WO1999049552A1 - Electronic device, method of controlling electronic device, method of estimating charge in rechargeable battery, and method of charging rechargeable battery - Google Patents

Electronic device, method of controlling electronic device, method of estimating charge in rechargeable battery, and method of charging rechargeable battery Download PDF

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secondary battery
electronic device
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Katsuyuki Honda
Motomu Hayakawa
Ichiro Aoshima
Tsukasa Kosuda
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    • H02J7/731Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries

Definitions

  • the present invention detects a position shift of both coils when power transfer or signal transfer is performed by electromagnetic coupling between coils disposed at positions facing each other, and responds to the position shift of both coils.
  • Electronic device capable of controlling charging and data transfer electronic device control method, electronic device capable of estimating the capacity of a charged secondary battery with a simple configuration, capacity of a secondary battery
  • the present invention relates to an estimation method and a charge control method for controlling charging of a secondary battery according to an estimation result.
  • the coil on the station side and the coil on the portable electronic device side are required not only to be electromagnetically coupled to each other but also to increase the efficiency of charging and signal transfer. Therefore, conventionally, when a portable electronic device is stored in a station, In addition, the winding surfaces of the two coils are parallel to each other, so that the centers of the windings coincide with each other.
  • a configuration that detects the positional relationship between the two coils is considered indispensable for charging and signal transfer.
  • the configuration for mechanically detecting the positional relationship between the two coils by contact or the like causes a problem in terms of waterproofness as described above. Therefore, when power transfer or signal transfer is performed by electromagnetic coupling between coils arranged at positions facing each other, it is required that the positional relationship between the two coils be detected in a non-contact manner.
  • a first object of the present invention is to provide an electromagnetic coupling between two or more devices separated from each other, such as a portable electronic device and a station, with coils disposed at opposing positions.
  • An electronic device that can detect the displacement of both coils and the absence of the device to be charged without contact when transferring power and signals, and control charging and data transfer according to the detection results.
  • Another object of the present invention is to provide a control method for an electronic device.
  • a second object of the present invention is to provide an electronic device and a method for estimating the capacity of a secondary battery that can estimate the capacity of a charged secondary battery with a simple configuration.
  • the station is the main source of the power transfer. It is not possible to control charging without notifying the station of the battery capacity.
  • the configuration in which such notification is performed via the electric contact causes a problem in terms of waterproofness as described above.
  • a third object of the present invention is to provide a method in which a charging device is brought into non-contact with a device to be charged by electromagnetic coupling between two or more devices separated from each other and coils disposed at positions facing each other.
  • an electronic device capable of notifying a charging device of the capacity and the like of a secondary battery to a charging device in a non-contact manner to charge the battery to a desired capacity, and a charging control method, even when the secondary battery is charged by Is to do. Disclosure of the invention
  • the present invention provides an electronic device configured to include a first device and a second device, wherein charging is performed from the first device side to the second device side, and the first device and A charging / signal transfer unit that performs signal transfer with the second device; a charging / signal transfer control unit that starts the signal transfer after performing the charging for a predetermined period of time; It is characterized by having.
  • the present invention relates to an electronic device including a first device and a second device, wherein the first device and the second device are connected to each other by using electromagnetic coupling or electromagnetic induction.
  • a charging / signal transfer unit that performs charging from the first device side to the second device side and that performs signal transfer between the first device and the second device; a predetermined predetermined period; And a charge / signal transfer control unit that starts the signal transfer after the charging is performed.
  • the charging / signal transfer control unit transmits a communication start command for notifying the start of communication prior to the signal transfer. Further, the present invention is characterized in that the charging / signal transfer unit operates based on a drive clock higher than a normal drive clock when performing the signal transfer.
  • the present invention is characterized in that the charge / signal transfer control unit performs the charge and the signal transfer alternately.
  • At least the first device and the second device are at least formed by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between the first and second coils disposed at positions facing each other.
  • An electronic device that performs power transfer or signal transfer comprising: a signal supply unit that supplies a signal to the first coil to generate an external magnetic field; and an electrical state of the second coil by the external magnetic field.
  • a position determination unit that determines a positional relationship between the first and second coils according to a detection result by the state detection unit.
  • the present invention is characterized by including a notification unit for notifying the positional relationship determined by the position determination unit.
  • the present invention is characterized in that, when the position determination unit determines that the positional relationship between the first and second coils is in a predetermined relationship, the notification unit notifies the user of the fact. I have.
  • the present invention is an electronic device comprising a first device and a second device and performing at least power transfer or signal transfer via a coil, wherein the electronic device is provided in the first device.
  • a second coil disposed in the second device, the second coil being electromagnetically coupleable with the first coil, and supplying a signal to the first coil to generate an external magnetic field
  • a position determining circuit for determining the relationship.
  • the present invention provides an electronic device that performs at least power transfer or signal transfer by electromagnetic coupling or electromagnetic induction of coils arranged at positions facing each other, and the other device is a device of the present invention.
  • a signal supply unit for supplying a signal, and a command from the counterpart device after the signal supply unit supplies the coil.
  • a position determination unit for receiving a password and determining a positional relationship with the counterpart device.
  • the present invention is characterized by including a notification unit for notifying the positional relationship determined by the position determination unit.
  • the notifying unit may be configured so that the position judging unit performs the
  • the present invention is characterized in that, when the position determination unit does not receive a command from the counterpart device for a certain period, the notification unit notifies that the counterpart device does not exist.
  • the present invention is characterized in that the coil provided in the own device is of an air-core type.
  • the present invention provides an electronic device in which the first device and the second device perform at least power transfer or signal transfer by electromagnetic coupling or electromagnetic induction of coils respectively disposed at positions facing each other.
  • a position detecting method wherein a signal is supplied to a first coil of the first device to generate an external magnetic field, and a current flowing in a second coil of the second device by the external magnetic field. And a step of determining a positional relationship between the first and second coils according to the detected current.
  • At least the first device and the second device are at least formed by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between the first and second coils disposed at positions facing each other.
  • An electronic device that performs power transfer or signal transfer comprising: a signal supply unit that supplies a signal to the first coil to generate an external magnetic field; and detects an electrical state of the second coil by the external magnetic field. And a control unit that controls the signal supply by the signal supply unit according to the detection result by the state detection unit.
  • the invention is characterized in that the electric state is a current state or a voltage state.
  • the present invention relates to an electronic apparatus as set forth in claim 6 or claim 16.
  • a signal transfer unit for transferring a signal between the first and second devices, a rectifier unit for rectifying a signal flowing through the second coil, and a rectifier unit rectified by the rectifier unit.
  • a power storage unit for storing signals.
  • the present invention is characterized in that the signal transfer unit performs signal transfer after the signal supply unit supplies a signal for a certain period.
  • the signal transfer unit may start communication after the signal supply unit supplies the signal for the predetermined period.
  • the signal transfer is performed after transmitting a communication start command for notification.
  • the present invention is characterized in that when a signal is transferred between the first and second devices, the device operates based on a drive clock higher than a normal drive clock.
  • control unit is characterized in that control is performed such that signal supply by the signal supply unit and signal transfer by the signal transfer unit are performed alternately.
  • the present invention is characterized in that, when the control unit determines that the positional relationship between the first and second coils is in a predetermined relationship, the control unit supplies a signal by the signal supply / charge unit and the signal transfer unit. It is characterized by changing the execution ratio with the signal transfer by the network.
  • the present invention is characterized in that a detection result by the current detection unit is transferred by the signal transfer unit.
  • the present invention is characterized in that the second device is a portable device.
  • the first or second coil is an air-core type.
  • the present invention is an electronic device comprising a first device and a second device and performing at least power transfer or signal transfer via a coil, wherein the first device is provided in the first device. And a second coil disposed in the second device, the second coil being electromagnetically coupleable, and supplying a signal to the first coil to generate an external magnetic field A signal supply circuit for causing the second coil to be electrically operated by the external magnetic field. And a control circuit for controlling the signal supply by the signal supply circuit according to the detection result by the state detection circuit.
  • the invention is characterized in that the electric state is a current state or a voltage state.
  • the present invention provides an electronic device that performs at least power transfer or signal transfer by electromagnetic coupling or electromagnetic induction of coils arranged at positions facing each other, and the other device is a device of the present invention.
  • control unit terminates the signal supply by the signal supply unit when the control unit does not receive a command from the counterpart device for one period.
  • the present invention is characterized in that, when the control unit receives a command indicating that charging is not required from the counterpart device, the control unit terminates the signal supply by the signal supply unit.
  • the present invention is characterized in that the signal transfer unit performs the signal transfer when a communication start command is transmitted from the partner device.
  • the present invention is characterized in that the coil is of an air-core type.
  • At least the first device and the second device are at least formed by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between the first and second coils disposed at positions facing each other.
  • a method for controlling an electronic device that performs power transfer or signal transfer comprising: supplying a signal to a first coil of the first device to generate an external magnetic field; and Detecting the electrical state of the second coil of the device, and controlling the supply of a signal by the signal supply unit in accordance with the detected result of the electrical state of the second coil. It is characterized by that.
  • the electric state is a current state or a voltage state. It is characterized by.
  • the present invention provides a charging unit for intermittently charging a secondary battery, and a first unit for detecting a voltage of the secondary battery when a predetermined time has elapsed after charging by the charging unit was interrupted.
  • the present invention further provides a second voltage detection unit that detects the voltage of the secondary battery when charging is performed by the charging unit, and a voltage detected by the second voltage detection unit. And a subtraction unit for subtracting a voltage detected by the first voltage detection unit from the first voltage detection unit, wherein the estimation unit estimates the capacity of the secondary battery from a voltage difference caused by the subtraction unit.
  • the present invention is characterized in that a discriminating unit for discriminating whether or not the capacity estimated by the estimating unit is a predetermined capacity is provided.
  • the present invention is characterized in that the charging unit ends charging if the determination result by the determination unit is positive.
  • the present invention provides a charging circuit for intermittently charging a secondary battery, and a voltage detecting circuit for detecting a voltage of the secondary battery when a predetermined time has elapsed since the charging by the charging circuit was interrupted. And an estimation circuit for estimating the capacity of the secondary battery according to the voltage detected by the voltage detection circuit.
  • the present invention also provides a step of charging the secondary battery, a step of interrupting the charging of the secondary battery, and detecting a voltage of the secondary battery after a predetermined time has elapsed since the interruption of the charging. And a step of estimating the capacity of the secondary battery according to the detected voltage.
  • the present invention provides a charging device, wherein the charging device transfers power to the device to be charged by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between first and second coils disposed at positions facing each other, and A device for intermittently charging a secondary battery with the transferred power, wherein a first voltage for detecting a voltage of the secondary battery when a predetermined time has elapsed after charging was interrupted;
  • the detection unit and the voltage detected by the first voltage detection unit, or an estimation result based on the voltage It is characterized by comprising a transfer unit for transferring via the first and second coils, and a control unit for controlling charging of the secondary battery in accordance with a transfer result of the transfer unit.
  • control unit controls so that charging by the charging unit and signal transfer by the signal transfer unit are alternately executed, and according to a transfer result of the transfer unit. It is characterized in that an execution ratio between the charging of the charging unit and the signal transfer by the signal transfer unit is controlled. Further, the invention is characterized in that the device to be charged is portable. Further, the present invention is characterized in that the first or second coil is of an air-core type.
  • the charging device transfers power to the device to be charged by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between the first and second coils disposed respectively at positions facing each other, and An electronic device for intermittently charging the transferred power to a secondary battery, wherein a first voltage detection for detecting a voltage of the secondary battery when a predetermined time has elapsed after the charging was interrupted.
  • a transfer circuit that transfers the voltage detected by the first voltage detection circuit or an estimation result based on the circuit via the first and second coils; and a transfer result of the transfer unit.
  • a control circuit for controlling charging according to the following.
  • the present invention provides a charging device, wherein the charging device transfers power to the device to be charged by electromagnetic coupling or electromagnetic induction between first and second coils respectively disposed at positions facing each other.
  • An electronic device for charging the transferred power to a secondary battery wherein the device interrupts charging of the secondary battery, and the secondary battery after a lapse of a certain time after the charging is interrupted. Detecting the voltage of the secondary battery, transferring the detected voltage or an estimation result based on the detected voltage via the first and second coils, and charging the secondary battery according to the transfer result. And a step of controlling
  • the present invention provides a charging unit for intermittently charging a secondary battery, and a first voltage detection unit for detecting a voltage of the secondary battery immediately after the interruption of charging by the charging unit. After the interruption of the charging, the charging by the charging unit is resumed.
  • a second voltage detection unit that detects the voltage of the secondary battery at a time immediately before the second voltage detection unit, a voltage of the secondary battery that is detected by the first voltage detection unit, and a voltage that is detected by the second voltage detection unit.
  • an estimation unit for estimating the capacity of the secondary battery based on the voltage of the secondary battery and a voltage difference between the two.
  • the present invention provides a charging circuit for intermittently charging a secondary battery, a first voltage detection circuit for detecting a voltage of the secondary battery immediately after the interruption of charging by the charging circuit, A second voltage detection circuit that detects the voltage of the secondary battery at a time immediately before the charging by the charging circuit is restarted after the charging is interrupted, and a second voltage detection circuit that detects the voltage of the secondary battery detected by the first voltage detection circuit. And an estimation circuit for estimating the capacity of the secondary battery based on a voltage difference between the voltage and the voltage of the secondary battery detected by the second voltage detection circuit.
  • the present invention provides a method of charging a secondary battery, a step of interrupting charging of the secondary battery, a step of restarting charging of the secondary battery, and a step immediately after the interruption of charging. Detecting the interruption voltage that is the voltage of the secondary battery; detecting the restart voltage that is the voltage of the secondary battery immediately before the restart of the charging; and the interruption voltage. Estimating the capacity of the secondary battery based on the voltage difference between the restart voltage and the restart voltage.
  • the present invention provides a charging unit for intermittently charging a secondary battery, and a voltage of the secondary battery at a time immediately before charging by the charging unit is resumed after interruption of charging by the charging unit.
  • a first voltage detection unit for detecting a second voltage detection unit for detecting a voltage of the secondary battery immediately after the resumption of the charging, and a secondary voltage detection unit detected by the first voltage detection unit.
  • the present invention provides a charging circuit for intermittently charging a secondary battery, and detecting a voltage of the secondary battery at a time immediately before the charging by the charging circuit is restarted after the charging by the charging circuit is interrupted.
  • a first voltage detection circuit that performs
  • a second voltage detection circuit that detects a voltage of the secondary battery, a voltage of the secondary battery that is detected by the first voltage detection circuit, and a voltage of the secondary battery that is detected by the second voltage detection circuit.
  • an estimating circuit for estimating the capacity of the secondary battery based on the voltage difference between:
  • the present invention provides a step of charging a secondary battery, a step of interrupting charging of the secondary battery, a step of restarting charging of the secondary battery, and a step of restarting the charging after the interruption of charging. Detecting a voltage immediately before restart, which is the voltage of the secondary battery immediately before the charging is performed; and detecting a voltage immediately after restarting, which is the voltage of the secondary battery immediately after the restart of the charging. Estimating a capacity of the secondary battery based on a voltage difference between the voltage immediately before the restart and the voltage immediately after the restart. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a station and an electronic timepiece according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of the station and the electronic watch.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electric configuration of the station.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams showing waveforms of the first and second charging signals, which are signals e in the same station, respectively.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a command detector in the station.
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) are evening timing charts for explaining the operation of the command detector.
  • FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of a receiving circuit of the station.
  • FIGS. 8A to 8E are timing charts for explaining the operation of the receiving circuit.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the electronic timepiece.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (f) are timing charts for explaining the operation of the electronic timepiece, respectively.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of charging and data transfer between the station and the electronic watch.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of charging and data transfer in the same station.
  • FIGS. 13 (a) to 13 (d) are diagrams each showing an example of display on the display unit in the same station.
  • FIGS. 14 (a) to 14 (d) are timing charts for explaining specific operations between the station and the electronic timepiece, respectively.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the relationship between the voltage and the charging current of the secondary battery.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the electronic timepiece according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the threshold table of the second embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the charging / delivering overnight transfer between the station and the electronic timepiece according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the relationship between the shift amount and the output current.
  • FIG. 20 is a block diagram showing an electrical configuration of the electronic timepiece according to the third embodiment.
  • FIGS. 21A to 21D are timing charts for explaining the operation of the electronic timepiece according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the battery voltage and the voltage rise ⁇ ⁇ ⁇ due to the transition from discharging to charging during intermittent charging.
  • FIG. 23 is a diagram showing conversion contents in the conversion table.
  • FIG. 24 is a flowchart showing the operation of the charging / de-scheduling transfer between the station and the electronic timepiece of the third embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart showing operations of charging and data transfer in the station of the third embodiment.
  • FIGS. 26 (a) to (c) are diagrams each showing an example of a display on the display unit in the station according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is a block diagram showing a configuration of an electronic timepiece according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating charging and data transfer operations between a station and an electronic timepiece according to the fourth embodiment.
  • FIG. 29 is a diagram showing charge / discharge characteristics of a general secondary battery.
  • FIG. 30 is a diagram for explaining a voltage rise due to the internal impedance of the secondary battery.
  • FIG. 31 is a circuit diagram for explaining a voltage rise accompanying a shift from discharging to charging.
  • FIG. 32 is a block diagram showing the electrical configuration of the electronic timepiece according to the fifth embodiment.
  • FIGS. 33 (a) to 33 (d) are timing charts for explaining the operation of the electronic timepiece according to the fifth embodiment.
  • FIG. 34 is a diagram showing a relationship between a battery voltage and a voltage drop ⁇ ′ accompanying transition from discharging to charging in intermittent charging.
  • FIG. 35 is a diagram showing the contents of conversion in the conversion table of the fifth embodiment.
  • FIG. 36 is a diagram for explaining the operation of the seventh embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a station will be described as an example of a first device, and an electronic device charged by the station will be described as an example of a second device.
  • the present invention is not limited to these. .
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a station and an electronic timepiece according to the embodiment.
  • the electronic timepiece 200 is housed in the recess 101 of the station 100 when performing charging or data transfer. Since the concave portion 101 is formed slightly larger than the main body 201 and the band 202 of the electronic watch 200, the watch main body 201 is positioned with respect to the station 100. In the state Will be accommodated.
  • a display portion 104 for performing various displays is provided.
  • the electronic timepiece 200 according to the present embodiment is worn on the user's arm in a normal use state, and it is needless to say that a date and time and the like are displayed on the display unit 204. For example, biological information such as pulse rate and heart rate is detected and stored at regular intervals.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • a clock-side coil 210 for transfer and charging of data is provided on the lower back cover 212 of the main body 201 of the electronic watch via a cover glass 211 for overnight. Have been.
  • the watch main body 201 is provided with a circuit board 222 connected to the secondary battery 220, the watch side coil 210, and the like.
  • a station side coil 110 is provided via a cover glass 111 at a position facing the clock side coil 210 in the recess 101 of the station 100. Also, the station 1 0 0, the coil 1 1 0, the charging start button 1 0 3 transfer start button 1 0 3 2, the display unit 1 0 4, primary power source (not shown) such as a connection to a circuit board 1 2 1 is provided.
  • the station-side coil 110 and the watch-side coil 210 are physically separated by the cover glasses 111 and 211. Is non-contact, but is electromagnetically coupled because the coil winding surface is almost parallel.
  • the station side coil 110 and the clock side coil 210 are used for reasons such as avoiding magnetization of the clock mechanism, avoiding weight increase on the clock side, and avoiding exposure of magnetic metal. It has no air core. Therefore, when the present invention is applied to an electronic device that does not cause a problem, a coil having a magnetic core may be used. However, if the signal frequency applied to the coil is sufficiently high, the air-core type is sufficient.
  • one terminal of the station side coil 110 is pulled up to the power supply voltage V cc, while the other terminal D is connected to the drain of the transistor 153.
  • the gate of the transistor 153 is connected to the output of the AND gate 152 which receives the clock signal CLK at one input terminal, while the source of the transistor 153 is grounded.
  • the clock signal CLK is a signal for synchronizing the operation of each unit, and is generated by the oscillation circuit 140.
  • charge start button 103 And transfer start button 1 0 3 2 when depressed Te cowpea user, and outputs a pulse signal of 1 shot.
  • the pulse signals output from both buttons are collectively referred to as STR for convenience of explanation, but the charge start button 103> was pressed to distinguish which button was pressed. In this case, the pulse signal CS is output.
  • the timer A 144 counts down the preset value m with the clock signal CLK, and outputs the signal a which becomes H level during the counting operation.
  • the preset value m is set such that the H level period of the signal a is, for example, 10 hours. That is, timer A 1 4 1 is configured to output a charge ⁇ Boyun 1 0 3 or the transfer start button 1 0 3 2 only 1 0 hour after being pressed to the H level signal a by the user Have been.
  • the level of the signal a is inverted by the inverting circuit 144 and supplied to the second input terminal of the OR gate 157 and the processing circuit 130.
  • the timer B 144 counts down the preset value n with the clock signal CLK, and outputs the signal b which becomes H level during the counting operation. is there.
  • the preset value n is set sufficiently smaller than m, and the H level period of the signal b is set to, for example, 30 minutes. That is, the evening image: B 1 4 2 is the charging start button by the user. Tan 1 0 3 i or the transfer start button 1 0 3 One of the two is pressed, and is configured to output a signal b which becomes 3 0 minutes but only H level.
  • the evening timer A 1 4 1 by the set time, a time sufficient to charge up to the capacity corresponding to the fully charged state, the charging start button 1 0 3 or the transfer start button 1 0 3 2, Even if a command com3 described later is not transmitted from the electronic timepiece 200 for some reason after being pressed, it is set for the purpose of terminating charging.
  • the time set by the timer B142 is the time required to charge the battery from zero to the state in which data can be transferred (system start-up state). It is stored in station 100, but the battery capacity is not enough, and it is not ready to transfer data overnight. Or 2 Electronic clock 200 is not stored in station 100. It is set for the purpose of judging whether or not it is the case.
  • the command detector 160 issues commands coml to com3 to be described later from the electronic timepiece 200 during a certain period of 30 minutes when the signal b becomes H level. It outputs a signal d that goes high when no signal is received.
  • the signal d is supplied to the first input terminal of the OR gate 157 and the processing circuit 130. The detailed configuration of the command detector 160 will be described later.
  • the charge / transfer switch 170 converts the first charge signal as shown in FIG. 4 (a) into a pulse signal during a period in which the signal OFF is at the L level. While output as e, when the charge start button 103 is pressed and the pulse signal CS is supplied, and when the later-described command coinl is received from the electronic timepiece 200, FIG. ), The second charging signal having the increased duty ratio is output as the signal e.
  • the charge / transfer switch 170 keeps the signal e at the L level when the signal OFF transitions to the H level.
  • the transistor 153 is supplied with the pulse signal STR by the charge / transfer switch 170 so that the clock signal C becomes high during the period when the signal e is at the H level.
  • the switching between the drain and source is performed according to the level of LK. For this reason, a pulse signal obtained by switching the power supply voltage Vcc with the clock signal CLK is applied to the station-side coil 110, and an external magnetic field is generated to charge the electronic timepiece 200. ing.
  • the AND gate 152 is closed, so that the station side coil 110 is pulled up by the power supply voltage Vcc.
  • a signal S2 is induced at the terminal D of the station side coil 110.
  • This signal S2 is supplied to the receiving circuit 154.
  • the receiving circuit 154 demodulates the signal S2 using the clock signal CLK, and its detailed configuration will be described later.
  • the decoder 155 decodes the result of demodulation by the receiving circuit 154 during a period when the signal e is at the L level.
  • the electronic timepiece 200 is charged during the period when the signal e is at the H level, while the data transfer is performed during the period when the signal e is at the L level. Therefore, the charge / transfer switch 170 has the significance of switching between charging and data transfer in accordance with the level of the signal e.
