(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手方機器との間で物理エネルギーの授受を行って電力転送およびデータ転送する電子機器であって、
電力転送およびデータ転送のそれぞれに応じた形式のパケットを生成するパケット生成部と、
前記パケット生成部によって生成されたパケットを物理エネルギーに重畳する重畳部と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
電力転送およびデータ転送のいずれか一方を選択的に指示する指示部を具備し、
前記パケット生成部は、前記指示部で指示された転送に応じた形式のパケットを生成することを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項２に記載の電子機器において、
前記指示部は相手方機器から電力転送要求が送られてきた場合に電力転送を指示することを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１に記載の電子機器において、
前記パケット生成部は、誤り検出符号を格納する領域を備えたパケットに対して、データ転送の形式のパケットの生成時には適切な誤り検出符号を格納してデータ転送の形式のパケットを生成し、電力転送の形式のパケットの生成時には不適切な誤り検出符号を格納して電力転送の形式のパケットを生成することを特徴とする電子機器。
【請求項５】
相手方機器との間で物理エネルギーの授受を行って電力転送およびデータ転送する電子機器であって、
相手方機器から発生された物理エネルギーに重畳されているパケットを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出されたパケットの形式を判別するパケット判別部と、
前記パケット判別部の判別結果に基づいて電力受信およびデータ受信の何れか一方を行う制御部と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
相手方機器から発生された物理エネルギーを電気エネルギーに変換する変換部と、
二次電池とを具備し、
前記制御部は、前記パケット判別部によって判別されたパケットの形式が電力転送の形式であった場合に、電気エネルギーにより前記二次電池の充電を行う充電制御部を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項５に記載の電子機器において、
データを記憶する記憶部と、
前記パケット判別部によって判別されたパケットの形式がデータ転送の形式であった場合に、このパケット中のデータを前記記憶部に記憶させる記憶制御部と  を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項６に記載の電子機器において、
前記パケットを受信する度に前記二次電池の電圧を検出する電圧検出部と、
前記二次電池の電圧が所定値以下の場合に前記第１の機器に対して電力転送要求を送出する電力転送要求送出部と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項５に記載の電子機器において、
前記パケット判別部は、前記抽出部により抽出されたパケットに対して誤り検出を行い、その結果に基づいてこのパケットの形式を判別することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
第１の機器と第２の機器とを具備し、前記第１の機器と前記第２の機器との間で物理エネルギーの授受を行って電力転送およびデータ転送する電子機器であって、
前記第１の機器は、電力転送およびデータ転送のそれぞれに応じた形式のパケットを生成するパケット生成部と前記パケット生成部により生成されたパケットを物理エネルギーに重畳する重畳部とを具備し、
前記第２の機器は、物理エネルギーに重畳されたパケットを抽出する抽出部と前記抽出部により抽出されたパケットの形式を判別するパケット判別部と前記パケット判別部の判別結果に基づいて電力受信およびデータ受信の何れか一方を行う制御部とを具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子機器において、
前記第１の機器は、電力転送およびデータ転送のいずれか一方を選択的に指示する指示部を有し、
前記パケット生成部は、前記指示部で指示された転送に応じた形式のパケットを生成することを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１０に記載の電子機器において、
前記第２の機器は、
物理エネルギーを電気エネルギーに変換する変換部と、
二次電池とを具備し、
前記制御部は、前記パケット判別部によって判別されたパケットの形式が電力転送の形式であった場合に、電気エネルギーにより前記二次電池の充電を行う充電制御部を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電子機器において、
前記第２の機器は、
前記パケットを受信する度に前記二次電池の電圧を検出する電圧検出部と、
前記二次電池の電圧が所定値以下の場合に前記第１の機器に対して電力転送要求を送出する電力転送要求送出部とを具備し、
