(57)【要約】  通信回路の破壊を防止しかつアンテナ間干渉を低減した通信用と非接触受電用の両方のアンテナを近接して備える非接触受電装置の実現。  無線通信部と、送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電部と、受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数及び前記非接触受電部の共振周波数のうち少なくとも一つを切り替える少なくとも一つの共振周波数切替部とを備える非接触受電回路。
2015099065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信部と、
送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数及び前記非接触受電部の共振周波数のうち少なくとも一つを切り替える少なくとも一つの共振周波数切替部と、
を備えることを特徴とする非接触受電回路。
【請求項２】
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数及び前記無線通信部の共振周波数のうち少なくとも一つを無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数及び前記無線通信部の共振周波数のうち少なくとも一つを非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電回路。
【請求項３】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記検出回路からの出力に基づいて前記非接触受電部または前記無線通信部のコンデンサ容量、インダクタンス、磁界、及び電界のうちの少なくとも一つを変更することで共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触受電回路。
【請求項４】
前記無線通信部は、当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、
前記非接触受電回路は、さらに前記無線通信部と前記通信回路との間に接続されたシャント回路を備え、
前記検出回路の出力に基づいて、前記シャント回路は前記少なくとも二つの信号線間を短絡ないし開放することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項５】
前記シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放することを特徴とする請求項４に記載の非接触受電回路。
【請求項６】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部に接続された第１のコンデンサ及び当該第１のコンデンサに並列に接続された第２のスイッチと第２のコンデンサを含み、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２のスイッチをオンにして、第１のコンデンサ及び並列に接続された第２のコンデンサを介して前記非接触受電部と当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第２のスイッチをオフにして第２のコンデンサを切断状態にして、第１のコンデンサを介して前記非接触受電部と前記電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項７】
無線通信に使用される周波数と非接触電力伝送に使用される周波数とのうち高い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側で囲むように、低い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項８】
前記非接触受電部を外側で囲むように前記無線通信部を配置することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項９】
前記無線通信部を外側で囲むように前記非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１０】
前記非接触受電回路はさらに前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される受電コイルを備え、
前記非接触受電部は共鳴コイルであって、当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続されておらず、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルに接続された第３及び第４のコンデンサと、
第４のコンデンサの接続を開閉する第３のスイッチと、を備え、
第３及び第４のコンデンサは並列に接続され、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第３のスイッチを開いて第４のコンデンサを切断状態にして、第３のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３のスイッチを閉じて、前記並列に接続された第３のコンデンサ及び第４のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１１】
前記非接触受電部が共鳴コイルであり、
前記共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルの一端に接続された、前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される第１の給電線と、
前記共鳴コイルの他端に接続された第２の給電線と、
前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の給電線と、
前記電源回路に接続される第４の給電線と、
第２の給電線及び第３の給電線のいずれかを第４の給電線に接続する第４のスイッチと、を備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記無線通信部に接続された第５のコンデンサと当該第５のコンデンサを介さず前記無線通信部を当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続する第５のスイッチとを備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第５のコンデンサを介さないで前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第５のコンデンサを介して前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替え、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、  前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１３】
前記無線通信部が共鳴コイルであり、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルの一端に接続された、前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続される第１の信号線と、
前記共鳴コイルの他端に接続され、第６のコンデンサを直列に接続した第２の信号線と、
前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の信号線と、
前記通信回路に接続される第４の信号線と、
第２の信号線及び第３の信号線のいずれかを第４の信号線に接続する第６のスイッチと、を備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第３の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、  前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１４】
無線通信部と、
送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と前記無線通信部との間に接続されたシャント回路を備え、
前記無線通信部は、前記通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、
前記検出回路の出力に基づいて、前記シャント回路は前記少なくとも二つの信号線間を短絡ないし開放することを特徴とする非接触受電回路。
【請求項１５】
前記シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第７のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第７のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放することを特徴とする請求項１４に記載の非接触受電回路。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の非接触受電回路と、
前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と、
前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路と、
を備えることを特徴とする非接触受電装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の非接触受電装置と、
前記非接触受電装置に非接触で電力を送電する非接触送電装置と、を備える非接触送受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送と通信を行なう場合の非接触受電装置に関し、特に通信用と非接触電力伝送用で使用周波数が異なり、通信用と非接触受電用の両方のアンテナを近接して備える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯端末は、電子マネー機能や電子決算機能等を実現するＦｅｌｉＣａ（登録商標）、ＮＦＣ(Near Field Communication)などの非接触型ＩＣカードの通信機能を有している。一方、非接触電力伝送においてはワイヤレスパワーコンソーシアム（Wireless Power Consortium）のＱｉ（チー）が国際標準規格になり、携帯端末などを給電台に置くだけで充電できる非接触電力伝送による給電台が製品化されている。【０００３】
非接触電力伝送装置の一例としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この文献に記載された非接触電力伝送装置１６１０ａのブロック図を図１６に示す。所定の周波数で共鳴して電力を蓄積できる共鳴アンテナ２２ａと、共鳴アンテナ１６２２ａに蓄積された電力を取り出すための電力授受アンテナ２４ａとを備え、電力伝送アンテナ１６２０ａは受電回路１６３０に接続される。通信アンテナ１６４０は、電力伝送アンテナ１６２０ａに囲まれている。このような配置形態の場合、非接触電力伝送装置１６１０ａ全体としては省スペース化が図られることとなるが、電力伝送アンテナ１６２０aと通信アンテナ１６４０との間の結合係数が大きい。したがって、電力伝送が行われている際には、通信回路１６６０が予定する電流を上回る電流が通信回路１６６０に流れるため通信回路１６６０を保護する必要がある。この形態とは逆に電力伝送アンテナ１６２０aが通信アンテナ１６４０に囲まれている場合も同様である。【０００４】
本従来例においては、電力伝送回路にて伝送する電力レベルに基づいて、電力伝送の際に通信アンテナ１６４０と通信回路１６６０との間を遮断するよう制御回路１６７０が遮断回路１６５０を制御する。制御回路１６７０は、伝送される電力レベルが所定の閾値を超えたことにより電力伝送が開始したものとして、伝送される電力から通信回路１６６０を保護するように遮断回路１６５０を制御している。遮断回路としては、半導体スイッチ、機械的スイッチ、ないし、通信アンテナ１６４０から通信回路１６６０に至る系にバンドパスフィルタや共振回路を付加して電力伝送に伴う交流電力を遮断することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３２４００８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非接触受電装置に搭載されるアンテナは、非接触受電装置の小型化のためにアンテナの実装スペースの低減が要求される。しかし、非接触受電装置における無線通信アンテナと非接触受電アンテナを接近して配置しようとすると、電力伝送アンテナと通信アンテナとの間の結合係数が大きくなるため、その電力が受電装置の無線通信アンテナでも受電され、無線通信回路に大きな電流が流れることにより非接触受電装置の無線通信用回路を壊してしまうおそれがある。さらに、通信中において非接触受電アンテナにも誘導起電力により一定の電流が流れるため、その反作用として非接触受電アンテナから電磁界が生じ、無線通信アンテナへ干渉を引き起こす。電力伝送の場合には、反対に無線通信アンテナから生じる電磁界により非接触受電アンテナへの干渉が発生する。無線通信と非接触電力伝送に使用される周波数が異なる場合には、このお互いのアンテナ同士の干渉により、通信感度及び給電効率の劣化を招くという問題がある。【０００７】