  • the signal from the electronic timepiece 200 includes biological information (data) such as a pulse rate and a heart rate in addition to commands coml to coni3 described later.
  • biological information data
  • each unit is notified that the commands coml to com3 have been received by setting the output signals coml to com3 to the H level.
  • the OR gate 156 outputs the logical sum of the signals coml to com3 as a signal c. Therefore, the signal c has a significance as a signal indicating a state in which any of the commands coml to com3 is received from the electronic timepiece 200.
  • the signal coml indicating that the decoding result is the command coml is supplied to the charge / transfer switch 170.
  • the signal com2 indicating that the decoding result is the command com2 is supplied to the processing circuit 130 via the latch circuit 158.
  • a signal com3 indicating that the decoding result is the command com3 is supplied to the third input terminal of the OR gate 157. And the logic by orgate 1 5 7 The sum is supplied to the charge / transfer switch 170 as a signal OFF.
  • the signals supplied to the first to third input terminals of the OR gate 157 are obtained by first inverting the signal d of the command detector 160 and, secondly, the signal a of the ima A141. Since the signal and thirdly, the signal com3 indicating that the decoding result is the command com3, the charge 'transfer switch 170 terminates the output of the signal e when any of the following is true: It is configured.
  • the case where the charge / transfer switch 170 holds the signal e at the L level and terminates the charge is as follows: (1) The charge start button 103! Alternatively, the command coml to com3 is not received from the electronic clock 200 until a period of 30 minutes elapses after the signal STR is output by pressing the transfer start button 103 2, and (2) 10 seconds after charging is started. And (3) when the signal received from the electronic clock 200 is the command com3.
  • the processing circuit 130 is for causing the display unit 104 to execute various displays such as an input signal and decoded biological information.
  • the AND gate 1601 outputs a logical product of the signal b and the signal c.
  • the RS flip-flop including the NOR gates 1603 and 1604 inputs the logical product of the AND gate 1601 as an R signal and inputs the signal STR as an S signal.
  • the inverter circuit 1605 inverts the output of the NOR gate 1604 and supplies the inverted signal to the D input terminal of the D flip-flop 1606 as a signal U1.
  • the D flip-flop 1606 is reset by the signal STR and outputs the level of the input terminal D immediately before the falling of the signal b as the signal d.
  • a pulse signal S TR of 1 shot is, for example, is output as shown in Figure 6 (a).
  • This signal STR causes the output of NOR gate 1604 to go to L level, so that signal U1 goes to H level, while evening timer B 142 (see Fig. 3) performs the count operation. So that the signal is It goes to H level for a certain period.
  • the decoder 155 does not receive the commands coml to com3 from the electronic timepiece 200, the signal c remains at the L level as shown in FIG. 6 (b). Therefore, since the signal U1 is held at the H level, the output terminal Q of the D flip-flop circuit 166 at the time when the signal b falls after a certain period of time from the output of the signal STR. The signal d output from the terminal transits to the H level.
  • the command detector 160 receives at least the commands coml to com3 from the electronic timepiece 200 for a certain period from the supply of the pulse signal STR to the lapse of 30 minutes. After the period elapses, signal d is held at L level, and if no command is received, signal d is transitioned to H level.
  • the configuration of the receiving circuit 154 will be described with reference to FIG. It should be noted that the configuration shown is merely an example, and is originally determined by a modulation method in data transfer.
  • the signal S 2 induced at the other terminal D of the station-side coil 110 is inverted in level by the inverter circuit 154 1 and is waveform-shaped, thereby forming an oscillator circuit.
  • the reset signal RST of the D flip-flops 1542 and 1543 synchronized with the clock signal CLK of 140 (see Fig. 3).
  • the input terminal D of the D flip-flop 1542 is connected to the power supply voltage V c While connected to c, its output Q is connected to the input D of the next stage D flip-flop 1543.
  • the output terminal Q of the D flip-flop 1543 is configured to be output as a signal S3 as a demodulation result.
  • the waveform of each part in the receiving circuit 154 having the above configuration will be examined.
  • the transistor 153 since the transistor 153 (see FIG. 3) does not switch, the other terminal D of the station side coil 110 pulled up is connected to the clock side coil 210. If the external magnetic field is not generated, the pull-up level is set. If the external magnetic field is generated, the pull-up level fluctuates at the induced level. Therefore, the signal S 2 induced at the terminal D is as shown in FIG. 8A, for example.
  • the signal RST which is the output of the inverter circuit 1541, is output when the voltage of the signal S2 falls below the threshold value Vth, as shown in FIG. 8 (b). Goes to H level and resets D flip-flops 1542 and 1543 o At this time, D flip-flops 1542 and 1543 output the level of input terminal D immediately before rising of clock signal CLK Accordingly, the output Q 1 of the D flip-flop 1542 and the output S 3 of the D flip-flop 1542 are as shown in FIGS. 8D and 8E, respectively. That is, the output signal S 3 of the receiving circuit 154 is a signal that becomes L level during the period when the external magnetic field is generated by the clock side coil 210.
  • the period during which the external magnetic field is generated by the clock side coil 210 is a period during which the data transferred from the electronic clock 200 to the station 100 is at the L level, as described later. It can be seen that S3 is obtained by demodulating data and commands from the electronic timepiece 200.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration.
  • one terminal P of the clock side coil 210 is connected to the positive terminal of the secondary battery 220 via the diode 245, while the other terminal of the coil 210 is connected to the other terminal. It is connected to the negative terminal of the secondary battery 220.
  • a pulse signal is applied to the Yong side coil 110 (see FIG. 3) and an external magnetic field is generated, a signal is induced at one terminal P of the clock side coil 210 by the external magnetic field.
  • the induced signal is rectified by the diode 245 when the transistor 253 is turned off, and is charged in the secondary battery 220.
  • the configuration is such that the voltage V cc of the secondary battery 220 is used as a power source for each unit in the electronic timepiece 200.
  • the charging period detection circuit 26 1 detects whether or not a signal due to an external magnetic field is induced at the terminal P, and as shown in FIG. 10 (a), the signal is induced at the terminal P. In this case, a high level signal CHR is output as shown in FIG.
  • the timing generation circuit 271 generates a pulse having a constant width at regular intervals and supplies the pulse to one input terminal of the AND gate 272. Since the signal CHR from the charging period detecting circuit 26 1 is supplied to the other input terminal of the AND gate 27 2, the signal due to the external magnetic field is induced at the terminal P of the AND gate 27 2. If you open it. Therefore, as shown in FIG. 10 (c), when the signal is induced at the terminal P, a pulse having a constant width is output at regular intervals, as shown in FIG. 10 (c). Becomes
  • This signal CKT is supplied to the base of the transistor 253. Also, the collector of the transistor 253 is connected to the terminal P via the resistor 254-while the emitter is grounded. For this reason, the transistor 253 is configured such that when the signal CKT is at the H level, the collector-emitter is turned on.
  • the transistor 25 3 when the transistor 25 3 is turned on, the potential of the terminal P fluctuates according to the current flowing through the clock side coil 210 due to the voltage drop due to the resistor 25 4. That is, as the current flowing through the clock-side coil 210 increases, the potential level of the terminal P decreases.
  • the charging current determination circuit 263 compares the potential level of the terminal P with the reference level, and if the current flowing through the clock side coil 210 is equal to or higher than the threshold current corresponding to the reference level, the H level Is output.
  • the latch circuit 264 latches the output signal of the charging current determination circuit 263 at the falling edge of the signal CKT, that is, outputs a comparison result of the charging current determined during the ON period of the transistor 253. Things.
  • the AND gate 281 calculates the logical product of the signal CHR of the charging period detection circuit 261 and the latch result of the latch circuit 264, and outputs the result as a signal coml.
  • the AND gate 282 calculates the logical product of the signal CHR of the charging period detection circuit 261 and the inversion result of the latch result by the latch circuit 264, and outputs the result as a signal com2. .
  • the battery voltage detection circuit 265 detects the terminal voltage of the rechargeable battery 220 during the period when the signal CKT is at the L level (the period when the transistor 250 is off), and It detects whether or not the secondary battery 220 is in a fully charged state (full charged state), and if the result of the detection is affirmative, outputs a signal com3 that goes high.
  • the case where the signal coml is at the H level is a case where a signal is induced at the terminal P and a case where the current flowing through the clock side coil 210 is equal to or higher than the threshold value. This means that the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 face each other at the correct position.
  • the case where the signal com2 is at the H level is a case where a signal is induced at the terminal P and a case where the current flowing through the clock side coil 210 is less than the threshold value. This means that the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 do not face each other at the correct positions, that is, they are out of position. Further, the case where the signal com3 is at the H level means that the secondary battery 220 is in a fully charged state and does not need to be charged any more.
  • control circuit 230 is a kind of central processing control device having a timing function, and mainly executes the following processing. That is, first, the control circuit 230 normally displays a signal according to the mode set by the input unit 203 (not shown in FIG. 1).
  • the signals coml to com3 are displayed. Recognize the states to be generated, create the commands coml to com3 corresponding to each of these states, and send them when the signal CHR transitions to L level.
  • the control circuit 230 supplies the commands coml to com3 and the digital data as W1 to the transmission circuit 250. It should be noted that the digitization to be transmitted to the station 100 is assumed to be biological information such as a pulse rate and a heart rate measured by a sensor (not shown).
  • the transmission circuit 250 serializes a data transmission command to be transmitted to the station 1 ⁇ 0 and outputs a switching signal obtained by bursting a signal of a constant frequency during a period when the serial data is at the L level. Things.
  • the switching signal from the transmitting circuit 250 is supplied to the base of the transistor 250 through the resistor 251.
  • the emitter of the transistor is connected to the positive terminal of the secondary battery 220, while the collector of the transistor is connected to one terminal P of the coil 210.
  • a drive clock generation circuit 235 for generating drive clocks of a plurality of frequencies and outputting the generated drive clocks to each section of the electronic timepiece 200 is provided.
  • the charging operation of the electronic timepiece 200 is performed while the signal e is at the H level, but the transfer operation is performed when the signal e is at the L level.
  • the station-side coil 110 no pulse signal is applied to the station-side coil 110.
  • the control circuit 230 sends data to be transmitted to the station 100 to the transmission circuit 250 following transmission of the commands coml to com3. Signal transmission to the station 100 will be started.
  • the transmission circuit 250 sets the output to the H level when the data to be transmitted to the station 100 is at the H level, and sets the pulse at a constant frequency when the data to be transmitted to the station 100 is at the L level. Since it is assumed that the signal has been bursted, the transistor 252 switches during the period when the data to be transmitted is at the L level.
  • a pulse signal is applied to the clock side coil 210 during a period in which the data to be transmitted to the station 100 is at the L level, thereby generating an external magnetic field. .
  • This external magnetic field induces a signal having the same cycle as the pulse signal at the terminal D of the station-side coil 110.
  • the signal S3 is at the L level by the receiving circuit 154 having the above configuration, and otherwise the signal is at the H level.
  • a signal S3 obtained by demodulating the digital data W1 from the electronic timepiece 200 is obtained.
  • the decoder 155 decodes the signal S3, and supplies the result to the processing circuit 130 if the result is digital data of biological information or the like.
  • the corresponding signals coml to com3 are output.
  • the station 100 can obtain a command from the electronic timepiece 200 through the digital clock.
  • the user places the electronic watch 200 in the recess 101 of the station 100.
  • the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 face each other as shown in FIG. 2 and are electromagnetically coupled.
  • the user starts the charge start button 103! Or when the transfer start button 1 0 3 2 is pressed, the pulse signal STR, evening timer A 1 4 1 and evening timer B 1 4 2 starts counting (Step S 1 0 1).
  • the charge / transfer switch 170 outputs the first charge signal as shown in FIG. 4A as a signal e by the pulse signal STR (step S102).
  • step S 103 it is determined by the inverted signal of the signal a whether or not the timer A 14 1 has completed the counting operation (step S 103). If the count operation has been completed, it is the charge start button 103! Or means that the transfer ⁇ Boyun 1 0 3 2 has elapsed 1 0 hour or more after it is depressed.
  • the time set by the timer A 14 1 is sufficient to charge the rechargeable battery 220 to the capacity corresponding to the fully charged state. Normally, charging should end when the command com3 indicating full charge is received. Nevertheless, the lapse of the set time by the timer A 14 1 means that an abnormality such as a failure of the secondary battery 220 has occurred.
  • the processing circuit 130 causes the display unit 104 to perform a display as shown in FIG. 13C, for example, and notifies the user of the display (step S 104). ).
  • the signal OFF becomes the H level due to the inverted signal of the signal a
  • the charge / transfer switch 170 holds the signal e at the L level. Therefore, when an abnormality has occurred, the charging of the electronic timepiece 200 ends.
  • the charge / transfer switch 1 10 continues to output the signal e.
  • the station-side coil 110 generates an external magnetic field by the switching of the transistor 153 during the period when the signal e is at the H level, while the electronic clock 20 is generated during the period when the signal e is at the L level. It enters a standby state to receive a command from 0.
  • step S201 if the remaining battery level is present (Yes in step S201), during the period when the signal CKT is at the H level, that is, during the period when the transistor 253 is turned on, based on the voltage drop of the collector potential. As a result, the charging current due to the induced signal is detected (step S202), and the charging current determination circuit 263 determines whether or not the threshold value is exceeded (step S203).
  • the control circuit 230 displays the fact on the display unit 204 (step S204), and sends a command com2 to notify the station 100 of this state (step S2). 0 5).
  • a fully charged state corresponds to a case where the signal com3 is at the H level, and therefore, as described above, does not require any further charging. Therefore, the control circuit 230 sends a command com3 to notify the station 100 of this state (step S207).
  • the control circuit 230 sends out the command coml to notify this state to the station 100 (step S208).
  • commands coml to com3 are transmitted during a period in which no signal is induced at the terminal P, that is, during a period of 10 seconds when the signal e is at the L level on the station 100 side, the electronic clock 2 On the 0 side, it is executed while the signal CHR is at the L level.
  • the station 100 performs the charging according to the first charging signal for a period of at least 30 minutes, which is the operation period of the timer B142. For this reason, even if the secondary battery 220 is not initially in a data transfer enabled state and the commands coml to com3 are not sent from the electronic clock 200, the battery is charged for 30 minutes, resulting in a data transfer. It will be charged up to the capacity.
  • the electronic timepiece 200 is stored in the station 100, and the charge start button 103! Alternatively, after 30 minutes have passed since the transfer start button 1 0 3 2 was pressed, the secondary battery 220 becomes ready for data transfer, so any one of the commands coml to com 3 is sent out It has a configuration.
  • the case where no command is transmitted to the station 100 means the case where the electronic clock 200 is not accommodated in the station 100.
  • step S111 it is determined whether or not any of the commands coml to com3 has been received from the electronic timepiece 200 (step S111).
  • step S112 it is determined whether or not the timer B1442 has completed the counting operation.
  • the signal b During the period when is at the H level, the command detector 160 checks whether or not the signal c has reached the H level.
  • the case where no command coml-com3 is received even after the timer B 1442 completes the count operation means that, as described above, the electronic clock 200 is not accommodated in the station 100 °. This is the case when the signal d from the command detector 16 becomes H level.
  • the processing circuit 130 causes the display section 104 to perform a warning display as shown in FIG. 13 (b) (step S10). 1 13), inform the user to that effect.
  • the processing procedure returns to step S102 to continue charging, and the transmission of the signal e is continued.
  • the determination in the steps S111 and S112 is performed. It is to be executed repeatedly. As a result, in the case of 1 or 2, that is, 1 the electronic watch 200 is stored in the station 100, but the battery capacity is insufficient and the data transfer is not possible. It is possible to substantially determine whether or not the electronic timepiece 200 is not housed in the station 100.
  • the station 100 in the standby state receives any command from the electronic timepiece 200
  • the received command is decoded by the decoder 150 (step S11). Four ) .
  • step S115 it is determined whether or not the first pressed button is the charge start button 103i (step S115).
  • the charge / transfer switch 170 receiving the signal coml determines whether or not the signal CS has been supplied before. If this determination result is positive, the charge / transfer switch 170 changes the signal e to be transmitted from the first charge signal shown in FIG. 4 (a) to the second charge signal shown in FIG. 4 (b). Switch to signal. Then, the processing procedure returns to step S103 in order to continue charging.
  • charging is performed during the H level period of the signal e, while data transfer is performed during the L level period of the signal e.
  • the period during which the signal e as the second charging signal is at the H level is longer than that of the first charging signal. Therefore, when charging is instructed in a state where the station side coil 110 and the watch side coil 210 face each other at a correct position, a command for checking the charging state is issued. While the frequency of reception is reduced, the charging period is prolonged, so that the charging efficiency of the electronic timepiece 200 is improved.
  • the received command is a COML, if been button transfer start button 1 0 3 2 pressed initially de Isseki transfer Step S 1 2 1 to S 1 2 3 to be described later is executed .
  • the received command is com3
  • the charge / transfer switch 170 that has been supplied with the signal OFF by the signal com3 determines whether or not the signal CS has been supplied before. If the result of this determination is affirmative, then there is no need to charge the secondary battery 220, and the charge / transfer switch 170 holds the signal e at the L level. As a result, the unnecessary charging operation ends.
  • a received command is com3, button pressed initially is equal start button 1 0 3 2 transfer, de Isseki transfer Step S 1 2 1 to S 1 2 3 to be described later is executed .
  • the processing circuit 130 that has received the signal com2 causes the display unit 104 to display, for example, a warning display as shown in FIG. 13 (a) (step S111). 8) Notify the user to that effect.
  • step S119 it is determined whether or not the button pressed first is the charge start button 1 ⁇ 3 t (step S119). Specifically, the charge / transfer switch 170 determines whether or not the signal CS has been supplied before. However, even if the transfer button 1 0 3 2 is pressed, the period signal e is at the H level for charging, and in the signal e is at the L level period for the data transfer, it Re run respectively Therefore, there is no need for the charge / transfer switch 170 to switch the signal e or to keep the signal e at the L level. That is, even if the command com2 is received, the charge / transfer switch 170 does not substantially determine whether or not the signal CS has been supplied before.
  • the button pressed first is the charge start button 103! If this is the case, charging is performed with insufficient current in this state, but since charging itself is executable, the processing procedure returns to step S102 so as to continue charging with the first charging signal. .
  • the digital data transmitted following the commands coml to com3 is received by the receiving circuit 154, decoded by the decoder 155, and transferred to the processing circuit 130 (step S121). The process is repeated until the process ends (step S122).
  • the processing circuit 130 causes the display unit 104 to perform a display as shown in FIG. 13D, for example (step S122), and performs processing based on the received digital data. Display is made on the display section 104.
  • the processing circuit 130 stops the supply of the signal e to the charge / transfer switch 130 by a line not shown in FIG. 3, and terminates the charge / data transfer. Note that a configuration may be adopted in which the processing procedure is returned to step S102 and charging is continued.
  • the signal com2 is in the open period.
  • the warning display shown in FIG. 13A is performed on the display unit 104. Also, when the secondary battery 220 is fully charged and the command com3 is received, the signal e goes low thereafter, and the charging operation ends.
  • the station-side coil 110 and the watch-side coil 210 are not correctly opposed to each other and are displaced, it is detected, and 13a is displayed as shown in Fig. 13 (a) .c Also, if the station side coil 110 and the clock side coil 210 face each other at the correct position, the charging state is checked. While the frequency of receiving commands for charging is reduced, the charging period is prolonged, so that the charging efficiency of the electronic timepiece 200 is improved.
  • the first embodiment it is possible to detect the displacement between the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 and the fact that the electronic timepiece 200 is not accommodated in the station 100 in a non-contact manner. In addition, it is possible to perform charging / decoding overnight transfer control.
  • the data transfer is executed after the secondary battery 220 of the electronic timepiece 200 is charged for a certain period of time by generating an external magnetic field before the data transfer. It is possible to prevent a situation where data cannot be transferred due to a voltage drop of the secondary battery 220.
  • the overnight transfer in the first embodiment is performed only in one direction from the electronic timepiece 200 to the station 100, it is needless to say that the transfer may be in the direction from the station 100 to the electronic timepiece 200.
  • the station 100 modulates according to the data to be transferred, while the electronic watch 200 demodulates according to the modulation method.
  • a known technique may be applied to the modulation-demodulation.
  • the position shift and the absence of the electronic timepiece are performed by the display unit 104 provided on the station 100 side.
  • the display unit 104 provided on the station 100 side.
  • not only character display on the display unit but also lighting and blinking by an LED or the like may be used.
  • the present invention is not limited to those that appeal to sight, and may be those that appeal to hearing, such as voices and alarms. That is, the announcement referred to in the present application suffices if it appeals to the human senses.
  • the charge and data transfer execution distributions are changed by extending the charging period if there is no misalignment, but the configuration is to shorten the data transfer period. It is also possible to adopt a configuration in which both execution periods are changed.
  • the value of the charging current itself detected by the electronic timepiece 200 may be transferred to the station 100, and the execution distribution of the charging and data transfer may be controlled to the floor without permission according to the charging current value.
  • the predetermined relationship referred to in the present application includes both a case where the two coils are displaced and a case where the two coils are correctly opposed.
  • the electronic timepiece 200 when the signal e becomes L level, the electronic timepiece 200 performs the signal transfer.However, when the station 100 transmits the communication start command to the electronic timepiece 200, the electronic timepiece 200 becomes Ready to send It is also possible to adopt a configuration in which signal transfer is performed by recognizing that.
  • the charging operation and the signal transfer operation can be clearly distinguished from each other, and when the signal transfer is desired during the charging operation, or when the station 100 misrecognizes the external noise as the received signal and malfunctions. Is also gone.
  • the driving clock generation state of the driving clock generation circuit 235 of the electronic timepiece 200 has not been described, but the configuration is such that the frequency of the driving clock at the time of signal transfer is increased. It is possible to secure high-speed data transfer processing and to reduce power consumption during normal operation.
  • the station 100 is used as the first device, and the electronic timepiece 200 is used as the second device or the other device.
  • these distinctions are essentially negligible. This means that it can be applied to all electronic devices that perform power transfer and signal transfer. For example, electric toothbrush, electric shave, cordless phone ⁇ mobile phone, personal handy phone, mobile phone, PDA (Personal
  • the present invention can be applied to a device to be charged including a secondary battery such as a secondary battery and the charging device.
  • the difference between the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 is determined.
  • the current flowing through the watch-side coil 210 decreases as the battery voltage of the secondary battery 220 rises, as shown in Fig. 15, It may not be possible to determine whether the current phenomenon is due to displacement or to a rise in the battery voltage of the secondary battery. You.
  • the second embodiment is an embodiment for more accurately determining the presence or absence of a position shift based on the charging current and the voltage of the secondary battery.
  • FIG. 16 the same parts as those of the electronic timepiece of the first embodiment in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the electronic timepiece 20 OA of the second embodiment is different from the electronic timepiece 200 of the first embodiment in that a threshold table for previously storing a threshold current corresponding to a detection voltage is used instead of the charging current determination circuit 263.
  • the charging current determination circuit 263 ′ for determining whether the current flowing through the clock side coil 210 exceeds the threshold current corresponding to the detected battery voltage, and the detection voltage for the charging current determination circuit 263 ′.
  • the battery voltage detection circuit 265 'that outputs the signal VDET, and whether or not the secondary battery 220 is in a fully charged state is determined based on the detected voltage signal VDET, and the signal com3 is set to the "H" level when fully charged. And a full charge detection circuit 290.
  • the threshold value table will be described with reference to FIG. 15 and FIG. As shown in FIG. 15, for example, when the battery voltage of the secondary battery 220 is 4 [V], the charging current is 10 [mA], and when the battery voltage of the secondary battery 220 is 2 [V]. The charging current is 25 [mA].