前記第１の機器の前記指示部は、前記電力転送要求が送られてきた場合に電力転送を指示することを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
請求項１０に記載の電子機器において、
前記第２の機器は、
データを記憶する記憶部と、
前記パケット判別部によって判別されたパケットの形式がデータ転送の形式であった場合に、このパケット中のデータを前記記憶部に記憶させる記憶制御部と  を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１０に記載の電子機器において、
前記パケット生成部は、誤り検出符号を格納する領域を備えたパケットに対して、データ転送の形式のパケットの生成時には適切な誤り検出符号を格納してデータ転送の形式のパケットを生成し、電力転送の形式のパケットの生成時には不適切な誤り検出符号を格納して電力転送の形式のパケットを生成し、
前記パケット判別部は、前記抽出部により抽出されたパケットに対して誤り検出を行い、その結果に基づいてこのパケットの形式を判別することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技 術 分 野
本発明は、機器間で物理エネルギーの授受を行って機器間での電力転送およびデータ転送を実現する電子機器に関する。
【０００２】
技 術 背 景
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、当該形態電子機器と当該ステーションとの間のデータ転送などを可能とする装置が提案されている。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、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結合を利用して、充電やデータ転送などを非接触で行う構成が望ましい。
【０００３】
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、両コイルの電磁的結合により、ステーションから携帯電子機器へ、及び／又は、携帯電子機器からステーションへと、データを非接触で転送することも可能となる。
【０００４】
ところで、携帯電子機器に内蔵された二次電池の充電およびステーションと携帯電子機器との間のデータ転送の何れもが同一の原理、つまりコイルに高周波信号を印加することによって行われる。従って、ステーションと携帯電子機器との間でデータ転送が行われている間にユーザが充電を行おうとすると、携帯電子機器は異常データが送信されてきたと判断してユーザの意図に反した誤動作をしてしまう虞があった。また、充電とデータ転送は同一の原理によって行われるため、充電中にデータ転送を行うことはできなかった。
【０００５】
このため、従来の電子機器は充電モードと通信モードとを区別し、一定の時間内では充電およびデータ転送の何れか一方の動作のみ可能とし、誤動作を防止する管理を行っていた。このように充電モードと通信モードとを排他的に切り換えるようにした場合、データ転送に長時間を要して携帯電子機器が有する二次電池の電圧が降下しても、一連の通信の完了を待って通信モードから充電モードへ遷移させる必要があり、二次電池を即座に充電することができない。よって、二次電池の電圧降下に起因する通信品質の低下が起こるという問題があった。また、通信モードにおいて、送信されてきたデータを整流して二次電池の充電に充てることも提案されているが、この提案では、通信が長時間にわたると二次電池が過充電されてしまうという問題があった。
【０００６】
発明の開示
本発明は、互いに分離した機器間において、誤動作を招くことなく、ユーザの所望のときに充電およびデータ転送を行えるようにしてユーザの利便性を向上させることができる電子機器を提供する。
【０００７】
本発明の第１の形態においては、電子機器は、相手方機器との間で物理エネルギーの授受を行って電力転送およびデータ転送する電子機器であって、電力転送およびデータ転送のそれぞれに応じた形式のパケットを生成するパケット生成部と、パケット生成部によって生成されたパケットを物理エネルギーに重畳する重畳部とを有する。
【０００８】
本発明の第２の形態においては、電子機器は、相手方機器との間で物理エネルギーの授受を行って電力転送およびデータ転送する電子機器であって、相手方機器から発生された物理エネルギーに重畳されているパケットを抽出する抽出部と、抽出部が抽出したパケットの形式を判別するパケット判別部と、パケット判別部の判別結果に基づいて電力受信およびデータ受信の何れか一方を行う制御部とを有する。
【０００９】
本発明の第３の形態においては、電子機器は、第１の機器と第２の機器とを有し、第１の機器と第２の機器との間で物理エネルギーの授受を行って電力転送およびデータ転送する電子機器であって、第１の機器は、電力転送およびデータ転送のそれぞれに応じた形式のパケットを生成するパケット生成部とパケット生成部により生成されたパケットを物理エネルギーに重畳する重畳部とを有し、第２の機器は、物理エネルギーに重畳されたパケットを抽出する抽出部と抽出部が抽出したパケットの形式を判別するパケット判別部とパケット判別部の判別結果に基づいて電力受信およびデータ受信の何れか一方を行う制御部とを有する。
【００１０】
