(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯機器の限られた面積を有効に活用して非接触受給電を行うことが可能となる受給電装置を提供する。【解決手段】携帯機器に備えられ、電磁誘導を利用した非接触受電と非接触給電の両方を行う受給電装置であって、受電コイル８１Ａと、給電コイル８１Ｂと、受電コイル８１Ａに接続される受電回路５と、給電コイル８１Ｂに接続される給電回路６と、を備える。受電コイル８１Ａ及び前記給電コイル８１Ｂは、携帯機器の同一面を介して外部との受給電を行う。【選択図】図３
2016214006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器に備えられ、電磁誘導を利用した非接触受電と非接触給電の両方を行う受給電装置であって、
受電コイルと、給電コイルと、前記受電コイルに接続される受電回路と、前記給電コイルに接続される給電回路と、を備え、
前記受電コイル及び前記給電コイルは、前記携帯機器の同一面を介して外部との受給電を行うことを特徴とする受給電装置。
【請求項２】
前記受電コイルと前記給電コイルは別体のコイルとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の受給電装置。
【請求項３】
前記受電コイルは前記給電コイルの内側に配されることを特徴とする請求項２に記載の受給電装置。
【請求項４】
給電動作を行う場合には、前記受電コイルと前記受電回路の接続を遮断する遮断部を備えることを特徴とする請求項３に記載の受給電装置。
【請求項５】
給電動作を行う場合には、前記受電回路の全機能を停止させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の受給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、携帯電話、スマートフォンやウェアラブル機器等をはじめとする屋外で使用される携帯機器には蓄電手段であるバッテリーが内蔵されている。そのため、屋外において使用される機器についてはバッテリーの電気エネルギーが減った場合における充電等の対処法が必要である。
【０００３】
電気エネルギーの消費後のバッテリーの対処法は、これまでバッテリーの入れ替えや外部ケーブルを接続することによる充電等が主であったが、いずれも接続部には金属が使用され、内部金属を露出させる必要があるため防水性について完全なものではなかった。
【０００４】
特に、昨今のウェアラブル機器については身に着けて使用するものであるため、雨や汗、台所や掃除の水仕事などによる水分にさらされる傾向があり防水性を高める必要がある。そのため、この解決策として当該バッテリーの充電を非接触受電により行うことが注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３９３３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２００１３６号公報
【特許文献３】特許第５４１８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯機器はサイズ自体が小さく重量も軽く作る必要があるため大容量のバッテリーを搭載することが困難である。しかも、活動量計等は装着時間も長くなるため電気エネルギーの消耗がネックになりやすい。屋外での充電手段を設けることは消費者の利便性を上げる方法の一つとなる。屋外での充電方法として候補に挙げられるのは多数の人々が持ち歩いていてバッテリーを内蔵している機器である携帯電話やスマートフォン等が考えられる。即ち、消費者のニーズとしては、携帯機器自身も防水性を求められるので充電手段として非接触受電を行いたいのに加え、他機器に対する非接触給電を行いたいというニーズが潜在的にあった。
【０００７】
また、携帯機器には液晶等のディスプレイデバイスが装着されていることが多く、このようなデバイスが装着されている面側には金属物が形成されているため、非接触給電を行える面として使用できない。携帯機器はサイズの小型化が求められるので、使用できる面の面積が限られており、携帯機器の限られた面積を有効に活用することが重要となる。
【０００８】