特許文献１では、非接触受電装置の無線通信アンテナと無線通信用回路の間を遮断することで無線通信用回路を保護する方法を開示する。しかし、遮断回路によって大電流が通信回路に流れることを防止することはできたとしても、漏れ電流が流れることを完全に防ぐことは難しい。このため漏れ電流が無線通信アンテナを流れることによる非接触受電アンテナへの干渉を防ぐことはできない。また、特許文献１記載の遮断回路を用いた構成は、通信中における非接触受電アンテナによる無線通信アンテナへの干渉の問題に対しては何ら寄与しない。このため、非接触受電装置における無線通信アンテナと非接触受電アンテナのアンテナ同士の干渉は残ったままであり、これによる通信感度の劣化や給電効率の劣化を防ぐことはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、以下のような特徴を有している。すなわち本発明の非接触受電回路は、無線通信部と、送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電部と、受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数及び前記非接触受電部の共振周波数のうち少なくとも一つを切り替える少なくとも一つの共振周波数切替部とを備える。【０００９】
本発明は、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数及び前記無線通信部の共振周波数のうち少なくとも一つを無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数及び前記無線通信部の共振周波数のうち少なくとも一つを非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えてもよい。【００１０】
また、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記検出回路からの出力に基づいて前記非接触受電部または前記無線通信部のコンデンサ容量、インダクタンス、磁界及び電界のうちの少なくとも一つを変更することで共振周波数を切り替える構成としてもよい。【００１１】
さらに、本発明の無線通信部は、当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、前記非接触受電回路は、さらに前記無線通信部と前記通信回路との間に接続されたシャント回路を備え、前記検出回路の出力に基づいて、前記シャント回路は前記少なくとも二つの信号線間を短絡ないし開放することができる。【００１２】
シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放するようにしてもよい。【００１３】
少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部に接続された第１のコンデンサ及び当該第１のコンデンサに並列に接続された第２のスイッチと第２のコンデンサを含み、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、第２のスイッチをオンにして、第１のコンデンサ及び並列に接続された第２のコンデンサを介して前記非接触受電部と当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、第２のスイッチをオフにして第２のコンデンサを切断状態にして、第１のコンデンサを介して前記非接触受電部と前記電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えてもよい。【００１４】
無線通信に使用される周波数と非接触電力伝送に使用される周波数とのうち高い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側で囲むように、低い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を配置してもよい。【００１５】
非接触受電部を外側で囲むように前記無線通信部を配置することができる。【００１６】
無線通信部を外側で囲むように前記非接触受電部を配置されてもよい。【００１７】
非接触受電回路はさらに前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される受電コイルを備え、非接触受電部は共鳴コイルであって、当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続されておらず、少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記共鳴コイルに接続された第３及び第４のコンデンサと、第４のコンデンサの接続を開閉する第３のスイッチと、を備え、第３及び第４のコンデンサは並列に接続され、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、第３のスイッチを開いて第４のコンデンサを切断状態にして、第３のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、第３のスイッチを閉じて、前記並列に接続された第３のコンデンサ及び第４のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通さて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるように構成してもよい。【００１８】
非接触受電部が共鳴コイルであり、前記共振周波数切替部は、前記共鳴コイルの一端に接続された、前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される第１の給電線と、前記共鳴コイルの他端に接続された第２の給電線と、前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の給電線と、前記電源回路に接続される第４の給電線と、第２の給電線及び第３の給電線のいずれかを第４の給電線に接続する第４のスイッチと、を備え、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、第２の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、第３の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることにしてもよい。【００１９】
少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記無線通信部に接続された第５のコンデンサと当該第５のコンデンサを介さず前記無線通信部を当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続する第５のスイッチとを備え、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、第５のコンデンサを介さないで前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、第５のコンデンサを介して前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替え、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えてもよい。【００２０】
無線通信部が共鳴コイルであり、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記共鳴コイルの一端に接続された、前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続される第１の信号線と、前記共鳴コイルの他端に接続され、第６のコンデンサを直列に接続した第２の信号線と、前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の信号線と、前記通信回路に接続される第４の信号線と、第２の信号線及び第３の信号線のいずれかを第４の信号線に接続する第６のスイッチと、を備え、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、第２の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、第３の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることもできる。【００２１】
本発明のさらなる実施形態においては、非接触受電回路は、無線通信部と、送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電部と、受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と前記無線通信部との間に接続されたシャント回路を備え、
前記無線通信部は、前記通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、前記検出回路の出力に基づいて、前記シャント回路は前記少なくとも二つの信号線間を短絡ないし開放することを特徴とする。【００２２】
前記シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第７のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第７のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放することができる。【００２３】
また、本発明の非接触受電装置は、前述の非接触受電回路と、無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と、非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路とを備えることを特徴とする。【００２４】
さらに、本発明の非接触送受電装置は前述の非接触受電装置と、非接触受電装置に非接触で電力を送電する非接触送電装置とを備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、上述のように、無線通信部の共振周波数及び非接触受電部の共振周波数を切り替えることで、無線通信部と非接触受電部同士の干渉を逆に利用し、通信感度の劣化や受電効率の劣化を防ぐことができる。さらに、受電中は無線通信部においてループを形成することにより、非接触受電装置の通信回路が壊れることを防ぐことができる。これにより、受電装置における無線通信アンテナと非接触受電アンテナの実装スペースの低減ができ、受電端末の小型化が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る非接触送受電装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る非接触受電装置のブロック図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態に係る非接触受電装置のブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る非接触受電装置のブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る非接触受電装置のブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る非接触受電装置のブロック図である。
【図６】本発明の実施例１に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図７】本発明の実施例１におけるアンテナ部の断面図である。