第１の形態（第３の形態）において、電子機器（第１の機器）に電力転送およびデータ転送のいずれか一方を選択的に指示する指示部を設け、パケット生成部が、指示部で指示された転送に応じた形式のパケットを生成するようにしてもよい。さらに加えて、相手方機器から電力転送要求が送られてきた場合に電力転送を指示部が指示するようにしてもよい。
【００１１】
第１の形態（第３の形態）において、パケット生成部が、誤り検出符号を格納する領域を備えたパケットに対して、データ転送の形式のパケットの生成時には適切な誤り検出符号を格納してデータ転送の形式のパケットを生成し、電力転送の形式のパケットの生成時には不適切な誤り検出符号を格納して電力転送の形式のパケットを生成するようにしてもよい。
【００１２】
第２の形態（第３の形態）において、電子機器（第２の機器）に、相手方機器から発生された物理エネルギーを電気エネルギーに変換する変換部と、二次電池とをさらに設けるとともに、制御部に、パケット判別部によって判別されたパケットの形式が電力転送の形式であった場合に電気エネルギーにより二次電池の充電を行う充電制御部を設けるようにしてもよい。さらに加えて、電子機器（第２の機器）に、パケットを受信する度に二次電池の電圧を検出する電圧検出部と、二次電池の電圧が所定値以下の場合に相手方機器（第１の機器）に対して電力転送要求を送出する電力転送要求送出部とを設けてもよい。
【００１３】
第２の形態（第３の形態）において、電子機器（第２の機器）に、データを記憶する記憶部と、パケット判別部によって判別されたパケットの形式がデータ転送の形式であった場合にパケット中のデータを記憶部に記憶させる記憶制御部とを設けるようにしてもよい。
【００１４】
第２の形態（第３の形態）において、パケット判別部が、抽出部により抽出されたパケットに対して誤り検出を行い、その結果に基づいてこのパケットの形式を判別するようにしてもよい。
【００１５】
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照し本発明の好適な実施形態による電子機器について図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号が付されている。また、本実施形態にあっては、電子機器の例としてステーション及び電子時計を挙げているが、本発明は本実施形態の具体的な構成に限定されるものではない。
【００１６】
＜機械的構成＞
図１は、本実施形態に係るステーション（第１の機器）１００および電子時計（第２の機器）２００の構成を示す平面図である。この図に示すように、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に応じた形状を有し、これらよりも若干大きめに形成されている。このため、ステーション１００は本体２０１を位置決めされた状態で収容することができる。
【００１７】
また、ステーション１００には、ユーザが充電の開始指示やデータ転送の開始指示を入力するための入力部１０３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、本実施形態に係る電子時計２００は、通常の使用状態ではユーザの腕に装着され、表示部２０４において日付や時刻等を表示する機能を有する。
【００１８】
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。
【００１９】
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、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、入力部１０３、表示部１０４、一次電源（図示省略）などが接続された回路基板１２１が設けられている。
【００２０】
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、ステーション側のコイル１１０と時計側コイル２１０とは、カバーガラス１１１及び２１１により物理的には非接触であるが、コイル巻回面が平行なので電磁的には結合した状態となる。
【００２１】
また、ステーション側のコイル１１０および時計側コイル２１０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、磁性体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よい。もちろん、コイルに与える信号の周波数が十分に高いのであれば、空心型で十分である。
【００２２】
＜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。
図３は、ステーション１００および電子時計２００の電気的構成を示す回路図である。この図において、発振回路１４０は、各部の動作を同期させるためのクロック信号ＣＬＫを出力する。入力部１０３は、ユーザに操作され、ユーザの操作（指示）に応じた入力信号を出力する。制御部１４２は発振回路１４０から出力されるクロック信号ＣＬＫに同期して動作し、入力部１０３からの入力信号に基づいてステーション１００の各部を制御する。また、表示部１０４は制御部１４２から出力される制御信号に基づきユーザに対して各種情報を表示する。なお、入力部１０３及び制御部１４２は指示部を構成している。
【００２３】
