(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手機器に対し所定の位置関係に配置されたときに、前記相手機器に備えられた相手側コイルと対向し、前記相手側コイルと電磁的に結合する結合用コイルを備える結合回路と、
前記相手側コイルに接続された電池の電圧、内部抵抗、当該電池への充電電流に対応する情報のうちの少なくとも一つを、前記結合回路を介して前記相手機器から受信する情報受信手段と、
前記情報受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が基準よりも低いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを小さくし、内部抵抗が基準よりも高いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを大きくするインピーダンス制御手段と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
相手機器に対し所定の位置関係に配置されたときに、前記相手機器に備えられた相手側コイルと対向し、前記相手側コイルと電磁的に結合する結合用コイルを備える結合回路と、
前記相手側コイルに接続された電池の電圧、内部抵抗、当該電池への充電電流に対応する情報のうちの少なくとも一つを、前記結合回路を介して前記相手機器から受信する情報受信手段と、
前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも高いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを小さくし、電圧が基準よりも低いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを大きくするインピーダンス制御手段と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記インピーダンス制御手段は、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも低いことを示している場合には、前記受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が高いことを示している程インピーダンスを大きくすることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記インピーダンス制御手段は、前記結合回路によって前記相手機器に電力転送を行う場合に、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも低いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを小さくし、電圧が基準よりも高いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを大きくする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。
【請求項５】
前記インピーダンス制御手段は、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも高いことを示している場合には、前記受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が高いことを示している程インピーダンスを大きくすることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記インピーダンス制御手段は、前記結合回路によって前記相手機器に電力転送を行う場合に、
前記情報受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が基準よりも低いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを小さくし、内部抵抗が基準よりも高いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを大きくすること
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。
【請求項７】
前記インピーダンス制御手段は、前記結合回路によって前記相手機器に電力転送を行う場合に、
前記情報受信手段により受信した充電電流に関する情報が、充電電流が基準よりも低いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを大きくし、充電電流が基準よりも高いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを小さくすること
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。
【請求項８】
前記結合回路は、前記結合用コイルの給電経路に介挿された抵抗の値が可変であり、前記インピーダンス制御手段は、前記抵抗の値を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項９】
前記結合回路は、前記結合用コイルに供給する電力の周波数が可変であり、前記インピーダンス制御手段は、前記周波数を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１０】
前記結合回路は、前記結合用コイルの自己インダクタンスが可変であり、前記インピーダンス制御手段は、前記結合用コイルの自己インダクタンスを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相手方機器と互いに対向する位置に配設されたコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導により携帯用電子機器に電力転送あるいは信号転送する電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯端末や電子時計などのような小型携帯電子機器をステーションと呼ばれる充電器に収容して、当該携帯電子機器の充電とともに、データ転送などが行われつつある。ここで、充電やデータ転送などについて電気的接点を介して行う構成にすると、これら接点が露出するため、防水性の面において問題が発生する。このため、充電や信号転送などは、ステーションと携帯電子機器との双方に配設されたコイルの電磁的な結合によって非接触で行う構成が望ましい。
そして、このような構成において、ステーションのコイルに高周波信号を印加すると、外部磁界が発生して、携帯電子機器側のコイルに誘起電圧が発生する。そして、この誘起電圧をダイオード等により整流することにより、携帯電子機器に内蔵された二次電池を非接触で充電することが可能となる。また、両者コイルの電磁的な結合により、ステーションから携帯電子機器へ、あるいは、携帯電子機器からステーションへと信号を非接触で双方向に転送することも可能となる。
【０００３】
このような構成において、小型携帯電子機器内には、充電された電気エネルギーを蓄電するための蓄電装置として、リチウムイオン二次電池が設けられている。
このリチウムイオン二次電池は、高電圧、高エネルギー密度で自己放電が比較的少ない等の特徴を有し、特に高エネルギー密度が要求される小型携帯電子機器（例えば、携帯電話、カメラ一体型ビデオテープレコーダ、ノート型パーソナルコンピュータなど）に多く用いられている。
ところで、リチウムイオン二次電池は、いわゆるリミッタ電圧以上の電圧を印加するとデンドライト（樹枝状結晶）が析出し、内部短絡の現象が起こり電池の寿命を短くすることとなる。そこで、一般的な充電方法としては、リチウムイオン二次電池の充電電圧がリミッタ電圧に至るまでは定電流充電を行い、充電電圧がリミッタ電圧に至った以降は定電圧充電を行っている（詳細については、特開平５−１１１１８４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の充電方法においては、充電電圧がリミッタ電圧に至った以降は、消費電流（ひいては消費電力）はほとんど変化しないにも拘わらず、充電電流が格段に減少するため、消費電力の損失（ロス）並びにリーク電流・充電制御回路の動作に起因する小型携帯電子機器の発熱により温度が上昇し続け、小型携帯電子機器およびリチウムイオン二次電池の劣化が生じてしまう問題が生じ、また、リチウムイオン二次電池が劣化してしまうと信号の転送も不安定になるという問題も生じる。
また、小型携帯電子機器はより小型化することが望ましいが、従来は定電流・定電圧回路を必要としたので複雑な制御回路を備える必要があり、小型化が困難であった。
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、二次電池の状態に応じた充電および信号転送制御を簡易な構成で行うことができる電子機器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の発明は、相手機器に対し所定の位置関係に配置されたときに、前記相手機器に備えられた相手側コイルと対向し、前記相手側コイルと電磁的に結合する結合用コイルを備える結合回路と、前記相手側コイルに接続された電池の電圧、内部抵抗、当該電池への充電電流に対応する情報のうちの少なくとも一つを、前記結合回路を介して前記相手機器から受信する情報受信手段と、前記情報受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が基準よりも低いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを小さくし、内部抵抗が基準よりも高いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを大きくするインピーダンス制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、相手機器に対し所定の位置関係に配置されたときに、前記相手機器に備えられた相手側コイルと対向し、前記相手側コイルと電磁的に結合する結合用コイルを備える結合回路と、前記相手側コイルに接続された電池の電圧、内部抵抗、当該電池への充電電流に対応する情報のうちの少なくとも一つを、前記結合回路を介して前記相手機器から受信する情報受信手段と、