【図８】本発明の実施例１におけるアンテナ部の断面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１２】本発明の実施例５に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１３】本発明の実施例６に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１４】本発明の実施例７に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１５】本発明の実施例８に係る非接触受電装置の回路構成図である。
【図１６】従来例の非接触電力伝送装置のブロック図である。
【図１７Ａ】本発明の動作を説明する説明図である。
【図１７Ｂ】本発明の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係る非接触送受電装置１００の構成図を示す。非接触送受電装置１００は非接触給電台１１０及び非接触受電装置１２０を備える。給電台１１０はフラットコイル等を用いて電力を無線伝送する。非接触受電装置１２０はループアンテナやコイルアンテナ等を用いて、給電台１１０から送電された電力を受電する。本実施形態においては給電台１１０はさらに非接触受電装置１２０と無線通信を行うこともできるものとするが、給電台１１０は給電機能のみを備え、無線通信は他の通信装置と行う構成としてもよい。非接触受電装置１２０は給電台１１０に加え他の通信装置とも無線通信してもよい。非接触受電装置１２０は典型的には携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン等の携帯型電気機器が考えられるが、非接触により受電できるあらゆる電気機器を含む。給電台１１０は、例えば、携帯電話等の携帯機器のための充電器や駅の自動改札機が考えられるが、その他無線給電可能な装置であればいかなる装置であってもかまわない。
【００２８】
［第１の実施形態］
図２は本発明の第１の実施形態に係る非接触受電装置のブロック図を示す。非接触受電装置１２０は、非接触受電回路２００、通信回路２１０及び電源回路２２０を備える。非接触受電回路２００は、アンテナ部２３０を備え、このアンテナ部２３０は、無線通信部である無線通信アンテナ２３１及び非接触受電部である非接触受電アンテナ２３２を備える。非接触受電回路２００はさらに、受電中であるか否か及び通信中であるか否かを検出しその結果を出力する検出回路２４０、無線通信アンテナ２３１のための共振周波数切替部２５０及び非接触受電アンテナ２３２のための共振周波数切替部２６０を備える。無線通信に使用される周波数と無線電力伝送に使用される周波数とは異なる周波数とする。
【００２９】
通信回路２１０は、相手方の通信装置と無線通信アンテナ２３１を介して通信を行う回路である。例えば、相手方の通信装置から送信された信号を処理し、適切な応答処理を行う。電源回路２２０は、非接触受電アンテナ２３２から受電された電力を受けて整流等の処理を行い、非接触受電装置１２０に必要な電力を受電し、電源として機能する。受電した電力を蓄電池に蓄電してもよい。
【００３０】
検出回路２４０は、例えば、無線通信アンテナ２３１及び非接触受電アンテナ２３２の出力端側に接続され、初期段階で無線通信モードとしておき、何らの信号も出力しない。そして、無線通信アンテナ２３１から通信回路２１０への入力レベルがある閾値を越えた段階で、受電中であると判断して、非接触電力伝送モードに切り替え、受電中であるとの検出結果を出力する。その後、非接触受電アンテナ２３２から電源回路２２０への入力レベルがある閾値を下回った段階で、受電が終了したと判断し、無線通信モードに戻し、受電中であるとの出力を停止する。
【００３１】
本発明においては、非接触受電装置が受電中であるか通信中であるかを検出する方法は前述の構成には限られない。例えば、無線通信モードから非接触電力伝送モードに切り替えるときにおいても電源回路２２０の入力レベルを調べ、ある閾値を超えた段階で切り替えてもよい。非接触電力伝送モードから無線通信モードに切り替えるときにおいても通信回路２１０への入力レベルを調べてもよい。
【００３２】
検出回路２４０は、受電中との信号の代わりに通信中であるとの信号を出力してもよい。検出回路２４０からの受電中であるとの信号ないし通信中であるとの信号がない場合には通信中ないし受電中であるという結果が出力されているとみなしてもよい。受電していない場合ないし通信していない場合には受電ないし通信していないことを明示する信号を出してもよい。また、通信中または受電中の両方を明示する信号を出力してもよい。例えば、無線通信モードにおいては、通信中であるとの信号を出力し、非接触電力伝送モードのときには受電中であるとの信号を出力する。検出回路２４０からの信号はその状態が維持されている間、出力し続けてもよいし、状態が変化した後に一度だけ出力してもよい。その他、受電中であるか否か及び通信中であるか否かを判断するための出力であればどのように検出しても、どのような出力であっても構わない。
【００３３】
無線通信アンテナ２３１及び非接触受電アンテナ２３２はここではコイルアンテナとする。しかし、これらはループアンテナであってもよいし、無線通信受信及び非接触電力受電ができる構成であればどのような構成でもよいことは当業者には明らかである。
【００３４】
本実施形態の動作を以下に説明する。無線通信時は、給電台等の通信相手側装置から信号が無線送信される。無線通信アンテナ２３１のための共振周波数切替部２５０は、検出回路２４０から受電したとの信号を受信しないので、無線通信アンテナ２３１の共振周波数を無線通信に使用される周波数に切り替える。無線送信信号により誘導起電力が生じ、無線通信アンテナ２３１は無線通信に使用される周波数で共振する。一方、非接触受電アンテナ２３２のための共振周波数切替部２６０は、検出回路２４０から受電したとの出力信号を受信しないので、非接触受電アンテナ２３２が無線通信に使用される周波数で共振するように共振周波数を切り替える。共振周波数切替部２５０及び２６０は、検出回路２４０から通信中であるとの信号を受信したときに、共振周波数を無線通信に使用される周波数に切り替えてもよい。
【００３５】
非接触受電時は、給電台１１０から無線電力伝送により電力伝送される。無線通信アンテナ２３１のための共振周波数切替部２５０は、検出回路２４０から受電したとの信号を受信し、無線通信アンテナ２３１の共振周波数を無線電力伝送に使用される周波数に切り替える。一方、非接触受電アンテナ２３２のための共振周波数切替部２６０は、検出回路２４０から受電したとの出力を受信し、非接触受電アンテナ２３２が無線電力伝送に使用される周波数で共振するように共振周波数を切り替える。無線通信アンテナ２３１及び非接触受電アンテナ２３２は無線電力伝送に使用される周波数で共振する。共振周波数切替部２５０及び２６０は、検出回路２４０から通信中であるとの信号を受信しないときに、共振周波数を無線電力伝送に使用される周波数に切り替えてもよい。
【００３６】
このような構成を採用することにより、無線通信アンテナと非接触受電アンテナが無線通信エリアと充電エリアが一致するように接近して配置された場合でも、無線通信時においては、非接触受電アンテナが無線電力伝送に使用される周波数で共振せず、無線通信の共振周波数で共振するから、非接触受電アンテナによる干渉が低減され、感度劣化の少ない通信が可能となる。また、非接触受電時においては、無線通信アンテナが、無線通信に使用される周波数で共振せず、無線電力伝送に使用される周波数で共振するから、効率の良い非接触受電を行うことができる。
【００３７】
共振周波数の切り替えは例えば、無線通信アンテナ２３１ないし非接触受電アンテナ２３２のインピーダンスを変更することによって切り替えることができる。インピーダンスの変更は各アンテナ２３１、２３２に接続されるコンデンサの容量やインダクタンスを変更することによって行ってもよい。
【００３８】
本実施形態においては、無線アンテナ及び非接触受電アンテナのいずれもが共振周波数切替部を有しているものとしたが、いずれか一方のみであっても動作可能であることは明らかである。すなわち、非接触受電アンテナ２３２のみに共振周波数切替部が接続されている場合には、受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合には、非接触受電アンテナ２３２に接続された共振周波数切替部２６０が非接触受電アンテナの共振周波数を無線電力伝送に使用される周波数に切り替え、それ以外の場合には、無線通信に使用される周波数に共振周波数を切り替える。無線通信アンテナ２３１は直接または他の要素を介して通信回路２１０に接続することができる。無線通信アンテナの共振周波数は無線通信に使用される周波数で固定される。これにより、受電中における無線通信アンテナ２３１による干渉はあるものの、無線通信中における非接触受電アンテナ２３２による干渉を低減することができる。
【００３９】
一方、無線通信アンテナ２３１のための共振周波数切替部のみを設けることもできる。この場合には、受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合には、無線通信アンテナ２３１に接続された共振周波数切替部２５０が無線通信アンテナ２３１の共振周波数を無線電力伝送に使用される周波数に切り替え、それ以外の場合には、無線通信に使用される周波数に共振周波数を切り替える。非接触受電アンテナ２３２は直接または他の要素を介して電源回路２２０に接続することができる。非接触受電アンテナ２３２は非接触電力伝送に使用される周波数で共振するように設定されている。これにより、無線通信中における受電アンテナ２３２による干渉はあるものの、受電中における無線通信アンテナ２３１による干渉を低減することができる。
【００４０】
また、図２においては、共振周波数切替部は、無線通信アンテナ２３１及び非接触受電アンテナ２３２のそれぞれに一つずつ設ける構成としたが、一つの共振周波数切替部が両アンテナの共振周波数を切り替える構成としてもよい。
【００４１】
さらにまた、図２においては、共振周波数切替部２５０及び２６０は無線通信アンテナ２３１及び通信回路２１０ないし非接触受電アンテナ２３２及び給電回路２２０に接続される構成とした。しかし、図３Ａに示すように共振周波数切替部３５０及び３６０はこれらに接続されていなくともよい。例えば、共振周波数切替部３５０及び３６０はそれぞれ各アンテナに磁界または電界と結合されることによって共振周波数を切り替えることも可能である。また例えば、共振周波数切替部３５０及び３６０を共鳴コイルとし、共振周波数切替部３５０と無線通信アンテナ２３１、及び、共振周波数切替部３６０と非接触受電アンテナ２３２を磁界または電界で結合させておき、共振周波数切替部３５０及び３６０の共鳴コイルの共振周波数を切り替える構成とすることも可能である。
【００４２】
図３Ｂに示すように、共振周波数切替部２５０、２６０、無線通信アンテナ２３１及び非接触受電アンテナ２３２が、通信回路２１０ないし給電回路２２０に接続されていなくともよい。例えば、共振周波数切替部３８０及び３９０は無線通信アンテナ３７１及び非接触受電アンテナ３７２にそれぞれ接続されて、共振周波数を切り替える。そして、無線通信アンテナ３７１及び非接触受電アンテナ３７２を共鳴コイルとし、無線通信信号受信ないし非接触受電を行う。無線通信アンテナ３７１及び非接触受電アンテナ３７２は、無線通信用の受信コイル３７３、及び、非接触受電用の受電コイル３７４に磁界または電界で結合されることによって通信回路２１０ないし電源回路２２０に信号ないし電力を供給することができる。
【００４３】
［第２の実施形態］
図４に本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態においては、第１の実施形態に加えてさらに無線通信アンテナ２３１と通信回路２１０との間に接続されるシャント回路４７０を備える。そのほかの構成は第１の実施形態と同じである。以下の説明においては、第１の実施形態と同じ構成要素については同じ参照番号で参照するとともに、説明は適宜省略する。
【００４４】
本実施形態において無線通信アンテナ２３１は通信回路２１０と接続するための２つの信号線に接続され、無線通信アンテナ２３１と通信回路２１０との間にはこの２つの信号線を介して無線通信アンテナ２３１側から共振周波数切替部２５０とシャント回路４７０が接続される。シャント回路４７０はこの２つの信号線間を短絡または開放する。
【００４５】