  • the threshold value table is written and stored in a nonvolatile memory such as a ROM or a rewritable nonvolatile memory such as an EEPROM.
  • the user stores the electronic watch 20 OA in the recess 101 of the station 100. Let it. As a result, the station-side coil 110 and the watch-side coil 210 face each other as shown in FIG. 2 and are electromagnetically coupled. Thereafter, the charging start button 103 by the user or the transfer start button 1 0 3 2, is pressed, the pulse signal S TR, evening Timer A 14 1 and evening timer B 142 starts counting (Step S 10 1). Further, the charging / transfer switch 170 outputs the first charging signal as shown in FIG. 4A as a signal e by the pulse signal STR (step S102).
  • step S103 it is determined by the inverted signal of the signal a whether or not the timer A141 has completed the counting operation. If the count operation has ended, its Re means that has passed the charging start button 103, or the transfer start button 103 2 10 hours or more after it is depressed.
  • the time set by the timer A 141 is sufficient to charge the rechargeable battery 220 to a capacity corresponding to the fully charged state. Then, charging should be completed by receiving the command com3 indicating that the battery is fully charged. Nevertheless, elapse of the time set by the timer A 141 indicates that an abnormality such as a failure of the secondary battery 220 has occurred.
  • the processing circuit 130 causes the display unit 104 to perform a display as shown in FIG. 13C, for example, and notifies the user of the display (step S104). Also, since the signal OFF becomes H level due to the inverted signal of the signal a, the charge-transfer switch 170 holds the signal e at L level. Therefore, when an abnormality has occurred, charging of the electronic timepiece 20 OA is terminated.
  • the charge / transfer switch 170 continues to output the signal e.
  • the station side coil 110 generates an external magnetic field by switching by the transistor 153, while the signal e is at the L level, and the command from the electronic watch 20 OA is generated. It is in a standby state to receive the.
  • step S201 if the remaining battery level is present (Yes in step S201), during the period when the signal CKT is at the H level, that is, during the period when the transistor 253 is turned on, the voltage is induced based on the voltage drop of the potential of the terminal P.
  • the battery voltage of the secondary battery 220 is detected by the battery voltage detection circuit 265, and the detection voltage signal VDET corresponding to the detected battery voltage is output. It is output to the judgment circuit 263 and the full charge detection circuit 290 (step S209).
  • the charging current determination circuit 263 with reference to the threshold value table, obtains a threshold current corresponding to the detected voltage signal VDET, and determines whether the detected charging current is equal to or greater than the threshold current. Is determined (step S203).
  • the threshold current is equal to 12 CmA].
  • the circuit 263 determines whether the detected charging current is 12 [mA] or more.
  • the control circuit 230 displays the fact on the display unit 204 (step S204), and sends a command com2 to notify the station 100 of this state (step S205).
  • step S206 whether or not the secondary battery 220 is in a fully charged state is determined by the full charge detection circuit 290 based on the detection voltage signal VDET (step S206). .
  • a fully charged state corresponds to a case where the signal com3 is at the H level, and therefore, as described above, does not require any further charging. Therefore, the control circuit 230 sends a command com3 to notify the station 100 of this state. Yes (Step S207) o
  • the control circuit 230 sends out the command coml to notify this state to the station 100 (step S208).
  • commands coml to com3 are transmitted during a period in which no signal is induced at the terminal P, that is, during a period of 10 seconds when the signal e is at the L level on the station 100 side, the electronic clock 2 0 0 On the A side, this is executed while the signal CHR is at the L level.
  • the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 are not correctly opposed to each other and are misaligned, it is detected. At the same time, a warning to that effect is displayed.
  • the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 are not affected by the voltage of the rechargeable battery 220 as in the first embodiment. If they are not facing each other correctly and are misaligned, it will be detected and a warning will be displayed.
  • the station-side coil 110 and the watch-side coil 210 face each other at the correct position, the frequency of receiving a command to check the charging state decreases, while the charging is performed. , The charging efficiency of the electronic watch 20 OA is improved.
  • the displacement of the station-side coil 110 and the clock-side coil 210 and the fact that the electronic timepiece 20 OA is not accommodated in the station 100 indicate the effect of the battery voltage of the secondary battery. It is possible to perform non-contact detection without receiving it, and to perform charging and data transfer control.
  • Fig. 29 shows the charge / discharge characteristics of a general secondary battery. As shown in this figure, the terminal voltage of the secondary battery during charging is almost constant. Furthermore, the terminal voltage of the secondary battery during charging does not show a true value as described above.
  • the charging current E i is expressed by the following equation.
  • R in this equation is the resistance associated with constant-voltage charging.
  • the terminal voltage Eve of the secondary battery approaches E, so that the charging current Ei gradually decreases. Therefore, when the transition from discharging to charging occurs, the voltage rise of the secondary battery (the voltage drop when focusing on the transition from charging to discharging), which is represented by the product of the internal resistance Re and the charging current Ei, is also Become smaller.
  • the capacity F of the secondary battery can be expressed as a function F (V) with its terminal voltage V as an argument.
  • FIG. 20 is a block diagram showing the configuration.
  • the same parts as those in the first embodiment in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.
  • one terminal ⁇ of the clock side coil 210 is connected to the positive terminal of the secondary battery 220 via the diode 245, while the clock side coil 210 Is connected to the negative terminal of the secondary battery 220. Therefore, when a pulse signal is applied to the station side coil 110 (see Fig. 3) and an external magnetic field is generated, the external magnetic field induces a signal at one terminal ⁇ of the clock side coil 210. You. The induced signal is rectified by the diode 245 and then charged into the secondary battery 220.
  • the configuration is such that the voltage V cc of the secondary battery 220 is used as a power source for each unit in the electronic timepiece 200B.
  • the charging period detection circuit 261 detects whether or not a signal is induced at the terminal P by an external magnetic field. Here, as shown in Fig. 21 (a), the timing T. Thereafter, when a signal is induced at the terminal P at regular intervals, a signal CHR that goes to the H level is output as shown in FIG.
  • the battery voltage detection circuit 281 detects the voltage value E v between both terminals of the rechargeable battery 220 and obtains a digital value. Is output.
  • the register 282 temporarily stores the voltage value Ev detected by the battery voltage detection circuit 281 at the falling of the signal CHR. Therefore, the resistor 282 is configured to store the voltage value E ve of the secondary battery 220 during the period when the signal is induced at the terminal ⁇ , that is, during the charging period.
  • the register 283 temporarily stores the voltage value Ev detected by the battery voltage detection circuit 281 at the rise of the signal CHR. Therefore, the resistor 280 stores the voltage value E vd of the rechargeable battery 220 immediately before the signal is induced at the terminal P, that is, 10 seconds after the charging is interrupted. It is configured to
  • the subtractor 284 subtracts the input value to the input terminal B from the input value to the input terminal A.
  • the value temporarily stored in the register 282 is supplied to the input terminal A of the subtracter 284, and the value temporarily stored in the register 283 is supplied to the input terminal B.
  • the subtracter 284 is configured to output a voltage increase ⁇ due to the internal resistance of the secondary battery.
  • the conversion table 285 converts ⁇ E v into battery capacity F and outputs the result.
  • the correspondence is as shown in FIG.
  • the voltage rise ⁇ ⁇ ⁇ (from the time of charging to the time of discharging) during the transition from discharging to charging.
  • the smaller the value of ⁇ the greater the capacity of the secondary battery.
  • control circuit 230 is a kind of central processing control device having a temporary storage memory, an arithmetic unit, and the like.
  • a display for example, the current time
  • Display etc.
  • the control circuit 230 firstly converts the conversion signal. It is determined whether or not the capacity F converted and output by the table 28.5 corresponds to the capacity in the fully charged state. Secondly, a command coml or com3 according to the determination result is created, and the signal CHR is set to the L level. sent to the period, the third, after delivery of the command, if the transfer ⁇ button 1 0 3 than 2 is pressed, a process of outputting a daisy evening Lud Isseki to be transmitted to the station 1 0 0 Execute.
  • the digital data to be transmitted to the station 100 is assumed to be biological information such as a pulse rate and a heart rate measured by a sensor (not shown).
  • the meaning of the command coml or com3 will be described later.
  • the transmission circuit 250 serializes a data command to be transmitted to the station 100 and outputs a switching signal obtained by bursting a signal of a constant frequency during a period when the serial data is at the L level. It is.
  • the switching signal from the transmitting circuit 250 is supplied to the base of the transistor 252 via the resistor 251.
  • the emitter of the transistor is connected to the positive terminal of the secondary battery 220, while the collector of the transistor is connected to one terminal P of the coil 210.
  • the signal CHR goes to the H level during the period in which the signal is induced, and the secondary battery 220 is charged during this period, as shown in FIG.
  • commands coml and com3 and digital data are transferred as shown in FIG.
  • the user causes the electronic timepiece 200B to be housed in the recess 101 of the station 100.
  • the station side coil 110 and the watch side coil 210 are Since they face each other as shown in FIG. 2, they are electromagnetically coupled.
  • Step S 10 1 the charging start button 1 03 by the user or the transfer start button 103 2, is pressed, the pulse signal S TR, evening Timer A 14 1 and evening timer B 142 starts counting (Step S 10 1) Also, based on the pulse signal S TI, the charge / transfer switch 170 outputs the first charge signal as shown in FIG. 4A as a signal e (step S102).
  • step S103 whether or not the timer A 141 has completed the counting operation is determined by the inverted signal of the signal a (step S103). If the count operation has been completed, it is the charge start button 103! Or means that the transfer start button 103 2 has passed 10 hours or more after it is depressed. For this reason, the processing circuit 130 causes the display unit 104 to perform a display as shown in FIG. 26B, for example (step S104). Also, since the signal 0 FF becomes H level due to the inverted signal of the signal a, the charge / transfer switch 170 holds the signal e at L level. Therefore, the charging of the electronic timepiece 200B is completed.
  • charging / transfer switch 170 outputs the first charging signal as signal e.
  • the station-side coil 110 generates an external magnetic field by switching by the transistor 153 during the period when the signal e is at the H level
  • the electronic clock 200 B is generated during the period when the signal e is at the L level. It is in a standby state to receive a command from.
  • step S201 if the remaining battery level is present (Yes in step S201), the voltage value Eve at the time of charging is temporarily stored in the register 282 (step S202), and when the charging is interrupted in the The voltage value Evd is temporarily stored (Step S203), and the subtractor 284 reads out the voltage value Eve and the voltage value Evd stored in each register, respectively, and subtracts the latter from the former. And secondary The voltage rise ⁇ due to the internal resistance of the battery 220 is output (step S204).
  • the conversion table 285 converts the voltage rise ⁇ into a capacity F and outputs it.
  • the current capacity of the secondary battery 220 is estimated from the voltage rise ⁇ ⁇ ⁇ (step S205).
  • the control circuit 230 determines whether or not the capacity F is a predetermined capacity, for example, a capacity corresponding to a fully charged state (step S206), and if the determination result is affirmative. Then, since it is not necessary to charge the battery thereafter, a command com3 is sent to notify the station 100 of the fact (step S207). If this determination result is negative, Since the charging needs to be continued, a command coml is sent to notify the station 100 of the fact (step S208).
  • a predetermined capacity for example, a capacity corresponding to a fully charged state
  • the command coml or com3 is transmitted during a period in which no signal is induced at the terminal P, that is, during a period of 10 seconds when the signal e is at the L level on the station 100 side. 0 0 On the B side, this is executed during the period when the signal CHR is at the L level.
  • the electronic timepiece 200 B firstly outputs the voltage value E ve of the secondary battery 220 during charging and the secondary battery 200 during interruption of charging. Secondly, the voltage value E vd of 20 is detected, and secondly, the voltage rise ⁇ ⁇ ⁇ due to the internal resistance of the secondary battery 220 is obtained by subtracting the latter from the former, and thirdly, this voltage Fourth, the battery capacity is estimated from the increase ⁇ ⁇ V. Fourth, it is determined whether or not the estimated battery capacity is a predetermined capacity, and a command corresponding to the determination result is transmitted. .
  • the station 100 performs the charging according to the first charging signal for at least a period of 30 minutes, which is the operation period of the timer 142. For this reason, even if the secondary battery 220 is not in the data transfer enabled state at first and the command coml or com3 is not sent from the electronic clock 200B, it is charged for 30 minutes. It will be charged up to the capacity to be transferred.
  • the electronic timepiece 2 0 0 B are housed in the station 1 0 0, after the charging start button 1 0 3 or the transfer start button 1 0 3 2, has elapsed is pressed 3 0 minutes, the secondary battery 2 Since 20 is ready for data transfer, the command coml or co One of m3 is transmitted.
  • the case where no command is transmitted to the station 100 means that the electronic clock 200B is not accommodated in the station 100.
  • step S111 it is determined whether or not either the command coml or com3 has been received from the electronic timepiece 200B.
  • step S112 it is determined whether or not the timer B1442 has completed the count operation.
  • the command detector 160 checks whether or not the signal c has changed to the H level during the 30 minute period when the H level is set.
  • the processing circuit 130 causes the display unit 104 to perform a warning display as shown in FIG. 1 1 3) Notify the user to that effect.
  • the charge / transfer switch 170 holds the signal e at L level. For this reason, the unnecessary charging operation in the case where the electronic timepiece 200B is not stored is ended.
  • step S102 the processing procedure returns to step S102 to continue charging, and the transmission of the first charging signal is continued.
  • step S114 if any command is received from the electronic timepiece 200 #, the received command is decoded by the decoder 155 (step S114).
  • step S115 the charge / transfer switch 170 receiving the signal coml determines whether or not the signal CS has been supplied before. If the result of this determination is affirmative, the charge / transfer switch 1 Step 70 switches the signal e to be transmitted from the first charging signal as shown in FIG. 4 (a) to the second charging signal as shown in FIG. 4 (b). And to continue charging
  • the processing procedure returns to step S103.
  • charging is performed during the H level period of the signal e, while data transfer is performed during the L level period of the signal e.
  • the period during which the signal e as the second charging signal is at the H level is longer than that of the first charging signal. Therefore, the transmission of the second charging signal reduces the frequency of receiving a command as a result of checking whether or not the charging time t has elapsed, while prolonging the charging period.
  • the charging efficiency of B is improved.
  • the received command is a COML
  • button pressed initially is if transfer ⁇ button 1 0 3 2
  • de Isseki transfer Step S 1 2 1 to S 1 2 3 to be described later is executed You.
  • step S117 it is determined whether the first pressed button was the charging start button 103i (step S117). Specifically, the charge / transfer switch 170 supplied with the signal OFF by the signal com3 determines whether or not the signal CS has been supplied before. If the result of this determination is affirmative, there is no further need to charge the secondary battery 220, and the charge / transfer switch 170 holds the signal e at the L level. As a result, the unnecessary charging operation for charging the battery with the desired capacity or more is completed.
  • Step S 1 2 1 to S 1 2 3 is executed.
  • the digital data transmitted following the commands coml and com3 is received by the receiving circuit 154, decoded by the decoder 155, and transferred to the processing circuit 130 (step S1). 2 1) are repeated until the process is completed (step S 122). Then, when this transfer is completed, the processing circuit 130 causes the display section 104 to perform, for example, a display as shown in FIG. 26 (c) (step S122), and Display based on the selected digital data To be performed.
  • the processing circuit 130 stops the supply of the signal e to the charge / transfer switch 130 by a line not shown in FIG. 3, and terminates the charge / data transfer.
  • the charge start button 1 0 3! Alternatively, when the transfer start button 1 0 3 2 is pressed, the first charging signal is transmitted from the station 1 0 0 as a signal e, so that the secondary battery 2 2 0 of the electronic timepiece 2 0 B is intermittently charged. Is done.
  • the electronic timepiece 200 B calculates the internal resistance of the secondary battery 220 by subtracting the voltage value E vd at the time of charging interruption from the voltage value E ve of the secondary battery 220 during charging. The voltage rise ⁇ ⁇ caused by the above is obtained, the battery capacity is estimated from the voltage rise ⁇ , and it is determined whether or not the estimated battery capacity is a predetermined capacity.
  • the command coml is sent to the station 100, and as a result, the second charging signal (see FIG. 4 (b)) switches between charging and data transfer. Since the electronic timepiece 200B is used as the signal e, the charging efficiency of the electronic timepiece 200B is improved.
  • the command com3 is sent to the station 100, and as a result, the signal e is held at the L level, so that charging ends. .
  • the battery capacity is estimated from the voltage increase ⁇ Ev obtained by intermittently charging the battery, and the estimated capacity becomes a desired capacity, for example, a capacity corresponding to a fully charged state.
  • a desired capacity for example, a capacity corresponding to a fully charged state.
  • the charging is performed intermittently, and the voltage rise ⁇ ⁇ of the secondary battery 220 when the transition from the discharging to the charging is obtained, and the voltage rising ⁇
  • the battery capacity was estimated from ⁇ ⁇ .
  • the battery capacity is estimated from this voltage value E vd by focusing on the fact that the voltage value E vd itself at the time of charging interruption corresponds to the battery capacity. It is. Therefore, the configuration is such that, as shown in FIG. 27, the voltage value E vd temporarily stored in the register 283 is supplied to the control circuit 230.
  • control circuit 230 stores the capacity function F (V) of the secondary battery 220 in the form of a table or a mathematical expression in addition to the functions of the third embodiment. It also has functions.
  • FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the electronic timepiece 200C according to the fourth embodiment.
  • step S203 the control circuit 230 substitutes the voltage value E vd for the capacitance function F (V) to obtain the capacitance F (step S 2 5 1), and this capacitance F is a predetermined capacitance, for example, It is determined whether or not the capacity is equivalent to the fully charged state (step S206). If the determination result is affirmative, the command com3 is transmitted (step S207), and If the determination result is negative, a command coml is sent (step S208).
  • the fourth embodiment when the battery capacity estimated from the voltage value E vd reaches a predetermined capacity, for example, a capacity corresponding to a fully charged state, charging is terminated at that point. Therefore, the inconvenience of performing unnecessary charging is eliminated as in the first embodiment.
  • the second charging signal (see FIG. 4 (b)) is used as the signal e, so that the charging efficiency of the electronic watch 200C is improved. The same applies to points.
  • the charging is performed intermittently, and the voltage rise of the secondary battery 220 at the time of transition from discharging (a state in which the electronic device is operating) to charging is calculated.
  • Ev is obtained by subtracting the voltage at a point in time after a lapse of a certain time from the point in time of the charge interruption from the voltage just before the interruption of the charge, and estimating the battery capacity from the voltage increase ⁇ . It had become.
  • charging is performed intermittently, and the rechargeable battery 220 at the time of transition from discharging (the state in which the electronic device is operating) to charging is changed.
  • the voltage rise ⁇ EV is obtained by subtracting the voltage immediately after the charge restart from the voltage immediately before the restart of charge, and the battery capacity is estimated from the voltage rise ⁇ .
  • the charging is performed intermittently, and the voltage rise of the secondary battery 220 when the charging is changed from the discharging (the state in which the electronic device is operating) to the charging is performed.
  • ⁇ V was obtained by subtracting the voltage at a point in time after a lapse of a certain time from the point in time of the charge interruption from the voltage immediately before the interruption of the charge, and the battery capacity was estimated from the voltage increase ⁇ .
  • the voltage of the secondary battery 220 at a point in time when a predetermined time has elapsed since the interruption of the charging, and the voltage of the secondary battery 220 just before the restart of the charging is also based on the point corresponding to the battery capacity, and the battery capacity is estimated from this voltage drop ⁇ ⁇ ⁇ '.
  • FIG. 32 shows a schematic configuration block diagram of an electronic timepiece 200D of the sixth embodiment.
  • the same portions as those in the third embodiment in FIG. 20 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be referred to.
  • the different parts will be mainly described.
  • the register 282 temporarily stores the voltage value ⁇ ⁇ detected by the battery voltage detection circuit 281 at the fall of the signal CHR (see FIG. 33). . Therefore, the resistor 282 becomes the secondary current when a certain time (elapsed time may be zero) has passed since the end of the signal induction at the terminal ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , that is, when a certain time has passed since the interruption of charging. It is configured to store the voltage value E vc, of the battery 220.
  • the register 283 is configured to store the time point when a signal is induced at the terminal ⁇ , that is, the voltage value E vd ′ of the secondary battery 220 immediately before the start of charging.
  • the subtractor 284 subtracts the input value to the input terminal B from the input value to the input terminal A.
  • the value temporarily stored in the register 282 is supplied to the input terminal A of the subtracter 284, and the value temporarily stored in the register 283 is supplied to the input terminal B. Have been. Therefore, the subtracter 284 is configured to output the voltage drop ⁇ '.
  • the conversion table 285 is for converting ⁇ ′ into a battery capacity F and outputting the same, and the correspondence is as shown in FIG.
  • the correspondence shown in FIG. 23 is of a nature that should be originally determined according to the characteristics of the secondary battery 220.
  • the battery capacity is estimated from the voltage drop ⁇ ′ obtained by performing the charging intermittently, and the estimated capacity is a desired capacity, for example, the full charge state. Since the charging is terminated when the capacity corresponding to is reached, the inconvenience of unnecessary charging is eliminated.
  • the timing at which the voltage value E vd 'is stored is not limited to immediately before the start of charging, but may be a certain time before the start of charging (but after sampling the voltage value E vc,).
  • the voltage value E vd ' is stored after a certain period of time has elapsed from the charging suspension start time.
  • the overnight transfer is performed only in one direction from the electronic timepiece 200 to the station 100, but the data transfer from the station 100 to the electronic timepiece 200 is performed in one direction. Needless to say, it may be oriented.
  • the station 100 modulates according to the data to be transferred, while the electronic timepiece 200 may demodulate according to the modulation method.
  • a known technique may be applied to the modulation and demodulation.
  • the configuration is such that the capacity of the secondary battery 220 is estimated on the electronic timepiece 200 side from the detected voltage values Evd and Eve, or only from the voltage value Evd.
  • the voltage values Ev and Eve themselves are transferred to the station 100, and the capacity of the secondary battery 220 is estimated on the station 100 side in accordance with these values, and the transfer of the charging data is controlled. It is good also as composition. That is, the main body that estimates the capacity of the secondary battery 220 may be the electronic timepiece 200 or the station 100.
  • the voltage value Eve at the time of charging and the voltage value may be respectively detected by separate battery voltage detection circuits. That is, the first and second voltage detecting means referred to in the present application refer to both the case where they are the same and the case where they are separately and independently. However, the configuration in which detection is performed by one battery voltage detection circuit 281 as in the above embodiment is more advantageous in that detection errors due to different detection circuits do not occur.
  • the charging and the execution transfer of the data transfer were changed by extending the charging period during charging, but the data transfer period was shortened.
  • a configuration in which the execution periods are changed, a configuration in which both execution periods are changed, and an execution distribution of charging and data transfer may be controlled in a stepless manner.
  • the station 1 is used as a charging device.
  • the electronic timepiece 200 has been described as an example of the device to be charged 200, the present invention is applicable to all electronic devices that perform power transfer.
  • the transfer request is output from the electronic timepiece.
  • the transfer request may be made from the information processing device connected to the station directly or via the network.
  • the electronic timepiece 200 makes a predetermined overnight transfer request, Transfer the corresponding data (for example, a new operating system for electronic clocks, various data for control, etc.) from the station 100 or an information processing device connected to the station directly or via a network. It is also possible to configure as follows.
  • a receiving circuit 238 is provided on the electronic timepiece 200 side, and the electronic timepiece 200 is connected to a station as shown in FIG. 36 (a). Sends a transfer request request D REQ requesting the transfer of predetermined data.
  • the information processing device 300 transmits D REQ1 for requesting transmission of the data DD corresponding to the transfer request data D REQ.
  • the information processing device 300 transfers the requested DD to the electronic timepiece 200 via the station 100.
  • a transfer request data D REQ requesting a predetermined data transfer is transmitted to the station, and in response to this, the station 100 performs the transfer.