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも高いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを小さくし、電圧が基準よりも低いことを示している場合には前記相手機器からの情報を前記情報受信手段により受信する場合における前記結合回路のインピーダンスを大きくするインピーダンス制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子機器において、前記インピーダンス制御手段は、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも低いことを示している場合には、前記受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が高いことを示している程インピーダンスを大きくすることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子機器において、前記インピーダンス制御手段は、前記結合回路によって前記相手機器に電力転送を行う場合に、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも低いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを小さくし、電圧が基準よりも高いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを大きくすることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の電子機器において、前記インピーダンス制御手段は、前記情報受信手段により受信した電圧に関する情報が、電圧が基準よりも高いことを示している場合には、前記受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が高いことを示している程インピーダンスを大きくすることを特徴とする。
【０００６】
請求項６記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子機器において、前記インピーダンス制御手段は、前記結合回路によって前記相手機器に電力転送を行う場合に、前記情報受信手段により受信した内部抵抗に関する情報が、内部抵抗が基準よりも低いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを小さくし、内部抵抗が基準よりも高いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを大きくすることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子機器において、前記インピーダンス制御手段は、前記結合回路によって前記相手機器に電力転送を行う場合に、前記情報受信手段により受信した充電電流に関する情報が、充電電流が基準よりも低いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを大きくし、充電電流が基準よりも高いことを示している場合には前記結合回路のインピーダンスを小さくすることを特徴とする。
【０００８】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器において、前記結合回路は、前記結合用コイルの給電経路に介挿された抵抗の値が可変であり、前記インピーダンス制御手段は、前記抵抗の値を制御することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器において、前記結合回路は、前記結合用コイルに供給する電力の周波数が可変であり、前記インピーダンス制御手段は、前記周波数を制御することを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器において、前記結合回路は、前記結合用コイルの自己インダクタンスが可変であり、前記インピーダンス制御手段は、前記結合用コイルの自己インダクタンスを制御することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
【００１０】
Ａ：論理的前提
まず始めに、本発明の原理について簡単に説明しておく。図２２に示すように、抵抗がＲ１であって自己インダクタンスがＬ１である一次コイルと、抵抗がＲ２であって自己インダクタンスがＬ２である二次コイルとが相互インダクタンスＭで電磁的に結合し、かつ、二次側の端子ｃ−ｄ間に抵抗ｒが接続された場合について検討する。
この場合において、一次側の端子ａ−ｂ間に電圧Ｖ、角周波数ω（＝２πｆ）の正弦波電圧を印可したときの一次側および二次側の両コイルに誘起された電流をそれぞれＩ１、Ｉ２とすると、キルヒホッフの法則により以下の２つの式が成立する。
【００１１】
【数１】
0003843641.tif 000002
【００１２】
【数２】
0003843641.tif 000003
【００１３】
これら２つの式を連立させ、クラメールの方法により、一次側のコイルに誘起された電流Ｉ１を求めると次式のようになる。
【００１４】
【数３】
0003843641.tif 000004
【００１５】
ここで、一次側の端子ａ−ｂ間のインピーダンスをＺ＝Ｒ＋ｊＸとすると、インピーダンスＺは、（３）により、次のように表すことができる。
【００１６】
【数４】
0003843641.tif 000005
【００１７】
従って、端子ａ−ｂ間の電圧Ｖが一定であれば、インピーダンスＺを大きくすれば一次側コイルに誘起される電流Ｉ１を小さくすることができるが、インピーダンスＺを大きくする場合には、式（４）によれば、一次側コイルの抵抗Ｒ１、あるいは自己インダクタンスＬ１、または角周波数ωのいずれかを大きくすればよいことがわかる。
このような性質を利用すれば、互いに対向する位置にそれぞれ配設されたコイルとの電磁結合あるいは電磁誘導によって電力転送を行う電子機器において、二次側の電池に充電を開始して間もない時は、一次側のインピーダンスを小さくして大電力を転送し、二次側の電池の充電が進んでリミッタ電圧を超えた場合には、インピーダンスを大きくして消費電力を少なくすることができる。
そこで本発明では、以下に説明するように一次側のインピーダンスＺを可変制御することによって、無駄な消費電流を減少させ、小型携帯電子機器の発熱を防止する。
【００１８】
Ｂ：第１実施形態
１．第１実施形態の構成
まず、第１実施形態の構成について説明する。本実施形態にあって、ステーションおよび電子時計を電子機器の一例として説明するが、本発明をこれらに限定する趣旨ではない。
【００１９】
１−１．機械的構成
図１に実施形態にかかるステーションおよび電子時計の平面図を示す。図１に示すように、電子時計２００は、充電やデータ転送など行う場合、ステーション１００の凹部１０１に収容される。この凹部１０１は、電子時計２００の本体２０１およびバンド２０２よりも若干大きめな形状に形成されているため、時計本体２０１は、ステーション１００に対して位置決めされた状態で収容される。
また、ステーション１００には、充電の開始を指示するための充電開始ボタン１０３1や、データ転送の開始を指示するための転送開始ボタン１０３2などの各種入力部とともに、各種の表示を行うための表示部１０４が設けられている。なお、本実施形態にかかる電子時計２００は、通常の使用状態ではユーザの腕に装着されて、表示部２０４において日付時刻等を表示するのは言うまでもないが、図示しないセンサ等によって、脈拍数や心拍数などの生体情報を一定時間毎に検出・記憶する構成となっている。
【００２０】
図２は、図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。この図に示すように、電子時計の本体２０１の下面裏蓋２１２には、データ転送や充電のための時計側コイル２１０がカバーガラス２１１を介して設けられている。また、時計本体２０１には、二次電池２２０や、時計側コイル２１０などと接続される回路基板２２１が設けられる。
一方、ステーション１００の凹部１０１にあって、時計側コイル２１０と対向する位置には、ステーション側コイル１１０がカバーガラス１１１を介して設けられている。また、ステーション１００には、コイル１１０、充電開始ボタン１０３1、転送開始ボタン１０３2、表示部１０４、一次電源（図示省略）などと接続された回路基板１２１が設けられている。
【００２１】
このように、電子時計２００がステーション１００に収容された状態において、ステーション側コイル１１０と時計側コイル２１０とは、カバーガラス１１１、２１１により物理的には非接触であるが、コイル巻回面が略平行なので電磁的には結合した状態となる。
また、ステーション側コイル１１０および時計側コイル２１０とは、それぞれ時計機構部分の着磁を避ける理由や、時計側の重量増加を避ける理由、磁性金属の露出を避ける理由などにより、磁心を有さない空心型となっている。したがって、このようなことが問題とならない電子機器に適用する場合には、磁心を有するコイルを採用しても良い。もっとも、コイルに与える信号周波数が十分に高いのであれば、空心型で十分である。
【００２２】
１−２．電気的構成
次に、ステーション１００および電子時計２００の電気的構成について説明する。本実施形態においては、ステーション１００側のコイルの給電経路に抵抗値を可変制御可能な回路を介挿し、この回路の抵抗値を電子時計２００内の二次電池の内部抵抗に応じて制御する構成となっている。
【００２３】
１−２−１．ステーションの電気的構成
（１）全体構成
まず、ステーション１００側の構成について図３を参照して説明する。
図３に示すように、ステーション側コイル１１０の一方の端子Ｃは、スイッチ１１１ａおよび外付抵抗１１２ａ（抵抗値Ｒａ）、スイッチ１１１ｂおよび外付抵抗１１２ｂ（抵抗値Ｒｂ＜Ｒａ）、あるいはスイッチ１１１ｃのいずれかを介して電源ラインＬに接続されている。一方、その他方の端子Ｄは、トランジスタ１５３のドレインおよび受信回路１５４に接続されている。この場合、スイッチ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃと抵抗１１２ａ、１１２ｂとで可変抵抗回路１１２が構成され、スイッチ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを択一的にオンすることにより抵抗値を切り換えることができるようになっている。