上記状況に鑑み、本発明は、携帯機器の限られた面積を有効に活用して非接触受給電を行うことが可能となる受給電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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の一態様は、携帯機器に備えられ、電磁誘導を利用した非接触受電と非接触給電の両方を行う受給電装置であって、
受電コイルと、給電コイルと、前記受電コイルに接続される受電回路と、前記給電コイルに接続される給電回路と、を備え、
前記受電コイル及び前記給電コイルは、前記携帯機器の同一面を介して外部との受給電を行う構成としている（第１の構成）。
【００１０】
また、上記第１の構成において、前記給電回路は、
前記給電コイルによって外部受電装置に電力の給電を行うときに給電電力を検出する給電電力検出部と、
前記外部受電装置から受電電力情報を取得する取得部と、
前記検出部により検出された給電電力と前記取得部により取得された前記受電電力情報に基づいて電力伝達効率を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に基づいて異物を検出する異物検出部と、を備えることとしてもよい（第２の構成）。
【００１１】
また、上記第１又は第２の構成において、前記受電回路は、前記受電コイルによって外部給電装置から送られる電力の受電を行うときに前記外部給電装置に受電電力情報を送信する送信部を備えることとしてもよい（第３の構成）。
【００１２】
また、上記第１〜第３のいずれかの構成において、前記受電コイルと前記給電コイルは同一のコイルとして構成されることとしてもよい（第４の構成）。
【００１３】
また、上記第１〜第３のいずれかの構成において、前記受電コイルと前記給電コイルは別体のコイルとして構成されることとしてもよい（第５の構成）。
【００１４】
また、上記第５の構成において、前記受電コイルと前記給電コイルのいずれか一方は他方の内側に配されることとしてもよい（第６の構成）。
【００１５】
また、上記第６の構成において、前記受電コイルは前記給電コイルの内側に配されることとしてもよい（第７の構成）。
【００１６】
また、上記第４、第６、又は第７のいずれかの構成において、給電動作を行う場合には、前記受電コイルと前記受電回路の接続を遮断する遮断部を備えることとしてもよい（第８の構成）。
【００１７】
また、上記第４、第６、又は第７のいずれかの構成において、前記受電コイルにより受電された電力に基づき電圧を生成して負荷へ当該電圧を供給する、前記受電回路に備えられる電圧生成部と前記負荷との接続を、給電動作の場合には遮断する遮断部を備えることとしてもよい（第９の構成）。
【００１８】
また、上記第４、第６、又は第７のいずれかの構成において、
前記給電回路は、
前記給電コイルによって外部受電装置に電力の給電を行うときに給電電力を検出する給電電力検出部と、
前記外部受電装置から受電電力情報を取得する取得部と、
前記検出部により検出された給電電力と前記取得部により取得された前記受電電力情報に基づいて電力伝達効率を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に基づいて異物を検出する異物検出部と、を備え、
前記受電回路は、
前記受電コイルにより受電された電力に基づき電圧を生成する電圧生成部と、
前記受電コイルによって外部給電装置から送られる電力の受電を行うときに前記外部給電装置に受電電力情報を送信する送信部と、を備え、
給電動作の場合には前記電圧生成部と前記送信部との接続を遮断することとしてもよい（第１０の構成）。
【００１９】
また、上記第１〜第１０のいずれかの構成において、給電動作を行う場合には、前記受電回路の全機能を停止させることとしてもよい（第１１の構成）。
【００２０】
また、上記第４、第６、又は第７のいずれかの構成において、受電動作を行う場合には、前記給電コイルと前記給電回路の接続を遮断する遮断部を備えることとしてもよい（第１２の構成）。
【００２１】
また、上記第４、第６、又は第７のいずれかの構成において、前記給電回路は、ブリッジ回路と、受電動作を行う場合に前記ブリッジ回路に接続される電源ラインを切断する切断部と、を備えることとしてもよい（第１３の構成）。
【００２２】