非接触受電アンテナ２３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、シャント回路４７０は２つの信号線間の接続を開放する。これにより、無線アンテナ２３１において受信された信号は迂回されることなく通信回路２１０へ送信され、無線通信を行うことができる。一方、非接触受電アンテナ２３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、シャント回路４７０は２つの信号線間を短絡する。これにより、無線通信アンテナ２３１において受電された電力の大部分がシャント回路４７０によって迂回されて無線通信アンテナ２３１へ戻り、通信回路２１０へ流入しない。これにより、大電流が通信回路２１０へ流入して通信回路が破壊されることを防止することができる。シャント回路４７０は、通信中であるとの出力信号を検出回路２４０から得た場合に信号線を開放し、通信中であるとの信号を受信しないときに短絡してもよい。また、通信中であるとの信号を受信したときに信号線を開放し、受電中であるとの信号を受信したときに短絡してもよい。
【００４６】
［第３の実施形態］
図５に第３の実施形態を示す。本実施形態においては、第２の実施形態と異なり、無線通信アンテナ２３１及び非接触受電アンテナ２３２のいずれもが周波数切替部を有しない。それ以外については、第２の実施形態と同じである。かかる構成によれば、アンテナ同士の干渉を低減することはできないものの、受電による通信回路２１０の破壊を防止することができる。
【００４７】
［実施例１］
次に、図６にもとづいて本発明における実施例１を説明する。本実施例においては、非接触受電装置１２０は、非接触受電回路２００、通信回路２１０及び電源回路２２０を備える。非接触受電回路２００は、アンテナ部６３０を備え、このアンテナ部６３０は無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２を備える。さらに非接触受電回路２００は、受電中であるか否かを検出しその結果を出力する検出回路２４０及び非接触受電アンテナ６３２のための共振周波数切替部６６０を備える。各アンテナはコイルアンテナである。本実施例においては、無線通信アンテナ用の共振周波数切替部は備えない。無線通信アンテナの共振周波数は、無線通信に使用される周波数で固定されている。無線電力伝送に使用される周波数は６．７８ＭＨｚとし、無線通信に使用される周波数は１３．５６ＭＨｚとする。他の実施例においても特に記載のない限り同じ周波数を使用する。
【００４８】
また、本実施例においては、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間にシャント回路６７０を備える。無線通信アンテナ６３１は通信回路２１０と接続するための２つの信号線に接続され、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間にはこの２つの信号線を介してシャント回路６７０が接続される。シャント回路６７０は２つの信号線間を短絡または開放するスイッチ６７１によってシャント回路を実現するが、これに制限されるものではない。シャント回路は２つの信号線間を短絡または開放するものであればいかなる構成であっても構わない。
【００４９】
非接触受電アンテナ６３２用の共振周波数切替部６６０は、１つのコンデンサ６６１とコンデンサ６６１に並列に接続されたもう一つのコンデンサ６６２及びスイッチ６６３を備える。スイッチ６６３が開放（オフ）されると、コンデンサ６６１のみが非接触受電アンテナ６３２に接続され、非接触受電アンテナ６３２の共振周波数が無線通信に使用される周波数となる。一方、スイッチ６６３が閉じられて（オン）、コンデンサ６６１及びコンデンサ６６２が並列接続されて、非接触受電アンテナ６３２に接続されると、非接触受電アンテナ６３２の共振周波数が非接触電力伝送に使用される周波数となる。ここでコンデンサ６６１のみが非接触受電アンテナ６３２に接続されるとは、コンデンサ６６２が接続されないことを意味するだけであって、その他の要素がなんら接続されないことを意味するものではない。本明細書の他の記載においても同様である。
【００５０】
本実施例における非接触受電回路２００の無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２の配置及び磁束の向きの一例が、図７及び図８に示されている。図７及び図８のそれぞれは、図６に示したアンテナ部６３０の断面Ａ−Ａを示した図面である。非接触受電アンテナ６３２は、同一平面上で、無線通信アンテナ６３１の外側に設けられている。特に制限されないが、それぞれのコイルは、数ターンの巻き配線で構成されている。図７には無線通信時の磁束が矢印で示されており、図８には電力伝送時の磁束が矢印で示されている。磁束の向きとしては、送電装置側から受電装置側に向かっている。
【００５１】
次に、本実施例における非接触受電装置１２０の動作を説明する。給電台１１０から無線通信に使用される周波数１３．５６ＭＨｚによって信号が送信されている場合、検出回路２４０は受電したとの検出結果を出力しない。そのため、共振周波数切替部６６０は、スイッチ６６３をオフにし、コンデンサ６６２を切断状態にして、コンデンサ６６１を介して非接触受電アンテナ６３２と電源回路２２０とを導通させる。そして、非接触受電アンテナ６３２は、無線通信に使用される周波数で共振する。シャント回路６７０は、スイッチ６７１をオフにすることにより無線通信のアンテナコイル６３１の端子間を開放する。そして、無線通信受信アンテナ６３１の内部で誘導起電力により信号に基づいた電流が流れ、これが通信回路２１０に伝送され、通信回路と相手方通信装置との通信が実行される。
【００５２】
非接触受電アンテナ６３２が無線電力伝送の共振周波数で共振せず、無線通信の共振周波数で共振するから、非接触受電アンテナによる干渉が低減され、感度劣化の少ない通信が可能となる。また、図７に示されているとおり、無線通信時の磁束は、送電装置側から無線通信アンテナ用コイル６３１を通る磁束に加え、非接触受電アンテナ用コイル６３２を介する磁束も考えられる。これにより、非接触受電アンテナ用コイル６３２を介した無線通信も行われるため、感度の劣化のない通信が可能となる。
【００５３】
一方、給電台１１０から周波数６．７８ＭＨｚによって無線電力伝送がされている場合、検出回路２４０は、受電したとの検出結果を出力する。そのため、共振周波数切替部６６０はスイッチ６６３をオンにして、並列に接続されたコンデンサ６６１及びコンデンサ６６２を介して非接触受電アンテナ６３２と電源回路２２０とを導通させる。そして、非接触受電アンテナ６３２は、無線電力伝送に使用される周波数で共振する。シャント回路６７０は、スイッチ６７１をオンにする（閉じる）ことにより無線通信アンテナ６３１のコイルの端子間を短絡する。これにより、無線通信アンテナコイル６１１の内部では誘導起電力により電流が流れるが、スイッチ６７１によって短絡されて形成されたループ経路に大きな電流が流れ、通信回路２１０への電流供給を抑制し、通信回路２１０が過剰電圧により破壊されるのを防ぐことができる。本実施例においては、無線通信アンテナのための共振周波数切替部が設けられていないため、無線通信アンテナ６３１による非接触受電アンテナ６３２への干渉が生じうるが、非接触受電アンテナ６３２が無線通信時に無線通信アンテナ６３１に与える影響に比べると比較的小さい。
【００５４】
なお、スイッチ６６３が開いているときは共振周波数切替部６６０が与える容量はコンデンサ６６１の容量のみである。スイッチ６６３が閉じているときはコンデンサ６６１とコンデンサ６６２の容量を加算した値となる。すなわち、スイッチ６６３を閉じた方が容量が大きい。容量が大きいほうが共振周波数が低くなるので、スイッチ６６３を閉じた方が共振周波数の低い方、開けた方が共振周波数の高い方になる。本実施例においては、非接触電力伝送の周波数を６．７８ＭＨｚとし、無線通信に使用される周波数を１３．５６ＭＨｚとしたため、非接触電力伝送の周波数を選択するときはスイッチ６６３を閉じ、無線通信を選択するときはスイッチ６６３を開ける。無線通信及び無線電力伝送に使用される周波数によってこれらのコンデンサの容量及びいかにスイッチを切り替えるかは適宜選択される。
【００５５】
本実施例のように、無線通信に使用される周波数よりも非接触電力伝送の周波数が低いときは、非接触電力伝送の効率低下を抑えるために、非接触受電アンテナ用コイルの自己インダクタンス値を大きくする必要がある。非接触受電アンテナ６３２を無線通信アンテナ６３１の外側に配置することで、より大きな自己インダクタンス値が得られるから、無線通信に使用される周波数よりも非接触電力伝送の周波数が低いときに、非接触電力伝送の効率低下を抑えることが可能である。
【００５６】
［実施例２］
図９に本発明の実施例２の回路構成を示す。実施例１との相違点は、アンテナ部９３０における無線通信アンテナ９３１と非接触受電アンテナ９３２の配置が実施例１と逆である点である。実施例１では非接触受電アンテナ６３２が、無線通信アンテナ６３１の外側に無線通信アンテナ６３１を囲むように配置されていたのに対して、本実施例においては、無線通信アンテナ９３１が、非接触受電アンテナ９３２の外側に非接触受電アンテナ９３２を囲むように配置される。その他の点においては実施例１と同じである。
【００５７】
本実施例によれば、無線通信アンテナ９３１が非接触受電アンテナ９３２の外側にあるため、通信可能な面積を広くとれる構成とできる効果がある。
【００５８】
なお、非接触電力伝送の周波数と無線通信に使用される周波数とが反対であった場合、すなわち、非接触電力伝送の周波数が１３．５６ＭＨｚ、無線通信に使用される周波数が６．７８ＭＨｚであった場合、実施例１と異なり、共振周波数切替部９６０は、非接触電力伝送の周波数を選択するときはスイッチ９６３をオフにしてコンデンサ９６１を介して非接触受電アンテナ９３２を導通し、無線通信に使用される周波数を選択するときはスイッチ９６３をオンにして、コンデンサ９６１及びコンデンサ９６２を介して導通させる。
【００５９】
このように、非接触電力伝送の周波数よりも無線通信に使用される周波数が低いときは、無線通信の効率低下を抑えるために、無線通信アンテナ用コイルの自己インダクタンス値を大きくする必要がある。無線通信アンテナ９３１を非接触受電アンテナ９３２の外側に配置することで、より大きな自己インダクタンス値が得られるから、非接触電力伝送の周波数よりも無線通信に使用される周波数が低いときに、無線通信の効率低下を抑えることが可能である。
【００６０】
一般的に、無線通信に使用される周波数と非接触電力伝送に使用される周波数とのうち高い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側で囲むように、低い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側に配置することで、効率的な無線通信伝送ないし非接触電力伝送を実現することができる。
【００６１】
［実施例３］
次に、共鳴コイル及び受電コイルを使用した実施例３について説明する。実施例３の回路構成を図１０に示す。本実施例では実施例１における２つのコンデンサ６６１、６６２及びスイッチ６６３による共振周波数を切り替える回路に替えて、共振周波数切替部１０６０は、電源回路２２０に接続されない共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４及び当該非接触受電アンテナ１０６４に接続された２つのコンデンサ１０６１、１０６２と、検出回路２４０からの出力に基づいてコンデンサ１０６２を導通させるスイッチ１０６３、共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４から電磁誘導により受電する受電コイルとして働く受電アンテナ１０６５とを備える。受電アンテナ１０６５は、たとえば無線通信アンテナ６３１と非接触受電アンテナ６３２の配置される面の裏面に配置される。ただし、配置面はこれに限るものではない。受電アンテナ１０６５は電源回路２２０及び検出回路２４０に接続される。
【００６２】
コンデンサ１０６１及びコンデンサ１０６２は並列に接続される。コンデンサ１０６１は、共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４が無線通信に使用される周波数で共振する容量を有し、並列に接続されたコンデンサ１０６１及びコンデンサ１０６２の容量を加算したコンデンサ容量は、共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４が非接触電力伝送に使用される周波数で共振する容量である。
【００６３】