  • electromagnetic coupling between two or more devices separated from each other such as a portable electronic device and a charging device thereof, with coils disposed at positions facing each other, respectively. Therefore, when power is transferred, it is possible to detect the displacement of both coils and the absence of the device to be charged without contact.
  • the capacity of the charged secondary battery can be estimated with a simple configuration. Furthermore, when the charging device charges the secondary battery to the device to be charged in a non-contact manner between two or more devices separated from each other by electromagnetic coupling with coils disposed at positions facing each other. Even in this case, the capacity of the secondary battery and the like can be notified to the charging device in a non-contact manner, and the desired capacity can be charged.

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Description

明 細 電子機器、 電子機器の制御方法、 二次電池の容量推定方法および二次電池の充電 制御方法 技術分野
本発明は、 互いに対向する位置に配設されたコイル同士の電磁的な結合により 電力転送あるいは信号転送する場合に、 両コイルの位置ずれなどを検出し、 両コ ィルの位置ずれなどに応じて充電 ·デ一夕転送を制御することが可能な電子機器、 および、 電子機器の制御方法並びに充電されている二次電池の容量を簡易な構成 によって推定可能な電子機器、 二次電池の容量推定方法、 および、 推定結果にし たがって二次電池の充電を制御する充電制御方法に関する。 背景技術
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ヨンと呼 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、 デ一夕転送などが 行われつつある。 ここで、 充電ゃデ一夕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。
このような構成において、 ステーション側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。
ところで、 ステーション側のコイルおよび携帯電子機器側のコイルには、 互い に電磁的に結合することだけではなく、 充電や信号転送の効率を高めることも要 求される。 このため、 従来では、 携帯電子機器がステーションに収容された場合 に、 両コイルの卷回面が平行であって、 それらの中心が一致する位置関係を確保 する構成となっていた。
しかしながら、 携帯電子機器をステーションに収容するだけで、 両コイルを上 記位置関係とするのは、 例えば、 コイルがステーションあるいは携帯電子機器に 配設される精度などによって困難である。
さらには、 携帯電子機器がステーションに収容されていないにもかかわらず、 充電を行うのは、 ステーション側のコイルに高周波信号を無用に印加することに なり、 消費電力の無駄にもなる。
そこで、 充電や信号転送するにあたっては、 両コイルの位置関係を検出する構 成が不可欠であると考えられる。 ここで、 両コイルの位置関係を接触等により機 械的に検出する構成は、 上述したように、 防水性の面において問題が発生する。 したがって、 互いに対向する位置に配設されたコイル同士の電磁的な結合により 電力転送や信号転送する場合には、 両コイルの位置関係を非接触で検出すること が要求されているのである。
そこで、 本発明の第 1の目的は、 携帯電子機器やステーションなどのように、 互いに分離した 2以上の機器間において、 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的な結合によって電力転送や信号転送する場合に、 両コイル の位置ずれや、 被充電機器の不存在を非接触で検出するとともに、 その検出結果 に応じて充電やデータ転送を制御することが可能な電子機器、 および、 電子機器 の制御方法を提供することにある。
また、 上記構成で二次電池を所望の容量まで充電する場合において、 その容量 以上の充電は不要な電力の消費であり、 不経済である。 さらに、 定格容量以上の 充電は液漏れ等が発生するおそれすらある。 したがって、 二次電池の充電におい ては、 二次電池の容量に応じて、 充電制御を行う構成が望ましい。 そこで、 充電 時における二次電池の端子電圧から二次電池の容量を推定する構成が考えられた c しかしながら、 例えば、 二次電池の端子電圧がほとんど充電電圧に近くなつた からといって、 所定の容量近くまで充電されるとは限らない。 また、 充電時にお ける二次電池の端子電圧は、 その内部抵抗に起因して持ち上がるため、 真の二次 電圧を示すことにはならない。 これらのため、 充電時における二次電池の端子電 圧から容量を正確に推定する構成は期待できない。
そこで、 本発明の第 2の目的は、 充電されている二次電池の容量を簡易な構成 によって推定可能な電子機器および二次電池の容量推定方法を提供することにあ る。
さらに、 携帯電子機器が二次電池の容量を正確に推定することができても、 コ ィル同士の電磁的な結合により電力転送する場合、 電力転送する主体は、 あくま でもステーションであるため、 電池容量をステーションに通知しなくては、 充電 を制御することができない。 このような通知について電気的接点を介して行う構 成は、 上述したように、 防水性の面において問題が発生する。
そこで、 本発明の第 3の目的は、 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに分離した 2以上の機器間において、 互いに対向する位置にそれぞれ配設されたコイルとの 電磁的な結合によって非接触で二次電池を充電する場合であっても、 二次電池の 容量等を非接触で充電機器へ通知して、 所望の容量に充電することが可能な電子 機器、 および、 充電制御方法を提供することにある。 発明の開示
本発明は、 第 1の機器と第 2の機器とを有して構成された電子機器において、 前記第 1の機器側から前記第 2の機器側に充電を行うとともに、 前記第 1の機器 と前記第 2の機器との間で信号転送を行う充電/信号転送ュニットと、 予め定め た所定期間、 前記充電を行わせた後に、 前記信号転送を開始させる充電/信号転 送制御ユニッ トと、 を備えたことを特徴としている。
本発明は、 第 1の機器と第 2の機器とを有して構成された電子機器において、 前記第 1の機器と前記第 2の機器と、 電磁結合あるいは電磁誘導を利用して、 前 記第 1の機器側から前記第 2の機器側に充電を行うとともに、 前記第 1の機器と 前記第 2の機器との間で信号転送を行う充電/信号転送ュニットと、 予め定めた 所定期間、 前記充電を行わせた後に、 前記信号転送を開始させる充電/信号転送 制御ユニットと、 を備えたことを特徴としている。
さらに本発明は、 前記充電/信号転送制御ユニットは、 前記信号転送に先立ち、 通信開始を通知するための通信開始コマンドを送信することを特徴としている。 また、 本発明は、 前記充電/信号転送ユニッ トは、 前記信号転送を行う際には、 通常時の駆動クロックよりも高い駆動クロックに基づいて動作することを特徴と している。
また、 本発明は、 前記充電/信号転送制御ユニッ トは、 前記充電と前記信号転 送とを交互に行わせることを特徴としている。
また、 本発明は、 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそ れぞれ配設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によ つて、 少なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、 前記第 1 のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる信号供給ュニッ トと、 前記外部 磁界によつて前記第 2のコィルの電気的状態を検出する状態検出ュニッ トと、 前記状態検出ュニッ トによる検出結果にしたがって、 前記第 1および第 2のコ ィルの位置関係を判別する位置判別ュニッ トと、 を備えたことを特徴としている さらに本発明は、 前記位置判別ュニッ 卜によって判別された位置関係を告知す る告知ュニッ トを備えることを特徴としている。
さらに本発明は、 前記告知ユニッ トは、 前記位置判別ユニッ トによって前記第 1および第 2のコィルの位置関係が所定の関係にあると判別された場合に、 その 旨を告知することを特徴としている。
また、 本発明は、 第 1の機器および第 2の機器からなり、 コイルを介して、 少 なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、 前記第 1の機器に 配設された第 1のコイルと、 前記第 2の機器に配設されて、 前記第 1のコイルと は電磁的に結合可能な第 2のコイルと、 前記第 1のコィルに信号を供給して外部 磁界を発生させる信号供給回路と、 前記外部磁界によつて前記第 2のコィルに流 れる電流を検出する電流検出回路と、 前記電流検出ュニットによる検出結果にし たがって、 前記第 1および第 2のコイルの位置関係を判別する位置判別回路とを 備えたことを特徴としている。
また、 本発明は、 相手方機器とは、 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って、 少なくとも電力転送あるいは信号転送 を行う電子機器であって、 自機器のコイルに信号を供給する信号供給ュニッ トと、 前記信号供給ュニッ 卜がコイルに供給した後に、 前記相手方機器からのコマン ドを受信して、 前記相手方機器との位置関係を判別する位置判別ュニッ 卜とを備 えたことを特徴としている。
さらに本発明は、 前記位置判別ュニッ 卜によって判別された位置関係を告知す る告知ュニッ トを備えることを特徴としている。
さらに本発明は、 前記告知ユニッ トは、 前記位置判別ユニッ トによって前記第
1および第 2のコイルの位置関係が所定の関係にあると判別された場合に、 その 旨を告知することを特徴としている。
また、 本発明は、 前記位置判別ユニッ トが、 前記相手方機器からコマンドを一 定期間受信しない場合、 前記告知ユニッ トは、 前記相手方機器が存在しない旨を 告知することを特徴としている。
また、 本発明は、 前記自機器に配設されたコイルは、 空心型であることを特徴 としている。
また、 本発明は、 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそ れぞれ配設されたコイルの電磁結合あるいは電磁誘導によって、 少なくとも電力 転送あるいは信号転送を行う電子機器の位置検出方法であって、 前記第 1の機器 の第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる過程と、 前記外部磁界に よって前記第 2の機器の第 2のコイルに流れる電流を検出する過程と、 検出され た電流にしたがって、 前記第 1および第 2のコイルの位置関係を判別する過程と を備えることを特徴としている。
また、 本発明は、 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそ れぞれ配設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によ つて、 少なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、 前記第 1 のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる信号供給ュニッ トと、 前記外部 磁界によって前記第 2のコイルの電気的状態を検出する状態検出ュニッ トと、 前 記状態検出ュニッ トによる検出結果にしたがって、 前記信号供給ュニッ トによる 信号の供給を制御する制御ュニッ 卜とを備えたことを特徴としている。
また、 本発明は、 前記電気的状態は、 電流状態あるいは電圧状態であることを 特徴としている。
また、 本発明は、 特許請求の範囲第 6項または第 1 6項記載の電子機器におい て、 前記第 1および第 2の機器の間で信号転送を行う信号転送ユニッ トと、 前記 第 2のコイルに流れる信号を整流する整流ュニッ トと、 前記整流ュニッ トによつ て整流された信号を蓄電する蓄電ュニッ 卜とを備えることを特徴としている。 また、 本発明は、 前記信号転送ユニッ トは、 前記信号供給ユニッ トが一定期間 信号を供給した後に信号転送を行うことを特徴としている。
また、 本発明は、 特許請求の範囲第第 1 8項記載の電子機器において、 前記信 号転送ュニッ トは、 前記信号供給ュニッ トが前記一定期間信号を供給した後であ つて、 通信開始を通知するための通信開始コマンドを送信した後に前記信号転送 を行うことを特徴としている。
また、 本発明は、 前記第 1および第 2の機器の間で信号転送を行う際には、 通 常時の駆動クロックよりも高い駆動クロックに基づいて動作することを特徴とし ている。
また、 前記制御ユニッ トは、 前記信号供給ユニッ トによる信号の供給と前記信 号転送ュニッ トによる信号転送とを交互に実行するように制御することを特徴と している。
また、 本発明は、 前記制御ユニッ トは、 前記第 1および第 2のコイルの位置関 係が所定の関係にあると判別した場合、 前記信号供給充電ュニッ トによる信号の 供給と前記信号転送ュニッ トによる信号転送との実行比率を変化させることを特 徴としている。
また、 本発明は、 前記電流検出ユニッ トによる検出結果は、 前記信号転送ュニ ットによって転送されることを特徴としている。
また、 本発明は、 前記第 2の機器は、 携帯型であることを特徴としている。 また、 本発明は、 特許請求の範囲第 6項または第 1 6項記載の電子機器におい て、 前記第 1あるいは第 2のコイルは、 空心型であることを特徴としている。 また、 本発明は、 第 1の機器および第 2の機器からなり、 コイルを介して少な くとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、 前記第 1の機器に配 設された第 1のコイルと、 前記第 2の機器に配設されて、 前記第 1のコイルとは 電磁的に結合可能な第 2のコイルと、 前記第 1のコイルに信号を供給して外部磁 界を発生させる信号供給回路と、 前記外部磁界によって前記第 2のコイルの電気 的状態を検出する状態検出回路と、 前記状態検出回路による検出結果にしたがつ て、 前記信号供給回路による信号の供給を制御する制御回路とを備えたことを特 徴としている。
さらに本発明は、 前記電気的状態は、 電流状態あるいは電圧状態であることを 特徴としている。
また、 本発明は、 相手方機器とは、 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って、 少なくとも電力転送あるいは信号転送 を行う電子機器であって、 自機器のコイルに信号を供給する信号供給ュニッ 卜と、 前記信号供給ュニッ トが信号を前記コイルに供給した後に、 前記相手方機器から のコマンドを受信して、 前記信号供給ュニッ トによる信号の供給を制御する制御 ユニットと を備えたことを特徴としている。
さらに本発明は、 前記制御ユニッ トは、 前記相手方機器からコマンドを一定期 間受信しない場合、 前記信号供給ュニッ トによる信号の供給を終了させることを 特徴としている。
また、 本発明は、 前記制御ユニッ トは、 前記相手方機器から、 充電が必要ない 旨のコマンドを受信した場合、 前記信号供給ュニッ トによる信号の供給を終了さ せることを特徴としている。
また、 本発明は、 前記信号転送ユニッ トは、 前記相手方機器から通信開始コマ ンドが送信された場合に前記信号転送を行うことを特徴としている。
また、 本発明は、 前記コイルは、 空心型であることを特徴としている。
また、 本発明は、 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそ れぞれ配設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によ つて、 少なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器の制御方法であって、 前記第 1の機器の第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる過程と 、 前記外部磁界によつて前記第 2の機器の第 2のコィルの電気的状態を検出する する過程と、 検出した前記第 2のコィルの電気的状態の検出結果にしたがって、 前記信号供給ュニッ トによる信号の供給を制御する過程とを備えたことを特徴と している。
さらに、 本発明は、 前記電気的状態は、 電流状態あるいは電圧状態であること を特徴としている。
また、 本発明は、 二次電池を間欠的に充電する充電ユニッ トと、 前記充電ュニ ッ トによる充電が中断されてから一定時間経過した場合における前記二次電池の 電圧を検出する第 1の電圧検出ュニッ 卜と、 前記電圧検出ュニッ トにより検出さ れた電圧にしたがって、 前記二次電池の容量を推定する推定ュニッ トとを備えた ことを特徴としている。
さらに本発明は、 前記充電ュニッ トによる充電が行われている場合における前 記二次電池の電圧を検出する第 2の電圧検出ュニットと、 前記第 2の電圧検出ュ ニッ トにより検出された電圧から前記第 1の電圧検出ュニッ トにより検出された 電圧を減算する減算ユニッ トとを備え、 前記推定ユニッ トは、 前記減算ユニッ ト による電圧差から前記二次電池の容量を推定することを特徴としている。
さらに本発明は、 前記推定ュニッ 卜によって推定された容量が所定の容量であ るか否かを判別する判別ュニッ トを備えることを特徴としている。
また、 本発明は、 前記判別ユニッ トによる判別結果が肯定的であれば、 前記充 電ュニッ トは充電を終了させることを特徴としている。
また、 本発明は、 二次電池を間欠的に充電する充電回路と、 前記充電回路によ る充電が中断されてから一定時間経過した場合における前記二次電池の電圧を検 出する電圧検出回路と、 前記電圧検出回路により検出された電圧にしたがって、 前記二次電池の容量を推定する推定回路とを備えたことを特徴としている。 また、 本発明は、 二次電池を充電する過程と、 前記二次電池の充電を中断させ る過程と、 充電が中断されてから一定時間経過した後における前記二次電池の電 圧を検出する過程と、 検出された電圧にしたがって、 前記二次電池の容量を推定 する過程とを備えることを特徴としている。
また、 本発明は、 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに対向する位置にそれぞれ 配設された第 1および第 2のコィル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって電 力を転送するとともに、 前記被充電機器が、 前記転送された電力を二次電池に間 欠的に充電する電子機器であって、 充電が中断されてから一定時間経過した場合 における前記二次電池の電圧を検出する第 1の電圧検出ュニッ 卜と、 前記第 1の 電圧検出ユニッ トにより検出された電圧、 あるいは、 これに基づく推定結果を、 前記第 1および第 2のコイルを介して転送する転送ュニッ トと、 前記転送ュニッ トの転送結果にしたがって前記二次電池の充電を制御する制御ュニットとを備え たことを特徴としている。
さらに本発明は、 前記制御ュニッ トは、 前記充電ュニッ トによる充電と前記信 号転送ュニッ トによる信号転送とを交互に実行するように制御するとともに、 前 記転送ュニッ トの転送結果にしたがって、 前記充電ュニッ 卜の充電と前記信号転 送ュニッ トによる信号転送との実行比率を制御することを特徴としている。 また、 本発明は、 前記被充電機器は、 携帯型であることを特徴としている。 また、 本発明は、 前記第 1あるいは第 2のコイルは、 空心型であることを特徴 としている。
さらに本発明は、 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに対向する位置にそれぞれ 配設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって電 力を転送するとともに、 前記被充電機器が、 前記転送された電力を二次電池に間 欠的に充電する電子機器であって、 充電が中断されてから一定時間経過した場合 における前記二次電池の電圧を検出する第 1の電圧検出回路と、 前記第 1の電圧 検出回路により検出された電圧、 あるいは、 これらに基づく推定結果を、 前記第 1および第 2のコイルを介して転送する転送回路と、 前記転送ュニッ 卜の転送結 果にしたがって充電を制御する制御回路とを備えたことを特徴としている。 また、 本発明は、 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに対向する位置にそれぞれ 配設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって電 力を転送するとともに、 前記被充電機器が、 前記転送された電力を二次電池に充 電する電子機器であって、 前記二次電池の充電を中断させる過程と、 充電が中断 されてから一定時間経過した後における前記二次電池の電圧を検出する過程と、 検出された電圧、 あるいは、 これに基づく推定結果を、 前記第 1および第 2のコ ィルを介して転送する過程と、 転送結果にしたがって前記二次電池の充電を制御 する過程とを備えることを特徴としている。
また、 本発明は、 二次電池を間欠的に充電する充電ユニッ トと、 前記充電ュニ ッ トによる充電の中断直後の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 1の 電圧検出ュニッ 卜と、 前記充電の中断後に前記充電ュニッ トによる充電が再開さ れる直前の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 2の電圧検出ュニット と、 前記第 1の電圧検出ユニットにより検出された前記二次電池の電圧と、 前記 第 2の電圧検出ュニットにより検出された前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基 づいて前記二次電池の容量を推定する推定ュニッ卜と、 を備えたことを特徴とし ている。
また、 本発明は、 二次電池を間欠的に充電する充電回路と、 前記充電回路によ る充電の中断直後の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 1電圧検出回 路と、 前記充電の中断後に前記充電回路による充電が再開される直前の時点にお ける前記二次電池の電圧を検出する第 2電圧検出回路と、 前記第 1電圧検出回路 により検出された前記二次電池の電圧と、 前記第 2電圧検出回路により検出され た前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次電池の容量を推定する推 定回路と、 を備えたことを特徴としている。
また、 本発明は、 二次電池を充電する過程と、 前記二次電池の充電を中断させ る過程と、 前記二次電池の充電を再開させる過程と、 前記充電の中断時直後の時 点における前記二次電池の電圧である中断時電圧を検出する過程と、 前記充電の 再開時の直前の時点における前記二次電池の電圧である再開時電圧を検出する過 程と、 前記中断時電圧と、 前記再開時電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次電池 の容量を推定する過程と、 を備えたことを特徴としている。
また、 本発明は、 二次電池を間欠的に充電する充電ユニットと、 前記充電ュニ ットによる充電の中断後に前記充電ュニットによる充電が再開される直前の時点 における前記二次電池の電圧を検出する第 1の電圧検出ュニッ卜と、 前記充電の 再開直後の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 2の電圧検出ュニット と、 前記第 1の電圧検出ユニットにより検出された前記二次電池の電圧と、 前記 第 2の電圧検出ュニットにより検出された前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基 づいて前記二次電池の容量を推定する推定ュニッ卜と、 を備えたことを特徴とし ている。
また、 本発明は、 二次電池を間欠的に充電する充電回路と、 前記充電回路によ る充電の中断後に前記充電回路による充電が再開される直前の時点における前記 二次電池の電圧を検出する第 1電圧検出回路と、 前記充電の再開直後の時点にお ける前記二次電池の電圧を検出する第 2電圧検出回路と、 前記第 1電圧検出回路 により検出された前記二次電池の電圧と、 前記第 2電圧検出回路により検出され た前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次電池の容量を推定する推 定回路と、 を備えたことを特徴としている。
また、 本発明は、 二次電池を充電する過程と、 前記二次電池の充電を中断させ る過程と、 前記二次電池の充電を再開させる過程と、 前記充電の中断後に前記充 電が再開される直前の時点における前記二次電池の電圧である再開直前電圧を検 出する過程と、 前記充電の再開直後の時点における前記二次電池の電圧である再 開直後電圧を検出する過程と、 前記再開直前電圧と、 前記再開直後電圧と、 の電 圧差に基づいて前記二次電池の容量を推定する過程と、 を備えたことを特徴とし ている。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の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は、 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は、 同ステーションの電気的構成を示すプロヅク図である。
図 4 ( a ) および (b ) は、 それぞれ同ステーションにおける信号 eたる第 1 および第 2充電信号の波形を示す図である。
図 5は、 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 6 ( 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夕イミ ングチャートである。
図 7は、 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 8 ( 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 グチヤ一トである。
図 9は、 同電子時計の電気的構成を示すブロック図である。
図 1 0 ( a ) 〜 (f ) は、 それぞれ同電子時計における動作を説明するための タイミングチャートである。 図 1 1は、 同ステーションおよび同電子時計の間における充電 .デ一夕転送の 動作を示すフローチャートである。
図 1 2は、 同ステーションにおける充電 ·デ一夕転送の動作を示すフロ一チヤ ートである。
図 1 3 ( 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 1 4 ( a ) 〜 (d ) は、 それぞれ同ステーションおよび同電子時計の間にお ける具体的動作を説明するためのタイミングチャートである。 図 1 5は、 二次電池の電圧と充電電流の関係を説明するための図である。 図 1 6は、 第 2実施形態の電子時計の電気的構成を示すブロック図である。 図 1 7は、 第 2実施形態のしきい値テ一ブルの説明図である。
図 1 8は、 第 2実施形態のステーションおよび電子時計の間における充電 ·デ 一夕転送の動作を示すフローチヤ一トである。 図 1 9は、 ずれ量と出力電流の関係を説明するための図である。
図 2 0は、 第 3実施形態の電子時計の電気的構成を示すプロック図である。 図 2 1 ( a ) 〜 (d ) は、 それぞれ第 3実施形態の電子時計における動作を説 明するためのタイミングチヤ一トである。
図 2 2は、 間欠的な充電において、 放電時から充電時への移行に伴う電圧上昇 分 Δ Ε νと、 電池電圧との関係を示す図である。
図 2 3は、 変換テーブルにおける変換内容を示す図である。
図 2 4は、 第 3実施形態のステーションおよび電子時計の間における充電 ·デ 一夕転送の動作を示すフローチャートである。
図 2 5は、 第 3実施形態のステーションにおける充電 ·データ転送の動作を示 すフ口一チヤ一トである。