パケット生成回路（パケット生成部）１４４は、制御部１４２から出力される制御信号に基づいて所定形式のパケットを生成する回路であり、生成したパケットを表す信号を出力する。なお、パケット形式の詳細については後述する。送信回路１４６は、パケット生成回路１４４から出力される信号が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。送信回路１４６の出力端子はトランジスタ１４８のゲートに接続されている。
【００２４】
トランジスタ１４８のドレインはコイル１１０の一端に接続され、ソースは接地されている。また、コイル１１０の他端は電源電圧Ｖｃｃにプルアップされている。したがって、トランジスタ１４８は、送信回路１４６から出力されるスイッチング信号の出力レベルに応じてスイッチングされる。すなわち、送信回路１４６、トランジスタ１４８、及びコイル１１０は重畳部を構成しており、パケット生成回路１４４から出力される信号を電磁エネルギーに重畳する。
【００２５】
次に、電子時計２００側について説明する。時計側コイル２１０の一方の端子は、ダイオード（変換部）２４０及び充電制御回路２４２を介して二次電池２２０の正側端子に接続され、他方の端子は、充電制御回路２４２を介して二次電池２２０の負側端子に接続されている。充電制御回路２４２は、後述するパケット判別回路２４８から出力される制御信号ＣＮＴがＨレベル（高レベル）の場合にダイオード２４０のカソードと二次電池２２０の正側端子とを導通させ、Ｌレベル（低レベル）の場合に絶縁させる。
【００２６】
また、ダイオード２４０のアノードと時計側コイル２１０の接続点には復調回路（抽出部）２４４の入力端子が接続されている。復調回路２４４はステーション側のコイル１１０から時計側コイル２１０へ送信された信号に対して復調及び波形整形を行い、出力端子から復調信号Ｓinを出力する。この復調信号Ｓinはシリアルデータ転送において用いられる信号形式のシリアル信号である。
【００２７】
ここで、電子時計２００の復調回路２４４の構成について図４を参照して説明する。図４は、電子時計２００の復調回路２４４の構成を示すブロック図である。なお、図示の構成はあくまでも一例であって、本来的には、ステーション１００の送信回路１４６における変調方式に応じて異なる。
【００２８】
まず、時計側コイル２１０の一方の端子に誘起された信号Ｓ１は、図４に示すように、インバータ回路２４４１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２４４２及び２４４３のリセット信号ＲＳＴとして供給される。また、後述するクロック信号ＣＬと同期するクロック信号ＣＬ１がＤフリップフロップ２４４２及び２４４３のクロック端子ＣＬに入力される。ここで、Ｄフリップフロップ２４４２の入力端子Ｄは、電源電圧Ｖｃｃに接続される一方、その出力端子Ｑは、次段のＤフリップフロップ２４４３の入力端子Ｄに接続されている。そして、復調回路２４４は、Ｄフリップフロップ２４４３の出力端子Ｑからの出力が復調信号Ｓinとなるように構成されている。
【００２９】
次に、上記構成の復調回路２４４における各部の波形について説明する。
図５は、復調回路２４４の動作を説明するためのタイミングチャートである。
今、トランジスタ１４８が送信回路１４６によってスイッチングされ、時計側コイル２１０に図５に示す信号Ｓ１が誘起されたとする。
【００３０】
このような信号Ｓ１に対して、インバータ回路２４４１から出力される信号ＲＳＴは、図５に示されるように、信号Ｓ１の電圧がしきい値Ｖｔｈを下回ったときにＨレベルとなる矩形波となる。Ｄフリップフロップ２４４２及び２４４３は信号ＲＳＴがＨレベルの場合にリセットされる。Ｄフリップフロップ２４４２、２４４３は、クロック信号ＣＬ１の立ち上がりにおいて、その直前での入力端子Ｄのレベルを出力するから、Ｄフリップフロップ２４４２の出力Ｑ１、および、Ｄフリップフロップ２４４３から出力される復調信号Ｓinは、それぞれ図５に示されるようになる。すなわち、復調回路２４４から出力される復調信号Ｓinのレベルは、ステーション１００のコイル１１０によって外部磁界が発生する期間にはＬレベルとなる。
【００３１】
ここで、「ステーション１００のコイル１１０によって外部磁界が発生する期間」とは、送信回路１４６に入力されるパケットを構成するビットがＬレベルとなる期間である。
図３において、シリアル・パラレル変換回路２４７はシリアル信号たる復調信号Ｓinをパラレルデータ転送において用いられる信号形式のパラレル信号に変換する回路であり、復調回路２４４の後段に設けられている。タイミング制御回路２５０はシリアル・パラレル変換回路２４７の動作タイミングを規定するクロック信号ＣＬを生成するとともに、復調信号Ｓinを入力し、この復調信号Ｓinに基づいて受信した通信データをメモリ２５４に書き込むタイミングを規定する書き込み制御信号ＷＲ０を生成する。
【００３２】
書き込み制御信号ＷＲ０は、シリアル・パラレル変換回路２４７が出力するパラレル信号をメモリ２５４に書き込み許可するか否かを制御する信号であり、主に、シリアル・パラレル変換回路２４７での変換処理中に、適切な通信データ以外のデータがメモリ２５４に書き込まれるのを防止する。
【００３３】
ここで、ステーション１００と電子時計２００との間で授受されるパケットについて説明する。なお、通信が正常に行われた場合にはパケット生成回路１４４で生成されたパケットと復調回路２４４から出力された復調信号Ｓinで表されるパケットは同一となる。
【００３４】