共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４から電磁誘導により受電する受電アンテナ１０６５が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、共振周波数切替部１０６０は、スイッチ１０６３をオフにし、コンデンサ１０６２を切断状態にして、コンデンサ１０６１を介して共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４を導通させる。これにより、無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ１０６４は無線通信に使用される周波数で共振し、非接触受電アンテナ１０６４による干渉なく、無線通信を行うことができる。一方、共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４から電磁誘導により受電する受電アンテナ１０６５が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、共振周波数切替部１０６０は、スイッチ１０６３をオンにして、並列に接続されたコンデンサ１０６１及びコンデンサ１０６２を介して共鳴コイル１０６４を導通させる。これにより、非接触受電アンテナ１０６４は無線電力伝送に使用される周波数で共振し、非接触受電を行うことができる。
【００６４】
このような構成を採用することにより、実施例１の効果に加え、受電コイル１０６５とコイルアンテナである共鳴コイルとして働く非接触受電アンテナ１０６４との間は磁気誘導方式で結合されており、電源回路２２０とのインピーダンスマッチングがとりやすくなる。
【００６５】
なお、本実施例において、無線通信アンテナ６３１を非接触受電アンテナ６３２の外側に配置してもよい。
【００６６】
また、本実施例は無線通信部においても適用できることは明らかである。すなわち、共鳴コイルとして動作し、通信回路２１０に接続されない無線通信アンテナに共振周波数切替部を接続し、受信コイルを通信回路２１０に接続する。共振周波数切替部の構成及びその動作は、非接触通信部に適用された場合と同様である。
【００６７】
［実施例４］
次に、本発明の実施例４について説明する。図１１は実施例４の回路構成図を示す。本実施例においては、実施例１における２つのコンデンサ６６１、６６２及びスイッチ６６３による共振周波数を切り替える回路に替えて、共振周波数切替部１１６０は、コイルアンテナである非接触受電アンテナ６３２のコイルの一端に接続された、電源回路２２０に接続される給電線１１６１と、アンテナコイル６３２の他端に接続された給電線１１６２と、アンテナコイル６３２の一端と他端の間に接続された給電線１１６３と、電源回路２２０に接続される給電線１１６４と、給電線１１６２及び給電線１１６３のいずれかを給電線１１６４に接続するスイッチ１１６５とを備える点で実施例１と相違する。給電線１１６２を介して給電線１１６４に接続された場合の非接触受電アンテナ６３２の共振周波数が非接触電力伝送に使用される周波数であり、給電線１１６３を介して給電線１１６４に接続された場合の非接触受電アンテナ６３２の共振周波数が無線通信に使用される周波数となるように設定される。すなわち、アンテナとして作用するコイルの巻き数を変更することによってアンテナコイルのインダクタンスを変更し、アンテナの共振周波数を切り替える。なお、コンデンサ１１９０は共振用のコンデンサである。
【００６８】
非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、共振周波数切替部１１６０は、給電線１１６３が給電線１１６４に接続されるようにスイッチ１１６５を切り替える。これにより、無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２は無線通信に使用される周波数で共振し、非接触受電アンテナ６３２による干渉なく、無線通信を行うことができる。非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、共振周波数切替部１１６０は、給電線１１６２が給電線１１６４に接続されるようにスイッチ１１６５を切り替える。これにより、非接触受電アンテナは無線電力伝送に使用される周波数で共振し、非接触受電を行うことができる。
【００６９】
実施例１の効果に加え、非接触電力伝送の周波数と無線通信に使用される周波数の共振周波数の変更をスイッチのみで実現することができるため、実装面積を小さくすることができる。また、非接触受電アンテナと切り替えスイッチを用いて非接触電力伝送の周波数と無線通信用の周波数のそれぞれに対して、最適なコイル長を容易に選択することができるので、非接触電力伝送の周波数や無線通信用の周波数の選択の幅が広くなる。
【００７０】
なお、本実施例において、実施例１記載の共振周波数切替部６６０及び実施例３記載の共振周波数切替部１１６０をあわせて使用できることは明らかである。また、無線通信アンテナ６３１を非接触受電アンテナ６３２の外側に配置してもよい。
【００７１】
［実施例５］
次に、本発明の実施例５について説明する。図１２は実施例５の回路構成図を示す。本実施例においては、実施例１における２つのコンデンサ６６１、６６２及びスイッチ６６３による共振周波数を切り替える回路に替えて、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間に接続されたコンデンサ１２７１と当該コンデンサ１２７１を介さずに無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０とを接続するスイッチ１２７２とを有する共振周波数切替部１２７０を備える。コンデンサ１２７１を介して通信回路２１０に接続された場合の無線通信アンテナ６３１の共振周波数が非接触電力伝送に使用される周波数となり、コンデンサ１２７１を介さないで通信回路２１０に接続された場合の無線通信アンテナ６３１の共振周波数が無線通信に使用される周波数となるように設定されている。コンデンサ１２９０は共振用のコンデンサである。
【００７２】
非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、共振周波数切替部１２７０は、コンデンサ１２７１を介さないで無線通信アンテナ６３１が通信回路２１０に導通するようにスイッチ１２７２を切り替える。これにより、無線通信アンテナ６３１は無線通信に使用される周波数で共振し、無線通信を行うことができる。非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、コンデンサ１２７１を介して無線通信アンテナ６３１が導通するようにスイッチ１２７２を切り替える。これにより、無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２は無線電力伝送に使用される周波数で共振し、無線通信アンテナ６３１による干渉なく、非接触受電を行うことができる。
【００７３】
本実施例の構成とすることで、無線通信アンテナ用コイルと非接触受電アンテナ用コイルが無線通信エリアと給電エリアが一致するように接近して配置された場合でも、非接触電力伝送時には、無線通信アンテナ用コイルと非接触受電アンテナ用コイルが結合することで、受電効率の劣化を低減することができる。また、受電時に、スイッチにより、通信回路が破壊されるのを防ぐことが可能となる。
【００７４】
［実施例６］
次に、本発明の実施例６について説明する。図１３は実施例６の回路構成図を示す。本実施例においては、実施例５におけるコンデンサ１２７１及びスイッチ１２７２に替えて、共振周波数切替部１３７０は共鳴コイルである無線通信アンテナ６３１のコイルの一端に接続され、通信回路２１０に接続される信号線１３７１と、無線通信アンテナ６３１のコイルの他端に接続され、コンデンサ１３７５を直列に接続した信号線１３７２と、無線通信アンテナ６３１のコイルの一端と他端の間に接続された信号線１３７３と、通信回路２１０に接続される信号線１３７４と、信号線１３７２及び信号線１３７３のいずれか一方を信号線１３７４に接続するスイッチ１３７６とを備える。信号線１３７２及びコンデンサ１３７５を介して信号線１３７４に接続された場合の共鳴コイルである無線アンテナ６３１の共振周波数が非接触電力伝送に使用される周波数となり、信号線１３７３を介して信号線１３７４に接続された場合の無線通信アンテナの共振周波数が無線通信に使用される周波数となるように設定される。
【００７５】
非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、共振周波数切替部１３７０は、信号線１３７３を介して信号線１３７４に接続されるようにスイッチ１３７６を切り替える。これにより、無線通信アンテナ６３１は無線通信に使用される周波数で共振し、無線通信を行うことができる。非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、共振周波数切替部１３７０は、第２の信号線１３７２及びコンデンサ１３７５を介して信号線１３７４に接続されるようにスイッチ１３７６を切り替える。これにより、無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２は無線電力伝送に使用される周波数で共振し、無線通信アンテナによる干渉なく、非接触受電を行うことができる。
【００７６】
このような構成を採用することにより、実施例５の効果に加え、無線通信アンテナ６３１と共振周波数切替部１３７０を用いて非接触電力伝送の周波数と無線通信用の周波数のそれぞれに対して、無線通信アンテナ６３１に接続されるコンデンサ１３７５との共振において最適なコイル長を選択することができるので、非接触電力伝送の周波数や無線通信用の周波数の選択の幅が広くなる効果がある。
【００７７】
なお、本実施例において、実施例５の共振周波数切替部１２７０をあわせて使用できることは明らかである。
【００７８】
［実施例７］
次に、本発明の実施例７について説明する。図１４は実施例７の回路構成図を示す。本実施例は、実施例１の構成に実施例５の無線通信回路に接続された共振周波数切替部１２７０を追加したものである。
【００７９】
すなわち、非接触受電装置１２０は、非接触受電回路２００、通信回路２１０及び電源回路２２０を備える。非接触受電回路２００は、アンテナ部６３０を備え、このアンテナ部６３０は無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２を備える。さらに非接触受電回路２００は、受電中であるか否かを検出しその結果を出力する検出回路２４０及び非接触受電アンテナ６３２のための共振周波数切替部６６０を備える。さらに、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間に接続されたコンデンサ１２７１と当該コンデンサ１２７１を介さずに無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０とを接続するスイッチ１２７２とを有する共振周波数切替部１２７０を備える。コンデンサ１２７１を介して通信回路２１０に接続された場合の無線通信アンテナ６３１の共振周波数は非接触電力伝送に使用される周波数となり、コンデンサ１２７１を介さないで通信回路２１０に接続された場合の無線通信アンテナ６２１の共振周波数が無線通信に使用される周波数となるように設定されている。さらに、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間にシャント回路６７０を備える。無線通信アンテナ６３１は通信回路２１０と接続するための２つの信号線に接続され、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間にはこの２つの信号線を介してシャント回路６７０が接続される。
【００８０】
非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、シャント回路６７０におけるスイッチ６７１をオフにすることにより無線通信のアンテナコイル６３１の端子間を開放する。無線通信アンテナ６３１のための共振周波数切替部１２７０は、コンデンサ１２７１を介さないで無線通信アンテナ６３１が通信回路２１０に導通するようにスイッチ１２７２を切り替える。非接触受電アンテナ６３２のための共振周波数切替部６６０は、スイッチ６６３をオフにし、コンデンサ６６２を切断状態にして、コンデンサ６６１を介して非接触受電アンテナ６３２と電源回路２２０とを導通させる。そして、非接触受電アンテナ６３２は、無線通信に使用される周波数で共振する。
【００８１】
非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、シャント回路６７０は、スイッチ６７１をオンにすることにより無線通信アンテナ６３１のコイルの端子間を短絡する。無線通信アンテナ６３１のための共振周波数切替部１２７０はコンデンサ１２７１を介して無線通信アンテナ６３１が導通するようにスイッチ１２７２を切り替える。非接触受電アンテナ６３２のための共振周波数切替部６６０はスイッチ６６３をオンにして、並列に接続されたコンデンサ６６１及びコンデンサ６６２を介して非接触受電アンテナ６３２と電源回路２２０とを導通させる。そして、非接触受電アンテナ６３２は、無線電力伝送に使用される周波数で共振する。