図 2 6 ( a ) 〜 (c ) は、 それぞれ第 3実施形態の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 2 7は、 本発明の第 4実施形態にかかる電子時計の構成を示すブロック図で め o
図 2 8は、 第 4実施形態にかかるステーションおよび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 2 9は、 一般的な二次電池の充放電特性を示す図である。
図 3 0は、 二次電池の内部インビーダンスによる電圧上昇を説明するための図 である。
図 3 1は、 放電時から充電時への移行に伴う電圧上昇を説明するための回路図 である。
図 3 2は、 第 5実施形態の電子時計の電気的構成を示すプロック図である。 図 3 3 ( a ) ~ ( d ) は、 それぞれ第 5実施形態の電子時計における動作を説 明するためのタイミングチャートである。
図 3 4は、 間欠的な充電において、 放電時から充電時への移行に伴う電圧下降 分 Δ Ε ν' と、 電池電圧との関係を示す図である。
図 3 5は、 第 5実施形態の変換テーブルにおける変換内容を示す図である。 図 3 6は、 第 7実施形態の動作を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
【発明の実施の形態】
[ 1 ] 第 1実施形態
以下、 本発明の一実施形態について説明する。 なお、 本実施形態にあっては、 第 1の機器としてステーションを、 第 2の機器としてステーションにより充電さ れる電子機器を、 それぞれ例にとって説明するが、 本発明をこれらに限定する趣 旨ではない。
[ 1 . 1 ] 機械的構成
図 1は、 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。 この図に示すように、 電子時計 2 0 0は、 充電やデータ転送など行う場合 、 ステーション 1 0 0の凹部 1 0 1に収容される。 この凹部 1 0 1は、 電子時計 2 0 0の本体 2 0 1およびバンド 2 0 2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 2 0 1は、 ステーション 1 0 0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 1 0 0には、 充電の開始を指示するための充電開始ボタン 1 0 3 ,や、 データ転送の開始を指示するための転送開始ボタン 1 0 3 2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 1 0 4が設けられている。 な お、 本実施形態にかかる電子時計 2 0 0は、 通常の使用状態ではユーザの腕に装 着されて、 表示部 2 0 4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。
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 2 0 1の下面裏蓋 2 1 2には、 デ一夕転送や充電のための時計側コイル 2 1 0がカバーガラス 2 1 1を介して設けられている。 また、 時計本体 2 0 1に は、 二次電池 2 2 0や、 時計側コイル 2 1 0などと接続される回路基板 2 2 1が 設けられる。
一方、 ステーション 1 0 0の凹部 1 0 1にあって、 時計側コイル 2 1 0と対向 する位置には、 ステーション側コイル 1 1 0がカバーガラス 1 1 1を介して設け られている。 また、 ステーション 1 0 0には、 コイル 1 1 0、 充電開始ボタン 1 0 3 転送開始ボタン 1 0 3 2、 表示部 1 0 4、 一次電源 (図示省略) などと接 続された回路基板 1 2 1が設けられている。
このように、 電子時計 2 0 0がステーション 1 0 0に収容された状態において 、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とは、 カバーガラス 1 1 1 、 2 1 1により物理的には非接触であるが、 コイル卷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 1 1 0および時計側コイル 2 1 0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。 したがつ 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。
[ 1 . 2 ] 電気的構成 次に、 ステーション 1 0 0および電子時計 2 0 0の電気的構成について説明す る。
[ 1 . 2 . 1 ] ステーション
まず、 ステーション 1 0 0側の構成について図 3を参照して説明する。 この図 に示すように、 ステーション側コイル 1 1 0の一方の端子は、 電源電圧 V c cに プルアップされる一方、 その他方の端子 Dは、 トランジスタ 1 5 3のドレインに 接続される。 ここで、 トランジスタ 1 5 3のゲートは、 一方の入力端にクロック 信号 C L Kの供給を受けるアンドゲート 1 5 2の出力と接続される一方、 トラン ジス夕 1 5 3のソースは接地されている。
ここで、 クロック信号 C L Kは、 各部の動作を同期させるための信号であり、 発振回路 1 4 0により生成されるものである。
さて、 充電開始ボタン 1 0 3!および転送開始ボタン 1 0 3 2は、 ユーザによつ 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 S T R 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 1 0 3 >が押下された場合には、 パルス信号 C Sが出力されるものとする。
次に、 夕イマ A 1 4 1は、 パルス信号 S T Rの供給を受けると、 プリセッ ト値 mをクロック信号 C L K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 1 0時間となるような値に設定されている。 すなわち、 タイ マ A 1 4 1は、 ユーザによって充電閧始ボ夕ン 1 0 3 あるいは転送開始ボタン 1 0 3 2が押下されてから 1 0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 1 4 3によりレベル反転され て、 オアゲート 1 5 7の第 2入力端と処理回路 1 3 0とに供給されている。 また、 夕イマ B 1 4 2は、 パルス信号 S T Rの供給を受けると、 プリセッ ト値 nをクロック信号 C L K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 3 0分となるような 値に設定されている。 すなわち、 夕イマ: B 1 4 2は、 ユーザによって充電開始ボ タン 1 0 3 iあるいは転送開始ボタン 1 0 3 2の一方が押下されてから、 3 0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、 夕イマ A 1 4 1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って、 充電開始ボタン 1 0 3 ,あるいは転送開始ボ タン 1 0 3 2が押下された後に、 何らかの理由によって、 後述するコマンド com3 が電子時計 2 0 0から送出されない場合でも、 充電を終了させる目的で設定され るものである。
また、 夕イマ B 1 4 2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 2 0 0がステーション 1 0 0に収容されているが、 電池容量が十分で ないため、 デ一夕転送可能な状態にない場合である、 あるいは、 ②電子時計 2 0 0がステーション 1 0 0に収容されていない場合である、 のかを判別するのを目 的として設定されるものである。
次に、 コマンド検出器 1 6 0は、 パルス信号 S T Rの供給を受けた後に、 信号 bが Hレベルとなる 3 0分の一定期間において、 電子時計 2 0 0側から後述する コマンド coml〜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 1 5 7の第 1入力端と処理回路 1 3 0とに供給されている。 なお、 このコマンド検出器 1 6 0の詳細構成について は後述する。
ところで、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 パルス信号 S T Rの供給を受けた後、 信号 O F Fが Lレベルである期間において、 図 4 ( a ) に示されるような第 1充 電信号をパルス信号 eとして出力する一方、 充電開始ボタン 1 0 3 ,が押下される ことによりパルス信号 C Sの供給を受けて、 かつ、 電子時計 2 0 0側から後述す るコマンド coinlを受信すると、 図 4 ( b ) に示されるように、 デュ一ティ比を大 きく した第 2充電信号を信号 eとして出力するものである。
ただし、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 信号 O F Fが Hレベルに遷移すると、 信 号 eを Lレベルに保持させる。
この充電 ·転送切換器 1 7 0によって、 トランジスタ 1 5 3は、 パルス信号 S T Rの供給を受けた後、 信号 eが Hレベルである期間において、 クロック信号 C L Kのレベルに応じてドレイン一ソース間をスィツチングさせる構成となってい る。 このため、 ステーション側コイル 1 1 0には、 電源電圧 V c cをクロック信 号 C L Kでスィツチングしたパルス信号が印加されるので、 外部磁界が発生して、 電子時計 2 0 0を充電するようになっている。
一方、 信号 eが Lレベル期間においては、 アンドゲ一ト 1 5 2が閉じるので、 ステーション側コイル 1 1 0には、 電源電圧 V c c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 2 1 0により外部磁界が発生すると、 ステ ーシヨン側コイル 1 1 0の端子 Dには、 信号 S 2が誘起されることとなる。 この 信号 S 2は、 受信回路 1 5 4に供給される。 受信回路 1 5 4は、 信号 S 2につい てクロック信号 C L Kを用いて復調するものであり、 その詳細構成については、 後述する。 次に、 デコーダ 1 5 5は、 信号 eが Lレベルである期間において、 受 信回路 1 5 4による復調結果をデコードするものである。
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 2 0 0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一夕転送が行われるこ ととなる。 このため、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 信号 eのレベルによって、 充 電とデ一夕転送とを切り換える意義を有することになる。
さて、 電子時計 2 0 0からの信号は、 後述するコマンド coml〜coni3のほか、 脈 拍数や心拍数などの生体情報 (データ) などであり、 デコーダ 1 5 5は、 生体情 報については、 処理回路 1 3 0に供給する一方、 各コマンド coml〜com3を受信し たことを、 その出力信号 coml〜com3を Hレベルとすることで各部に通知する。 オアゲート 1 5 6は、 各信号 coml〜com3の論理和を信号 cとして出力するもので ある。 このため、 信号 cは、 電子時計 2 0 0からコマンド coml〜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。
ここで、 デコード結果がコマンド comlであることを示す信号 comlは、 充電 ·転 送切換器 1 7 0に供給されている。
また、 デコード結果がコマンド com2であることを示す信号 com2は、 ラッチ回路 1 5 8を介して処理回路 1 3 0に供給されている。
さらに、 デコード結果がコマンド com3であることを示す信号 com3は、 オアゲー ト 1 5 7の第 3入力端に供給されている。 そして、 オアゲ一ト 1 5 7による論理 和が信号 OF Fとして充電 ·転送切換器 170に供給される。
ここで、 オアゲート 157の第 1〜第 3入力端に供給される信号は、 第 1に、 コマンド検出器 160による信号 dと、 第 2に、 夕イマ A 141の信号 aをレべ ル反転した信号と、 第 3に、 デコード結果がコマンド com3であることを示す信号 com3とであるから、 充電 '転送切換器 170は、 次のいずれかに該当する場合に 信号 eの出力を終了するように構成されている。
すなわち、 充電 ·転送切換器 170が信号 eを Lレベルに保持して、 充電を終 了させる場合とは、 ①充電開始ボタン 103!あるいは転送開始ボタン 1032が の押下によって信号 S TR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 coml〜com3を受信しない場合と、 ②充電が開始されて から 10時間経過した場合と、 ③電子時計 200から受信した信号がコマンド co m3である場合と、 である。
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。
[1. 2. 1. 1] コマンド検出器
次に、 コマンド検出器 160の構成について図 5を参照して説明する。
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。 ィンバ一夕回路 1605は、 ノアゲ一ト 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フリップフロヅプ 1606は、 信号 S TR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 103!あるいは転送開始ボタン 10 32が押下されると、 1ショッ トのパルス信号 S TRが、 例えば、 図 6 (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 U 1は Hレベルとなる一方、 夕イマ B 142 (図 3 参照) がカウント動作を実行するため、 図 6 (a) に示されるように、 信号わが 一定期間だけ Hレベルとなる。
ここで、 図 3におけるデコーダ 1 5 5が電子時計 2 0 0からコマンド coml〜co m3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、 ノァゲ一ト 1 6 0 4の出力は Hレベルとなるから 、 信号 U 1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 卜のパルス信号 S T R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 1 6 0 6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。
一方、 デコーダ 1 5 5が電子時計 2 0 0からコマンド coml〜com3を受信しない 場合、 信号 cは、 図 6 ( 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 U 1は Hレベルに保持されるので、 信号 S T R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フリップフ口ヅプ 1 6 0 6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。
このように、 コマンド検出器 1 6 0は、 パルス信号 S T Rの供給を受けてから 3 0分経過するまでの一定期間において、 電子時計 2 0 0側から少なくともコマ ンド coml〜com3を受信すれば、 期間経過後に信号 dを Lレベルに保持する一方、 いずれのコマンドも受信しなければ、 信号 dを Hレベルに遷移させるように構成 されている。
[ 1 . 2 . 2 ] 受信回路
次に、 受信回路 1 5 4の構成について図 7を参照して説明する。 なお、 図示の 構成はあくまでも一例であって、 本来的に、 データ転送における変調方式によつ て定められるものである。
まず、 ステーション側コイル 1 1 0における他方の端子 Dに誘起された信号 S 2は、 図 7に示されるように、 インバー夕回路 1 5 4 1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 1 4 0 (図 3参照) のクロック信号 C L K と同期する Dフリップフロップ 1 5 4 2、 1 5 4 3のリセッ ト信号 R S Tとして 供給される。 ここで、 Dフリ ヅプフロヅプ 1 5 4 2の入力端 Dは、 電源電圧 V c c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 1 543の出力端 Qが、 復調 結果たる信号 S 3として出力される構成となっている。
次に、 上記構成の受信回路 1 54における各部の波形について検討してみる。 電子時計 200からのデ一夕受信時にあっては、 トランジスタ 1 53 (図 3参 照) がスイッチングしないので、 プルアップされたステーション側コイル 1 10 における他方の端子 Dは、 時計側コイル 2 1 0による外部磁界が発生していなけ ればプルアップレベルとなる一方、 外部磁界が発生していれば、 それに応じて誘 起されるレベルにて変動する。 このため、 端子 Dに誘起される信号 S 2は、 例え ば、 図 8 (a) に示される通りとなる。
このような信号 S 2に対して、 インバ一夕回路 154 1の出力たる信号 R S T は、 図 8 (b) に示されるように、 信号 S 2の電圧がしきい値 Vt hを下回った ときに Hレベルとなり、 Dフリップフロップ 1 542、 1543をリセッ トする o この際、 Dフリップフロップ 1 542、 1 543は、 クロック信号 C L K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 フロヅプ 1 542の出力 Q 1、 および、 Dフリップフロップ 1 542の出力 S 3 は、 それぞれ図 8 (d) 、 ( e ) に示されるようになる。 すなわち、 受信回路 1 54の出力信号 S 3は、 時計側コイル 2 10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。
ここで、 時計側コイル 2 10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 1 00へ転送されるデ一夕が Lレベル となる期間であるから、 結局、 信号 S 3は、 電子時計 200からのデータやコマ ンドを復調したものであることが判る。
[ 1. 3] 電子時計
次に、 電子時計 200の電気的構成について説明する。 図 9は、 その構成を示 すブロック図である。
この図に示されるように、 時計側コイル 2 10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一方、 コイル 2 10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、 ステ一シ ヨン側コイル 1 1 0 (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 2 1 0の一方の端子 Pに信号が誘起され れる。 そして、 この誘起信号は、 トランジスタ 2 5 3がオフのときにダイオード 2 4 5によって整流されて二次電池 2 2 0に充電される構成となっている。 ここ で、 二次電池 2 2 0の電圧 V c cが、 電子時計 2 0 0における各部の電源として 用いられる構成となっている。
次に、 充電期間検出回路 2 6 1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り、 図 1 0 ( a ) に示されるように端子 Pで信号 が誘起されている場合には、 同図 (b ) に示されるように Hレベルとなる信号 C H Rを出力する。 また、 タイミング作成回路 2 7 1は、 一定幅を有するパルスを 一定間隔毎に生成して、 アンドゲート 2 7 2の一方の入力端に供給するものであ る。 アンドゲート 2 7 2の他方の入力端には、 充電期間検出回路 2 6 1による信 号 C H Rが供給されているため、 アンドゲート 2 7 2は、 端子 Pに外部磁界によ る信号が誘起されている場合に開くことになる。 したがって、 アンドゲート 2 7 2の信号 C K Tは、 図 1 0 ( c ) に示されるように、 端子 Pで信号が誘起されて いる場合に、 一定幅を有するパルスが一定間隔毎に出力される形となる。
この信号 C K Tは、 トランジスタ 2 5 3のベースに供給されている。 また、 ト ランジス夕 2 5 3のコレクタは抵抗 2 5 4を介して端子 Pに接続される-一方、 そ のエミヅ夕は接地されている。 このため、 トランジスタ 2 5 3は、 信号 C K Tが Hレベルの場合に、 コレクタ一エミヅ夕間がオンするように構成されている。 ここで、 トランジスタ 2 5 3がオンになった場合、 抵抗 2 5 4による電圧降下 によって端子 Pの電位が時計側コイル 2 1 0に流れる電流に応じて変動する。 す なわち、 時計側コイル 2 1 0に流れる電流が大きいほど、 端子 Pの電位レベルは 低下する。 充電電流判定回路 2 6 3は、 端子 Pの電位レベルと基準レベルとを比 較して、 時計側コイル 2 1 0に流れる電流が基準レベルに対応するしきい値電流 以上であれば、 Hレベルとなる信号を出力するものである。 ラッチ回路 2 6 4は、 充電電流判定回路 2 6 3の出力信号を信号 C K Tの立ち下がりでラッチするもの、 すなわち、 トランジスタ 2 5 3のオン期間において判別された充電電流の比較結 果を出力するものである。 次に、 アンドゲート 2 8 1は、 充電期間検出回路 2 6 1の信号 C H Rと、 ラッ チ回路 2 6 4のラッチ結果との論理積を求め、 信号 comlとして出力するものであ る。
また、 アンドゲート 2 8 2は、 充電期間検出回路 2 6 1の信号 C H Rと、 ラヅ チ回路 2 6 4によるラッチ結果の反転結果との論理積を求め、 信号 com2として出 力するものである。
さらに、 電池電圧検出回路 2 6 5は、 信号 C K Tが Lレベルである期間 (トラ ンジス夕 2 5 3がオフとなっている期間) における二次電池 2 2 0の端子電圧を 検出して、 二次電池 2 2 0が完全な充電状態 (フル充電状態) となっているか否 かを検出して、 その検出結果が肯定的であれば、 Hレベルとなる信号 com3を出力 するものである。
ここで、 信号 comlが Hレベルである場合とは、 端子 Pに信号が誘起されている 場合であって、 かつ、 時計側コイル 2 1 0に流れる電流がしきい値以上である場 合であるから、 ステーション側コイル 1 1 0と、 時計側コイル 2 1 0とがお互い に正しい位置で対向している状態を意味している。
また、 信号 com2が Hレベルである場合とは、 端子 Pに信号が誘起されている場 合であって、 かつ、 時計側コイル 2 1 0に流れる電流がしきい値未満である場合 であるから、 ステーション側コイル 1 1 0と、 時計側コイル 2 1 0とがお互いに 正しい位置で対向していない、 すなわち、 位置ずれしている状態を意味する。 さらに、 信号 com3が Hレベルである場合とは、 二次電池 2 2 0がフル充電状態 であって、 これ以上充電する必要がない状態を意味する。
次に、 制御回路 2 3 0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。 すなわち、 制御回路 2 3 0は、 第 1に、 通常では、 入力部 2 0 3 (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 2 0 4に実行させる機能と、 第 2に、 端子 Pに信号が誘起されて信号 C H Rが Hレベルに遷移すると、 各信号 coml〜 co m3で示される状態を認識して、 これらの各状態に対応するコマンド coml〜com3を 作成して、 信号 C H Rが Lレベルに遷移したときに送出する機能と、 第 3に、 コ マンド coml〜com3の送出後、 ステーション 1 0 0へ送信すべきディジタルデ一夕 を出力する機能とを有する。 ここで、 制御回路 2 3 0は、 コマンド coml〜com3や ディジタルデ一夕などを W 1として送信回路 2 5 0に供給する。 なお、 ステ一シ ヨン 1 0 0へ送信すべきディジ夕ルデ一夕としては、 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。
送信回路 2 5 0は、 ステーション 1◦ 0へ送信すべきデ一夕ゃコマンドなどを 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 卜したスィツチング信号を出力するものである。 送信回路 2 5 0によるスィツチング信号は、 抵抗 2 5 1を介してトランジスタ 2 5 2のべ —スに供給される。 また、 同トランジスタのエミッ夕は、 二次電池 2 2 0の正側 端子に接続される一方、 同トランジスタのコレクタは、 コイル 2 1 0の一方の端 子 Pに接続されている。
また、 複数の周波数の駆動クロックを生成し、 電子時計 2 0 0の各部に出力す る駆動クロック生成回路 2 3 5が設けられている。
したがって、 このような電子時計 2 0 0にあっては、 図 1 0 ( a ) に示される ように端子 Pに信号が誘起されると、 同図 (b ) に示されるように、 信号が誘起 されている期間に信号 C H Rは Hレベルとなるとともに、 同図 (c ) に示される ように、 信号 C K Tが出力される。 そして、 同図 (d ) に示されるように、 端子 Pに信号が誘起されている場合であって、 信号 C K Tが Lレベルである場合に、 二次電池 2 2 0の充電が行われる一方、 同図 (e ) に示されるように、 端子 Pに 信号が誘起されている場合であって、 信号 C K Tが Hレベルである場合に、 トラ ンジス夕 2 5 3がオンして、 二次電池 2 2 0への充電電流がチェックされる。 さ らに、 同図 (f ) に示されるように、 端子 Pに信号が誘起されずに、 信号 C H R が Lレベルとなる場合に、 コマンド coml〜com3やディジ夕ルデ一夕などが転送さ れるようになっている。
[ 1 . 4 ] コマンドやディジタルデ一夕の転送動作
次に、 ステーション 1 0 0および電子時計 2 0 0におけるコマンドゃディジ夕 ルデ一夕の転送の動作について説明する。 上述したように、 電子時計 2 0 0の充 電動作は、 信号 eが Hレベルである期間において行われるが、 転送動作は、 信号 eが Lレベルにおいて行われる。 まず、 信号 eが Lレベルである期間においては、 ステーション側コイル 1 1 0 には、 パルス信号が印加されない。 このため、 ステーション側コイル 1 1 0によ る外部磁界が発生しないから、 時計側コイル 2 1 0の端子 Pには信号が誘起され ないため、 信号 C H Rは Lレベルとなる。 信号 C H Rが Lレベルとなると、 制御 回路 2 3 0は、 コマンド coml〜com3の送出に続き、 ステーション 1 0 0へ送信す べきデータを送信回路 2 5 0に供給するため、 電子時計 2 0 0からステーション 1 0 0への信号送信が開始されることになる。
ここで、 送信回路 2 5 0は、 ステーション 1 0 0への送信すべきデ一夕が Hレ ベルであれば、 出力を Hレベルとし、 デ一夕が 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 2 5 2は、 送信すべき データが Lレベルである期間において、 スィツチングすることとなる。
したがって、 時計側コイル 2 1 0には、 ステーション 1 0 0への送信すべきデ 一夕が 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。
この外部磁界によって、 ステーション側コイル 1 1 0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 1 5 4によって信号 S 3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 1 0 0側では、 電子時計 2 0 0 からのディジタルデ一夕 W 1を復調した信号 S 3が得られることとなる。 そして 、 デコーダ 1 5 5は、 信号 S 3をデコードして、 その結果が生体情報等のディジ 夕ルデ一夕あれば、 処理回路 1 3 0に供給する一方、 コマンド coml〜com3であれ ば、 それに対応した信号 coml〜 com3を出力する。
このように、 ステーション 1 0 0は、 電子時計 2 0 0からのコマンドゃディジ 夕ルデ一夕を得ることができるようになつている。
[ 1 . 5 ] 充電 'データ転送の動作