電源ラインＬと端子Ｄ間のインピーダンスに着目すると、抵抗値Ｒａ＞抵抗値Ｒｂと設定されているので、スイッチ１１１ａが選択された場合は、インピーダンスが大（以下、インピーダンスａ）となり、スイッチ１１１ｂが選択された場合はインピーダンスが中（以下、インピーダンスｂ）となり、スイッチ１１１ｃが選択された場合はインピーダンス小（以下、インピーダンスｃ）となる。
【００２４】
トランジスタ１５３は、ゲートがアンドゲート１５２の出力と接続され、ソースが接地されている。アンドゲート１５２の一方の入力端には、クロック信号ＣＬＫが供給され、もう一方の入力端には後述する信号ｅが供給される。なお、クロック信号ＣＬＫは、各部の動作を同期させるための信号であり、発振回路１４０により生成されるものである。
クロック信号ＣＬＫがアンドゲート１５２を介してゲートに供給されると、ステーション側コイル１１０には、電源電圧Ｖｃｃをクロック信号ＣＬＫでスイッチングしたパルス信号が印加される。
【００２５】
ところで、受信回路１５４は、電子時計２００側が発生した外部磁界によって生じた信号Ｓ２についてクロック信号ＣＬＫを用いて復調した信号Ｓ３を出力するものであり、デコーダ１５５は信号Ｓ３をデコードした信号com0〜com3を出力するものである。この信号com0〜com3のうち、信号com0〜com2はインピーダンス選択器１２０に、信号com3はオアゲート１５７に供給されている。
インピーダンス選択器１２０は、デコーダ１５５から供給される信号com0が“Ｈ”レベルの場合はsel0を“Ｈ”レベルとし、信号com1が“Ｈ”レベルの場合は信号sel1を“Ｈ”レベルとし、信号com2が“Ｈ”レベルの場合は信号sel2を“Ｈ”レベルとするものである。そして、信号sel0が“Ｈ”レベルの場合はスイッチ１１１ｃがスイッチングされ、信号sel1が“Ｈ”レベルの場合はスイッチ１１１ｂがスイッチングされ、信号sel2が“Ｈ”レベルの場合はスイッチ１１１ａがスイッチングされる。
なお、受信回路１５４およびインピーダンス選択器１２０の詳しい構成については後に説明する。
【００２６】
ところで、本実施形態においては、ステーション１００から電子時計２００に対する電力転送を行う「充電時」および、電子時計２００から電子時計２００に信号転送を行う「データ転送時」の２種類の動作モードがある。
充電時においては、ステーション１００側のコイル１１０にパルス電圧を印可することによって外部磁界を発生させて電子時計２００に電力転送を行う。一方、データ転送時には、コイル１１０には電圧を印可せず、電子時計２００側のコイル２１０（図１０参照）によって発生した外部磁界によって端子Ｄに信号Ｓ２を誘起させて信号転送を行うように構成されている。以下、その具体的な構成について説明する。
【００２７】
充電開始ボタン１０３1および転送開始ボタン１０３2は、ユーザによって押下されると、それぞれ１ショットのパルス信号を出力するものである。ここで、両ボタンによって出力されるパルス信号を、説明の便宜上、総称してＳＴＲとするが、いずれかのボタンが押下されたのかを区別するため、充電開始ボタン１０３1が押下された場合には、パルス信号ＣＳが出力されるものとする。
【００２８】
次に、タイマＡ１４１は、パルス信号ＳＴＲの供給を受けると、プリセット値ｍをクロック信号ＣＬＫでダウンカウントして、カウント動作中には、“Ｈ”レベルとなる信号ａを出力するものである。ここで、プリセット値ｍは、信号ａの“Ｈ”レベル期間が、例えば１０時間となるような値に設定されている。すなわち、タイマＡ１４１は、ユーザによって充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2が押下されてから１０時間だけ“Ｈ”レベルとなる信号ａを出力するように構成されている。そして、この信号ａは、反転回路１４３によりレベル反転されて、オアゲート１５７の第２入力端と処理回路１３０とに供給されている。
【００２９】
また、タイマＢ１４２は、パルス信号ＳＴＲの供給を受けると、プリセット値ｎをクロック信号ＣＬＫでダウンカウントして、カウント動作中には、“Ｈ”レベルとなる信号ｂを出力するものである。ここで、プリセット値ｎは、ｍよりも十分に小さく設定されており、信号ｂの“Ｈ”レベル期間が、例えば３０分となるような値に設定されている。すなわち、タイマＢ１４２は、ユーザによって充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2の一方が押下されてから、３０分だけ“Ｈ”レベルとなる信号ｂを出力するように構成されている。
ここで、タイマＡ１４１による設定時間は、フル充電状態に相当する容量まで充電するのに十分な時間である。
【００３０】
また、タイマＢ１４２による設定時間は、電池容量がゼロの状態からデータ転送可能状態（システム起動状態）となるまで充電するのに要する時間であって、
▲１▼  電子時計２００がステーション１００に収容されているが、電池容量が十分でないため、データ転送可能な状態にない場合、
あるいは、
▲２▼  電子時計２００がステーション１００に収容されていない場合
であるか否かを判別するのを目的として設定されるものである。
【００３１】
次に、コマンド検出器１６０は、パルス信号ＳＴＲの供給を受けた後に、信号ｂが“Ｈ”レベルとなる３０分の一定期間において、電子時計２００側から後述するコマンドcom0〜com3を受信していない場合に“Ｈ”レベルとなる信号ｄを出力するものである。そして、この信号ｄは、オアゲート１５７の第１入力端と処理回路１３０とに供給されている。なお、このコマンド検出器１６０の詳細構成については後述する。
【００３２】
さて、電子時計２００からの信号は、コマンドcom0〜com3のほか、脈拍数や心拍数などの生体情報（データ）などがあり、デコーダ１５５は、生体情報については、処理回路１３０に供給する。
ここで、オアゲート１５８は、各信号com0〜com2の論理和ｆを出力するものであり、信号ｆは電子時計２００からコマンドcom0〜com2のいずれかを受信している状態を示す信号としての意義を有する。
また、オアゲート１５６は、信号ｆと信号com3との論理和ｃを出力するものであり、信号ｃは、電子時計２００からコマンドcom0〜com3のいずれかを受信している状態を示す信号としての意義を有する。
そして、オアゲート１５７は、コマンド検出器１６０による信号ｄと、タイマＡ１４１の信号ａをレベル反転した信号と、デコード結果がコマンドcom3であることを示す信号com3との論理和ＯＦＦを出力するものであり、信号ＯＦＦは、以下の３つの場合のいずれかに該当することを意味する。
▲１▼  充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2の押下によって信号ＳＴＲが出力されてから３０分の期間が経過するまで、電子時計２００側からコマンドcom0〜com3を受信しない場合。
▲２▼  充電が開始されてから１０時間経過した場合。
▲３▼  電子時計２００から受信した信号がコマンドcom3である場合。
【００３３】
充電・転送切換器１７０には、上述の信号ｆおよび信号ＯＦＦが供給されており、パルス信号ＳＴＲの供給を受けた後、信号ＯＦＦが“Ｌ”レベルである期間において、図４に示されるような充電信号をパルス信号ｅとして出力し、信号ＯＦＦが“Ｈ”レベルに立ち上がると、信号ｅを“Ｌ”レベルに保持させるように構成されている。このように、充電信号をパルス信号ｅとして出力するのは、ステーション１００側から電子時計２００側に電力転送を行う過程において、定期的に電子時計２００の二次電池２２０の状態を受信する必要があるからであり、その期間は電力転送を中止する必要があるからである。
【００３４】
この充電・転送切換器１７０の出力信号ｅが“Ｈ”レベルである期間において、アンドゲート１５２が開になり、クロック信号ＣＬＫがトランジスタ１５３をスイッチングさせる。
一方、信号ｅが“Ｌ”レベル期間においては、アンドゲート１５２が閉じるので、ステーション側コイル１１０には、電源電圧Ｖｃｃでプルアップされた状態となる。この状態において、時計側コイル２１０により外部磁界が発生すると、ステーション側コイル１１０の端子Ｄには、信号Ｓ２が誘起されることとなる。
【００３５】
したがって、信号ｅが“Ｈ”レベルである期間においては電子時計２００の充電が行われる一方、信号ｅが“Ｌ”レベルである期間においてはデータ転送が行われることとなる。このため、充電・転送切換器１７０は、信号ｅのレベルによって、充電とデータ転送とを切り換える意義を有することになる。
なお、処理回路１３０は、入力された信号や、デコードされた生体情報などの各種表示を表示部１０４に実行させるためのものである。
【００３６】
（２）各部の詳細構成
次に、受信回路１５４、インピーダンス選択器１２０、およびコマンド検出器１６０の詳細な構成について説明する。
【００３７】
▲１▼受信回路の構成
まず、受信回路１５４の構成について図５を参照して説明する。なお、図示した構成はあくまでも一例であって、例えば、データ転送における変調方式によって種々の態様が可能である。
まず、ステーション側コイル１１０における他方の端子Ｄに誘起された信号Ｓ２は、図５示されるように、インバータ回路１５４１によってレベル反転されるとともに波形整形されて、発振回路１４０（図３参照）のクロック信号ＣＬＫと同期するＤフリップフロップ１５４２、１５４３のリセット信号ＲＳＴとして供給される。ここで、Ｄフリップフロップ１５４２の入力端Ｄは、電源電圧Ｖｃｃに接続される一方、その出力端Ｑは、次段のＤフリップフロップ１５４３の入力端Ｄに接続される。そして、Ｄフリップフロップ１５４３の出力端Ｑが、復調結果たる信号Ｓ３として出力される構成となっている。
【００３８】
次に、上記構成の受信回路１５４における各部の波形について検討してみる。電子時計２００からのデータ受信時にあっては、トランジスタ１５３（図３参照）がスイッチングしないので、端子Ｄに誘起される信号Ｓ２は、外部磁界に応じたものとなり、例えば、図６（ａ）に示される通りとなる。
このような信号Ｓ２に対して、インバータ回路１５４１の出力たる信号ＲＳＴは、図６（ｂ）に示されるように、信号Ｓ２の電圧がしきい値Ｖｔｈを下回ったときに“Ｈ”レベルとなり、Ｄフリップフロップ１５４２、１５４３をリセットする。この際、Ｄフリップフロップ１５４２、１５４３は、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりにおいて、その直前での入力端Ｄのレベルを出力するから、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｑ１、および、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｓ３は、それぞれ図６（ｄ）、（ｅ）に示されるようになる。すなわち、受信回路１５４の出力信号Ｓ３は、時計側コイル２１０によって外部磁界が発生している期間に“Ｌ”レベルとなる信号となる。
