を変更する信号比率設定処理を実行する（図７）。実施の形態２では、まず、機能部３ａは、通信信号の比率を大きく設定する（ステップＳ１０１）。
【００３３】
スーパーキャパシタ１１がある程度放電すると(電力残：Ｗ０)受信部３ｂの負荷抵抗が上昇し、送信部２ａの１次コイル７ａに流れる電流値Ｉが上昇する（図８参照）。即ち、スーパーキャパシタ１１が放電を開始すると、受信部２ｂ全体の送信部２ａ側からみたインピーダンスが徐々に小さくなる。同時に、１次コイル７ａと２次コイル７ｂとをあわせたインピーダンスも小さくなり、１次コイル７ａに流れる電流値Ｉが上昇する。
【００３４】
この変化を送信側２ａの機能部３ａで検知し、あらかじめ設定した電流値以上(Ｉａ以上)に達した時には（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、電力信号と通信信号の比率を変化させ、図９に示すように電力信号の比率を大きくする（ステップＳ１０３。図６における「電力信号比率  大」の期間）。その後、電流Ｉが一定の大きさまで減少(図１０における電流閾値Ｉｂ)すると（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、比率を元に戻す（ステップＳ１０１）。
【００３５】
また、Ａ通信信号区間とＢ電力信号区間の比率は送信部２ａの機能部３ａにより切換部６ａを制御することで、任意に設定することができる。必要な情報量に応じてＡ通信信号区間を大きくし通信量を増大することができる。しかし、通信信号が送信可能な期間としては、スーパーキャパシタ１１の蓄電量がＷ１(満充電)からＷ０(受信部の機能部が動作するための最低電力量)に減少するまでの間である。そのため、実施の形態２を用いて一度に送信できる情報量は、スーパーキャパシタ１１の蓄電能力と受信部２ｂの消費電力量により決定する。
【００３６】
あらかじめ受信部２ｂの機能部３ｂで必要な情報量が決まっていれば、送信部２ａの機能部３ａに電力信号と通信信号の比率を入力しておくことで、無駄のない連続した安定的な電力供給をしながらデータ通信を行なうことができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図１１は実施の形態３における非接触伝送装置１の１次コイル７ａから発せられる信号図である。実施の形態１、２と異なる点は、受信部２ｂの機能部３ｂの仕様による電力伝送信号と通信信号の制御の方法であり、受信部２ｂが通信信号を送受信可能な点である。また、ブロック図・構成は図１に示した実施の形態１と同様である。
【００３８】
図１２は、実施の形態３における送信部２ａの機能部３ａが実行する信号送信処理の動作を示すフローチャートである。実施の形態３では、電力の伝送とデータ通信で１つのコイルを共有して使用し、２つの信号を時分割方式により伝送しているが、まず、送信部２ａは、図１１に示すように、電力信号のみを時分割で受信部２ｂに送信する（ステップＳ２０１）。そして、受信部２ｂで情報が必要な時に、無通信期間のタイミングに合わせて受信部２ｂから送信部２ａへ情報要求の信号を送信する。情報要求の信号を受信すると（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、送信部２ａは、無通信期間に切換部６ａを通信部４ａに切換え、電力信号と通信信号が重なることなく通信信号を送信する（ステップＳ２０３）。
【００３９】
次に、実施の形態３の具体的な動作について説明する。１次コイル７ａからの電力信号が２次コイル７ｂを経由して、受信部２ｂのスーパーキャパシタ１１へと充電を行なう。受信部２ｂ内の機能部３ｂにおいて、例えばスイッチなどのユーザインタフェースがあり、スイッチが任意のタイミングで押下される。実施の形態３においては、送信部２ａは電力信号を送信する期間と無通信期間を繰り返すこととなるが、送信部２ａの機能部３ａは無通信期間には送信部２ａの切換部６ａを切換え、１次コイル７ａと通信部４ａとを接続し受信モードにする。受信部２ｂはスーパーキャパシタ１１の充電と放電を繰り返すことになる。ユーザにより、受信部２ｂのスイッチが押されると(情報要求)、受信部２ｂの機能部３ｂにおいて情報要求が保持され、無通信期間に送信部２ａへ情報要求の信号を送信する。情報要求を受信した送信部２ａでは、機能部３ａの制御により、無通信期間に情報要求に対応した通信信号（応答信号）を送信する。
【００４０】
なお、一度に送信可能な情報量については実施の形態２と同様にスーパーキャパシタ１１の放電量(蓄電能力)に依存する。
【００４１】
以上、この実施の形態３によれば、受信部２ｂは時分割された電力信号のみを受信し、必要に応じて、受信部２ｂの機能部３ｂから送信部２ａに情報を要求する信号が送信され、送信部２ａから通信信号が送信される。これにより、送信部２ａから任意のタイミングで情報を取り出すことができる。
【００４２】
（実施の形態４）