また、上記第１〜第１３のいずれかの構成において、受電動作を行う場合には、前記給電回路の全機能を停止させることとしてもよい（第１４の構成）。
【００２３】
また、上記第４、第６、又は第７のいずれかの構成において、制御端子と、その入力端が前記制御端子に接続されるインバータと、前記インバータの入力端にその制御端が接続される第１スイッチと、前記インバータの出力端にその制御端が接続される第２スイッチと、を備え、
前記第１スイッチと前記第２スイッチのいずれか一方が前記受電回路に接続されると共に、他方が前記給電回路に接続され、
前記第１スイッチと前記第２スイッチの状態に応じて前記受電回路と前記給電回路は全機能を停止するか否かを切替えられることとしてもよい（第１５の構成）。
【００２４】
また、上記第６又は第７の構成において、前記受電コイルと前記給電コイルの結合率は充分に低く設定されることとしてもよい（第１６の構成）。
【００２５】
また、本発明の別態様に係る携帯機器は、表示部と、前記表示部が配される面と反対側の面に対向するよう受電コイルと給電コイルが配された第１〜第１６のいずれかの構成とした受給電装置と、を備えることとしている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、携帯機器の限られた面積を有効に活用して非接触受給電を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る携帯機器を使用した受給電を示す図である。
【図２】本発明の第１基本的構成に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２基本的構成に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３基本的構成に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る受給電装置から外部受電装置への給電に関する構成を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る受給電装置の外部給電装置からの受電に関する構成を示す図である。
【図７】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１２】給電回路の具体的構成の一例を示す図である。
【図１３】給電回路の具体的構成の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の第１基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１６】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１８】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図１９】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図２１】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図２２】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【図２３】本発明の第３基本的構成の変形例に係る受給電装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
＜実施の形態１＞
＜携帯機器の構成＞
ここでは、本発明の実施形態に係る受給電装置を備えた携帯機器について説明する。当該携帯機器による受給電の様子を図１に示す。図１の上段が電力の受電を、下段が電力の給電を示す。なお、携帯機器は、携帯電話、スマートフォン、ウェアラブル機器など種々の形態を適用可能である。
【００３０】
図１に示すように携帯機器１は、表示部１１と操作部１２を前面Ｓ１に備えている。携帯機器１は、不図示の受給電装置を内蔵しており、図１の上段に示すように、外部給電装置２から電磁誘導による非接触で電力を受電する。このとき、携帯機器１の背面Ｓ２（前面Ｓ１と対向する面）を介して携帯機器１は電力を受電する。
【００３１】
また、図１の下段に示すように、携帯機器１は、外部受電装置３に対して電磁誘導による非接触で電力を給電する。このとき、携帯機器１は、背面Ｓ２を介して電力を給電する。