【００８２】
本実施例の構成とすることで、無線通信アンテナと非接触受電アンテナが接近して配置された場合でも、無線通信時には、無線通信アンテナと非接触受電アンテナが結合することで、通信感度の劣化をなくすことが可能となり、非接触電力伝送時には、無線通信アンテナと非接触受電アンテナが結合することで、受電効率の劣化をなくすことが可能となる。また、受電時に、シャント回路により、通信回路が破壊されるのを防ぐことが可能となる。
【００８３】
本実施例は、実施例４の共振周波数切替部１１６０及び実施例６の共振周波数切替部１３７０をあわせて使用できることは明らかである。
【００８４】
［実施例８］
次に、本発明の実施例８について説明する。図１５は実施例８の回路構成図を示す。本実施例は、実施例１の構成において共振周波数切替部６６０を含まない構成である。無線アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２のいずれもが共振周波数切替部を有しない。それ以外については、実施例１と同じである。
【００８５】
すなわち、非接触受電装置１２０は、非接触受電回路２００、通信回路２１０及び電源回路２２０を備える。非接触受電回路２００は、アンテナ部６３０を備え、このアンテナ部６３０は無線通信アンテナ６３１及び非接触受電アンテナ６３２を備える。非接触受電回路２００はさらに、受電中であるか否かを検出しその結果を出力する検出回路２４０を備える。無線通信アンテナ６３１は通信回路２１０と接続するための２つの信号線に接続され、無線通信アンテナ６３１と通信回路２１０との間にはこの２つの信号線を介してシャント回路６７０が接続される。
【００８６】
非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力しない場合は、シャント回路６７０におけるスイッチ６７１をオフにすることにより無線通信のアンテナコイル６３１の端子間を開放する。非接触受電アンテナ６３２が受電中であるとの検出結果を検出回路２４０が出力する場合は、シャント回路６７０は、スイッチ６７１をオンにする（閉じる）ことにより無線通信アンテナ６３１のコイルの端子間を短絡する。これにより、無線通信アンテナコイル６１１の内部では誘導起電力により電流が流れるが、スイッチ６７１によって短絡されて形成されたループ経路に大きな電流が流れ、通信回路２１０への電流供給を抑制し、通信回路２１０が過剰電圧により破壊されるのを防ぐことができる。
【００８７】
かかる構成によれば、アンテナ同士の干渉を低減することはできないものの、受電による通信回路の破壊を防止することができる。
【００８８】
以上に説明してきた各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、種々の形態で実施することができる。
【００８９】
また、全ての実施形態、全ての実施例において、無線通信時に非接触受電アンテナの共振周波数を無線通信に使用される周波数に切り替えるときに、完全に無線通信に使用される周波数と一致させる必要はない。無線通信に使用される周波数より少し上の周波数または無線通信に使用される周波数より少し下の周波数とした方が無線通信に使用される周波数としたときよりも無線通信の感度劣化が少ない場合がある。同様に、非接触受電時に無線通信アンテナの共振周波数を非接触電力伝送に使用される周波数に切り替えるときに、完全に非接触電力伝送に使用される周波数と一致させる必要はない。非接触電力伝送に使用される周波数より少し上の周波数または非接触電力伝送に使用される周波数より少し下の周波数とした方が非接触電力伝送に使用される周波数としたときよりも非接触受電の感度劣化が少ない場合がある。これを図１７を用いて説明する。
【００９０】
図１７は無線通信または非接触電力伝送の共振状態を示すものである。図１７Ａは単峰特性、図１７Ｂは双峰特性を示す。
【００９１】
共振している二つ以上の系がある一定距離（臨界結合位置）を境に、遠い距離にあると図１７Ａの単峰特性を、近い距離にあると双峰特性を示す。このため、図７で示した現象を生じさせる周波数が、完全に無線通信に使用される周波数または非接触電力伝送に使用される周波数とするよりも、上または下に変化させた方が感度劣化が少ない場合がある。
【００９２】
したがって、本発明における非接触受電アンテナの共振周波数を無線通信に使用される周波数への切り替え、及び、非接触受電時に無線通信アンテナの共振周波数を非接触電力伝送に使用される周波数への切り替えは、正確に無線通信ないし非接触電力伝送に使用される周波数へ切り替えるだけでなく、その周波数近傍で共振となる周波数への切り替えを含む。
【符号の説明】
【００９３】
１００    非接触送受電装置
１１０    非接触給電台
１２０    非接触受電装置
２００    非接触受電回路
２１０    通信回路
２２０    電源回路
２３０    アンテナ部
２３１    無線通信アンテナ
２３２    非接触受電アンテナ
２４０    検出回路
２５０    共振周波数切替部
２６０    共振周波数切替部
３５０    共振周波数切替部
３６０    共振周波数切替部
３７０    アンテナ部
３７１    無線通信アンテナ
３７２    非接触受電アンテナ
３７３    受信コイルアンテナ
３７４    受電コイルアンテナ
３８０    共振周波数切替部
３９０    共振周波数切替部
４７０    シャント回路
６３０    アンテナ部
６３１    無線通信アンテナ
６３２    非接触受電アンテナ
６６０    共振周波数切替部
６６１    コンデンサ
６６２    コンデンサ
６６３    スイッチ
６７０    シャント回路
６７１    スイッチ
６８０    磁束
９３０    アンテナ部
９３１    無線通信アンテナ
９３２    非接触受電アンテナ
９６０    共振周波数切替部
９６１    コンデンサ
９６２    コンデンサ
９６３    スイッチ
１０６０  共振周波数切替部
１０６１  コンデンサ
１０６２  コンデンサ
１０６３  スイッチ
１０６４  非接触受電アンテナ
１０６５  受電コイルアンテナ
１１６０  共振周波数切替部
１１６１  給電線
１１６２  給電線
１１６３  給電線
１１６４  給電線
１１６５  スイッチ
１１９０  コンデンサ
１２７０  共振周波数切替部
１２７１  コンデンサ
１２７２  スイッチ
１２９０  コンデンサ
１３７０  共振周波数切替部
１３７１  信号線
１３７２  信号線
１３７３  信号線
１３７４  信号線
１３７５  コンデンサ
１３７６  スイッチ
１６１０a 非接触電力伝送装置
１６２０a 電力伝送アンテナ
１６２２a 共鳴アンテナ
１６２４a 電力授受アンテナ
１６３０  受電回路
１６４０  通信アンテナ
１６５０  遮断回路
１６６０  通信回路
１６７０  制御回路
【図１】
2015099065.tif 000003
【図２】
2015099065.tif 000004
【図３Ａ】
2015099065.tif 000005
【図３Ｂ】
2015099065.tif 000006
【図４】
2015099065.tif 000007
【図５】
2015099065.tif 000008
【図６】
2015099065.tif 000009
【図７】
2015099065.tif 000010
【図８】
2015099065.tif 000011
【図９】
2015099065.tif 000012
【図１０】
2015099065.tif 000013
【図１１】
2015099065.tif 000014
【図１２】
2015099065.tif 000015
【図１３】
2015099065.tif 000016
【図１４】
2015099065.tif 000017
【図１５】
2015099065.tif 000018
【図１６】
2015099065.tif 000019
【図１７Ａ】
2015099065.tif 000020
【図１７Ｂ】
2015099065.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月22日(2015.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信部と、
送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数及び前記非接触受電部の共振周波数のうち少なくとも一つを切り替える少なくとも一つの共振周波数切替部と、
を備え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数及び前記無線通信部の共振周波数のうち少なくとも一つを無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数及び前記無線通信部の共振周波数のうち少なくとも一つを非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えることを特徴とする非接触受電回路。
【請求項２】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記検出回路からの出力に基づいて前記非接触受電部または前記無線通信部のコンデンサ容量、インダクタンス、磁界、及び電界のうちの少なくとも一つを変更することで共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電回路。
【請求項３】
前記無線通信部は、当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、
前記非接触受電回路は、さらに前記無線通信部と前記通信回路との間に接続されたシャント回路を備え、
前記検出回路の出力に基づいて、前記シャント回路は前記少なくとも二つの信号線間を短絡ないし開放することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触受電回路。
【請求項４】
前記シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放することを特徴とする請求項３に記載の非接触受電回路。
【請求項５】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部に接続された第１のコンデンサ及び当該第１のコンデンサに並列に接続された第２のスイッチと第２のコンデンサを含み、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２のスイッチをオンにして、第１のコンデンサ及び並列に接続された第２のコンデンサを介して前記非接触受電部と当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第２のスイッチをオフにして第２のコンデンサを切断状態にして、第１のコンデンサを介して前記非接触受電部と前記電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項６】
無線通信に使用される周波数と非接触電力伝送に使用される周波数とのうち高い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側で囲むように、低い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項７】
前記非接触受電部を外側で囲むように前記無線通信部を配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項８】
前記無線通信部を外側で囲むように前記非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項９】
前記非接触受電回路はさらに前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される受電コイルを備え、
前記非接触受電部は共鳴コイルであって、当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続されておらず、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルに接続された第３及び第４のコンデンサと、
第４のコンデンサの接続を開閉する第３のスイッチと、を備え、
第３及び第４のコンデンサは並列に接続され、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第３のスイッチを開いて第４のコンデンサを切断状態にして、第３のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３のスイッチを閉じて、前記並列に接続された第３のコンデンサ及び第４のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１０】