時計側コイル２１０によって外部磁界が発生する期間とは、後述するように、電子時計２００からステーション１００へ転送されるデータが“Ｌ”レベルとなる期間であり、信号Ｓ３の“Ｌ”レベルの期間と一致する。従って、時計側コイル２１０での磁界の発生、停止の各期間は、信号Ｓ３の“Ｈ”“Ｌ”レベルの各期間に正確に反映される。このようにして、信号Ｓ３は、電子時計２００からのデータやコマンドを正確に復調したものであることが判る。なお、図６（２）については、後に説明する。
【００３９】
▲２▼インピーダンス選択器の構成
次に、図７を参照しながら、インピーダンス選択器１２０の構成について説明する。図３および図７に示すように、インピーダンス選択器１２０には、パルス信号ＳＴＲ、および信号com0〜com2が供給されている。
信号com1は、インバータ回路１２２によってレベル反転されるとともに波形整形されて、Ｄフリップフロップ１２１の入力端ＣＬに供給される。Ｄフリップフロップ１２１のリセット端子Ｒには、パルス信号ＳＴＲ、信号com0、信号com2の論理和が供給されている。Ｄフリップフロップ１２１の入力端Ｄは、電源電圧Ｖccに接続されており、信号com1が“Ｈ”レベルになったときに出力端Ｑの出力信号sel1が“Ｈ”レベルとなり、信号sel1は、パルス信号ＳＴＲ、信号com0、信号com2のいずれかの信号が“Ｈ”レベルになると、“Ｌ”レベルに遷移する。
【００４０】
また、信号com2は、インバータ回路１２４によってレベル反転されるとともに波形整形されて、Ｄフリップフロップ１２３の入力端ＣＬに供給される。また、Ｄフリップフロップ１２３のリセット端子Ｒには、パルス信号ＳＴＲ、信号com0、信号com1が供給されている。Ｄフリップフロップ１２３の入力端Ｄは、電源電圧Ｖccに接続されており、信号com2が“Ｈ”レベルになったときに出力端Ｑの出力信号sel2が“Ｈ”レベルとなり、信号sel2は、パルス信号ＳＴＲ、信号com0、信号com1のいずれかの信号が“Ｈ”レベルになると、“Ｌ”レベルに遷移する。
Ｄフリップフロップ１２１の出力信号sel1およびＤフリップフロップ１２３の出力信号sel2は、アンドゲート１２５の入力端にレベル反転して供給されているので、アンドゲート１２５からの出力信号sel0は、信号sel1およびsel2のいずれもが“Ｌ”レベルである場合に“Ｈ”レベルとなる。
このように、インピーダンス選択器１２０は、信号com1が“Ｈ”レベルの場合に信号sel1を“Ｈ”レベルとし、信号com2が“Ｈ”レベルの場合に信号sel2を“Ｈ”レベルとし、それ以外の場合は、信号sel0を“Ｈ”レベルとする構成となっている。
【００４１】
▲３▼コマンド検出器の構成
次に、図８を参照しながらコマンド検出器１６０の構成について説明する。
まず、アンドゲート１６０１は信号ｂおよび信号ｃの論理積を出力する。次に、ノアゲート１６０３および１６０４からなるＲＳフリップフロップは、アンドゲート１６０１の論理積をＲ信号として入力するとともに、信号ＳＴＲをＳ信号として入力する。インバータ回路１６０５は、ノアゲート１６０４の出力を反転して信号Ｕ１として、Ｄフリップフロップ１６０６のＤ入力端に供給する。このＤフリップフロップ１６０６は、信号ＳＴＲでリセットするとともに、信号ｂの立ち下がりにおいて、その直前での入力端Ｄのレベルを信号ｄとして出力するものである。
さて、ユーザによって、充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2が押下されると、１ショットのパルス信号ＳＴＲが、例えば、図９（ａ）に示されるように出力される。この信号ＳＴＲにより、ノアゲート１６０４の出力は“Ｌ”レベルとなるため、信号Ｕ１は“Ｈ”レベルとなる一方、タイマＢ１４２（図３参照）がカウント動作を実行するため、図９（ａ）に示されるように、信号ｂが一定期間だけ“Ｈ”レベルとなる。
【００４２】
ここで、図３におけるデコーダ１５５が電子時計２００からコマンドcom0〜com3を受信する場合、これらのコマンドは、信号ｅが“Ｌ”レベルの期間においてパルス的に出力される。
このような場合において、信号ｂおよび信号ｃが、ともに“Ｈ”レベルとなって、その論理積が“Ｈ”レベルとなると、ノアゲート１６０４の出力は“Ｈ”レベルとなるから、信号Ｕ１は“Ｌ”レベルに遷移し、以降、この状態が保持される。したがって、１ショットのパルス信号ＳＴＲが出力されてから一定時間経過して信号ｂが立ち下がった時点（正確にはその直前）において、Ｄフリップフロップ１６０６の出力端Ｑから出力される信号ｄは、“Ｌ”レベルのままとなる。
【００４３】
一方、デコーダ１５５が電子時計２００からコマンドcom0〜com3を受信しない場合、信号ｃは、図９（ｂ）に示されるように“Ｌ”レベルのままとなる。このため、信号Ｕ１は“Ｈ”レベルに保持されるので、信号ＳＴＲが出力されてから一定時間経過して信号ｂが立ち下がった時点において、Ｄフリップフロップ１６０６の出力端Ｑから出力される信号ｄは、“Ｈ”レベルに遷移する。
【００４４】
このように、コマンド検出器１６０は、パルス信号ＳＴＲの供給を受けてから３０分経過するまでの一定期間において、電子時計２００側から少なくともコマンドcom0〜com3のいずれかを受信すれば、期間経過後に信号ｄを“Ｈ”レベルに遷移させる一方、いずれのコマンドも受信しなければ、信号ｄを“Ｌ”レベルに保持するように構成されている。
【００４５】
１−２−２．電子時計の電気的構成
次に、電子時計２００の電気的構成について説明する。本実施形態では、電子時計２００は、二次電池２２０電池電圧および内部抵抗を検出して、一次側のインピーダンスａ〜ｃを指示するコマンドを送信するように構成されている。ここで、図１０は電子時計２２０の構成を示すブロック図である。また、図１１および図１２は、充電時およびデータ転送時におけるタイミングチャートであり、これら各図を適宜参照しながら電子時計２００の電気的構成について説明する。
【００４６】
まず、制御回路２３０は、計時機能を備える一種の中央処理制御装置であり、主に、次の処理を実行するものである。
第１に、通常では、入力部２０３（図１では図示省略）で設定されたモードに応じた表示（例えば、現在時刻表示など）を、表示部２０４に実行させる機能と、第２に、各信号com0〜com3で示される状態に対応するコマンドcom0〜com3を作成して送出する機能と、第３に、ステーション１００へ送信すべきディジタルデータを出力する機能と、第４に、二次電池２２０への充電期間に対応する充電シーケンス（“Ｈ”）またはステーション１００へのデータ転送を行う期間に対応する通信シーケンス（“Ｌ”）を示す信号ＴＲ（図１１（ａ）および図１２（ａ）参照）を後述するタイミング作成回路２６２に対して供給する機能と、を有する。
ここで、制御回路２３０は、コマンドcom0〜com3やディジタルデータなどをＷ１として送信回路２５０に供給する。なお、ステーション１００へ送信すべきディジタルデータとしては、図示しないセンサ等により計測された脈拍数や心拍数などの生体情報などが想定される。
【００４７】
送信回路２５０は、ステーション１００へ送信すべきディジタルデータやコマンドなどをシリアル化するとともに、シリアルデータが“Ｌ”レベルである期間において、一定周波数の信号をバーストしたスイッチング信号を出力するものである。送信回路２５０によるスイッチング信号は、抵抗２５１を介してトランジスタ２５２のベースに供給される。同トランジスタ２５２は、コレクタが二次電池２２０の正側端子に接続され、エミッタがコイル２１０の一方の端子Ｐに接続されている。
【００４８】
コイル２１０の一方の端子Ｐは、ダイオード２４５を介して二次電池２２０の正側端子に接続される。時計側コイル２１０の他方の端子は、二次電池２２０の負側端子に接続されている。このため、ステーション側コイル１１０（図３参照）にパルス信号が印加されて、外部磁界が発生すると、その外部磁界により時計側コイル２１０の一方の端子Ｐに信号が誘起される。そして、この誘起信号は、ダイオード２４５によって整流された後、二次電池２２０に充電される構成となっている。ここで、二次電池２２０の電圧Ｖｃｃが、電子時計２００における各部の電源として用いられる。
【００４９】
電池電圧検出回路２８１は、二次電池２２０における両端子間の電圧値Ｅvを検出してディジタル値で出力するものであり、充電期間検出回路２６１は、端子Ｐに外部磁界による信号が誘起されているか否かを検出するものである。
ここで、図１１（ｂ）に示されるように、端子Ｐにおいて一定間隔毎に信号が誘起されると、同図（ｃ）に示されるように“Ｈ”レベルとなる信号ＣＨＲを出力する。この信号ＣＨＲが“Ｈ”レベルとなる期間が図１１（ｄ）に示すように二次電池２２０への充電期間となる。なお、充電時（ＴＲ＝Ｈ）において信号ＣＨＲが“Ｌ”レベルとなる期間は、後に説明するように二次電池２２０の電圧Evcおよび電圧Evdの検出期間（図１１（ｈ））およびコマンド送信期間（図１１（ｉ））となる。
【００５０】
タイミング作成回路２６２は、上述の信号ＴＲおよび信号ＣＨＲに基づいて二次電池２２０における両端子間の電圧値Ｅvを検出するタイミングを指示する信号ｔａ、ｔｂ、ｔｃを発生する回路である。
図１１（ｅ）および図１２（ｂ）に示すように、信号ｔａは、信号ＣＨＲの立ち下がりおよび信号ＴＲの立ち下がりにおいて出力されるパルス信号であり、当該信号ｔａの立ち上がりにおいて電池電圧検出回路２８１により検出された電圧値Ｅvを電圧値Ｅvcとして一時的に記憶するレジスタ２８２に供給されている。
また、図１１（ｆ）および図１２（ｃ）に示すように、信号ｔｂは、信号ｔａの立ち上がりから所定時間後において出力されるパルス信号であり、当該信号ｔｂが“Ｌ”レベルの場合にコレクタ−エミッタ間がオンされるトランジスタ２５３のベースに供給されている。このトランジスタ２５３のコレクタは、抵抗２５４を介して二次電池２２０の正側端子に接続され、エミッタは接地されている。
【００５１】
ここで、図１１（ｇ）および図１２（ｄ）に示すように、信号ｔｃは、信号ｔｂが“Ｌ”レベルである期間において出力されるパルス信号であり、当該信号ｔｃの立ち上がりにおいて電池電圧検出回路２８１により検出された電圧値Ｅvを電圧値Ｅvdとして一時的に記憶するレジスタ２８３に供給されている。