【００３２】
このように携帯機器１に内蔵された受給電装置は、非接触での受電・給電共に携帯機器１の背面Ｓ２という同一面を介して行うので、金属部品を含む表示部１１を避けて携帯機器１の限られた面積を有効に活用することが可能となる。
【００３３】
＜受給電装置の基本的構成＞
次に、上記のような携帯機器に内蔵される本実施形態に係る受給電装置の基本的構成について図２〜図４を用いて説明する。本実施形態に係る受給電装置の第１基本的構成を図２に示す。
【００３４】
図２に示す受給電装置４は、受電回路５と、給電回路６と、磁性体７と、受給電コイル８を備えている。電磁誘導により電力を外部より受電または外部へ給電するためのアンテナとしての受給電コイル８は、フェライト等で構成される磁気シールドとしての磁性体７上に配置される。受給電コイル８に対向する位置に携帯機器１の裏面Ｓ２（図１）が配される。即ち、受給電コイル８は、裏面Ｓ２を介して電力の受給電を行うことができる。
【００３５】
受給電コイル８の一端の端部Ｎ１及び他端の端部Ｎ２にはともに、受電回路５と給電回路６が共通接続される。
【００３６】
受電回路５は、整流回路５Ａ、レギュレータ部５Ｂ、電力検出部５Ｃ、及び変調部５Ｄを含んで構成される。整流回路５Ａは、受給電コイル８を介して外部より送電された電力信号を整流して直流電圧に変換する。レギュレータ部５Ｂは、整流後の直流電圧を任意の電圧値へ変換するＤＣ／ＤＣコンバータ等である。電力検出部５Ｃは、受電した電力を計測するものである。変調部５Ｄは、受電側情報を給電側の機器へ受け渡すための信号生成及び変調処理を行う。
【００３７】
給電回路６は、ブリッジ回路６Ａ、電力検出部６Ｂ、復調部６Ｃ、及びＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）６Ｄを含んで構成される。ブリッジ回路６Ａは、直流電圧を交流信号に変換し、変換後の交流信号を受給電コイル８に出力する。電力検出部６Ｂは、送電した電力を計測するものである。復調部６Ｃは、外部の受電側機器より受け取った受電側情報に対して復調処理を行う。ＭＣＵ６Ｄは、後述する異物判定をはじめとする全体の動作を制御する。
【００３８】
このような第１基本的構成によれば、受給電コイル８を、受電側と給電側で共通化したコイルとしているので、部品点数の削減を行いつつ携帯機器の同一面を介した受給電動作を実現することができる。
【００３９】
＜実施の形態２＞
次に、本実施形態に係る受給電装置の第２基本的構成を図３に示す。第２基本的構成に係る受給電装置４１の上記第１基本的構成との相違点は、受給電用のコイルを受電コイル８１Ａと給電コイル８１Ｂとして独立に設けていることである。共通の磁性体７１上に受電コイル８１Ａと給電コイル８１Ｂが並ぶように配され、受電コイル８１Ａは受電回路５に接続され、給電コイル８１Ｂは給電回路６に接続される。受電コイル８１Ａと給電コイル８１Ｂに対向する位置に携帯機器１の裏面Ｓ２が配される。
【００４０】
このような第２基本的構成によれば、コイルの専有面積は大きくなるが、受電側と給電側で独立したコイルを用いることで、受電側と給電側の干渉を抑制しながら、携帯機器の同一面を介した受給電動作を実現することができる。
【００４１】
＜実施の形態３＞
次に、本実施形態に係る受給電装置の第３基本的構成を図４に示す。第３基本的構成に係る受給電装置４２では、共通の磁性体７２上に受電コイル８２Ａと給電コイル８２Ｂが配される。受電コイル８２Ａは、給電コイル８２Ｂの内側に配される。受電コイル８２Ａと給電コイル８２Ｂに対向する位置に携帯機器１の裏面Ｓ２が配される。
【００４２】
このような構成によれば、コイル自体は受電側と給電側で独立していながらも専有面積を小さくする効果があり、携帯機器の同一面を介しての受給電動作を実現することができる。
【００４３】
＜異物検出動作に関して＞
次に、上述した第１〜第３基本的構成に共通した本実施形態に係る受給電装置における異物検出動作について説明する。異物検出動作に関連する構成を図５に示す。図５に示すように、受給電装置４、４１、又は４２は、給電回路６に含まれる構成として電力検出部６Ｂ、復調部６Ｃ、及びＭＣＵ６Ｄを備えている。
【００４４】