前記非接触受電部が共鳴コイルであり、
前記共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルの一端に接続された、前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される第１の給電線と、
前記共鳴コイルの他端に接続された第２の給電線と、
前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の給電線と、
前記電源回路に接続される第４の給電線と、
第２の給電線及び第３の給電線のいずれかを第４の給電線に接続する第４のスイッチと、を備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記無線通信部に接続された第５のコンデンサと当該第５のコンデンサを介さず前記無線通信部を当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続する第５のスイッチとを備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第５のコンデンサを介さないで前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第５のコンデンサを介して前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替え、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、  前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１２】
前記無線通信部が共鳴コイルであり、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルの一端に接続された、前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続される第１の信号線と、
前記共鳴コイルの他端に接続され、第６のコンデンサを直列に接続した第２の信号線と、
前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の信号線と、
前記通信回路に接続される第４の信号線と、
第２の信号線及び第３の信号線のいずれかを第４の信号線に接続する第６のスイッチと、を備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第３の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、  前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の非接触受電回路と、
前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と、
前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路と、
を備えることを特徴とする非接触受電装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の非接触受電装置と、
前記非接触受電装置に非接触で電力を送電する非接触送電装置と、を備える非接触送受電装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月16日(2015.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信アンテナ用コイルを有する無線通信部と、
無線通信に使用される周波数とは異なる非接触電力伝送のための周波数で送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電アンテナ用コイルを有する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数及び前記非接触受電部の共振周波数のうちの少なくとも一つの共振周波数を切り替える少なくとも一つの共振周波数切替部と、
を備え、
前記非接触受電部及び前記無線通信部の一方が他方を外側で囲むように配置され、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記少なくとも一つの共振周波数を無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、前記少なくとも一つの共振周波数を非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えることを特徴とする非接触受電回路。
【請求項２】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記検出回路からの出力に基づいて前記非接触受電部または前記無線通信部のコンデンサ容量、インダクタンス、磁界、及び電界のうちの少なくとも一つを変更することで共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電回路。
【請求項３】
前記無線通信部は、当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、
前記非接触受電回路は、さらに前記無線通信部と前記通信回路との間に接続されたシャント回路を備え、
前記検出回路の出力に基づいて、前記シャント回路は前記少なくとも二つの信号線間を短絡ないし開放することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触受電回路。
【請求項４】
前記シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放することを特徴とする請求項３に記載の非接触受電回路。
【請求項５】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記非接触受電部に接続された第１のコンデンサ及び当該第１のコンデンサに並列に接続された第２のスイッチと第２のコンデンサを含み、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２のスイッチをオンにして、第１のコンデンサ及び並列に接続された第２のコンデンサを介して前記非接触受電部と当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第２のスイッチをオフにして第２のコンデンサを切断状態にして、第１のコンデンサを介して前記非接触受電部と前記電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項６】
無線通信に使用される周波数と非接触電力伝送に使用される周波数とのうち高い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側で囲むように、低い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項７】
前記非接触受電部を外側で囲むように前記無線通信部を配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項８】
前記無線通信部を外側で囲むように前記非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項９】
前記非接触受電部は共鳴コイルであって、当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続されておらず、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルに接続された第３及び第４のコンデンサと、
第４のコンデンサの接続を開閉する第３のスイッチと、を備え、
第３及び第４のコンデンサは並列に接続され、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第３のスイッチを開いて第４のコンデンサを切断状態にして、第３のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３のスイッチを閉じて、前記並列に接続された第３のコンデンサ及び第４のコンデンサを介して前記共鳴コイルを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１０】
前記非接触受電部が共鳴コイルであり、
前記共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルの一端に接続された、前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される第１の給電線と、
前記共鳴コイルの他端に接続された第２の給電線と、
前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の給電線と、
前記電源回路に接続される第４の給電線と、
第２の給電線及び第３の給電線のいずれかを第４の給電線に接続する第４のスイッチと、を備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、前記無線通信部に接続された第５のコンデンサと当該第５のコンデンサを介さず前記無線通信部を当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続する第５のスイッチとを備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第５のコンデンサを介さないで前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第５のコンデンサを介して前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替え、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１２】
前記無線通信部が共鳴コイルであり、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
前記共鳴コイルの一端に接続された、前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続される第１の信号線と、
前記共鳴コイルの他端に接続され、第６のコンデンサを直列に接続した第２の信号線と、
前記共鳴コイルの一端と他端の間に接続された第３の信号線と、
前記通信回路に接続される第４の信号線と、
第２の信号線及び第３の信号線のいずれかを第４の信号線に接続する第６のスイッチと、を備え、
前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、
第２の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第３の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも一つの共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の非接触受電回路と、
前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と、
前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路と、
を備えることを特徴とする非接触受電装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の非接触受電装置と、
前記非接触受電装置に非接触で電力を送電する非接触送電装置と、を備える非接触送受電装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月16日(2016.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信アンテナ用コイルを有する無線通信部と、
無線通信に使用される周波数とは異なる非接触電力伝送のための周波数で送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電アンテナ用コイルを有する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記非接触受電部の共振周波数を切り替える第１の共振周波数切替部と、
を備え、