図６は、復調信号Ｓin、クロック信号ＣＬ、及び書き込み制御信号ＷＲ０の一例を示すタイミングチャートである。図６に示されたように、復調信号Ｓinで表されるパケットは、スタートビットＳＴＢ、８ビットのデータ部、パリティービットＰＢ、及びストップビットＳＰＢからなる。スタートビットはパケットの始まりを識別するためのビットであり、データ部は通信データによって各ビットのレベル（値）が変化するビット群である。また、パリティービットＰＢはパリティーチェックによる誤り検出のためのビットであり、本実施形態では奇数パリティービットである。つまり、パリティービットＰＢのレベルは、データ部におけるＨレベルのビット数が偶数個である場合にはＨレベル、奇数個であればＬレベルとなり、データ部およびパリティービットＰＢにおけるＨレベルのビット数が奇数個になるように設定される。ストップビットＳＰＢはパケットの終わりを識別するためのビットである。
【００３５】
本実施形態においてパケット生成回路１４４は、二次電池２２０の充電を行う場合にはスタートビットＳＴＢ、８ビットのデータ部、パリティービットＰＢ、及びストップビットＳＰＢの全てのビットがＬレベルのパケットを生成する（以下、充電を行う際にステーション１００から送信されるパケットを「充電パケット」と称する）。すなわち、充電パケットにおいてパリティービットＰＢは奇数パリティービットとして機能していない。
【００３６】
通常のデータ転送の場合にステーション１００から送信されるパケット（以下、「データパケット」と称する）において、スタートビットＳＴＢはＬレベルであり、ストップビットＳＰＢはＨレベルである。また、データ部の８ビットは通信データに応じた値をとり、パリティービットＰＢはデータ部の内容に応じた値をとる。
【００３７】
次に、シリアル・パラレル変換回路２４７の内部構成について説明する。
図７は、シリアル・パラレル変換回路２４７の内部構成を示すブロック図である。図７に示されたように、シリアル・パラレル変換回路２４７は、フリップフロップ２４７０〜２４７９を縦列接続した１０段のシフトレジスタである。各フリップフロップ２４７０〜２４７９にはクロック信号ＣＬが入力されており、クロック信号ＣＬが入力される毎に、各段の保持内容は後段のフリップフロップへシフトする。図７に示した例では、シリアル・パラレル変換回路２４７にクロック信号ＣＬが１０周期分だけ入力されると、図６に示したパケットのデータ部の各ビットを表す２値信号Ｑ1〜Ｑ7、パリティービットＰＢを表す２値信号ＰＢ、及びストップビットＳＰＢを表す２値信号ＳＰＢが得られる。なお、本実施形態においては、ビットに対応する２値信号には当該ビットに付された符号と同一の符号が付されている。
【００３８】
次に、パケット判別回路２４８について説明する。パケット判別回路２４８は、シリアル・パラレル変換回路２４７から出力されたパラレル信号（信号Ｑ1〜Ｑ7およびＰＢ）、タイミング制御回路２５０から出力されるクロック信号ＣＬ、及び書き込み制御信号ＷＲ０を入力し、これらの信号に基づいて、ステーション１００から送信されてきたパケットが充電パケットであるか又はデータパケットであるかを判別する。
【００３９】
パケット判別回路２４８は以下の条件（１）〜（３）全てが満たされた場合に、送信されてきたパケットが充電パケットであると判断する。
（１）パリティーエラーが発生している。
（２）ストップビットＳＰＢがＬレベルである。
（３）データ部の信号Ｑ1〜Ｑ7が全てＬレベルである。
【００４０】
図８は、パケット判別回路２４８の内部構成を示すブロック図である。
この図において、パリティー検出回路２４８１は、パケット判別回路２４８に入力されたパラレル信号を構成する信号（信号Ｑ1〜Ｑ7およびＰＢ）においてＨレベルの信号が奇数個である場合にのみＨレベルとなるパリティー検出信号ＯＤＤを出力する。
【００４１】
図９は、パリティー検出回路２４８１の内部構成を示すブロック図である。図９に示したように、パリティー検出回路２４８１は入力される３つの信号の内、Ｈレベルの信号が１つまたは３つである場合にＨレベルの信号を出力するパリティー検出部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄからなる。パリティー検出部２４ａにはデータ部の信号Ｑ0〜Ｑ2が入力され、パリティー検出部２４ｂにはデータ部の信号Ｑ3〜Ｑ5が入力され、パリティー検出部２４ｃにはデータ部の信号Ｑ6，Ｑ7及びパリティービットＰＢが入力される。また、パリティー検出部２４ｄはパリティー検出部２４ａ〜２４ｃの出力を入力し、パリティー検出信号ＯＤＤを出力する。
【００４２】
図８において、アンドゲート２４８２の反転入力端子にはパリティー検出回路２４８１から出力されたパリティー検出信号ＯＤＤが、他の入力端子には書き込み制御信号ＷＲ０が入力される。また、アンドゲート２４８３の反転入力端子にはストップビットＳＰＢが、他の入力端子には書き込み制御信号ＷＲ０が入力される。よって、書き込み制御信号ＷＲ０がＨレベルの場合にのみ、アンドゲート２４８２，２４８３は開状態となり、この状態において、パリティー検出信号ＯＤＤがＬレベルである場合にのみアンドゲート２４８２の出力はＨレベルとなり、ストップビットＳＰＢがＬレベルである場合にのみアンドゲート２４８３の出力はＨレベルとなる。
【００４３】