外部受電装置３は、電力検出部３１と変調部３２を備えている。給電回路６から受給電装置４、４１、又は４２の給電用コイル、及び外部受電装置３の受電用コイルを介して電力が送電され、電力検出部３１は当該送電された電力を計測する。変調部３２は、計測された電力を示す受電電力情報を変調処理によって復調部６Ｃへ送信する。
【００４５】
復調部６Ｃは、変調部から受信した受電電力情報を復調する。ＭＣＵ６Ｄは、電力検出部６Ｂによって計測された給電回路６により送電された電力の情報と、復調部６Ｃによって復調後の受電電力情報に基づき電力伝達効率を算出する。そして、ＭＣＵ６Ｄは、算出された電力伝達効率が所定の閾値以下となっていれば、電力の伝達ロスが大きいとして、受給電装置４、４１、又は４２と外部受電装置３の間に異物が挿入されていると判断する。異物の挿入が判断されると、ＭＣＵ６Ｄは給電動作を停止させる。
【００４６】
なお、受給電装置４、４１、又は４２が受電を行う場合の異物検出動作に関する構成を図６に示す。図６に示すように、受給電装置４、４１、又は４２は、外部給電装置２から送電された電力を受電する。受給電装置４、４１、又は４２は、受電回路５に含まれる電力検出部５Ｃと変調部５Ｄを備えており、電力検出部５Ｃは、受電された電力を計測する。変調部５Ｄは、計測された電力を示す受電電力情報を変調処理によって復調部２２へ送信する。
【００４７】
外部給電装置２は、電力検出部２１、復調部２２、及びＭＣＵ２３を備える。復調部２２は、送信された受電電力情報を復調する。ＭＣＵ２３は、電力検出部２１によって計測された送電された電力の情報と、復調部２２によって復調後の受電電力情報に基づき電力伝達効率を算出する。そして、ＭＣＵ２３は、算出された電力伝達効率が所定の閾値以下となっていれば、電力の伝達ロスが大きいとして、受給電装置４、４１、又は４２と外部給電装置２の間に異物が挿入されていると判断する。異物の挿入が判断されると、ＭＣＵ２３は給電動作を停止させる。
【００４８】
ここで特に、上述の第３基本的構成（図４）の受給電装置４２とは逆に、受電コイルを給電コイルの外側に配したとすれば、中心の磁束が集中する場所に金属物（給電コイル）を配置することになるため、受給電装置が受電した場合に上記金属物において渦電流による電力損失が発生し、電力検出部５Ｃによって計測される受電電力が少なくなり、外部給電装置２においては電力ロスが大きいとして異物が挿入されていると誤判定される虞がある。そこで、第３基本的構成のように、受電コイル８２Ａを給電コイル８２Ｂの内側に配置することで上記のような異常動作を回避することができる。
【００４９】
＜第１基本的構成における干渉に対する対策＞
上述した第１基本的構成に係る受給電装置４のように、給電側と受電側の回路上のアイソレーションが取れない状態で外部受電装置に給電を行おうとした場合、給電回路６側から受電回路５側に電力を受け渡してしまうことで外部受電装置に充分に給電できないことが考えられる。この場合、給電回路６のＭＣＵ６Ｄによって異物が誤検出される虞がある。
【００５０】
そこで、図７に示す受給電装置４０１のように、受給電コイル８の一端の端部Ｎ１と受電回路５との接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ１と、受給電コイル８の他端の端部Ｎ２と受電回路５との接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ２を設ける。スイッチＳＷ１及びＳＷ２は例えばリレースイッチにより構成される。これにより、給電回路６が給電を行う場合にはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を遮断状態とすることで、受電回路５への電力の受け渡しを遮断でき、電力伝達効率の低下を抑制し、上記のような異常動作を回避することができる。
【００５１】
また、図８に示す受給電装置４０２では、レギュレータ部５Ｂと、受電された電力を消費する負荷Ｌ１とを接続する経路の途中にスイッチＳＷ３を設けるようにしている。このような構成であれば、給電回路６から給電する場合に給電回路６から受電回路５への電力の受け渡しは生じるが、スイッチＳＷ３を遮断することで受電回路５に受け渡されて消費される電力を抑えることができ、電力伝達効率の低下を抑制できる。
【００５２】