次に、 ステーション 1 0 0および電子時計 2 0 0の充電 ·データ転送の動作に ついて、 図 3および図 9のブロック図とともに、 図 1 1および図 1 2のフローチ ヤートを参照して説明する。
まず、 ユーザは、 電子時計 2 0 0をステーション 1 0 0の凹部 1 0 1に収容さ せる。 これにより、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0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 1 0 3!あるいは転送開始ボタン 1 0 3 2が押下されると、 パルス信号 S T Rによって、 夕イマ A 1 4 1および夕イマ B 1 4 2がカウント動作を開始する (ステップ S 1 0 1 ) 。 また、 パルス信号 S T Rによって、 充電 '転送切換器 1 7 0は、 図 4 ( a ) に示されるような第 1充 電信号を信号 eとして出力する (ステップ S 1 0 2 ) 。
次に、 夕イマ A 1 4 1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 S 1 0 3 ) 。 カウント動作が終了していれば、 そ れは、 充電開始ボタン 1 0 3!あるいは転送閧始ボ夕ン 1 0 3 2が押下されてから 1 0時間以上経過したことを意味する。
上述したように、 夕イマ A 1 4 1による設定時間は、 二次電池 2 2 0をフル充 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から、 この設定時間を 経過する前に、 通常では、 フル充電である旨を示すコマンド com3の受信によって 充電が終了するはずである。 にもかかわらず、 夕イマ A 1 4 1による設定時間が 経過したことは、 二次電池 2 2 0の故障などのような異常が発生していること意 味する。
このため、 処理回路 1 3 0は、 例えば、 図 1 3 ( c ) に示されるような表示を 表示部 1 0 4に対して行わせて、 その旨をユーザに告知する (ステップ S 1 0 4 ) 。 また、 信号 aの反転信号により信号 O F Fが Hレベルとなるので、 充電 '転送 切換器 1 7 0は、 信号 eを Lレベルに保持する。 このため、 異常が発生している 場合において、 電子時計 2 0 0の充電は終了することになる。
一方、 夕イマ A 1 4 1がカウント動作を終了していなければ、 充電 ·転送切換 器 1 Ί 0は信号 eを引き続き出力する。 この結果、 ステーション側コイル 1 1 0 は、 信号 eが Hレベルの期間に、 トランジスタ 1 5 3によるスイッチングによつ 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 2 0 0からのコマンドを受信すべく待機状態となる。
さて、 この外部磁界が発生すると、 電子時計 2 0 0側においては、 端子 Pに信 号が誘起される。 ただし、 現時点において二次電池 2 2 0の電池残量がなければ (ステップ S 2 0 1の N o ) 、 各部が動作しないため、 以降のステップ S 2 0 1 〜S 2 0 8が実行不可能となり、 ステーション 1 0 0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 S 2 0 1の Y e s ) 、 信号 C K Tが Hレベルである期間、 すなわち、 トランジスタ 2 5 3がオンする期間に、 コレク夕電位の電圧降下に基づいて誘起信号による充電電流が検出されるととも に (ステップ S 2 0 2 ) 、 充電電流判定回路 2 6 3によってしきい値以上である か否かが判定される (ステップ S 2 0 3 ) 。
ここで、 充電電流がしきい値未満であれば、 信号 com2が Hレベルである場合に 相当するから、 上述したように、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とが位置ずれしている状態である。 そこで、 制御回路 2 3 0は、 表示部 2 0 4にその旨を表示するとともに (ステップ S 2 0 4 ) 、 この状態をステーション 1 0 0に通知すべく、 コマンド com2を送出する (ステップ S 2 0 5 ) 。
一方、 充電電流がしきい値以上であれば、 二次電池 2 2 0がフル充電状態であ るか否かが、 電池電圧検出回路 2 6 5によって判別される (ステップ S 2 0 6 ) c ここで、 フル充電状態であれば、 信号 com3が Hレベルである場合に相当するか ら、 上述したように、 これ以上充電する必要がない状態である。 そこで、 制御回 路 2 3 0は、 この状態をステーション 1 0 0に通知すべく、 コマンド com3を送出 する (ステップ S 2 0 7 ) 。
また、 フル充電状態でなければ、 信号 comlが Hレベルである場合に相当するか ら、 上述したように、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とがお 互いに正しい位置で対向している状態であり、 充電が良好に進行している状態で ある。 そこで、 制御回路 2 3 0は、 この状態をステーション 1 0 0に通知すべく 、 コマンド comlを送出する (ステップ S 2 0 8 ) 。
なお、 コマンド coml〜com3の送出は、 端子 Pに信号が誘起されていない期間に 、 すなわち、 ステーション 1 0 0側にあっては信号 eが Lレベルである 1 0秒間 の期間に、 電子時計 2 0 0側にあっては信号 C H Rが Lレベルである期間に、 実 行される。
このように、 電子時計 2 0 0側において、 端子 Pに信号が誘起されると、 充電 電流の大小や、 二次電池 2 2 0の充電状態が判別されて、 これらの状態に対応す るコマンド coml〜com3がステ一ション 1 0 0に送出される。
ところで、 ステーション 1 0 0は、 第 1充電信号にしたがった充電を、 少なく とも夕イマ B 1 4 2の動作期間である 3 0分の期間実行する。 このため、 二次電 池 2 2 0が当初、 データ転送可能状態になくて、 コマンド coml〜com3が電子時計 2 0 0から送出されなくても、 3 0分充電される結果、 デ一夕転送となる容量ま では充電されることになる。
すなわち、 電子時計 2 0 0が、 ステーション 1 0 0に収容されて、 充電開始ボ タン 1 0 3!あるいは転送開始ボタン 1 0 3 2が押下されて 3 0分経過した後には 、 二次電池 2 2 0はデ一夕転送可能状態になるから、 コマンド coml〜com3のいず れかが送出される構成となっている。
したがって、 ステーション 1 0 0へコマンドが全く送出されない場合とは、 電 子時計 2 0 0がステーション 1 0 0に収容されていない場合である。
一方、 待機状態となったステーション 1 0 0において、 電子時計 2 0 0からコ マンド coml〜com3のいずれかが受信されたか否かが判別される (ステップ S 1 1 1 ) 。 ここで、 コマンド coml〜(; om3のいずれも受信されない場合、 夕イマ B 1 4 2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 S 1 1 2 ) 。 具体的 には、 信号 bが Hレベルである期間において、 信号 cが Hレベルとなったか否か がコマンド検出器 1 6 0によりチェックされる。
さて、 夕イマ B 1 4 2がカウント動作を終了しても、 なんらコマンド coml〜co m3を受信しない場合とは、 上述のように、 電子時計 2 0 0がステーション 1 0◦ に収容されていない場合であり、 コマンド検出器 1 6 0による信号 dが Hレベル となる場合である。
したがって、 信号 dが Hレベルに遷移したことによって、 処理回路 1 3 0は、 例えば、 図 1 3 ( b ) に示されるような警告表示を表示部 1 0 4に対して行わせ て (ステップ S 1 1 3 ) 、 ユーザにその旨を告知する。
また、 信号 dにより信号 O F Fが Hレベルとなるので、 充電 ·転送切換器 1 7 0は信号 eを Lレベルに保持する。 このため、 電子時計 2 0 0がステーション 1 1 0に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、 夕イマ B 1 4 2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 S 1 0 2に戻って、 信号 eの送出が継続され る。 そして、 なんらかのコマンドが電子時計 2 0 0から送出されるまで、 あるい は、 夕イマ B 1 4 2によるカウント動作が終了するまで、 ステップ S 1 1 1およ びステップ S 1 1 2における判別が繰返し実行されるようになっている。 これに よって、 ①あるいは②の場合、 すなわち、 ①電子時計 2 0 0がステーション 1 0 0に収容されているが、 電池容量が十分でないため、 デ一夕転送可能な状態にな い場合である、 あるいは、 ②電子時計 2 0 0がステーション 1 0 0に収容されて いない場合である、 のかを実質的に判別することが可能となるのである。
さて、 待機状態となったステーション 1 0 0において、 電子時計 2 0 0から何 らかのコマンドが受信された場合、 その受信コマンドがデコーダ 1 5 5によりデ コ一ドされる (ステップ S 1 1 4 ) 。
ここで、 受信コマンドが comlであれば、 はじめに押下されたボタンが充電開始 ボタン 1 0 3 iであったのか否かが判別される (ステップ S 1 1 5 ) 。 詳細には 、 信号 comlの供給を受けた充電 ·転送切換器 1 7 0が、 以前に信号 C S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、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 送出する信号 eを、 図 4 ( a ) に示される第 1充電信号から同図 (b ) に示される第 2充電信号へと切り換える。 そして、 引き続き、 充電を継続すべく 、 処理手順がステップ S 1 0 3に戻る。
上述のように、 充電は信号 eの Hレベル期間で行われる一方、 データ転送は信 号 eの Lレベル期間で行われる。 また、 第 2充電信号としての信号 eが Hレベル となる期間は、 第 1充電信号のそれよりも比べて長期化している。 よって、 ステ —シヨン側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とがお互いに正しい位置で対向し ている状態において、 充電開始が指示された場合には、 充電状態をチェックする ためのコマンドを受信する頻度が低下する一方、 充電するための期間が長期化す るため、 電子時計 2 0 0の充電効率が向上することとなる。
一方、 受信コマンドが comlであって、 はじめに押下されたボタンが転送開始ボ タン 1 0 3 2であれば、 後述するステップ S 1 2 1〜S 1 2 3のデ一夕転送が実 行される。 また、 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 1 0 3 >であったのか否かが判別される (ステップ S 1 1 7 ) 。 詳細には、 信号 com3により信号 O F Fの供給を受けた充電 ·転送切換器 1 7 0が、 以前に信 号 C S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、 以降 、 二次電池 2 2 0を充電する必要がないので、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 信号 eを Lレベルに保持する。 これにより、 不要な充電動作は終了することになる。 一方、 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 1 0 3 2であれば、 後述するステップ S 1 2 1〜S 1 2 3のデ一夕転送が実 行される。
さらに、 受信コマンドが com2であれば、 それは、 ステーション側コイル 1 1 0 と時計側コイル 2 1 0とが位置ずれしている状態である。 このため、 信号 com2の 供給を受けた処理回路 1 3 0は、 例えば、 図 1 3 ( a ) に示されるような警告表 示を表示部 1 0 4に対して行わせて (ステップ S 1 1 8 ) 、 ユーザにその旨を告 知する。
そして、 はじめに押下されたボタンが充電開始ボタン 1◦ 3 tであったのか否 かが判別される (ステップ S 1 1 9 ) 。 詳細には、 充電 ·転送切換器 1 7 0が、 以前に信号 C Sの供給を受けたか否かを判別する。 ただし、 転送ボタン 1 0 3 2 が押下された場合であっても、 充電については信号 eが Hレベルの期間において 、 また、 データ転送については信号 eが Lレベル期間において、 それぞれ実行す れば良いので、 充電 ·転送切換器 1 7 0が信号 eを切り換えたり、 Lレベルに保 持する必要はない。 すなわち、 コマンド com2が受信されても、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 以前に信号 C Sの供給を受けたか否かについては、 実質的には判断し ない。
ここで、 はじめに押下されたボタンが充電開始ボタン 1 0 3!であれば、 この 状態では不十分な電流で充電が行われるが、 充電そのものは実行可能であるから 、 引き続き、 第 1充電信号で充電を継続すべく、 処理手順がステップ S 1 0 2に 戻る。
一方、 受信コマンドが com2であっても、 データ転送は可能であるから、 はじめ に押下されたボタンが転送開始ボタン 1 0 3 2であれば、 次のステップ S 1 2 1 〜S 123のデ一夕転送が実行される。
すなわち、 コマンド coml〜com3に続いて送出されたディジタルデ一夕は、 受信 回路 154によって受信され、 デコーダ 155によってデコ一ドされて、 処理回 路 1 30に転送されて (ステップ S 12 1) 、 終了するまで繰り返される (ステ ヅプ S 122) 。 そして、 この転送が完了すると、 処理回路 1 30は、 例えば、 図 1 3 (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 (ステヅプ S 122) 、 受信したディジタルデータに基づく表示を表示部 1 04 に行わせる。
この後、 処理回路 1 30は、 図 3では示されないラインによって、 充電 .転送 切換器 1 30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。 なお、 処理手順を、 ステップ S 102に戻して、 引き続き、 充電を行う構成 でも良い。
このようなステーション 100によれば、 充電開始ボタン 1 03!あるいは転 送開始ボタン 1032が押下されると、 図 14 (a) に示されるように、 パルス 信号 S TRが出力される。
この後、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0との位置ずれによ り、 同図 (b) に示されるようにコマンド com2が受信されると、 信号 com2のラヅ チ期間において、 図 13 (a) に示される警告表示が表示部 1 04で行われる。 また、 二次電池 220がフル充電状態となり、 コマン ド com3が受信されると、 以 降、 信号 eが Lレベルとなるため、 充電動作が終了することとなる。
一方、 同図 (c) に示されるように、 パルス信号 S TRが出力された後におい て、 信号 bが立ち下がるまでに、 すなわち、 夕イマ B 142がカウント動作を終 了するまでに、 なんらコマンドが受信されない場合、 コマンド検出器 160は、 信号 dを Hレベルにするから、 図 13 (b) に示される警告表示が表示部 104 で行われるとともに、 信号 eが Lレベルになって、 充電動作が終了することとな る。
さらに、 同図 (d) に示されるように、 パルス信号 S TRが出力された後にお いて、 信号 aが立ち下がるまでに、 すなわち、 夕イマ A 14 1がカウント動作を 終了するまで、 コマンド com3以外の、 コマンド comlあるいは com2が受信されるだ けであれば、 図 13 (c) に示される表示が表示部 104で行われるとともに、 信号 OF Fが Hレベルとなるから、 信号 eが Lレベルになって、 充電動作が終了 することとなる。
[1. 6] 第 1実施形態の効果
このように、 本第 1実施形態にあっては、 ステーション側コイル 1 10と時計 側コイル 210とが正しく対向しておらず、 位置ずれしている場合には、 それが 検出されるとともに、 その旨の警告が図 13 (a) に示されるように表示される c また、 ステーション側コイル 1 10と時計側コイル 210とがお互いに正しい 位置で対向している状態においては、 充電状態をチェヅクするためのコマンドを 受信する頻度が低下する一方、 充電するための期間が長期化するため、 電子時計 200の充電効率が向上することとなる。
一方、 電子時計 200がステーション 100に収容されていないにもかかわら ず、 充電開始あるいはデ一夕転送が指示された場合には、 それが検出されるとと もに、 その旨の警告が図 13 (b) に示されるように表示され、 充電が終了され るので、 無用な電力消費が防止されることとなる。
したがって、 本第 1実施形態によれば、 ステーション側コイル 1 10と時計側 コイル 210との位置ずれや、 電子時計 200がステーション 100に収容され ていないことを、 非接触で検出することが可能となり、 さらに充電ゃデ一夕転送 制御を行うことが可能となる。
さらに、 本第 1実施形態では、 データ転送前に外部磁界を発生させることによ つて電子時計 200の二次電池 220を一定期間充電した後、 データ転送を実行 するので、 電子時計 200が、 二次電池 220の電圧低下を理由にデータ転送で きない事態を防止することができる。
[1. 7] 第 1実施形態の変形例
なお、 上記第 1実施形態にあっては、 次のような変形が可能である。
[1. 7. 1] 第 1変形例
上記第 1実施形態におけるデ一夕転送は、 電子時計 200からステーション 1 00への一方向のみであつたが、 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へデ一夕転送する場合、 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 2 00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。
[1. 7. 2] 第 2変形例
上記第 1実施形態にあっては、 位置ずれや電子時計の不存在をステーション 1 00側に設けられた表示部 104により行わせていたが、 電子時計 200側の表 示部 204に行わせても良いのはもちろんである。 また、 表示部による文字表示 だけなく、 LED等による点灯 ·点滅であっても良い。 さらに、 視覚に訴えるも のに限られず、 音声やアラーム等のように聴覚に訴えるものでも良い。 すなわち、 本願でいう告知とは、 人間の五感に訴えるものであれば足りる。
[1. 7. 3] 第 3変形例
上記第 1実施形態にあっては、 位置ずれしていなければ充電期間を長期化させ ることで、 充電及びデータ転送の実行配分を変化させていたが、 デ一夕転送期間 を短縮化させる構成としても良いし、 双方の実行期間を変化させる構成とするこ とも可能である。
さらに、 電子時計 200で検出された充電電流の値そのものをステーション 1 00に転送して、 充電電流値に応じて充電及びデータ転送の実行配分を無断階に 制御しても良い。
さらにまた、 上記第 1実施形態においては、 位置ずれしている場合に警告を行 い、 ステーションと電子時計とが正しく対向している場合に充電及びデ一夕転送 の実行配分を変化させていたが、 正しく対向している場合にその旨を告知する構 成とし、 位置ずれしている場合に充電及びデータ転送の実行配分を変化させる構 成とすることも可能である。 すなわち、 本願でいう所定の関係とは、 両コイルが 位置ずれしている関係にある場合と正しく対向している関係にある場合との双方 をい 。
[1. 7. 4] 第 4変形例
上記第 1実施形態においては、 信号 eが Lレベルとなると電子時計 200側が 信号転送を行う構成としていたが、 ステーション 100側が通信開始コマンドを 電子時計 200側に送信した場合に、 電子時計 200側は送信可能状態になった と認識して信号転送を行うように構成することも可能である。
これにより、 充電動作と信号転送動作とを明確に区別することができ、 充電動 作中に信号転送を行いたい場合や、 ステーション 1 0 0が外部ノイズを受信信号 と誤認識して誤動作することもなくなる。
また、 これとは逆に信号 eが Lレベルとされた後に電子時計 2 0 0側が通信可 能状態になった場合に通信開始コマンドをステーション 1 0 0側に送信し、 その 後、 信号転送を行うように構成することも可能である。
これにより、 通信可能な充電状態になった後等に確実に信号転送を開始するこ とができる。
[ 1 . 7 . 5 ] 第 5変形例
上記第 1実施形態においては、 電子時計 2 0 0の駆動クロック生成回路 2 3 5 の駆動クロック生成状態については説明しなかったが、 信号転送時における駆動 クロックの周波数を高くするように構成し、 デ一夕転送処理の高速性を確保する ととももに、 通常動作時の消費電力を低減するように構成することも可能である [ 1 . 7 . 6 ] 第 6変形例
上記第 1実施形態では、 第 1の機器としてステーション 1 0 0、 第 2の機器あ るいは相手方機器として電子時計 2 0 0を例にとって説明したが、 本願ではこれ らの区別は本質的に無意味であり、 電力転送や信号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 ヽ 携帯電話、 パーソナルハンディフォン、 モパイルパソコン、 P D A (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。
[ 2 ] 第 2実施形態
上記第 1実施形態においては、 時計側コイル 2 1 0を流れる電流 (充電電流) を予め定めたしきい値と比較することにより、 ステーション側コイル 1 1 0と時 計側コイル 2 1 0との間の位置ずれを検出していたが、 時計側コイル 2 1 0に流 れる電流は、 図 1 5に示すように、 二次電池 2 2 0の電池電圧の上昇に伴い減少 するので、 条件によっては、 電流の現象が位置ずれに起因するものであるのか、 二次電池の電池電圧の上昇に起因するものであるのか判別がつかない場合が生じ る。
そこで、 本第 2実施形態は、 充電電流及び二次電池の電圧に基づいて位置ずれ の有無をより正確に判別するための実施形態である。
[2. 1] 電子時計の電気的構成
次に、 第 2実施形態の電子時計について、 図 1 6を参照して説明する。
図 16において、 図 9の第 1実施形態の電子時計と同様の部分には同一の符号 を付し、 その詳細な説明を省略する。
第 2実施形態の電子時計 20 OAが第 1実施形態の電子時計 200と異なる点 は、 充電電流判定回路 263に代えて、 検出電圧に対応するしきい値電流を予め 記憶するしきい値テーブルを有し、 時計側コイル 2 10に流れる電流が検出され た電池電圧に対応するしきい値電流を越えているか否かを判別する充電電流判定 回路 263' と、 充電電流判定回路 263' に検出電圧信号 VDETを出力する電池 電圧検出回路 265' と、 検出電圧信号 VDETに基づいて二次電池 220がフル充 電状態にあるか否かを判別してフル充電時に信号 com3を "H" レベルとするフル 充電検出回路 290と、 を備えた点である。
[2. 2 ] しきい値テ一ブル
ここで、 しきい値テーブルについて図 15及び図 1 7を参照して説明する。 図 1 5に示すように、 例えば、 二次電池 220の電池電圧 =4 [V] の場合の充 電電流は 10 [mA] であり、 二次電池 220の電池電圧 = 2 [V] の場合の充 電電流は 25 [mA] である。
同様にして、 二次電池 220の電池電圧に対応する充電電流を測定し、 テ一ブ ル化すると、 図 1 7に示すようになる。
そして、 このしきい値テーブルは、 ROM等の不揮発性メモリ、 あるいは、 E E PROM等の書き換え可能な不揮発性メモリなどに書き込まれて記憶される。
[2. 3] 充電 'データ転送の動作
次に、 ステーション 100および電子時計 20 OAの充電 ·デ一夕転送の動作 について、 図 3および図 16のブロック図とともに、 図 18および図 1 2のフロ —チャートを参照して説明する。
まず、 ュ一ザは、 電子時計 20 OAをステーション 100の凹部 10 1に収容 させる。 これにより、 ステーション側コイル 1 10と時計側コイル 2 10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 103 ,あるいは転送開始ボタン 1 0 32が押下されると、 パルス信号 S TRによって、 夕イマ A 14 1および夕イマ B 142がカウント動作を開始する (ステップ S 10 1 ) 。 また、 パルス信号 S TRによって、 充電 '転送切換器 1 70は、 図 4 (a) に示されるような第 1充 電信号を信号 eとして出力する (ステップ S 102) 。
次に、 夕イマ A 14 1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 S 1 03) 。 カウント動作が終了していれば、 そ れは、 充電開始ボタン 103 ,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。
上述したように、 夕イマ A 14 1による設定時間は、 二次電池 220をフル充 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から、 この設定時間を 経過する前に、 通常では、 フル充電である旨を示すコマンド com3の受信によって 充電が終了するはずである。 にもかかわらず、 夕イマ A 14 1による設定時間が 経過したことは、 二次電池 220の故障などのような異常が発生していること意 味する。
このため、 処理回路 130は、 例えば、 図 13 (c) に示されるような表示を 表示部 1 04に対して行わせて、 その旨をユーザに告知する (ステップ S 1 04 ) 。 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、 異常が発生してい る場合において、 電子時計 20 OAの充電は終了することになる。
一方、 夕イマ A 14 1がカウント動作を終了していなければ、 充電 ·転送切換 器 1 70は信号 eを引き続き出力する。 この結果、 ステーション側コイル 1 10 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つ 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 20 OAからのコマンドを受信すべく待機状態となる。
さて、 この外部磁界が発生すると、 電子時計 20 OA側においては、 端子 Pに 信号が誘起される。 ただし、 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 S 20 1の N o) 、 各部が動作しないため、 以降のステップ S 20 1〜S 208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 S 20 1の Ye s) 、 信号 CKTが Hレベルである期間、 すなわち、 トランジスタ 253がオンする期間に、 端子 Pの電位の電圧降下に基づいて誘起信号による充電電流が検出されるととも に (ステップ S 202 ) 、 電池電圧検出回路 265, により二次電池 220の電 池電圧が検出され、 検出した電池電圧に相当する検出電圧信号 VDETが充電電流判 定回路 263, 及びフル充電検出回路 290に出力される (ステップ S 209) 。 これにより充電電流判定回路 263, は、 しきい値テーブルを参照し、 検出電 圧信号 VDETに対応するしきい値電流を求め、 検出した充電電流が当該しきい値電 流以上であるか否かを判別する (ステップ S 203) 。
より具体的には、 検出電圧信号 VDETに対応する二次電池 220の電圧が 3. 6 [V] であった場合には、 しきい値電流 = 1 2 CmA] であるので、 充電電流判 定回路 263, は、 検出した充電電流が 12 [mA] 以上であるか否かを判別す ることとなる。
ここで、 充電電流がしきい値未満であれば、 信号 com2が Hレベルである場合に 相当するから、 上述したように、 ステーション側コイル 1 10と時計側コイル 2 10とが位置ずれしている状態である。 そこで、 制御回路 230は、 表示部 20 4にその旨を表示するとともに (ステップ S 204) 、 この状態をステーション 100に通知すべく、 コマンド com2を送出する (ステップ S 205 ) 。
より具体的には、 図 19に示すように、 検出した充電電流が 8 [mA] であつ た場合には、 およそ 1. 5 [mm] のずれがあることが検出される。