すなわち、端子Ｐに外部磁界による信号が誘起されなくなって信号ＣＨＲが立ち下がると、これに伴い信号ｔａが立ち下がる。その後信号ｔａが立ち上がったときの二次電池２２０の電圧値Ｅvcがレジスタ２８２に記憶される。
信号ｔａの立ち上がり後所定時間後に信号ｔｂが立ち下がることによってトランジスタ２５３のコレクタ−エミッタ間がオンされて、二次電池２２０に抵抗２５４が接続されて二次電池２２０の端子電圧が降下するように構成されている。後に説明するように、本実施形態ではこの電圧降下分ΔＥｖに基づいて、二次電池２２０の内部抵抗に対応するコマンドを作成する。
この信号ｔｂが“Ｌ”レベルとなって二次電池２２０の端子電圧が降下しているときに、信号ｔｃの立ち上がりにおいて二次電池２２０の電圧値Ｅvdがレジスタ２８３に記憶される。その後信号ｔｂが立ち上がると、トランジスタ２５３のコレクタ−エミッタ間がオフされる。
【００５２】
本実施形態では、充電時（信号ＴＲ＝Ｈ）においては、端子Ｐに外部磁界による信号が誘起されなくなって信号ＣＨＲが立ち下がりから信号ｔｂが立ち上がりまでの期間を電圧値Ｅvcおよび電圧値Ｅvdの検出期間（図１１（ｈ））とし、再度端子Ｐに外部磁界による信号が誘起されて信号ＣＨＲが立ち上がるまでの期間をステーション１００に対してコマンドを送信する期間としている（図１１（ｉ））。一方、データ転送時（信号ＴＲ＝Ｌ）においては、信号ＴＲの立ち下がりから信号ｔｂの立ち上がりまでの期間を電圧値Ｅvcおよび電圧値Ｅvdの検出期間（図１２（e））とし、その後所定期間をコマンド送信期間（図１２（ｆ））とし、コマンド転送期間の経過後にデータ転送を行う（図１２（ｇ））。
【００５３】
ところで、レジスタ２８２に一時記憶された値は減算器２８４の入力端Ａおよびコマンド作成器２８５に供給され、レジスタ２８３に一時記憶された値は減算器２８４の入力端Ｂにそれぞれ供給されている。減算器２８４は、入力端Ａへの入力値から入力端Ｂへの入力値を減算するものであり、二次電池２２０の内部抵抗に起因する電圧降下分ΔＥvをコマンド作成器２８５出力するように構成されている。
コマンド作成器２８５は、制御回路２３０より供給されている信号ＴＲのレベルに応じて、二次電池２２０の端子電圧ＥvcおよびΔＥｖを信号com0〜com3のいずれかにデコードして制御回路２３０に出力するものであり、図１２にコマンド作成器２８５のデコード条件を示す。
【００５４】
まず、図１３（１）に示す表は、信号ＴＲが“Ｈ”レベルのとき、すなわち充電時におけるデコード条件を示している。充電時においては、二次電池２２０の端子電圧が３Ｖ以下の場合には信号com0を出力し、３〜３．５Ｖの場合には信号com1を出力し、３．５〜４Ｖの場合は信号com2を出力し、４Ｖを超える場合にはフル充電を示す信号com3を出力する。なお、後に説明するように、信号com0は大電力転送を要求するコマンドとして、信号com1は中電力転送を要求するコマンドとして、信号com2は小電力転送を要求するコマンドとして、信号com3は電力転送の停止を要求するコマンドとして、それぞれステーション１００に対して送信される。
一方、図１３（２）に示す表は、信号ＴＲが“Ｌ”レベルのとき、すなわちデータ転送時におけるデコード条件を示している。データ転送時においては、二次電池２２０の端子電圧が２．５Ｖ以上であって、ΔＥvが１５０ｍＶ以下の場合には信号com0を出力し、ΔＥvが１５０〜３００ｍＶの場合には信号com1を出力し、３００ｍＶ以上の場合には信号com2を出力する。なお、後に説明するように、信号com0はインピーダンスｃによる受信を要求するコマンドとして、信号com1はインピーダンスｂによる受信を要求するコマンドとして、信号com2はインピーダンスａによる受信を要求するコマンドとして、それぞれステーション１００に対して送信される。
【００５５】
ここで、ＥvcおよびΔＥｖとコマンドcom0〜com3との関係を説明するために、図１４に示す一般的な二次電池の充放電特性を参照する。図１４に示されるように、充電時における二次電池の端子電圧はほとんど一定である。一方、二次電池に１ｋΩを接続することによって一定割合で放電させた場合には、図１４に示されるように二次電池の端子電圧はほぼ直線的に減少している。このことから、二次電池の容量は、放電時における端子電圧と対応していることが判る。
ところで、一般的に二次電池は内部抵抗Ｒeを有しているため、図１５（１）に示すように二次電池に抵抗Ｒ（Ω）を接続せずに放電した場合には電圧Ｅvcが検出され、図１５（２）に示すように抵抗Ｒ（Ω）を並列接続して放電した場合には二次電池の内部抵抗Ｒe分下降した電圧Ｅvdが検出される。ここで、抵抗Ｒ（Ω）に入力される電流Ｉのときに、二次電池の内部抵抗Ｒeは、次式によって表すことができる。
Ｒｅ＝（Ｅvc−Ｅvd）／Ｉ          ……（５）
＝（Ｅvc−Ｅvd）×Ｒ／Ｅvd    ……（６）
【００５６】
図１０に示すように、二次電池２２０に接続される抵抗２５４は１ｋΩであるから、二次電池２２０の内部抵抗Ｒｅは、EvcおよびＥvdによって求めることができ、ΔＥv＝Ｅvc−Ｅvdが大きいほど内部抵抗が高いことがわかる。
Ｅvc＝２．５（Ｖ）、Ｅvd＝２．２（Ｖ）、すなわちΔＥv＝３００（ｍｖ）であったとすると、
Ｒｅ＝（２．５−２．２）×１（ｋΩ）／２．２＝１３６（Ω）となり、Ｅvc＝２．５（Ｖ）、Ｅvd＝２．３５（Ｖ）、すなわちΔＥv＝１５０（ｍｖ）であったとすると、
Ｒｅ＝（２．５−２．３５）×１（ｋΩ）／２．３５＝６３（Ω）となり、ΔＥv＝Ｅvc−Ｅvdが大きいほど内部抵抗が高いことがわかる。
【００５７】
そこで、本実施形態では、充電時には、二次電池２２０の容量に対応するコマンドをステーション１００に送信するために、コマンド作成器２８５において端子電圧Ｅvcをコマンドcom0〜com3にデコードしている。
一方、データ転送時には、二次電池２２０の内部抵抗に対応するコマンドをステーション１００に送信するために、コマンド作成器２８５において電圧降下分ΔＥvをコマンドcom0〜com2にデコードしている。なお、端子電圧Ｅvcが２．５Ｖ未満である場合は、データ転送を行うことができないのでコマンドは送信されない。
【００５８】
２．第１実施形態の動作
２−１．充電・データ転送動作
次に、図３および図１０のブロック図とともに、図１６および図１７のフローチャートを参照しながら上記構成を有する本実施形態の動作について説明する。なお、本実施形態においては、ボタン１０３1がオンされた場合にはステーション１００から電子時計２００への電力転送のみを行うが、転送開始ボタン１０３2がオンされた場合には、まず充電を行った後に電子時計２００からステーション１００へのデータ転送を行う。
【００５９】
まず、ユーザは、電子時計２００をステーション１００の凹部１０１に収容させる。これにより、ステーション側コイル１１０と時計側コイル２１０とは、図２に示されるように互いに対向するため、電磁的に結合した状態となる。
この後、ユーザによって充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2が押下されると、パルス信号ＳＴＲによって、タイマＡ１４１およびタイマＢ１４２がカウント動作を開始し（ステップＳ１０１）、電力転送のためのインピーダンス選択を行う（Ｓ１０２）。ここでは、図７に示すようにパルス信号ＳＴＲによってＤフリップフロップ１２２および１２３がリセットされて、インピーダンス選択器１２０においての出力信号sel0が“Ｈ”レベルとなるので、スイッチ１１１ｃがオンされる。
また、パルス信号ＳＴＲによって、充電・転送切換器１７０は、図４に示されるような充電信号を信号ｅとして出力する（ステップＳ１０３）。これにより、コイル１１０に磁界を発生させて電子時計２００に電力転送を行う。
【００６０】
次に、タイマＡ１４１がカウント動作を終了したか否かが、信号ａの反転信号によって判別される（ステップＳ１０４）。カウント動作が終了していれば（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、それは、充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2が押下されてから１０時間以上経過したことを意味する。このため、処理回路１３０は、例えば、図１８（ａ）に示されるような表示を表示部１０４に対して行わせる（ステップＳ１０５）。また、信号ａの反転信号により信号ＯＦＦが“Ｈ”レベルとなるので、充電・転送切換器１７０は、信号ｅを“Ｌ”レベルに保持する。このため電子時計２００の充電は終了することになる。
【００６１】
一方、タイマＡ１４１がカウント動作を終了していなければ（ステップＳ１０４；ＮＯ）、充電・転送切換器１７０は、さらに充電信号を信号ｅとして出力する。この結果、ステーション側コイル１１０は、信号ｅが“Ｈ”レベルの期間に、トランジスタ１５３によるスイッチングによって外部磁界を発生させる一方、信号ｅが“Ｌ”レベルの期間において、電子時計２００からのコマンドを受信すべく待機状態となる。
【００６２】
さて、この外部磁界が発生すると、電子時計２００側においては、端子Ｐに信号が誘起される。ここで、現時点において二次電池２２０の電池残量がなければ（ステップＳ２０１；ＮＯ）、各部が動作しないため、以降のステップＳ２０１〜Ｓ２０７が実行不可能となり、ステーション１００側へはコマンドが送出されない。
一方、現時点において電池残量があれば（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、放電時の電圧値Ｅvcがレジスタ２８２において一時的に記憶され（ステップＳ２０２）、抵抗２５４を接続した場合の放電時の電圧値Ｅvdがレジスタ２８３において一時的に記憶される（ステップＳ２０３）。そして、減算器２８４は、各レジスタに記憶された電圧値Ｅvcおよび電圧値Ｅvdをそれぞれ読み出すとともに、前者から後者を減算して、二次電池２２０の内部抵抗に起因する電圧下降分ΔＥvを出力する（ステップＳ２０４）。
【００６３】
次に、コマンド作成器２８５は、信号ＴＲのレベルに応じて電圧値Ｅvdおよび電圧下降分ΔＥvを変換したコマンドを作成し（ステップＳ２０５）、コマンドcom0〜com3のいずれかをステーション１００に送出する（ステップＳ２０６）。これにより、現時点における二次電池２２０の容量あるいは内部抵抗をステーション１００に通知することができる。なお、充電時においては、前述の信号ＴＲが“Ｈ”レベルであり、ここで実行されるステップＳ２０１〜Ｓ２０６においては、図１３（１）に示すコマンドcom0〜com3が送出される。