前記非接触受電部及び前記無線通信部の一方が他方を外側で囲むように配置され、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第１の共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数を無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第１の共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数を非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えることを特徴とする非接触受電回路。
【請求項２】
無線通信アンテナ用コイルを有する無線通信部と、
無線通信に使用される周波数とは異なる非接触電力伝送のための周波数で送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電アンテナ用コイルを有する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数を切り替える第２の共振周波数切替部と、
を備え、
前記非接触受電部及び前記無線通信部の一方が他方を外側で囲むように配置され、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第２の共振周波数切替部は、前記無線通信部の共振周波数を無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第２の共振周波数切替部は、前記無線通信部の共振周波数を非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えることを特徴とする非接触受電回路。
【請求項３】
無線通信アンテナ用コイルを有する無線通信部と、
無線通信に使用される周波数とは異なる非接触電力伝送のための周波数で送電側から無線伝送された電力を非接触で受電する非接触受電アンテナ用コイルを有する非接触受電部と、
受電中であるか否か及び通信中であるか否かの少なくとも一つを検出し、その結果を出力する検出回路と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記非接触受電部の共振周波数を切り替える第１の共振周波数切替部と、
前記検出回路の出力に基づいて、前記無線通信部の共振周波数を切り替える第２の共振周波数切替部と、
を備え、
前記非接触受電部及び前記無線通信部の一方が他方を外側で囲むように配置され、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第１の共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数を無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第１の共振周波数切替部は、前記非接触受電部の共振周波数を非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第２の共振周波数切替部は、前記無線通信部の共振周波数を無線通信に使用され共振となる周波数に切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第２の共振周波数切替部は、前記無線通信部の共振周波数を非接触電力伝送に使用され共振となる周波数に切り替えることを特徴とする非接触受電回路。
【請求項４】
前記無線通信部は、当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と接続するための少なくとも二つの信号線に接続され、
前記非接触受電回路は、さらに前記無線通信部と前記通信回路との間に接続されたシャント回路を備え、
前記シャント回路は、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記少なくとも二つの信号線間を開放し、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項５】
前記シャント回路は、前記少なくとも二つの信号線間を短絡または開放するための第１のスイッチを備え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオンにして前記少なくとも二つの信号線間を短絡し、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記シャント回路は第１のスイッチをオフにして前記少なくとも二つの信号線間の接続を開放することを特徴とする請求項４に記載の非接触受電回路。
【請求項６】
前記第１の共振周波数切替部は、前記非接触受電部に接続された第１のコンデンサ及び当該第１のコンデンサに並列に接続された第２のスイッチと第２のコンデンサを含み、
前記第１の共振周波数切替部は、
第２のスイッチをオンにして、第１のコンデンサ及び並列に接続された第２のコンデンサを介して前記非接触受電部と当該非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第２のスイッチをオフにして第２のコンデンサを切断状態にして、第１のコンデンサを介して前記非接触受電部と前記電源回路とを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第１の共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第１の共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電回路。
【請求項７】
無線通信に使用される周波数と非接触電力伝送に使用される周波数とのうち高い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を外側で囲むように、低い方の周波数を使用する無線通信部ないし非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項８】
前記非接触受電部を外側で囲むように前記無線通信部を配置することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項９】
前記無線通信部を外側で囲むように前記非接触受電部を配置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触受電回路。
【請求項１０】
前記非接触受電部は、
共鳴するコイルである第１の受電アンテナと、
前記第１の受電アンテナから電磁誘導により受電する、共鳴するコイルである第２の受電アンテナを備え、
前記第１の受電アンテナに接続された第３及び第４のコンデンサと、
第４のコンデンサの接続を開閉する第３のスイッチと、を備え、
第３及び第４のコンデンサは並列に接続され、
前記非接触受電部は、
前記第１の共振周波数切替部は、
第３のスイッチを開いて第４のコンデンサを切断状態にして、第３のコンデンサを介して前記第１の受電アンテナを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３のスイッチを閉じて、前記並列に接続された第３のコンデンサ及び第４のコンデンサを介して前記第１の受電アンテナを導通させて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第１の共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第１の共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電回路。
【請求項１１】
前記非接触受電部が共鳴するコイルである受電アンテナであり、
前記第１の共振周波数切替部は、
前記受電アンテナであるコイルの一端に接続された、前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路に接続される第１の給電線と、
前記コイルの他端に接続された第２の給電線と、
前記コイルの一端と他端の間に接続された第３の給電線と、
前記電源回路に接続される第４の給電線と、
第２の給電線及び第３の給電線のいずれかを第４の給電線に接続する第４のスイッチと、を備え、
前記第１の共振周波数切替部は、
第２の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
第３の給電線が第４の給電線に接続されるように第４のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記非接触受電部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第１の共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第１の共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記非接触受電部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の非接触受電回路。
【請求項１２】
前記第２の共振周波数切替部は、前記無線通信部に接続された第５のコンデンサと当該第５のコンデンサを介さず前記無線通信部を当該無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続する第５のスイッチとを備え、
前記第２の共振周波数切替部は、
第５のコンデンサを介さないで前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第５のコンデンサを介して前記無線通信部が導通するように第５のスイッチを切り替え、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第２の共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第２の共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項２に記載の非接触受電回路。
【請求項１３】
前記無線通信部が共鳴するコイルである通信アンテナであり、
前記第２の共振周波数切替部は、
前記通信アンテナのコイルの一端に接続された、前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路に接続される第１の信号線と、
前記コイルの他端に接続され、第６のコンデンサを直列に接続した第２の信号線と、
前記コイルの一端と他端の間に接続された第３の信号線と、
前記通信回路に接続される第４の信号線と、
第２の信号線及び第３の信号線のいずれかを第４の信号線に接続する第６のスイッチと、を備え、
前記第２の共振周波数切替部は、
第２の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の一方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
第３の信号線を介して第４の信号線に接続されるように第６のスイッチを切り替えて、無線通信に使用される周波数及び非接触電力伝送に使用される周波数の他方の周波数に前記無線通信部の共振周波数を切り替えるものであり、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合は、前記第２の共振周波数切替部は、無線通信に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替え、
前記非接触受電部が受電中であるとの検出結果を前記検出回路が出力した場合または前記無線通信部が通信中であるとの検出結果を前記検出回路が出力しない場合は、前記第２の共振周波数切替部は、非接触電力伝送に使用され共振となる周波数となるように前記無線通信部の共振周波数を切り替えることを特徴とする請求項２に記載の非接触受電回路。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の非接触受電回路と、
前記無線通信部を介して相手方通信装置と通信を行う通信回路と、
前記非接触受電部で受電された電力を供給する電源回路と、
を備えることを特徴とする非接触受電装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の非接触受電装置と、
前記非接触受電装置に非接触で電力を送電する非接触送電装置と、を備える非接触送受電装置。
【国際調査報告】
2015099065.tif 000022
2015099065.tif 000023
2015099065.tif 000024
2015099065.tif 000025