図１３は本発明の実施の形態４における非接触伝送装置１の送信部２ａの送信信号を示す波形図である。実施の形態１と異なる点は、一定周期毎に受信部２ｂから送信部２ａへの通信が可能な点である。即ち、実施の形態４では、一定の周期毎に受信部２ｂから送信部２ａに通信信号を送信する。ブロック図・構成は図１に示した実施の形態１と同様である。
【００４３】
実施の形態４では、通信信号と電力信号を時分割方式で送信するが、一定の周期毎に通信信号を送信しない無通信期間を設けている。即ち、予め受信部２ｂの機能部３ｂに一定の周期ごとに無通信期間を設定し、また、送信部２ａの機能部３ａにも対応する無通信期間を設定しておく。そして、この無通信期間に受信部２ｂ側から送信部２ａに通信信号を送信する。
【００４４】
実施の形態４においては、このような構成としているので、受信部２ｂと送信部２ａとが一定周期毎にリアルタイムな通信を行なうことができる。そのため、受信部２ｂからの要求される通信信号が頻繁に変化するような場合に有効である。また、予め設定された無通信期間に送信部２ａが受信部２ｂから通信信号を受信しなかった場合、受信部２ｂに故障が生じたと判別できる。そのため、受信部２ｂの機能部３ｂの故障などを迅速に検知でき、送信部２ａ側の機能部３ａで故障と判別した場合には電源供給をストップすることができるため、通信品質の向上に加え、安全性も向上することができる。
【００４５】
（実施の形態５）
図１４は本発明の実施の形態５における非接触伝送装置１の構成例を示すブロック図である。非接触伝送装置１は図１に示した構成とほぼ同じである。図１４と図１で異なる点は、送信部２ａと受信部２ｂのコイル７ａ、７ｂに中間タップが設けられていることである。
【００４６】
この実施の形態では、電力伝送用搬送波の周波数はｋＨｚ帯、通信用の搬送波の周波数はＭＨｚ帯を使用しており、それぞれの特性が最適となるコイルのインダクタンス値が異なる。そのため、切換部６ａにより中間タップの切換えを行い電力または通信時における最適なコイルインダクタンス値へ切換えを行なう。
【００４７】
本発明の実施の形態５の動作について説明する。実施の形態５においても実施の形態１と同様に切換部６ａにおいて、時分割で電力信号と通信信号の回路配線を変更する。それに加え、それぞれの信号に応じた最適なコイルインダクタンス値を中間タップにより選択し、接続する。中間タップは送信コイル７ａと受信コイル７ｂの両方に設けられており、切換部６ａ（６ｂ）により、８ａ（８ｂ）と９ａ（９ｂ）を回路に接続するか、８ａ（８ｂ）と１０ａ（１０ｂ）を回路に接続するかを制御する。また、制御信号はそれぞれの機能部３ａ、３ｂにより発せられ、時分割で送信される信号（電力信号、通信信号）と同期している。
【００４８】
以上、実施の形態５においてはこのような構成により、時分割で発せられる電力信号・通信信号が常に最適なインダクタンス値のコイルから発信することが可能である。したがって、電力・通信共に高効率な伝送が可能であり、省エネルギー化を実現できる。なお、この実施の形態５の構成を、上記各実施の形態に適用してもよい。
【００４９】
上記実施の形態１〜５におけるコイル（７ａ、７ｂ）は、基板パターンに形成されたコイルであってもよいし、銅線を巻き形成したコイルであってもよい。図１５（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施の形態１〜５における非接触伝送装置１に使われる基板パターンに形成されたコイルを示す図である。基板にパターンを形成することでコイルを薄型の構造で実現でき、また、加工においても個々のインダクタンス値のばらつきを軽減することができ安定した特性が得られ、低コストで信頼性が高い非接触伝送装置１を実現できる。
【００５０】
図１６は本発明の実施の形態１〜５における非接触伝送装置１に使われるフェライトに銅線を巻き形成したコイルである。非接触伝送１は１次コイル７ａと２次コイル７ｂが磁気的に結合することにより実現するが、図１６のコイルは図１５の磁気結合とは異なる方向の磁界であるため、送信側の１次コイル７ａと受信側の２次コイル７ｂがずれた場合においても信号を伝送可能であり、受信部２ｂと送信部２ａとが固定されていない時などに有効である。
【００５１】
上記各実施の形態は、本発明の一例であって、種々の変形や応用が可能である例えば、図１や図１４のブロック図では、非接触伝送装置１内に送信部２ａと受信部２ｂが含まれる構成を示したが、送信部２ａと受信部２ｂとが物理的に分離していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明における非接触伝送装置の適用例として、家庭用電化機器における入出力装置やＦＡ機器の入出力装置が上げられる。
【符号の説明】
【００５３】
１  非接触伝送装置
２ａ  送信部
２ｂ  受信部
３（３ａ、３ｂ）  機能部
４（４ａ、４ｂ）  通信部
５ａ  電源部
５ｂ  受電部
６（６ａ、６ｂ）  切換部
７（７ａ、７ｂ）  コイル
１１  スーパーキャパシタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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