ＳＲフリップフロップ２４８４のＳ入力端子にはアンドゲート２４８２の出力端子が接続されており、Ｒ入力端子にはクロック信号ＣＬが入力される。また、ＳＲフリップフロップ２４８５のＳ入力端子には、アンドゲート２４８３の出力端子が接続されており、Ｒ入力端子にはクロック信号ＣＬが入力される。また、ＳＲフリップフロップ２４８４及び２４８５の出力端子はアンドゲート２４８７の入力端子に接続されている。よって、クロック信号ＣＬがＬレベルの場合にはＳＲフリップフロップ２４８４及び２４８５のＳ入力端子に入力された信号が出力端子から出力され、クロック信号ＣＬがＨレベルの場合にはＳＲフリップフロップ２４８４及び２４８５がリセットされる。このような構成の回路によれば、パリティー検出信号ＯＤＤ及びストップビットＳＰＢの何れもがＬレベルである場合にのみアンドゲート２４８７の出力がＨレベルとなり得る。なお、アンドゲート２４８７の出力がＨレベルであることは、上記の条件（１）及び（２）が満たされたことを意味する。
【００４４】
また、アンドゲート２４８６の反転入力端子にはデータ部の信号Ｑ0〜Ｑ7が入力されているため、信号Ｑ0〜Ｑ7全てがＬレベルの場合にのみアンドゲート２４８６の出力端子はＨレベルとなる。すなわち、アンドゲート２４８６の出力端子がＨレベルであることは、上記の条件（３）が満たされたことを意味する。
【００４５】
アンドゲート２４８６及び２４８７の出力端子はアンドゲート２４８８の入力端子に接続されている。よって、アンドゲート２４８８の出力端子から出力される制御信号ＣＮＴがＨレベルであることは、上記の条件（１）〜（３）の全てが満たされたことを意味する。従って、制御信号ＣＮＴのレベルがＨレベルの場合には充電パケット、Ｌレベルの場合には他のパケット（すなわちデータパケット）、というように、制御信号ＣＮＴを用いれば、送信されてきたパケットの形式を判別することができる。
【００４６】
図３において、パケット判別回路２４８の出力端子は充電制御回路２４２及びアンドゲート２５２の反転入力端子に接続されている。よって、アンドゲート２５２は制御信号ＣＮＴがＨレベルの場合にのみ閉状態となる。また、アンドゲート２５２の他の入力端子にはタイミング制御回路２５０から出力される書き込み制御信号ＷＲが入力される。アンドゲート２５２の出力端子はメモリ２５４の書き込み信号入力端子ＷＲに接続される。また、メモリ（記憶部）２５４にはシリアル・パラレル変換回路２４７から出力されるパラレル信号が入力されており、メモリ２５４は書き込み信号入力端子ＷＲがＨレベルになったときにパラレル信号（信号Ｑ0〜Ｑ7及びＰＢ）を取り込み、データとして記憶する。すなわち、アンドゲート２５２は記憶制御部を構成し、アンドゲート２５２及び充電制御回路２４２は制御部の一部を構成している。
【００４７】
制御部２３０は、メモリ２５４に書き込まれたデータを適宜読み出し、読み出したデータの内容に応じた制御を行う。また、制御部２３０は、計時機能を備え、表示部２０４を制御して日付や時刻等を表示させるとともに、ユーザが入力部１０３を操作することで入力されたユーザの指示に従って各部を制御する。
【００４８】
＜動作＞
次に、上述した構成の実施形態によるステーション１００および電子時計２００における充電動作およびデータ転送動作について説明する。
まず、ユーザは、図１に示すように、電子時計２００をステーション１００の凹部１０１に収容する。これにより、ステーション側のコイル１１０と時計側コイル２１０とが、図２に示されるように互いに対向するため、ステーション１００と電子時計２００とが電磁的に結合した状態となる。
【００４９】
この後、ユーザが、ステーション１００の入力部１０３を操作して、充電の開始指示を入力すると、図３の制御部１４２はパケット生成回路１４４に対し、充電パケットを生成する旨の制御信号を出力する。パケット生成回路１４４はこの制御信号を受け、スタートビットＳＴＢ、８ビットのデータ部、パリティービットＰＢ、及びストップビットＳＰＢの全てのビットがＬレベルのパケットを生成し、このパケットを表す信号を送信回路１４６へ出力する。送信回路１４６は、充電パケットを表す信号がパケット生成回路１４４から出力されている間には、一定周波数のパルス信号をバーストさせたスイッチング信号を出力する。
【００５０】
送信回路１４６から出力されたスイッチング信号によってトランジスタ１４８がスイッチングされ、ステーション側のコイル１１０を流れる電流が変動して時計側コイル２１０を貫く磁束が変化すると、時計側コイル２１０に誘導電流が生じる（図５の信号Ｓ１参照）。
時計側コイル２１０で生じた電流は復調回路２４４へ信号Ｓ１として入力され、これにより、復調回路２４４から復調信号Ｓinが出力される。いま、送信されてきたパケットは充電パケットであるので、復調信号Ｓinは図１０に示したようにＬレベル一定となる。なお、図１０は、本発明の一実施形態による電子機器の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５１】
復調回路２４４から出力された復調信号Ｓinはタイミング制御回路２５０及びシリアル・パラレル変換回路２４７へ入力される。シリアル・パラレル変換回路２４７へ入力された復調信号Ｓinはパラレル信号に変換され、パラレル信号中の信号Ｑ0〜Ｑ7、ＰＢ、及びＳＰＢがパケット判別回路２４８及びメモリ２５４へ出力される。ただし、この時点ではメモリ２５４の書き込み信号入力端子ＷＲはＬレベルに保持されているので上記信号で表されるデータがメモリ２５４に記憶されることはない。
【００５２】