また、図９に示すように、給電回路６と受電回路５の回路上のアイソレーションが取れない場合、外部給電装置３に給電しようとした場合に給電回路６から受電回路５への電力の受け渡しが生じ、整流回路５Ａ及びレギュレータ部５Ｂによって電圧が生成され、当該電圧が変調部５Ｄに電源として供給され、変調部５Ｄが動作をしてしまう。すると、復調部６Ｃは、外部受電装置３からの受電電力情報と変調部５Ｄからの情報を区別することができず、想定した動作を行えない虞がある。そこで、図９に示す受給電装置４０３では、外部受電装置３に給電を行う場合、変調部５Ｄとレギュレータ部５Ｂの接続を遮断することで、変調部５Ｄを動作できないようにする。これにより、上記のような情報の混信を回避することができ、異常動作を防止できる。
【００５３】
また、図１０に示すように、そもそも受給電装置４０４が給電を行っている場合は、受電回路５を動作させる必要が無いため、受電回路５の全ての回路の動作を強制的に停止させてもよい。この場合、受電回路５に含まれる電圧源ないしは電流源の経路を切断すればよい。
【００５４】
次に、第１基本的構成における受電動作における干渉への対策について説明する。図２に示すように、受電回路５と給電回路６の回路上のアイソレーションが取れない場合、外部給電装置２から給電された電力の受電動作を行うと、給電回路６に受給電コイル８を介して交流電圧が印加される。このとき、受給電コイル８と接続されたブリッジ回路６Ａに交流電圧が印加されることになる。
【００５５】
ここで、給電回路６の具体的な構成例を図１２に示す。図１２に示すように、ブリッジ回路（ブリッジインバータ）６Ａは、第１ハイサイドスイッチＱ１と第１ローサイドスイッチＱ２によるブリッジと、第２ハイサイドスイッチＱ３と第２ローサイドスイッチＱ４によるブリッジとが並列に接続されて構成される。受給電コイル８の一端は第１ハイサイドスイッチＱ１と第１ローサイドスイッチＱ２との接続点に接続され、他端は第２ハイサイドスイッチＱ３と第２ローサイドスイッチＱ４との接続点に接続される。そして、第１ハイサイドスイッチＱ１、第２ハイサイドスイッチＱ３、及びコンデンサＣ１の各々の一端が接続される電源ラインＶｃｃには、ＭＣＵ６Ｄ、復調部６Ｃ、及び電力検出部６Ｂが接続される。
【００５６】
図１２のような構成において、外部給電装置２から給電された電力により受給電コイル８に発生した交流電圧がブリッジ回路６Ａに印加されると、ブリッジ回路６Ａにおける各スイッチの寄生ダイオード（又は外付けダイオード）の働きによりブリッジ回路６Ａは全波整流と同等の動作を行い、電源ラインＶｃｃに直流電圧が生じてしまう。そのため、ＭＣＵ６Ｄ等が動作をしてしまい、電力が消費される。
【００５７】
ここで消費される電力は受電回路５に伝達されない電力損失となるため、受電電力情報を取得する外部給電装置２は、電力伝達効率が低下しているとして異物が挿入していると誤判定してしまう虞がある。
【００５８】
そこで、図１１に示す受給電装置４０５のように、受給電コイル８の一端の端部Ｎ１と給電回路６の接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ４と、受給電コイル８の他端の端部Ｎ２と給電回路６の接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ５を設け、受電動作を行う場合には、スイッチＳＷ４及びＳＷ５を遮断するようにする。スイッチＳＷ４及びＳＷ５は、例えばリレースイッチにより構成する。これにより、給電回路６により消費される電力を抑制し、上記のような異常動作を回避することができる。
【００５９】
または、受電回路５と給電回路６の回路上のアイソレーションを取れない状態でも、図１３に示すように給電回路６において、電源ラインＶｃｃとＭＣＵ６Ｄ等との接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ６を設けてもよい。これによれば、外部給電装置２から給電された電力を受電する動作を行う場合、ブリッジ回路６Ａに交流電圧が印加されて電源ラインＶｃｃに直流電圧が生じるが、スイッチＳＷ６を遮断しておくことでＭＣＵ６Ｄ等により電力が消費されることを回避できる。従って、給電回路６により電力が消費されることを抑え、上記のような異常動作を回避することができる。
【００６０】
または、図１４に示す受給電装置４０６のように、受電動作を行う場合には、給電回路６内の全機能を停止させるようにして、不要な電力消費を抑えることとしてもよい。この場合、給電回路６に含まれる電圧源ないしは電流源の経路を切断すればよい。