【００６４】
一方、待機状態となったステーション１００において、電子時計２００からコマンドcom1あるいはcom3のいずれかが受信されたか否かが判別される（図１７：ステップＳ１１１）。ここで、コマンドcom0〜com3のいずれも受信されない場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、タイマＢ１４２がカウント動作を終了したか否かが判別される（ステップＳ１１２）。具体的には、信号ｂが“Ｈ”レベルとなる３０分の期間において、信号ｃが“Ｈ”レベルとなったか否かがコマンド検出器１６０によりチェックされる。
タイマＢ１４２がカウント動作を終了しても、なんらコマンドcom0〜com3を受信しない場合とは、上述のように、電子時計２００がステーション１００に収容されていない場合であり、コマンド検出器１６０による信号ｄが“Ｈ”レベルとなる場合である。
したがって、処理回路１３０は、信号ｄが“Ｈ”レベルに遷移したことによって、例えば、図１８（ｂ）に示されるような警告表示を表示部１０４に対して行わせて（ステップＳ１１３）、ユーザにその旨を告知する。
【００６５】
また、信号ｄにより信号ＯＦＦが“Ｈ”レベルとなるので、充電・転送切換器１７０は信号ｅを“Ｌ”レベルに保持する。このため、電子時計２００が収容されていない場合の無用な充電動作は終了することになる。
一方、タイマＢ１４２がカウント動作を終了していなければ、引き続き、充電を実行すべく、処理手順がステップＳ１０４に戻って、再度タイマＡ１４１における時間経過が判別される。なお、この場合においては、ステップＳ１０３において開始した充電信号の送出は継続されている。
【００６６】
さて、待機状態となったステーション１００において、電子時計２００から何らかのコマンドが受信された場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、その受信コマンドがデコーダ１５５によりデコードされる（ステップＳ１１４）。
ここで、受信コマンドがcom0〜com2であれば、受信コマンドcom0〜com2に応じたインピーダンス選択が行われ（Ｓ１１５）、処理手順がステップＳ１０４に戻って、再度タイマＡ１４１における時間経過が判別される。この場合においても、ステップＳ１０３において開始した充電信号の送出は継続されている。
先に説明したように、コマンドcom0であればスイッチ１１１ｃがオンされることによりインピーダンスｃが選択されて大電力転送を行い、コマンドcom1であればスイッチ１１１ｂがオンされることによりインピーダンスｂが選択されて中電力転送を行い、コマンドcom2であればスイッチ１１１ａがオンされることによりインピーダンスａが選択されて小電力転送を行う。
【００６７】
一方、受信コマンドがcom3であれば、はじめに押下されたボタンが充電開始ボタン１０３1であったのか否かが判別される（ステップＳ１１６）。詳細には、信号com3により信号ＯＦＦの供給を受けた充電・転送切換器１７０が、以前に信号ＣＳの供給を受けたか否かを判別する。この判別結果が肯定的であれば（ステップＳ１１６；ＹＥＳ）、これ以上、二次電池２２０を充電する必要がないので、例えば、図１８（ｃ）に示されるような表示を表示部１０４に対して行わせて（ステップＳ１１７）、ユーザにその旨を告知する。そして、充電・転送切換器１７０は、信号ｅを“Ｌ”レベルに保持し、これにより、所望の容量以上の充電となる不要な充電動作は終了することになる。
【００６８】
受信コマンドがcom3であって、はじめに押下されたボタンが転送開始ボタン１０３であれば（ステップＳ１１６；ＮＯ）、以下に説明するようにデータ転送が実行される。
すなわち、信号com3により信号ＯＦＦが“Ｈ”レベルとなるので、充電・転送切換器１７０は信号ｅを“Ｌ”レベルに保持する。これにより、図４に示した充電信号の送出が停止され（ステップＳ１２１）、処理手順がステップＳ２０２〜Ｓ２０６と同様の処理によって電子時計から送出されたコマンドcom0〜com2に応じてインピーダンス選択を行う（Ｓ１２１）。なお、電子時計２００においては、前述の信号ＴＲは“Ｌ”レベル（データ転送時）に遷移しており、ここで実行されるステップＳ２０１〜Ｓ２０６においては、図１３（２）に示すコマンドcom0〜com2が送出される。コマンドを受信したステーション１００は、コマンドcom0であればスイッチ１１１ｃをオンすることによりインピーダンスｃを選択し、コマンドcom1であればスイッチ１１１ｂをオンすることによりインピーダンスｂを選択し、コマンドcom2であればスイッチ１１１ａをオンすることによりインピーダンスａを選択して受信データをデコードする。
【００６９】
コマンドcom0〜com2、に続いて送出されたディジタルデータは、受信回路１５４によって受信され、デコーダ１５５によってデコードされて、処理回路１３０に転送される（ステップＳ１２３）。この処理は、データ転送が終了するまで繰り返され（ステップＳ１２４）、転送が完了すると処理回路１３０は、例えば、図１８（ｄ）に示されるような表示を表示部１０４に対して行わせるとともに（ステップＳ１２５）、受信したディジタルデータに基づく表示を表示部１０４に行わせる。
この後、処理回路１３０は、図３では示されないラインによって、充電・転送切換器１７０に対して信号ｅの供給を停止させて、充電・データ転送を終了させる。
【００７０】
このような実施形態において、充電開始ボタン１０３1あるいは転送開始ボタン１０３2が押下されると、充電信号が信号ｅとしてステーション１００から送出されるので、電子時計２００の二次電池２２０が間欠的に充電される。ここで、電子時計２００は、放電時における二次電池２２０の電圧値Ｅvcから推定した電池容量に対応するコマンドcom0〜com2がステーション１００へ送出される結果、ステーション１００側は二次電池２２０の容量に応じてインピーダンスを可変制御できるので、電子時計２００の充電効率が向上することとなる。
また、推定した電池容量が所定の容量に達していれば、コマンドcom3がステーション１００へ送出される結果、信号ｅが“Ｌ”レベルに保持されるので、充電が終了することとなる。
したがって、本実施形態によれば、充電を間欠的に行うよって定期的に電池容量を推定し、この推定容量が所望の容量、例えば、フル充電状態に相当する容量に達したら充電が終了するので、不要な充電が行われる不都合が解消される。
【００７１】
２−２．データ転送動作の詳細
次に、電子時計２００からステーション１００に対してコマンドやディジタルデータを転送する場合の動作についてより詳しく説明する。
上述したように、充電時（信号ＴＲ＝Ｈ）において電子時計２００からステーション１００に対してコマンドを転送する場合は図１１（ｉ）に示す期間に行われ、充電時（信号ＴＲ＝Ｌ）において電子時計２００からステーション１００に対してコマンドを転送する場合は図１２（ｆ）に示す期間に行われる。
上述したように、ステーション１００（図３参照）においては、信号ｅが“Ｌ”レベルである期間は、ステーション側コイル１１０にはパルス信号が印加されず、ステーション側コイル１１０による磁界が発生しない。なお、上述したように、充電時であれば信号ｅは図４に示したようなパルス信号であり、データ転送時であれば信号ｅは“Ｌ”レベルに保持される。
一方、電子時計２００（図１０参照）の制御回路２３０は、ステーション１００へ送信すべきデータやコマンドcom0〜com3を示す信号Ｗ１を送信回路２５０に供給する。
【００７２】
上述したように、送信回路２５０は、ステーション１００への送信すべきデータが“Ｈ”レベルであれば、出力を“Ｈ”レベルとし、データが“Ｌ”レベルであれば一定周波数のパルス信号をバーストさせたものとするから、トランジスタ２５２は、送信すべきデータが“Ｈ”レベルである期間において、スイッチングすることとなる。
したがって、時計側コイル２１０には、ステーション１００への送信すべきデータが“Ｌ”レベルである期間において、パルス信号が印加されることとなり、これによって外部磁界が発生することとなる。
【００７３】
この外部磁界によって、ステーション側コイル１１０の端子Ｄに、当該パルス信号と同周期の信号が誘起されることとなる。ここで、信号が誘起されている期間では、上記構成の受信回路１５４によって信号Ｓ３が“Ｌ”レベルとなり、それ以外は、“Ｈ”レベルであるから、結局、ステーション１００側では、電子時計２００からのディジタルデータＷ１を復調した信号Ｓ３が得られることとなる。
そして、デコーダ１５５は、信号Ｓ３をデコードして、その結果が生体情報等のディジタルデータあれば、処理回路１３０に供給する一方、コマンドcom0〜com3であれば、それに対応した信号com0〜com3を出力する。
このようにして、ステーション１００は、電子時計２００からのコマンドやディジタルデータを得ることができる。
【００７４】
３．第１実施形態の効果
このように、ステーション１００側のインピーダンスを二次電池２２０の電池電圧に応じて制御するので、最適な消費電流を選択することができる。これにより、消費電力を低減させるとともに、吸蔵過程を円滑に進行させて充電効率を向上させることができる。また、電子時計の発熱を減少でき、発熱に伴う電子時計および二次電池の劣化を回避することができる。
電子機器２００側においては、二次電池２２０の電圧値を検出してコマンドを作成するだけでよいので、定電流・定電圧回路が必要なくなって構成を簡略化することができる。
【００７５】
ここで、図１９は、リミッタ電圧以降定電圧充電に切り換える従来技術と第１実施形態とを、（ａ）平均充電電流、（ｂ）消費電流、および（ｃ）温度において比較したものである。
図中実線で示すグラフが本実施形態における値を示しており、点線で示す値が従来技術における値を示している。また、図中時刻ｔ１およびｔ３は本実施形態においてインピーダンスを大きくしたポイントを示しており、時刻ｔ２は従来技術において定電圧充電に切り換えたポイントを示している。
図１９に示すように時刻ｔ１以降においては、本実施形態の平均充電電流および消費電流が従来技術と比較して低くなっており、電子時計の発熱も減少できていることがわかる。
【００７６】
また、ステーション１００側のインピーダンスを二次電池２２０の内部抵抗および電池電圧に応じて制御する構成は、データ転送においても以下のような効果がある。図６（２）は、（１）の場合と比較して、二次電池２２０の劣化などにより内部抵抗が高くなっている場合の波形を示している。