パケット判別回路２４８では信号Ｑ0〜Ｑ7、ＰＢ、及びＳＰＢを用いた論理演算が図８及び図９に示した回路よりなされる。いま、信号Ｑ0〜Ｑ7、ＰＢ、及びＳＰＢは全てＬレベルであるので、制御信号ＣＮＴはＨレベルとなる（図１０参照）。この制御信号ＣＮＴが充電制御回路２４２へ入力されると、ダイオード２４０のカソードと二次電池２２０の正側端子とが導通する。その結果、時計側コイル２１０で生じた電流はダイオード２４０によって整流され、充電制御回路２４２を介して二次電池２２へ流れ込む。すなわち、二次電池２２が充電される。
【００５３】
一方、制御信号ＣＮＴはアンドゲート２５２の反転入力端子に入力される。このため、アンドゲート２５２は閉状態となり、メモリ２５４の書き込み信号入力端子ＷＲはＬレベルに保持されるのでメモリ２５４への書き込みは行われない。
充電中には上述したような動作が繰り返し行われる。なお、図１０において、復調信号ＳinがＬレベルになってから、制御信号ＣＮＴがＨレベルとなるまでに時間Ｔだけの遅れが生ずるが、これはシリアル・パラレル変換回路２４７及びパケット判別回路２４８により、送信されたパケットが充電パケットであると判別されるまでに少なくとも１パケット分の時間を要するからである。
【００５４】
次に、充電中にデータパケットを送受する場合の動作について説明する。
充電中にユーザが、ステーション１００の入力部１０３を操作して、データ転送の開始指示を入力すると、制御部１４２はパケット生成回路１４４に対し、通信データ及びデータパケットを生成する旨の制御信号を出力する。この制御信号を受けたパケット生成回路１４４は、ＬレベルのスタートビットＳＴＢ、各ビットが通信データに応じたレベルを有するデータ部、通信データの内容に応じたパリティービットＰＢ、及びＨレベルのストップビットＳＰＢを有するパケットを生成し、このパケットを表す信号を出力する。パケットを表す信号を受け取ると、送信回路１４６はパケットを構成するビットのレベルに応じたスイッチング信号を順に出力する。
【００５５】
送信回路１４６から出力されたスイッチング信号によってトランジスタ１４８がスイッチングされ、ステーション側のコイル１１０を流れる電流が変動する。これにより、時計側コイル２１０を貫く磁束が変化し、時計側コイル２１０に誘導電流が生じる。
時計側コイル２１０で生じた電流は復調回路２４４へ信号Ｓ１として入力される（図５参照）。信号Ｓ１を入力した復調回路２４４からは復調信号Ｓinが出力される。いま、送信されてきたパケットはデータパケットであるので、復調信号Ｓinの波形は、パケット内の通信データに応じて異なる。
【００５６】
復調回路２４４から出力された復調信号Ｓinはタイミング制御回路２５０及びシリアル・パラレル変換回路２４７へ入力される。シリアル・パラレル変換回路２４７へ入力された復調信号Ｓinはパラレル信号に変換され、信号Ｑ0〜Ｑ7、ＰＢ、及びＳＰＢが並列にパケット判別回路２４８及びメモリ２５４へ出力される。ただし、この時点ではメモリ２５４の書き込み信号入力端子ＷＲはＬレベルに保持されているので上記信号で表されるデータがメモリ２５４に記憶されることはない。
【００５７】
パケット判別回路２４８では信号Ｑ0〜Ｑ7、ＰＢ、及びＳＰＢを用いた論理演算が図８及び図９に示した回路よりなされる。データパケットは奇数パリティービットを用いたパリティーチェックを可能とした構成を有することから、本質的に、データ部の各ビットＱ0〜Ｑ7全てがＬレベルで、かつ、パリティービットＰＢもＬレベルという状態になることはない。また、データパケットのストップビットＳＰＢがＬレベルとなることはない。よって、パケット判別回路２４８から出力される制御信号ＣＮＴはＬレベルとなる（図１０参照）。この制御信号ＣＮＴが充電制御回路２４２へ入力されると、ダイオード２４０のカソードと二次電池２２０の正側端子とが絶縁される。その結果、時計側コイル２１０で生じた電流は復調回路２４４のみへ流れることになるので、二次電池２２は充電されなくなる。
【００５８】
一方、制御信号ＣＮＴはアンドゲート２５２の反転入力端子に入力される。ここでは、制御信号ＣＮＴのレベルはＬレベルであるため、アンドゲート２５２は開状態となる。図６に示したように書き込み制御信号ＷＲ０は１つのパケットを受信する毎に１ショット出力されるので、この時点において、シリアル・パラレル変換回路２４７から出力された信号で表される通信データがメモリ２５４に書き込まれる。
データ転送中には上述したような動作が繰り返し行われる。すなわち、電子時計２００がデータパケットを受信する毎に、タイミング制御回路２５０から書き込み制御信号ＷＲ０が出力され（図１０参照）、通信データがメモリ２５４へ書き込まれる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係るステーション１００と電子時計２００はパケットを用いて充電及びデータ転送を行っている。したがって、例えば、長時間にわたるデータ転送中に充電を行ったり（一連のデータパケットに充電パケットを割り込ませたり）、逆に長時間にわたる充電中にデータ転送を行ったり（一連の充電パケットにデータパケットを割り込ませたり）することができる。しかも、ユーザの所望の時に充電とデータ転送を切り替えることができる。すなわち、本実施形態によれば、ユーザの利便性が向上する。
【００６０】