一方、 充電電流がしきい値以上であれば、 二次電池 220がフル充電状態であ るか否かが、 検出電圧信号 VDETに基づいてフル充電検出回路 290によって判別 される (ステップ S 206 ) 。
ここで、 フル充電状態であれば、 信号 com3が Hレベルである場合に相当するか ら、 上述したように、 これ以上充電する必要がない状態である。 そこで、 制御回 路 230は、 この状態をステーション 1 00に通知すべく、 コマンド com3を送出 する (ステップ S 2 0 7 ) o
また、 フル充電状態でなければ、 信号 comlが Hレベルである場合に相当するか ら、 上述したように、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とがお 互いに正しい位置で対向している状態であり、 充電が良好に進行している状態で ある。 そこで、 制御回路 2 3 0は、 この状態をステーション 1 0 0に通知すべく 、 コマンド comlを送出する (ステップ S 2 0 8 ) 。
なお、 コマンド coml〜com3の送出は、 端子 Pに信号が誘起されていない期間に 、 すなわち、 ステーション 1 0 0側にあっては信号 eが Lレベルである 1 0秒間 の期間に、 電子時計 2 0 0 A側にあっては信号 C H Rが Lレベルである期間に、 実行される。
このように、 電子時計 2 0 O A側において、 端子 Pに信号が誘起されると、 充 電電流の大小や、 二次電池 2 2 0の充電状態が判別されて、 これらの状態に対応 するコマンド coml〜com3がステーション 1 0 0に送出されることとなる。
このように、 本第 2実施形態にあっては、 ステーション側コイル 1 1 0と時計 側コイル 2 1 0とが正しく対向しておらず、 位置ずれしている場合には、 それが 検出されるとともに、 その旨の警告が表示される。
[ 2 . 4 ] 第 2実施形態の効果
このように、 本第 2実施形態によれば、 二次電池 2 2 0の電圧の影響を受ける ことなく、 第 1実施形態と同様に、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とが正しく対向しておらず、 位置ずれしている場合には、 それが検出され るとともに、 その旨の警告が表示される。
また、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とがお互いに正しい 位置で対向している状態においては、 充電状態をチェヅクするためのコマンドを 受信する頻度が低下する一方、 充電するための期間が長期化するため、 電子時計 2 0 O Aの充電効率が向上することとなる。
一方、 電子時計 2 0 O Aがステーション 1 0 0に収容されていないにもかかわ らず、 充電開始あるいはデータ転送が指示された場合には、 それが検出されると ともに、 その旨の警告が表示され、 充電が終了されるので、 無用な電力消費が防 止されることとなる。 したがって、 本第 2実施形態によれば、 ステーション側コイル 110と時計側 コイル 210との位置ずれや、 電子時計 20 OAがステーション 100に収容さ れていないことを、 二次電池の電池電圧の影響を受けることなく、 非接触で検出 することが可能となり、 さらに充電やデータ転送制御を行うことが可能となる。
[3] 第 3実施形態
次に本発明の第 3実施形態について説明する。
[3. 1] 前提
はじめに、 本第 3実施形態における充電時間の決定について簡単に説明してお ぐ o
まず、 一般的な二次電池の充放電特性を図 29に示す。 この図に示されるよう 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。 さらに、 充電 時における二次電池の端子電圧は、 上述したように真の値を示さない。
この点について図 31を参照して説明する。 一般的に、 二次電池は、 内部抵抗 Reを有しているため、 充電時においては、 真の二次電池の電圧 Evdに対し、 二 次電池の内部抵抗 Reと充電電流 Eiとの積の分が加算された電圧 Eveが検出され るからである。
ここで、 二次電池を定電圧 Eで充電する場合を考える。 この場合、 充電電流 E iは、 次式のように表される。
Ei= (E-Evc) /R
なお、 この式における Rは、 定電圧充電に伴う抵抗分である。
次に、 二次電池の充電が進行すると、 二次電池の端子電圧 Eveが Eに近づくた め、 充電電流 Eiは徐々に小さくなる。 このため、 放電時から充電時に移行した 場合における、 内部抵抗 Reと充電電流 Eiとの積で示される二次電池の電圧上昇 分 (充電時から放電時への移行に着目すると電圧降下分) も小さくなる。
したがって、 この二次電池の電圧上昇分を検出することにより、 二次電池に充 電された容量を間接的に推定することが可能となる。 ここで、 二次電池の電圧上 昇分を検出するには、 充電を間欠的に実行するとともに、 充電時における二次電 池の電圧から、 充電を中断されてから一定時間経過した場合における二次電池の 電圧を減算した値から推定される。 一方、 図 2 9において、 二次電池の両端子に 1 を接続することによって一 定割合で放電させた場合について着目してみる。 このように電池容量を減少させ た場合に、 二次電池の端子電圧が、 図に示されるように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。
したがって、 二次電池の容量 Fは、 その端子電圧 Vを引数とする関数 F ( V ) として表すことができる。
このため、 関数 F ( V ) を予めテーブル化や数式化しておく一方、 充電を間欠 的に実行するとともに、 中断時における端子電圧値 E vを関数 F ( Ε ν) に代入す ることによって、 その時点における二次電池の容量を推定することが可能となる
[ 3 . 2 ] 電子時計
次に、 第 3実施形態の電子時計 2 0 0 Βの電気的構成について説明する。 図 2 0は、 その構成を示すブロック図である。 図 2 0において、 図 9の第 1実施形態 と同様の部分には、 同一の符号を付す。
この図に示されるように、 時計側コイル 2 1 0の一方の端子 Ρは、 ダイオード 2 4 5を介して二次電池 2 2 0の正側端子に接続される一方、 時計側コイル 2 1 0の他方の端子は、 二次電池 2 2 0の負側端子に接続されている。 このため、 ス テーシヨン側コイル 1 1 0 (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 2 1 0の一方の端子 Ρに信号が誘 起される。 そして、 この誘起信号は、 ダイオード 2 4 5によって整流された後、 二次電池 2 2 0に充電される構成となっている。 ここで、 二次電池 2 2 0の電圧 V c cが、 電子時計 2 0 0 Bにおける各部の電源として用いられる構成となって いる。
充電期間検出回路 2 6 1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 2 1 ( a ) に示されるように、 タイ ミン グ T。以降一定間隔毎に、 端子 Pにおいて信号が誘起されると、 同図 (b ) に示 されるように Hレベルとなる信号 C H Rを出力する。 また、 電池電圧検出回路 2 8 1は、 二次電池 2 2 0における両端子間の電圧値 E vを検出してディジタル値 で出力するものである。
レジス夕 2 8 2は、 信号 C H Rの立ち下がりにおいて、 電池電圧検出回路 2 8 1により検出された電圧値 E vを一時的に記憶するものである。 したがって、 レ ジス夕 2 8 2は、 端子 Ρに信号が誘起されている期間、 すなわち、 充電期間にお ける二次電池 2 2 0の電圧値 E veを記憶するように構成されている。
一方、 レジス夕 2 8 3は、 信号 C H Rの立ち上がりにおいて、 電池電圧検出回 路 2 8 1により検出された電圧値 E vを一時的に記憶するものである。 したがつ て、 レジス夕 2 8 3は、 端子 Pに信号が誘起される直前、 すなわち、 充電が中断 されてから 1 0秒経過した時点における二次電池 2 2 0の電圧値 E vdを記憶する ように構成されている。
次に、 減算器 2 8 4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 るものである。 ここで、 減算器 2 8 4の入力端 Aには、 レジス夕 2 8 2に一時記 憶された値が、 入力端 Bには、 レジス夕 2 8 3に一時記憶された値が、 それぞれ 供給されている。 このため、 減算器 2 8 4は、 二次電池の内部抵抗に起因する電 圧上昇分 Δ Ε νを出力するように構成されている。
さて、 変換テーブル 2 8 5は、 Δ E vを電池容量 Fに変換して出力するもので あり、 その対応関係は図 2 3に示される通りである。 先に述べたように、 また、 図 2 2に示されるように、 二次電池の充電が進行するについて、 放電時から充電 時への移行に伴う電圧上昇分 Δ Ε ν (充電時から放電時への移行に伴う電圧降下 分) が徐々に小さくなるから、 Δ Ε νが小さいほど、 二次電池の容量が大きいこ とを示す。
なお、 図 2 3に示される対応関係は、 本来的に二次電池 2 2 0の特性に応じて 定められるべき性質のものである。
次に、 制御回路 2 3 0は、 一時記憶メモリや演算ユニットなどを備える一種の 中央処理制御装置であり、 通常では、 入力部 2 0 3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 2 0 4に実行させるなどような制 御を行つ。
ただし、 ステーション 1 0 0に収容された状態にあって、 端子 Ρに信号が誘起 されて信号 C H Rが Ηレベルに遷移すると、 制御回路 2 3 0は、 第 1に、 変換テ 一ブル 2 8 5によって変換出力された容量 Fがフル充電状態の容量に相当するか を判別し、 第 2に、 その判別結果に応じたコマンド comlあるいは com3を作成して、 信号 C H Rが Lレベルの期間に送出し、 第 3に、 コマンドの送出後、 転送閧始ボ タン 1 0 3 2が押下されたのであれば、 ステーション 1 0 0へ送信すべきディジ 夕ルデ一夕を出力する処理を実行する。
なお、 ステーション 1 0 0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。 また、 コマンド comlあるいは com3の意味内容については、 後述する。
送信回路 2 5 0は、 ステーション 1 0 0へ送信すべきデータゃコマンドなどを シリアル化するとともに、 シリアルデ一夕が 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 トしたスィツチング信号を出力するものである。 送信回路 2 5 0によるスィヅチング信号は、 抵抗 2 5 1を介してトランジスタ 2 5 2のべ —スに供給される。 また、 同トランジスタのエミッ夕は、 二次電池 2 2 0の正側 端子に接続される一方、 同トランジスタのコレクタは、 コイル 2 1 0の一方の端 子 Pに接続されている。
したがって、 このような構成にかかる電子時計 2 0 0 Bにあっては、 図 2 1 ( a ) に示されるように端子 Pに信号が誘起されると、 同図 (b ) に示されるよ うに
、 信号が誘起されている期間に信号 C H Rは Hレベルとなるとともに、 同図 (c ) に示されるように、 この期間に二次電池 2 2 0の充電が行われる。 一方、 端子 P に信号が誘起されずに、 信号 C H Rが Lレベルとなると、 同図 (d ) に示される ように、 コマンド coml、 com3やディジタルデータなどが転送されるようになって いる。
<充電 ·データ転送の動作 >
次に、 ステーション 1 0 0および電子時計 2 0 0 Bの充電 ·デ一夕転送の動作 について、 図 3および図 2 0のブロック図とともに、 図 2 4および図 2 5のフロ —チャートを参照して説明する。
まず、 ユーザは、 電子時計 2 0 0 Bをステーション 1 0 0の凹部 1 0 1に収容 させる。 これにより、 ステーション側コイル 1 1 0と時計側コイル 2 1 0とは、 図 2に示した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 1 03 ,あるいは転送開始ボタン 10 32が押下されると、 パルス信号 S TRによって、 夕イマ A 14 1および夕イマ B 142がカウント動作を開始する (ステップ S 10 1) 。 また、 パルス信号 S TI こよって、 充電 '転送切換器 1 70は、 図 4 (a) に示したような第 1充電 信号を信号 eとして出力する (ステップ S 102) 。
次に、 夕イマ A 14 1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 S 103) 。 カウント動作が終了していれば、 そ れは、 充電開始ボタン 103!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 26 (b) 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 S 1 04) 。 また、 信号 aの反転信号により信号 0 F F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 2 00 Bの充電は終了することになる。
一方、 夕イマ A 14 1がカウント動作を終了していなければ、 充電 ·転送切換 器 1 70は第 1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 ィル 1 1 0は、 信号 eが Hレベルの期間に、 トランジスタ 1 53によるスィッチ 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 Bからのコマンドを受信すべく待機状態となる。
さて、 この外部磁界が発生すると、 電子時計 200 B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 S 20 1の N 0 ) 、 各部が動作しないため、 以降のステップ S 20 1〜S 208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 S 20 1の Ye s) 、 レジ ス夕 282において充電時の電圧値 Eveが一時的に記憶され (ステップ S 202 ) 、 レジス夕 283において充電中断時の電圧値 Evdが一時的に記憶され (ステ ップ S 203) 、 そして、 減算器 284は、 各レジス夕に記憶された電圧値 Eve 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 2 2 0の内部抵抗に起因する電圧上昇分 Δ Ε νを出力する (ステップ S 2 0 4 ) 。
次に、 変換テーブル 2 8 5は、 電圧上昇分 Δ Ε νを容量 Fに変換出力する。 こ れにより、 電圧上昇分 Δ Ε νから、 現時点における二次電池 2 2 0の容量が推定 されることとなる (ステップ S 2 0 5 ) 。
制御回路 2 3 0は、 この容量 Fが、 所定の容量、 例えば、 フル充電状態に相当 する容量であるか否かを判別して (ステップ S 2 0 6 ) 、 この判別結果が肯定的 であれば、 以降、 充電する必要がないので、 その旨をステーション 1 0 0に通知 すべく、 コマンド com3を送出する一方 (ステップ S 2 0 7 ) 、 この判別結果が否 定的であれば、 引き続き、 充電を続行する必要があるので、 その旨をステーショ ン 1 0 0に通知すべく、 コマンド comlを送出する (ステップ S 2 0 8 ) 。
なお、 コマンド comlあるいは com3の送出は、 端子 Pに信号が誘起されていない 期間に、 すなわち、 ステーション 1 0 0側にあっては信号 eが Lレベルである 1 0秒間の期間に、 電子時計 2 0 0 B側にあっては信号 C H Rが Lレベルである期 間に、 実行される。
このように、 端子 Pに信号が誘起されると、 電子時計 2 0 0 Bは、 第 1に、 充 電時における二次電池 2 2 0の電圧値 E veおよび充電中断時における二次電池 2 2 0の電圧値 E vdを検出し、 第 2に、 前者から後者を減算することで二次電池 2 2 0の内部抵抗に起因する電圧上昇分 Δ Ε νを求め、 第 3に、 この電圧上昇分 Δ Ε Vから電池容量を推定し、 第 4に、 推定した電池容量が、 所定の容量であるか否か を判別して、 この判別結果に応じたコマンドを送出する構成となっている。
なお、 ステーション 1 0 0は、 第 1充電信号にしたがった充電を、 少なくとも 夕イマ Β 1 4 2の動作期間である 3 0分の期間実行する。 このため、 二次電池 2 2 0が当初、 データ転送可能状態になくて、 コマンド comlあるいは com3が電子時 計 2 0 0 Bから送出されなくても、 3 0分充電される結果、 デ一夕転送となる容 量までは充電されることになる。
すなわち、 電子時計 2 0 0 Bが、 ステーション 1 0 0に収容されて、 充電開始 ボタン 1 0 3 ,あるいは転送開始ボタン 1 0 3 2が押下されて 3 0分経過した後に は、 二次電池 2 2 0はデ一夕転送可能状態になるから、 コマンド comlあるいは co m3のいずれかが送出される構成となっている。
したがって、 ステーション 1 0 0へコマンドが全く送出されない場合とは、 電 子時計 2 0 0 Bがステーション 1 0 0に収容されていない場合である。
一方、 待機状態となったステーション 1 0 0において、 電子時計 2 0 0 Bから コマンド coml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 (ステヅ プ S 1 1 1 ) 。 ここで、 コマンド coml、 com3のいずれも受信されない場合、 タイ マ B 1 4 2がカウン卜動作を終了したか否かが判別される (ステップ S 1 1 2 ) c 具体的には、 信号 bが Hレベルとなる 3 0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 1 6 0によりチェックされる。
夕イマ B 1 4 2がカウント動作を終了しても、 なんらコマンド coml、 com3を受 信しない場合とは、 上述のように、 電子時計 2 0 0 Bがステーション 1 0 0に収 容されていない場合であり、 コマンド検出器 1 6 0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 1 3 0は、 信号 dが Hレベルに遷移したことによって、 例えば、 図 2 6 ( a ) に示されるような警告表示を表示部 1 0 4に対して行わせ て (ステップ S 1 1 3 ) 、 ュ一ザにその旨を告知する。
また、 信号 dにより信号 O F Fが Hレベルとなるので、 充電 ·転送切換器 1 7 0は信号 eを Lレベルに保持する。 このため、 電子時計 2 0 0 B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、 夕イマ B 1 4 2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 S 1 0 2に戻って、 第 1充電信号の送出が継 ί¾ れ 。
さて、 待機状態となったステーション 1 0 0において、 電子時計 2 0 0 Βから 何らかのコマンドが受信された場合、 その受信コマンドがデコーダ 1 5 5により デコードされる (ステップ S 1 1 4 ) 。
ここで、 受信コマンドが comlであれば、 はじめに押下されたボタンが充電開始 ボタン 1 0 3!であったのか否かが判別される (ステップ S 1 1 5 ) 。 詳細には 、 信号 comlの供給を受けた充電 ·転送切換器 1 7 0が、 以前に信号 C S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、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 送出する信号 eを、 図 4 ( a ) に示したような第 1充電信号から同図 ( b ) に示される第 2充電信号へと切り換える。 そして、 引き続き、 充電を継続 すべく
、 処理手順がステツプ S 1 0 3に戻る。
上述のように、 充電は信号 eの Hレベル期間で行われる一方、 データ転送は信 号 eの Lレベル期間で行われる。 また、 第 2充電信号としての信号 eが Hレベル となる期間は、 第 1充電信号のそれよりも比べて長期化している。 よって、 第 2 充電信号の送出により、 充電時間 tを経過したか否かのチェック結果たるコマン ドを受信する頻度が低下する一方、 充電するための期間が長期化するため、 電子 時計 2 0 0 Bの充電効率が向上することとなる。
一方、 受信コマンドが comlであって、 はじめに押下されたボタンが転送閧始ボ タン 1 0 3 2であれば、 後述するステップ S 1 2 1〜S 1 2 3のデ一夕転送が実 行される。
また、 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閧始ボ タン 1 0 3 iであったのか否かが判別される (ステップ S 1 1 7 ) 。 詳細には、 信号 com3により信号 O F Fの供給を受けた充電 ·転送切換器 1 7 0が、 以前に信 号 C S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、 これ 以上、 二次電池 2 2 0を充電する必要がないので、 充電 ·転送切換器 1 7 0は、 信号 eを Lレベルに保持する。 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。
一方、 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 1 0 3 2であれば、 次のステップ S 1 2 1〜S 1 2 3のデータ転送が実行さ れる。
すなわち、 コマンド coml、 com3に続いて送出されたディジタルデ一夕は、 受信 回路 1 5 4によって受信され、 デコーダ 1 5 5によってデコードされて、 処理回 路 1 3 0に転送されて (ステップ S 1 2 1 ) 、 終了するまで繰り返される (ステ ップ S 1 2 2 ) 。 そして、 この転送が完了すると、 処理回路 1 3 0は、 例えば、 図 2 6 ( c ) に示されるような表示を表示部 1 0 4に対して行わせるとともに (ステップ S 1 2 2 ) 、 受信したディジタルデ一夕に基づく表示を表示部 1 0 4 に行わせる。
この後、 処理回路 1 3 0は、 図 3では示されないラインによって、 充電 ·転送 切換器 1 3 0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 このような実施形態において、 充電開始ボタン 1 0 3!あるいは転送開始ボタン 1 0 3 2が押下されると、 第 1充電信号が信号 eとしてステーション 1 0 0から送 出されるので、 電子時計 2◦ 0 Bの二次電池 2 2 0が間欠的に充電される。 ここ で、 電子時計 2 0 0 Bは、 充電時における二次電池 2 2 0の電圧値 E veから、 充 電中断時における電圧値 E vdを減算して、 二次電池 2 2 0の内部抵抗に起因する 電圧上昇分 Δ Ε νを求め、 この電圧上昇分 Δ Ε νから電池容量を推定し、 推定した 電池容量が所定の容量であるか否かを判別する。
そして、 推定した電池容量が所定の容量に達していなければ、 コマンド comlが ステーション 1 0 0へ送出される結果、 第 2充電信号 (図 4 ( b ) 参照) が充電 •デ一夕転送を切り換える信号 eとして用いられるので、 電子時計 2 0 0 B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がステ一 シヨン 1 0 0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つて得た電圧上昇分 △ E vから電池容量を推定し、 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。
[ 4 ] 第 4実施形態
次に、 本発明の第 4実施形態について説明する。
上記第 3実施形態にあっては、 充電を間欠的に実行して、 放電時から充電時へ 移行したときの二次電池 2 2 0の電圧上昇分 Δ Ε νを求め、 この電圧上昇分 Δ Ε ν から電池容量を推定する構成となっていた。 これに対し、 本第 4実施形態にあつ ては、 充電中断時における電圧値 E vdそのものが、 電池容量に対応している点に 着目して、 この電圧値 E vdから電池容量を推定するものである。 このため、 構成的には、 図 2 7に示されるように、 レジス夕 2 8 3に一次記憶 された電圧値 E vdが制御回路 2 3 0に供給される構成となっている。
また、 本第 4実施形態にかかる制御回路 2 3 0は、 第 3実施形態の機能にくわ えて、 二次電池 2 2 0の容量関数 F ( V ) を予めテーブル化や数式化して記憶す る機能も有するものである。
図 2 8は、 第 4実施形態にかかる電子時計 2 0 0 Cの動作を示すフローチヤ一 トである。
ステーション側コイル 1 1 0によって外部磁界が発生すると、 電子時計 2 0 0 C側において、 時計側コイル 2 1 0の端子 Pに信号が誘起される。 そして、 その 時点において二次電池 2 2 0の電池残量があれば、 レジス夕 2 8 3において充電 中断時の電圧値 E vdが一時的に記憶される (ステップ S 2 0 3 ) 。 そして、 制御 回路 2 3 0は、 電圧値 E vdを容量関数 F ( V ) に代入して、 容量 Fを求め (ステ ップ S 2 5 1 ) 、 この容量 Fが、 所定の容量、 例えば、 フル充電状態に相当する 容量であるか否かを判別して (ステップ S 2 0 6 ) 、 この判別結果が肯定的であ れば、 コマンド com3を送出する一方 (ステップ S 2 0 7 ) 、 この判別結果が否定 的であれば、 コマンド comlを送出する (ステップ S 2 0 8 ) 。
このように第 4実施形態によれば、 電圧値 E vdから推定される電池容量が、 所 定の容量、 例えば、 フル充電状態に相当する容量に達したならば、 その時点で充 電が終了するので、 第 1実施形態と同様に、 不要な充電を行う不都合が解消され る。
また、 推定される電池容量が所定の容量に達していなければ、 第 2充電信号 (図 4 ( b ) 参照) が信号 eとして用いられるので、 電子時計 2 0 0 Cへの充電 効率が向上する点も同様である。
[ 5 ] 第 5実施形態
次に本発明の第 5実施形態について説明する。
上記第 3実施形態にあっては、 充電を間欠的に実行して、 放電時 (電子機器が 動作している状態) から充電時へ移行したときの二次電池 2 2 0の電圧上昇分△ E vを充電中断直前の時点の電圧から充電中断時点から一定時間経過後の時点の 電圧を差し引くことにより求め、 この電圧上昇分 Δ Ε νから電池容量を推定する構 成となっていた。
これに対し、 本第 5実施形態にあっては、 充電を間欠的に実行して、 放電時 (電子機器が動作している状態) から充電時へ移行したときの二次電池 2 2 0の 電圧上昇分 Δ E Vを充電再開直前の時点の電圧から充電再開直後の時点の電圧を 差し引くことにより求め、 この電圧上昇分 Δ Ε νから電池容量を推定する構成とす る。
この結果、 本第 5実施形態によれば、 第 3実施形態と同様の効果を得ることが できる。
[ 6 ] 第 6実施形態
次に本発明の第 6実施形態について説明する。
上記第 3実施形態にあっては、 充電を間欠的に実行して、 放電時 (電子機器が 動作している状態) から充電時へ移行したときの二次電池 2 2 0の電圧上昇分厶 Ε Vを充電中断直前の時点の電圧から充電中断時点から一定時間経過後の時点の 電圧を差し引くことにより求め、 この電圧上昇分 Δ Ε νから電池容量を推定する構 成となっていた。
これに対し、 本第 6実施形態にあっては、 充電中断時から一定時間が経過した 時点における二次電池 2 2 0の電圧と、 充電再開時の直前の二次電池 2 2 0の電 圧と、 の差である電圧下降分 Δ Ε ν' についても、 電池容量に対応している点に着 目してこの電圧下降分 Δ Ε ν' から電池容量を推定するものである。
図 3 2に第 6実施形態の電子時計 2 0 0 Dの概要構成ブロック図を示す。 図 3 2において、 図 2 0の第 3実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、 その詳 細な説明を援用する。 以下、 異なる部分を中心として説明する。
図 3 2において、 レジス夕 2 8 2は、 信号 C H Rの立ち下がりにおいて (図 3 3参照) 、 電池電圧検出回路 2 8 1により検出された電圧値 Ε νを一時的に記憶す るものである。 したがって、 レジス夕 2 8 2は、 端子 Ρに信号の誘起終了時から 一定の時間 (経過時間零でも可) が経過した時点、 すなわち、 充電中断時から一 定の時間が経過した時点における二次電池 2 2 0の電圧値 E vc, を記憶するよう に構成されている。