二次電池２２０の内部抵抗が高くなった場合を、図１５（２）に示す例で説明すると、上述のように
0003843641.tif 000006
となる。ここで、Ｅvcを固定すると、先に説明したように内部抵抗Ｒｅが高いほどＥvc−Ｅvdは小さくなるので、電流Ｉも小さくなることがわかる。
従って、二次電池２２０の内部抵抗が高くなった場合は、それに伴って電子時計２００側が発生する外部磁界によって誘起されるレベルによる変動幅が小さくなり、図６（２）に示すように、信号Ｓ２の電圧がしきい値Ｖｔｈを下回らない場合が生じてしまう。図６では、（１）に二次電池２２０の起電力が高い場合の波形を示しており、（２）に二次電池２２０の起電力が低い場合の波形を示している。
【００７７】
ところで、外部磁界によって誘起される電流Ｉと、コイル１１０および可変インピーダンス回路１１２の合成抵抗成分Ｚとの積である（Ｖ＝Ｚ×Ｉ）。二次電池２２０の内部抵抗が高い場合（２）は、電流Ｉの変動幅が小さくなって信号Ｓ２のレベルＶの変動幅が小さくなる結果、しきい値Ｖｔｈを下回らない場合が生じてしまう。
図６に示した例では、（１）の時刻ｔ１においては、信号Ｓ２のレベルＶがしきい値Ｖｔｈを下回っているが、（２）の時刻ｔ１においては、しきい値Ｖｔｈを下回っていない。従って、（２）の場合は、時刻ｔ１においては、インバータ回路１５４１の出力信号ＲＳＴはＬレベルのままとなり、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｑ１、および、Ｄフリップフロップ１５４２の出力Ｓ３は、それぞれ図７（２）の（ｄ）、（ｅ）に示されるようにＨレベルのままとなり、電子時計２００からのデータを正確に復調することができない。
【００７８】
しかしながら、外部磁界が発生している場合に端子Ｄに誘起される信号Ｓ２のレベルＶを大きくするには、コイル１１０および可変インピーダンス回路１１２の合成抵抗成分Ｚを大きくすればよく、上記実施形態においては、電子時計２００の二次電池２２０の内部抵抗が高い（コマンドcom2）場合には一次側のインピーダンスが大きくなるようにスイッチ１１１ａをオンにして、内部抵抗が低い場合（コマンドcom0）にはインピーダンスが小さくなるようスイッチ１１１ｃをオンにしているので、二次電池２２０の内部抵抗に対応するコマンドcom0〜com2に応じて最適なインピーダンスを選択でき、データ転送信の信頼性を向上させることができる。
【００７９】
Ｃ：第２実施形態
第２実施形態では、周波数を切り換えることによってインピーダンスを可変とする構成について説明する。なお、電子時計２００の構成は、第１実施形態と同様であるので、図示および説明を省略する。
【００８０】
図２０は、第２実施形態におけるステーション１００の電気的構成を示す図である。本実施形態においては、インピーダンス選択器１２０から出力されるsel0〜sel2は、発振回路１４０に供給される点で第１実施形態と異なっている。
発振回路１４０は、供給される信号sel0〜sel2に応じて出力するクロック信号ＣＬＫの周波数を選択する構成となっており、出力されたクロック信号ＣＬＫは、第１実施形態と同様にアンドゲート１５２の入力端に供給されている。
本実施形態では、このクロック信号ＣＬＫの周波数を電子時計２００から受信したコマンドcom0〜com2に基づいて制御することによって、ステーション１００側のインピーダンスを制御する構成となっている。
【００８１】
図２１は、発振回路１４０の構成を示す図である。図２１に示すように、発振回路１４０は、発振器１４１、Ｔフリップフロップ１４２、Ｔフリップフロップ１４３、アンドゲート１４４、アンドゲート１４５、アンドゲート１４６、およびオアゲート１４７を備えて構成されている。
発振器１４１によって発生したクロック信号ＣＬＫａ（１ＭＨｚ）は、Ｔフリップフロップ１４２の入力端Ｔおよびアンドゲート１４４の一方の入力端に供給される。アンドゲート１４４の他の入力端には信号sel2が供給されており、アンドゲート１４４は、クロック信号ＣＬＫａと信号sel2との論理積を出力する。
【００８２】
さて、Ｔフリップフロップ１４２の出力端Ｑからは、クロック信号ＣＬＫａの１／２の周波数のクロック信号ＣＬＫｂ（５００ＫＨｚ）が出力され、アンドゲート１４５の一方の入力端に供給されている。アンドゲート１４５の他の入力端には信号sel1が供給されており、アンドゲート１４５は、クロック信号ＣＬＫｂと信号sel1との論理積を出力する。
Ｔフリップフロップ１４２のもう一方の出力端Ｑ−から出力されたクロック信号ＣＬＫｂの反転信号は、次段のＴフリップフロップ１４３の入力端Ｔの入力端に供給される。そして、Ｔフリップフロップ１４３の出力端Ｑからはクロック信号ＣＬＫｂの１／２の周波数のクロック信号ＣＬＫｃ（２５０ＫＨｚ）が出力され、アンドゲート１４６の一方の入力端に供給される。アンドゲート１４６の他の入力端には信号sel0が供給されており、アンドゲート１４６は、クロック信号ＣＬＫｃと信号sel0との論理積を出力する。
なお、信号ＳＴＲは、Ｔフリップフロップ１４２および１４３のリセット信号として供給されている。
【００８３】
第１実施形態において説明したように、信号sel0〜sel2は、インピーダンス選択器１２０によって選択的に“Ｈ”レベルなるので、信号sel0が“Ｈ”レベルとなった場合は、アンドゲート１４６に供給されたクロック信号ＣＬＫｃがオアゲート１４７を介して発振回路１４０の出力クロック信号ＣＬＫとして出力される。
また、信号sel1が“Ｈ”となった場合は、アンドゲート１４５に供給されたクロック信号ＣＬＫｂがオアゲート１４７を介して発振回路１４０の出力クロック信号ＣＬＫとして出力され、信号sel2が“Ｈ”となった場合は、アンドゲート１４４に供給されたクロック信号ＣＬＫａがオアゲート１４７を介して発振回路１４０の出力クロック信号ＣＬＫとして出力される。
上述したように、クロック信号ＣＬＫａの周波数は、クロック信号ＣＬＫｂの２倍、クロック信号ＣＬＫｃの周波数の４倍であるので、発振回路１４０の出力クロック信号ＣＬＫは、インピーダンス選択器１２０の出力信号のうち信号sel0が“Ｈ”レベルである場合に最も低くなり、信号sel2が“Ｈ”レベルである場合に最も高くなる。
【００８４】
そして、図２０に示すように、クロック信号ＣＬＫは、トランジスタ１５３のゲートに接続されたアンドゲート１５２の入力端に供給されるので、コイル１１０に印可されるパルス電圧の周波数も、インピーダンス選択器１２０の出力信号のうち信号sel0が“Ｈ”レベルである場合に最も低くなり、信号sel2が“Ｈ”レベルである場合に最も高くなる。
上述したように、印可する電圧の周波数を高くすれば端子Ｃ−Ｄ間のインピーダンスが大きくなり、インピーダンス選択器１２０の出力信号レベルは、第１実施形態と同様にコマンドcom0〜com2に対応しているので、本実施形態においても、大電力充電を行う場合（com0）にはインピーダンスが最も小さくなり、小電力充電を行う場合（com2）にはインピーダンスが最も大きくなる。従って、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
Ｄ：変形例
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような各種の変形が可能である。
【００８６】
上記実施形態に示したステーション１００側のインピーダンスを変更する手段はあくまでも例であって、これに限らず、上記式（４）に示すように、一次側および二次側の抵抗あるいは自己インダクタンス、相互インダクタンス、角周波数のいずれかを可変制御できればどのような手段でもよい。また、インピーダンスを可変とする段階についても、上記実施形態のように３段階に限らず、さらに細分化してもよいし、２段階であっても構わない。
【００８７】
例えば、外付コイルを切り換えるようにしてもよいし、コイルの抵抗あるいはインダクタンスを変更するようにしてもよい。コイルの抵抗あるいはインダクタンスを変更する手段としては、コイルの巻数を切り換えるようにしてもよい。例えば、外周コイル１１０ｂのターン数を内周コイル１１０ａのターン数よりも少ない構成としたり、これとは逆に、内周コイル１１０ａのターン数を外周コイル１１０ｂのターン数よりも少なくして、インピーダンスを小さくする場合には、内周コイルを用いる一方、インピーダンスを大きくする場合には、外周コイル、あるいは、両者からなる直列コイルを用いる構成としても良い。あるいは、ターン数の異なる２つの独立したコイルを使い分けるような構成でも良い。すなわち、電子時計２００へ電力転送する場合には、ターン数の少ないコイル１１０を用いる一方、電子時計２００とデータ転送する場合には、ターン数の多いコイル１１０を用いる構成であっても良い。
また、２つの独立したコイルを使い分ける場合には、スイッチを用いることなく、電力転送についてはターン数の少ないコイルを、データ転送についてはターン数の多いコイルを、それぞれ固定的に用いる構成であっても良い。なお、コイルの有効な巻数とは、コイルの物理的な巻数のみならず、コイルの電気的な巻数をも言う。
【００８８】
ところで、実施形態において、ステーション１００側のインピーダンスを可変とする構成とし、電子時計２００側のコイルあるいはインピーダンスを固定とした理由は、電子時計２００のように小型軽量化が要求される電子機器では、インピーダンスを切り換える構成が実装上ほとんど不可能であるか、非常に困難であるためである。したがって、実装上の制限が緩い電子機器に適用する場合には、ステーション１００側でなく、電子時計２００側でインピーダンスを切り換える構成としても良い。
電子時計２００側でインピーダンスを切り換える構成では、二次電池２２０の容量が基準よりも低い場合は、コイル２１０を含む回路のインピーダンスを小さくすれば充電電流を大きくでき、基準よりも高い場合はインピーダンスを大きくすれば充電電流を小さくできるので、充電を効率的に行うことができる。一方、二次電池２２０の内部抵抗が基準よりも低い場合はインピーダンスを大きくしてステーション１００側にデータ転送を行い、二次電池２２０の内部抵抗が基準よりも高い場合はインピーダンスを小さくしてステーション１００側にデータ転送を行えば、コイル２１０への入力電流を安定させることができるのでデータ転送動作を安定させることができる。なお、ステーション１００が電池駆動を行っている場合であっても同様のことが言える。
【００８９】