【００６１】
また、上述した図１０及び図１４で示した制御手法をより具体的に行う構成例を図１５に示す。図１５に示す受給電装置４０７には、受電回路５の全機能を停止させるか否かを切替えるスイッチＳＷ７と、給電回路６の全機能を停止させるか否かを切替えるスイッチＳＷ８が設けられる。スイッチＳＷ７とＳＷ８の極性は同じである。そして、制御端子Ｐ１とその入力端が接続されるインバータＩｖ１の当該入力端にはスイッチＳＷ７が接続され、インバータＩｖ１の出力端にはスイッチＳＷ８が接続される。なお、インバータＩｖ１の入出力端とスイッチＳＷ７、ＳＷ８との接続関係は逆でもよい。
【００６２】
これにより、制御端子Ｐ１にＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの電圧信号が印加されると、スイッチＳＷ７、ＳＷ８のいずれかにＨｉｇｈレベル、他方にＬｏｗレベルの電圧信号が印加されることとなり、スイッチＳＷ７、ＳＷ８のいずれかをオン、他方をオフとする制御が行える。従って、受電回路５と給電回路６のいずれかを全機能が停止した状態、他方を動作を行える状態とすることができる。
【００６３】
＜第３基本的構成における干渉に対する対策＞
また、図４に示す第３基本的構成に係る受給電装置４２では、外部受電装置３に給電を行う場合、内側の受電コイル８２Ａと外側の給電コイル８２Ｂの磁気結合により、給電回路６から受電回路５に電力が受け渡され、ＭＣＵ６Ｄは電力伝達効率が低下し、異物の挿入がされたと誤判定を行う虞がある。
【００６４】
そこで、図１６に示す受給電装置４２１のように、図４に比べて内側と外側のコイルの結合率を充分に低くした受電コイル８２１Ａと給電コイル８２１Ｂを設けるようにする。これにより、給電動作を行う場合に、給電回路６から受電回路５に受け渡される電力を抑制し、上記のような異常動作を回避することができる。
【００６５】
なお、結合率を充分に低くしたとは、下記条件の全てが成立することとして定義できる。
（１）外部受電装置から送信された信号（受電電力情報）を給電回路によって受信するのに必要な信号を伝達できる程度に結合率が低い
（２）受電側により要求される電力を給電側から伝送できる程度に結合率が低い
（３）異物挿入とみなされてしまうくらい送受信間の電力ロスが大きくなることのない程度に結合率が低い
【００６６】
また、図１７に示す受給電装置４２２のように、受電コイル８２Ａと給電コイル８２Ｂの結合率が比較的高い場合でも、受電コイル８２Ａの一端、他端のそれぞれと受電回路５の接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ９、ＳＷ１０（リレースイッチ等で構成）を設けると、給電動作を行う場合にスイッチＳＷ９、ＳＷ１０を遮断することで、給電回路６から受電回路５に受け渡される電力を抑制し、上記のような異常動作を回避することができる。
【００６７】
また、図１８に示す受給電装置４２３のように、受電回路５におけるレギュレータ部５Ｂの出力端と負荷Ｌ２との接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ１１を設け、給電動作を行う場合にスイッチＳＷ１１を遮断してもよい。これにより、給電回路６から受電回路５へ電力が受け渡されてレギュレータ５Ｂの出力端に直流電圧は生じるが、負荷Ｌ２により電力が消費されることを防止できる。従って、給電回路６から受電回路５に受け渡される電力を抑制し、上記のような異常動作を回避することができる。
【００６８】
また、図１９に示すように、受電コイル８２Ａと給電コイル８２Ｂの結合率が比較的高く、給電回路外部給電装置３に給電しようとした場合に給電回路６から受電回路５への電力の受け渡しが生じ、整流回路５Ａ及びレギュレータ部５Ｂによって直流電圧が生成され、当該直流電圧が変調部５Ｄに電源として供給され、変調部５Ｄが動作をしてしまう。すると、復調部６Ｃは、外部受電装置３からの受電電力情報と変調部５Ｄからの情報を区別することができず、想定した動作を行えない虞がある。そこで、図１９に示す受給電装置４２４では、外部受電装置３に給電を行う場合、変調部５Ｄとレギュレータ部５Ｂの接続を遮断することで、変調部５Ｄを動作できないようにする。これにより、上記のような情報の混信を回避することができ、異常動作を防止できる。