また、本実施形態では、充電時には、ステーション１００が充電パケットを送信し、電子時計２００が、送信されてきたパケットが充電パケットであると判断して二次電池２２０を充電するように各部を制御するとともにメモリ２５４への書き込み動作を禁止する。これにより、二次電池２２０の充電時において不適切なデータがメモリ２５４に書き込まれる虞がない。すなわち、電子時計２００の誤動作が防止される。
【００６１】
また、本実施形態では、データ転送時には、ステーション１００がデータパケットを送信し、電子時計２００が、送信されてきたパケットがデータパケットであると判断して二次電池２２０の充電を禁止するように各部を制御するとともにメモリ２５４への書き込み動作を許容する。これにより、二次電池２２０がデータ転送中に充電されてしまうことがない。すなわち、二次電池２２０の過充電が防止される。
【００６２】
＜変形例＞
なお、上記実施形態にあっては、次のような変形が可能である。
例えば、上記実施形態においては、ステーション１００から電子時計２００へパケットの送信を行う場合を例に挙げて説明したが、復調回路２４４に相当する回路をステーション１００に設けるとともに、パケット生成回路１４４及び送信回路１４６に相当する回路を電子時計２００に設け、電子時計２００からステーション１００へパケットを転送できるようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、ユーザが充電を行うかデータ転送を行うかを決めていたが、図１１に示すように、電子時計２００においてステーション１００からパケットを受け取る毎に二次電子２２０の電圧を検出し、この検出値を所定値と比較し、その比較結果に応じて、データ転送を継続するか、または充電を行うかを決定する態様としてもよい。なお、図１１は本発明の変形の実施形態を説明するための図である。この態様を実現するためには、電子時計２００内に二次電池２２０の電圧を検出する電圧検出回路とステーション１００に対して充電要求（電力転送要求）を送出する充電要求送出回路とを設け、ステーション１００内に充電要求を受信する受信回路を設ける必要がある。また、この態様において、電子時計２００側に操作部を設け、この操作部をユーザが操作することで二次電池２２０の充電の開始指示やデータ転送の開始指示を入力できるようにしてもよい。
【００６４】
また、電子時計２００にセンサ等を設け、脈拍数や心拍数などの生体情報を検出、記憶、及び表示するようにしてもよい。さらに、ステーション１００において、入力部１０３をユーザが操作することにより入力されたデータを通信データとし、この通信データをデータパケットのデータ部に格納するようにしてもよい。
【００６５】
また、本発明は電力転送やデータ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システム端末、モバイルパソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの二次電池を備えた電子機器とその充電器とに適用可能である。
【００６６】
更に、上記実施形態においては、ステーション１００のコイル１１０と時計側コイル２１０とを設け、電磁的結合あるいは電磁誘導により電力転送およびデータ転送を行う場合について説明したが、本発明において、転送に利用可能なエネルギーは電磁エネルギーに限定される訳ではない。例えば、電磁エネルギーに代えて、光エネルギーや音響エネルギーなどを利用するようにしてもよい。なお、光エネルギーを利用する場合には例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とフォトダイオードとを、音響エネルギーを利用する場合には例えばスピーカー等の発音体とマイクとを組み合わせて用いることで、電気エネルギーを用いた場合と同等の転送環境を実現することができる。
【００６７】
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態に係るステーション１００および電子時計２００の構成を示す平面図である。
図２は、同ステーション１００および同電子時計２００の構成を示す断面図である。
図３は、同ステーション１００および同電子時計２００の電気的構成を示すブロック図である。
図４は、同電子時計２００の復調回路２４４の構成を示すブロック図である。
図５は、同復調回路２４４の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図６は、同電子時計２００において用いられる復調信号Ｓin、クロック信号ＣＬ、及び書き込み制御信号ＷＲ０の一例を示すタイミングチャートである。
図７は、同電子時計２００内のシリアル・パラレル変換回路２４７の内部構成を示すブロック図である。
図８は、同電子時計２００内のパケット判別回路２４８の内部構成を示すブロック図である。
図９は、パケット判別回路２４８内のパリティー検出回路２４８１の内部構成を示すブロック図である。
図１０は、同ステーション１００および同電子時計２００の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図１１は、本発明の変形の実施形態を説明するための図である。
【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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