一方、 レジス夕 2 8 3は、 信号 C H Rの立ち上がりにおいて、 電池電圧検出回 路 2 8 1により検出された電圧値 E vを一時的に記憶するものである。 したがって. レジス夕 2 8 3は、 端子 Ρに信号が誘起された時点、 すなわち、 充電開始時の直 前の二次電池 2 2 0の電圧値 E vd' を記憶するように構成されている。
次に、 減算器 2 8 4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 るものである。 ここで、 減算器 2 8 4の入力端 Aには、 レジス夕 2 8 2に一時記 憶された値が、 入力端 Bには、 レジス夕 2 8 3に一時記憶された値が、 それぞれ 供給されている。 このため、 減算器 2 8 4は、 電圧下降分 Δ Ε ν' を出力するよう に構成されている。
さて、 変換テーブル 2 8 5は、 Δ Ε ν' を電池容量 Fに変換して出力するもので あり、 その対応関係は図 3 5に示される通りである。 また、 図 3 4に示されるよ うに、 二次電池の充電が進行するにつれて、 充電中断時から充電開始時に至るま での電圧下降分 Δ Ε ν' (充電時から放電時への移行に伴う電圧降下分) が徐々に 小さくなるから、 Δ Ε ν' が小さいほど、 二次電池の容量が大きいことを示す。 なお、 図 2 3に示される対応関係は、 本来的に二次電池 2 2 0の特性に応じて 定められるべき性質のものである。
したがって、 本第 6実施形態によれば、 充電を間欠的に行うよつて得た電圧下 降分 Δ Ε ν' から電池容量を推定し、 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。
なお、 電圧値 E vd' を記憶するタイミングは、 充電開始直前に限らず、 充電開 始直前から一定時刻前 (ただし、 電圧値 E vc, のサンプリング後) であっても構 わない。
なお、 現実的には、 充電中断時間が一定であるので、 充電中断開始時刻から一 定時間が経過した後に電圧値 E vd' を記憶することとなる。
[ 7 ] 第 3実施形態〜第 6実施形態の変形例
[ 7 . 1 ] 第 1変形例
上記第 3実施形態〜第 6実施形態にあつては、 次のような変形が可能である。 すなわち、 実施形態におけるデ一夕転送は、 電子時計 2 0 0からステーション 1 0 0への一方向のみであつたが、 ステ一ション 1 0 0から電子時計 2 0 0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 2 00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。
[7. 2] 第 2変形例
また、 上記第 3実施形態〜第 6実施形態にあっては、 検出された電圧値 Evdお よび Eveから、 あるいは電圧値 Evdのみから、 二次電池 220の容量を電子時計 200側で推定する構成としたが、 電圧値 Evや Eveそのものをステーション 10 0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 1 00 側で推定して、 充電ゃデ一夕転送を制御する構成としても良い。 すなわち、 二次 電池 220の容量を推定する主体は、 電子時計 200であっても良いし、 ステ一 シヨン 100であっても良い。
[7. 3] 第 3変形例
さらに上記第 3実施形態〜第 6実施形態にあっては、 1つの電池電圧検出回路 28 1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 Eve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 Eve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、 上記実施形態のように、 1つの電池電圧検出回路 28 1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。
[7. 4] 第 4変形例
さらに、 第 3実施形態〜第 6実施形態にあっては、 充電中において、 充電期間 を長期化させることで、 充電およびデ一夕転送の実行配分を変化させていたが、 データ転送期間を短縮化させる構成としても良いし、 双方の実行期間を変化させ る構成でも良いし、 充電およびデータ転送の実行配分を無段階に制御しても良い。
[7. 5] 第 5変形例
くわえて、 第 3実施形態〜第 6実施形態では、 充電機器としてステーション 1 0 0を、 被充電機器として電子時計 2 0 0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、 コ一ドレス電話、 携帯電話、 パーソナルハンディフォン、 モバイ ルパソコン、 P D A (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。
[ 7 . 6 ] 第 6変形例
以上の説明においては、 電子時計から転送要求を出力するものとして説明した が、 ステーションに直接あるいはネッ トワークを介して接続した情報処理装置側 から転送要求を行うように構成することも可能である。
[ 8 ] 第 7実施形態
以上の各実施形態においては、 電子時計 2 0 0側からステーション 1 0 0側に 転送を行う場合について説明していたが、 電子時計 2 0 0が予め定めたデ一夕の 転送要求を行い、 ステーション 1 0 0あるいは、 ステーションに直接あるいはネ ッ トワークを介して接続した情報処理装置から対応するデ一夕 (例えば、 電子時 計用の新オペレーティングシステム、 各種制御用デ一夕等) を転送するように構 成することも可能である。
より具体的には、 図 9に点線で示すように、 電子時計 2 0 0側に受信回路 2 3 8を設け、 電子時計 2 0 0は、 図 3 6 ( a ) に示すように、 ステーションに予め 定めたデータの転送を要求する転送要求デ一夕 D REQを送信する。
これによりステーション 1 0 0は、 この転送要求デ一夕 D REQに基づいてステ一 シヨン 1 0 0が直接接続されている、 あるいは、 ネッ トワークを介して接続され ているパーソナルコンビユー夕やサーバ等の情報処理装置 3 0 0に当該転送要求 デ一夕 D REQに対応するデ一夕 D Dを送信するのを要求するための D REQ1を送信す る。
この結果、 情報処理装置 3 0 0は、 ステーション 1 0 0を介して、 電子時計 2 0 0側に要求されたデ一夕 DDを転送することとなる。
また、 図 3 6 ( b ) に示すように、 ステーションに予め定めたデ一夕の転送を 要求する転送要求デ一夕 D REQを送信し、 これに応じて、 ステーション 1 0 0が当 該転送要求データ DREQに対応するデータ DDを送信するように構成することも可 能である。
このように構成することにより、 充電動作と同時に予め定められたデータを自 動的に転送することが可能となる。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、 携帯電子機器やその充電機器などのよう に、 互いに分離した 2以上の機器間において、 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的な結合によって電力転送する場合に、 両コイルの位置 ずれや、 被充電機器の不存在を非接触で検出することが可能となる。
さらに両コイルの位置ずれや、 被充電機器の不存在を非接触で検出してその検 出結果に応じて充電やデータ転送を制御することが可能となる。
また、 充電されている二次電池の容量を簡易な構成によって推定可能となる。 さらに、 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに分離した 2以上の機器間において、 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的な結合によって非接 触で二次電池を充電する場合であっても、 二次電池の容量等を非接触で充電機器 へ通知して、 所望の容量に充電することが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 第 1の機器と第 2の機器とを有して構成された電子機器において、 前記第 1の機器側から前記第 2の機器側に充電を行うとともに、 前記第 1の機 器と前記第 2の機器との間で信号転送を行う充電/信号転送手段と、
予め定めた所定期間、 前記充電を行わせた後に、 前記信号転送を開始させる充 電 /信号転送制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
2 . 第 1の機器と第 2の機器とを有して構成された電子機器において、 前記第 1の機器と前記第 2の機器と、 電磁結合あるいは電磁誘導を利用して、 前記第 1の機器側から前記第 2の機器側に充電を行うとともに、 前記第 1の機器 と前記第 2の機器との間で信号転送を行う充電/信号転送手段と、
予め定めた所定期間、 前記充電を行わせた後に、 前記信号転送を開始させる充 電 /信号転送制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
3 . 特許請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、 前記充電/信号転送制御手段は、 前記信号転送に先立ち、 通信開始を通知する ための通信開始コマンドを送信することを特徴とする電子機器。
4 . 特許請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、 前記充電/信号転送手段は、 前記信号転送を行う際には、 通常時の駆動クロッ クよりも高い駆動クロックに基づいて動作することを特徴とする電子機器。
5 . 特許請求の範囲第 1項または第 2項記載の電子機器において、 前記充電/信号転送制御手段は、 前記充電と前記信号転送とを交互に行わせる ことを特徴とする電子機器。
6 . 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそれぞれ配設 された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって、 少な くとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、
前記第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる信号供給手段と、 前記外部磁界によって前記第 2のコイルの電気的状態を検出する状態検出手段 と、 前記状態検出手段による検出結果にしたがって、 前記第 1および第 2のコイル の位置関係を判別する位置判別手段と
を備えたことを特徴とする電子機器。
7 . 特許請求の範囲第 6項記載の電子機器において、 さらに、
前記位置判別手段によって判別された位置関係を告知する告知手段を備える ことを特徴とする電子機器。
8 . 特許請求の範囲第 7項記載の電子機器において、
前記告知手段は、 前記位置判別手段によって前記第 1および第 2のコイルの位置 関係が所定の関係にあると判別された場合に、 その旨を告知する
ことを特徴とする電子機器。
9 . 第 1の機器および第 2の機器からなり、 コイルを介して、 少なくとも電 力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、
前記第 1の機器に配設された第 1のコイルと、
前記第 2の機器に配設されて、 前記第 1のコイルとは電磁的に結合可能な第 2 のコイルと、
前記第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる信号供給回路と、 前記外部磁界によって前記第 2のコイルに流れる電流を検出する電流検出回路 と、
前記電流検出手段による検出結果にしたがって、 前記第 1および第 2のコイル の位置関係を判別する位置判別回路と
を備えたことを特徴とする電子機器。
1 0 . 相手方機器とは、 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って、 少なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電 子機器であって、
自機器のコイルに信号を供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段がコイルに供給した後に、 前記相手方機器からのコマンドを 受信して、 前記相手方機器との位置関係を判別する位置判別手段と
を備えたことを特徴とする電子機器。
1 1 . 特許請求の範囲第 1 0項記載の電子機器において、 さらに、 前記位置判別手段によって判別された位置関係を告知する告知手段を備える ことを特徴とする電子機器。
1 2 . 特許請求の範囲第 1 1項記載の電子機器において、
前記告知手段は、 前記位置判別手段によつて前記第 1および第 2のコィルの位 置関係が所定の関係にあると判別された場合に、 その旨を告知する
ことを特徴とする電子機器。
1 3 . 特許請求の範囲第 1 1項記載の電子機器において、
前記位置判別手段が、 前記相手方機器からコマンドを一定期間受信しない場合、 前記告知手段は、 前記相手方機器が存在しない旨を告知する
ことを特徴とする電子機器。
1 4 . 特許請求の範囲第 1 0項記載の電子機器において、
前記自機器に配設されたコイルは、 空心型であることを特徴とする電子機器。
1 5 . 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそれぞれ配 設されたコイルの電磁結合あるいは電磁誘導によって、 少なくとも電力転送ある いは信号転送を行う電子機器の位置検出方法であって、
前記第 1の機器の第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる過程と 前記外部磁界によって前記第 2の機器の第 2のコィルに流れる電流を検出する 過程と、
検出された電流にしたがって、 前記第 1および第 2のコイルの位置関係を判別 する過程と
を備えることを特徴とする電子機器の位置検出方法。
1 6 . 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそれぞれ配 設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって、 少 なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、
前記第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる信号供給手段と、 前記外部磁界によって前記第 2のコイルの電気的状態を検出する状態検出手段 と、
前記状態検出手段による検出結果にしたがって、 前記信号供給手段による信号 の供給を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする電子機器。
1 7 . 特許請求の範囲第 6項または第 1 6項記載の電子機器において、 前記電気的状態は、 電流状態あるいは電圧状態であることを特徴とする電子機 器。
1 8 . 特許請求の範囲第 6項または第 1 6項記載の電子機器において、 さら に、
前記第 1および第 2の機器の間で信号転送を行う信号転送手段と、
前記第 2のコイルに流れる信号を整流する整流手段と、
前記整流手段によつて整流された信号を蓄電する蓄電手段と
を備えることを特徴とする電子機器。
1 9 . 特許請求の範囲第第 1 8項記載の電子機器において、
前記信号転送手段は、 前記信号供給手段が一定期間信号を供給した後に信号転 送を行う
ことを特徴とする電子機器。
2 0 . 特許請求の範囲第第 1 8項記載の電子機器において、
前記信号転送手段は、 前記信号供給手段が前記一定期間信号を供給した後であ つて、 通信開始を通知するための通信開始コマンドを送信した後に前記信号転送 を行う
ことを特徴とする電子機器。
2 1 . 特許請求の範囲第 1 8項記載の電子機器において、
前記第 1および第 2の機器の間で信号転送を行う際には、 通常時の駆動クロッ クよりも高い駆動クロックに基づいて動作することを特徴とする電子機器。
2 2 . 特許請求の範囲第 1 8項記載の電子機器において、
前記制御手段は、 前記信号供給手段による信号の供給と前記信号転送手段によ る信号転送とを交互に実行するように制御する
ことを特徴とする電子機器。
2 3 . 特許請求の範囲第 1 8項記載の電子機器において、
前記制御手段は、 前記第 1および第 2のコイルの位置関係が所定の関係にある と判別した場合、 前記信号供給充電手段による信号の供給と前記信号転送手段に よる信号転送との実行比率を変化させる
ことを特徴とする電子機器。
2 4 . 特許請求の範囲第 1 8項記載の電子機器において、
前記電流検出手段による検出結果は、 前記信号転送手段によって転送される ことを特徴とする電子機器。
2 5 . 特許請求の範囲第 6項または第 1 6項記載の電子機器において、 前記第 2の機器は、 携帯型であることを特徴とする電子機器。
2 6 . 特許請求の範囲第 6項または第 1 6項記載の電子機器において、 前記第 1あるいは第 2のコイルは、 空心型であることを特徴とする電子機器。
2 7 . 第 1の機器および第 2の機器からなり、 コイルを介して少なくとも電 力転送あるいは信号転送を行う電子機器であって、
前記第 1の機器に配設された第 1のコイルと、
前記第 2の機器に配設されて、 前記第 1のコィルとは電磁的に結合可能な第 2 のコイルと、
前記第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる信号供給回路と、 前記外部磁界によって前記第 2のコイルの電気的状態を検出する状態検出回路 と、
前記状態検出回路による検出結果にしたがって、 前記信号供給回路による信号 の供給を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする電子機器。
2 8 . 特許請求の範囲第 2 7項記載の電子機器において、
前記電気的状態は、 電流状態あるいは電圧状態であることを特徴とする電子機
2 9 . 相手方機器とは、 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って、 少なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電 子機器であって、
自機器のコイルに信号を供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段が信号を前記コイルに供給した後に、 前記相手方機器からの コマンドを受信して、 前記信号供給手段による信号の供給を制御する制御手段と を備えたことを特徴とする電子機器。
3 0 . 特許請求の範囲第 2 9項記載の電子機器において、
前記制御手段は、 前記相手方機器からコマンドを一定期間受信しない場合、 前 記信号供給手段による信号の供給を終了させる
ことを特徴とする電子機器。
3 1 . 特許請求の範囲第 2 9項記載の電子機器において、
前記制御手段は、 前記相手方機器から、 充電が必要ない旨のコマンドを受信 した場合、 前記信号供給手段による信号の供給を終了させる
ことを特徴とする電子機器。
3 2 . 特許請求の範囲第 2 9項記載の電子機器において、
前記信号転送手段は、 前記相手方機器から通信開始コマンドが送信された場合 に前記信号転送を行う
ことを特徴とする電子機器。
3 3 . 特許請求の範囲第 2 8項記載の電子機器において、
前記コィルは、 空心型であることを特徴とする電子機器。
3 4 . 第 1の機器および第 2の機器とが、 互いに対向する位置にそれぞれ配 設された第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって 、 少なくとも電力転送あるいは信号転送を行う電子機器の制御方法であって、 前記第 1の機器の第 1のコイルに信号を供給して外部磁界を発生させる過程と 前記外部磁界によつて前記第 2の機器の第 2のコィルの電気的状態を検出する する過程と、
検出した前記第 2のコイルの電気的状態の検出結果にしたがって、 前記信号供 給手段による信号の供給を制御する過程と
を備えたことを特徴とする電子機器の制御方法。
3 5 . 特許請求の範囲第 3 4項記載の電子機器の制御方法において、 前記電気的状態は、 電流状態あるいは電圧状態であることを特徴とする電子機 器の制御方法。
3 6 . 二次電池を間欠的に充電する充電手段と、
前記充電手段による充電が中断されてから一定時間経過した場合における前記 二次電池の電圧を検出する第 1の電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された電圧にしたがって、 前記二次電池の容量を 推定する推定手段と
を備えたことを特徴とする電子機器。
3 7 . 特許請求の範囲第 3 6項記載の前記充電手段による充電が行われてい る場合における前記二次電池の電圧を検出する第 2の電圧検出手段と、
前記第 2の電圧検出手段により検出された電圧から前記第 1の電圧検出手段に より検出された電圧を減算する減算手段と
を備え、 前記推定手段は、 前記減算手段による電圧差から前記二次電池の容量 を推定することを特徴とする電子機器。
3 8 . 特許請求の範囲第 3 7項記載の電子機器において、 さらに、 前記推定手段によって推定された容量が所定の容量であるか否かを判別する判 別手段を備えることを特徴とする電子機器。
3 9 . 特許請求の範囲第 3 8項記載の電子機器において、
前記判別手段による判別結果が肯定的であれば、 前記充電手段は充電を終了さ せる
ことを特徴とする電子機器。
4 0 . 二次電池を間欠的に充電する充電回路と、
前記充電回路による充電が中断されてから一定時間経過した場合における前記 二次電池の電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路により検出された電圧にしたがって、 前記二次電池の容量を 推定する推定回路と
を備えたことを特徴とする電子機器。
4 1 . 二次電池を充電する過程と、
前記二次電池の充電を中断させる過程と、
充電が中断されてから一定時間経過した後における前記二次電池の電圧を検出 する過程と、 検出された電圧にしたがって、 前記二次電池の容量を推定する過程と を備えることを特徴とする二次電池の容量推定方法。
4 2 . 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに対向する位置にそれぞれ配設され た第 1および第 2のコィル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって電力を転送 するとともに、 前記被充電機器が、 前記転送された電力を二次電池に間欠的に充 電する電子機器であって、
充電が中断されてから一定時間経過した場合における前記二次電池の電圧を検 出する第 1の電圧検出手段と、
前記第 1の電圧検出手段により検出された電圧、 あるいは、 これに基づく推定 結果を、 前記第 1および第 2のコイルを介して転送する転送手段と、
前記転送手段の転送結果にしたがって前記二次電池の充電を制御する制御手段 と
を備えたことを特徴とする電子機器。
4 3 . 特許請求の範囲第 4 2項記載の電子機器において、
前記制御手段は、 前記充電手段による充電と前記信号転送手段による信号転送 とを交互に実行するように制御するとともに、 前記転送手段の転送結果にしたが つて、 前記充電手段の充電と前記信号転送手段による信号転送との実行比率を制 御する
ことを特徴とする電子機器。
4 4 . 特許請求の範囲第 4 2項記載の電子機器において、
前記被充電機器は、 携帯型であることを特徴とする電子機器。
4 5 . 特許請求の範囲第 4 2項記載の電子機器において、
前記第 1あるいは第 2のコイルは、 空心型であることを特徴とする電子機器。
4 6 . 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに対向する位置にそれぞれ配設され た第 1および第 2のコイル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によって電力を転送 するとともに、 前記被充電機器が、 前記転送された電力を二次電池に間欠的に充 電する電子機器であって、
充電が中断されてから一定時間経過した場合における前記二次電池の電圧を検 出する第 1の電圧検出回路と、 前記第 1の電圧検出回路により検出された電圧、 あるいは、 これらに基づく推 定結果を、 前記第 1および第 2のコイルを介して転送する転送回路と、
前記転送手段の転送結果にしたがって充電を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とする電子機器。
4 7 . 充電機器が、 被充電機器へ、 互いに対向する位置にそれぞれ配設され た第 1および第 2のコィル同士の電磁結合あるいは電磁誘導によつて電力を転送 するとともに、 前記被充電機器が、 前記転送された電力を二次電池に充電する電 子機器であって、
前記二次電池の充電を中断させる過程と、
充電が中断されてから一定時間経過した後における前記二次電池の電圧を検出 する過程と、
検出された電圧、 あるいは、 これに基づく推定結果を、 前記第 1および第 2の コイルを介して転送する過程と、
転送結果にしたがって前記二次電池の充電を制御する過程と
を備えることを特徴とする充電制御方法。
4 8 . 二次電池を間欠的に充電する充電手段と、
前記充電手段による充電の中断直後の時点における前記二次電池の電圧を検出 する第 1の電圧検出手段と、
前記充電の中断後に前記充電手段による充電が再開される直前の時点における 前記二次電池の電圧を検出する第 2の電圧検出手段と、
前記第 1の電圧検出手段により検出された前記二次電池の電圧と、 前記第 2の 電圧検出手段により検出された前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基づいて前記 二次電池の容量を推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
4 9 . 二次電池を間欠的に充電する充電回路と、
前記充電回路による充電の中断直後の時点における前記二次電池の電圧を検出 する第 1電圧検出回路と、
前記充電の中断後に前記充電回路による充電が再開される直前の時点における 前記二次電池の電圧を検出する第 2電圧検出回路と、 前記第 1電圧検出回路により検出された前記二次電池の電圧と、 前記第 2電圧 検出回路により検出された前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次 電池の容量を推定する推定回路と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
5 0 . 二次電池を充電する過程と、
前記二次電池の充電を中断させる過程と、
前記二次電池の充電を再開させる過程と、
前記充電の中断時直後の時点における前記二次電池の電圧である中断時電圧を 検出する過程と、
前記充電の再開時の直前の時点における前記二次電池の電圧である再開時電圧 を検出する過程と、
前記中断時電圧と、 前記再開時電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次電池の容 量を推定する過程と、
を備えたことを特徴とする二次電池の容量推定方法。
5 1 . 二次電池を間欠的に充電する充電手段と、
前記充電手段による充電の中断後に前記充電手段による充電が再開される直前 の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 1の電圧検出手段と、
前記充電の再開直後の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 2の電圧 検出手段と、
前記第 1の電圧検出手段により検出された前記二次電池の電圧と、 前記第 2の 電圧検出手段により検出された前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基づいて前記 二次電池の容量を推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
5 2 . 二次電池を間欠的に充電する充電回路と、
前記充電回路による充電の中断後に前記充電回路による充電が再開される直前 の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 1電圧検出回路と、
前記充電再開直後の時点における前記二次電池の電圧を検出する第 2電圧検出 回路と、
前記第 1電圧検出回路により検出された前記二次電池の電圧と、 前記第 2電圧 検出回路により検出された前記二次電池の電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次 電池の容量を推定する推定回路と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
5 3 . 二次電池を充電する過程と、
前記二次電池の充電を中断させる過程と、
前記二次電池の充電を再開させる過程と、
前記充電の中断後に前記充電が再開される直前の時点における前記二次電池の 電圧である再開直前電圧を検出する過程と、
前記充電の再開直後の時点における前記二次電池の電圧である再開直後電圧を 検出する過程と、
前記再開直前電圧と、 前記再開直後電圧と、 の電圧差に基づいて前記二次電池 の容量を推定する過程と、
を備えたことを特徴とする二次電池の容量推定方法。
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