【００６９】
また、図２０に示すように、そもそも受給電装置４２５が給電を行っている場合は、受電回路５を動作させる必要が無いため、受電回路５の全ての回路の動作を強制的に停止させてもよい。この場合、受電回路５に含まれる電圧源ないしは電流源の経路を切断すればよい。
【００７０】
次に、第３基本的構成に係る受給電装置が受電動作を行う場合に生じる干渉への対策について説明する。図４に示す受給電装置４２のように受電コイル８２Ａと給電コイル８２Ｂの結合率が比較的高い場合、外部給電装置２から給電された電力の受電動作を行う場合、給電回路６に受電コイル８２を介して交流電圧が印加される。このとき、図１２で説明したように、ブリッジ回路６Ａに交流電圧が印加されることで電源ラインＶｃｃに直流電圧が発生し、ＭＣＵ６Ｄ等により電力が消費される。これにより、受電回路５による受電電力が減少し、外部給電装置２は電力伝達効率が低下したとして異物が挿入されていると誤判定を行う虞がある。
【００７１】
そこで、図２１に示す受給電装置４２６のように、給電コイル８２Ｂの一端、他端のそれぞれと給電回路６との接続・遮断を切替えるスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２（リレースイッチ等で構成）を設け、外部給電装置２からの電力の受電動作を行う場合、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を遮断することで、給電回路６に交流電圧が印加されることを回避し、受電回路５による受電電力の減少を抑制し、上記のような異常動作を回避することができる。
【００７２】
なお、図１３で説明したようにスイッチＳＷ６を設けて、受電動作を行う場合にスイッチＳＷ６を遮断することで、給電コイル８２Ｂを介して給電回路６に交流電圧が印加されたとしてもＭＣＵ６Ｄ等で電力が消費されることを回避し、受電回路５による受電電力の減少を抑制してもよい。
【００７３】
また、図２２に示す受給電装置４２７のように、受電動作を行う場合には、給電回路６内の全機能を停止させるようにして、不要な電力消費を抑えることとしてもよい。この場合、給電回路６に含まれる電圧源ないしは電流源の経路を切断すればよい。
【００７４】
また、上述した図２０及び図２２で示した制御手法をより具体的に行う構成例を図２３に示す。本構成は図１５で説明したものと同様であり、制御端子Ｐ２にＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの電圧信号が印加されると、スイッチＳＷ１３、ＳＷ１４のいずれかにＨｉｇｈレベル、他方にＬｏｗレベルの電圧信号が印加されることとなり、スイッチＳＷ１３、ＳＷ１４のいずれかをオン、他方をオフとする制御が行える。従って、受電回路５と給電回路６のいずれかを全機能が停止した状態、他方を動作を行える状態とすることができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  携帯機器
１１  表示部
１２  操作部
２  外部給電装置
２１  電力検出部
２２  復調部
２３  ＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）
３  外部受電装置
３１  電力検出部
３２  変調部
４、４１、４２、４０１〜４０７、４２１〜４２８  受給電装置
５  受電回路
５Ａ  整流回路
５Ｂ  レギュレータ部
５Ｃ  電力検出部
５Ｄ  変調部
６  給電回路
６Ａ  ブリッジ回路
６Ｂ  電力検出部
６Ｃ  復調部
６Ｄ  ＭＣＵ
７、７１、７２  磁性体
８  受給電コイル
８１Ａ、８２Ａ、８２１Ａ  受電コイル
８１Ｂ、８２Ｂ、８２１Ｂ  給電コイル
ＳＷ１〜ＳＷ１４  スイッチ
Ｌ１、Ｌ２  負荷
Ｑ１  第１ハイサイドスイッチ
Ｑ２  第１ローサイドスイッチ
Ｑ３  第２ハイサイドスイッチ
Ｑ４  第２ローサイドスイッチ
Ｃ１  コンデンサ
Ｉｖ１、Ｉｖ２  インバータ
Ｐ１、Ｐ２  制御端子
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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