実施形態にあっては、検出された電圧値ＥvcおよびＥvdから二次電池２２０の容量あるいは内部抵抗を推定する構成としたが、これに限らず、例えば充電電流を検出して、検出された充電電流から二次電池２２０の容量あるいは内部抵抗を推定するようにしても構わない。
充電電流から容量を推定する場合であれば、充電電流が基準値よりも高い場合は容量が多いと推定して一次側のインピーダンスを小さくし、充電電流が基準値よりも低い場合は容量が少ないと推定して一次側のインピーダンスを大きくすればよい。
【００９０】
ところで、実施形態にあっては、放電時において抵抗を負荷しない場合の電圧値Ｅvcと、しない場合の電圧値Ｅvdとをそれぞれ検出して、その差分により二次電池２２０の電圧下降分ΔＥvを求めたが、充電時における電圧値と、充電中断時における電圧値とをそれぞれ検出して、その差分により二次電池２２０の電圧上昇分ΔＥvを求めるようにしてもよい。あるいは、放電時の電圧値と、充電時への電圧値とをそれぞれ検出して、その差分により電圧上昇分ΔＥvを求める構成でも良い。このような場合にあっては、１つの電池電圧検出回路２８１により検出された電圧値を一時記憶するタイミングの相違によって、充電時における電圧値Ｅvcと、充電中断時における電圧値Ｅvdとをそれぞれ検出する構成としたが、別個の電池電圧検出回路によって、充電時における電圧値Ｅvcと、充電中断時における電圧値Ｅvdとをそれぞれ検出する構成としてもよい。すなわち、本願にいう第１および第２の電圧検出手段とは、同一のものからなる場合と、別個独立のものからなる場合との双方をいう。ただし、実施形態のように、１つの電池電圧検出回路２８１により検出する構成の方が、異なる検出回路による検出誤差が発生しない点で有利である。
【００９１】
上記実施形態においては、充電時においては、二次電池２２０の容量に対応する情報である端子電圧Ｅvcに基づいてコマンドcom0〜com3を生成しているが、端子電圧Ｅvcおよび、ΔＥvから推定する内部抵抗に基づいてコマンドcom0〜com3を生成するようにしてもよい。この場合は、端子電圧Ｅvcが低く、充電が進行していない状態においては、最も小さいインピーダンスｃを選択して大電力転送を行う。そして、二次電池２２０の充電が進行してフル充電に近づいた場合は、内部抵抗（ΔＥv）に応じてインピーダンスを選択するようにする。
充電時においては、内部抵抗と充電電流との積が二次電池２２０の電圧上昇分となるので、電子時計２００側に誘起される充電電流が同じ場合には、二次電池２２０の内部抵抗が大きい程、電力転送のロスが大きくなってしまうからである。
そこで、二次電池２２０の端子電圧Ｅvcが３．５（Ｖ）未満である場合は、コマンドcom0を生成して大電力転送を要求し、端子電圧Ｅvcが４（Ｖ）以上で充電を終了する。そして、端子電圧Ｅvcが３．５（Ｖ）以上４（Ｖ）未満である場合には、ΔＥvが１５０（ｍＶ）未満である場合にはコマンドcom1を生成し、ΔＥvが１５０（ｍＶ）以上３００（ｍＶ）未満である場合にはコマンドcom2を生成し、ΔＥvが３００（ｍＶ）である場合にはコマンドcom3を生成する。このように、ΔＥvが大きく二次電池２２０の内部抵抗が高いほど、ステーション１００のインピーダンスを大きくして、電子時計２００側に誘起される充電電流を小さくすれば、内部抵抗と充電電流との積も小さくなるので電力転送のロスを防止することができる。また、
【００９２】
データ転送時において、上記実施形態では、端子電圧Ｅvcが２．５（Ｖ）以上であれば端子電圧Ｅvcが十分に高い場合であっても内部抵抗（ΔＥv）に基づいてインピーダンス制御するものとしているが、端子電圧Ｅvcが十分に高い場合には、図６（２）に示すしきい値Ｖｔｈを十分に下回るので、内部抵抗に基づいて細かくインピーダンスを制御する必要はない。
そこで、端子電圧Ｅvcが３（Ｖ）以上であった場合には、内部抵抗に関わらずcom0を生成して、ステーション１００では最も小さいインピーダンスｃを選択させるようにする。一方、端子電圧Ｅvcが２．５（Ｖ）以上３（Ｖ）未満であった場合には、ΔＥvが１５０（ｍＶ）未満である場合にはコマンドcom1を生成し、ΔＥvが１５０（ｍＶ）以上３００（ｍＶ）未満である場合にはコマンドcom2を生成し、ΔＥvが３００（ｍＶ）である場合にはコマンドcom3を生成する。このように、ΔＥvが大きく二次電池２２０の内部抵抗が高いほど、ステーション１００のインピーダンスを大きくすれば、信号Ｓ２のレベルＶの変動幅が大きくなるので、データ通信の信頼性を向上することができる。
このように、充電時においても、データ転送時においても、二次電池２２０の端子電圧Ｅvcおよび内部抵抗の双方あるいはいずれか一方に基づいて、最適なインピーダンスを選択することができる。
なお、上述した値（図１３等）はあくまでも例であって、二次電池２２０の電圧から電池容量あるいは内部抵抗を推定する基準は使用する電池に応じて適宜設定可能なものである。
【００９３】
上記実施形態では、電子時計２００側で二次電池２２０の容量や内部抵抗を推定する構成としたが、電圧値ＥvやＥvcそのものをステーション１００に転送し、これらの値に応じて、二次電池２２０の容量をステーション１００側で推定して、充電やデータ転送を制御する構成としても良い。すなわち、二次電池２２０の電圧、内部抵抗、充電電流などと選択されるインピーダンスとの対応を示すテーブルや関数などは、電子時計２００に記憶されていてもよいし、ステーション１００に記憶されていてもよい。また、このようなテーブル等の出力である二次電池２２０の電圧、内部抵抗、充電電流などに対応する情報は、上記実施形態のようにコマンドに限定されるものではなく、インピーダンスを制御する手段が認識できればどのような形式の情報であってもよい。
【００９４】
上記実施形態においては、まず充電をおこなった後に電子時計２００からステーション１００へのデータ転送を行う場合を例として動作説明を行ったが、データ転送のみを行う場合は、信号ｅは“Ｌ”レベルのままとして、図１７中のステップＳ１２２から開始すればよい。また、データ転送時においても所定の時間毎に二次電池２２０の内部抵抗を検出してコマンドを定期的に送信するようにしてもよい。
【００９５】
また、実施形態におけるデータ転送は、電子時計２００からステーション１００への一方向のみであったが、ステーション１００から電子時計２００への方向であっても良いのはもちろんである。電子時計２００へデータ転送する場合、ステーション１００では、転送すべきデータに応じて変調する一方、電子時計２００では、その変調方式に合わせて復調する構成とすれば良い。この際、変調・復調は、公知の技術を適用すれば良い。
【００９６】
くわえて、実施形態では、充電機器としてステーション１００を、被充電機器として電子時計２００を例にとって説明したが、本願では、電力転送を行うすべての電子機器に適用可能である。例えば、電動歯ブラシや、電動ひげ剃り、コードレス電話、携帯電話、パーソナルハンディフォン、モバイルパソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人向情報端末）などの二次電池を備える被充電機器と、その充電機器とに適用可能である。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、二次電池の状態に応じた充電および信号転送制御を簡易な構成で行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態にかかるステーションおよび電子時計の構成を示す平面図である。
【図２】  同ステーションおよび同電子時計の構成を示す断面図である。
【図３】  同ステーションの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】  同ステーションにおける信号ｅの波形を示す図である。
【図５】  同ステーションの受信回路の一例を示す回路図である。
【図６】  （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ同受信回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】  インピーダンス選択器の一例を示す回路図である。
【図８】  同ステーションにおけるコマンド検出器の構成を示すブロック図である。
【図９】  （ａ）および（ｂ）は、同コマンド検出器の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】  同電子時計の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】  （ａ）〜（ｉ）は、それぞれ同電子時計における充電時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】  （ａ）〜（ｇ）は、それぞれ同電子時計におけるデータ転送時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】  コマンド作成器におけるデコード内容を示す図である。
【図１４】  一般的な二次電池の充放電特性を示す図である。
【図１５】  二次電池の内部抵抗による電圧降下を説明するための図である。
【図１６】  同ステーションおよび同電子時計の間における充電・データ転送の動作を示すフローチャートである。
【図１７】  同ステーションおよび同電子時計の間における充電・データ転送の動作を示すフローチャートである。
【図１８】  （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ同ステーションにおける表示部の表示の一例を示す図である。
【図１９】  本発明の効果を説明する図である。
【図２０】  本発明の第２実施形態にかかるステーションの構成を示すブロック図である。
【図２１】  発振回路の一例を示す回路図である。
【図２２】  本発明の論理的前提を説明する図である。
【符号の説明】
１００……ステーション、
１１０……ステーション側コイル、
１３０……処理回路、
１７０……充電・転送切換器、
２００……電子時計、
２１０……時計側コイル、
２２０……二次電池、
２３０……制御回路、
２４５……ダイオード、
２５０……送信回路、
１５４……受信回路、
２８１……電池電圧検出回路
【図１】
0003843641.tif 000007
【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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