電子機器および伝送システム
【課題】磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ安全性を向上させることが可能な電子機器および伝送システムを提供する。
【解決手段】電子機器は、共用コイルと、この共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、共用コイルと受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部とを備えている。
【解決手段】電子機器は、共用コイルと、この共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、共用コイルと受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁界を用いて電力およびデータの伝送（給電および通信）を非接触に行う伝送システム、およびそのような伝送システムに適用される電子機器（給電対象機器，受電装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば携帯電話機や携帯音楽プレーヤー等のＣＥ機器（Consumer Electronics Device：民生用電子機器）に対し、非接触に電力供給（電力伝送）を行う給電システム（非接触給電システム、ワイヤレス充電システム）が注目を集めている。これにより、ＡＣアダプタのような電源装置のコネクタを機器に挿す（接続する）ことによって充電を開始するのはなく、電子機器（２次側機器）を充電トレー（１次側機器）上に置くだけで充電を開始することができる。すなわち、電子機器と充電トレーと間での端子接続が不要となる。
【０００３】
このようにして非接触で電力供給を行う方式は、２種類の手法に大別される。１つ目の手法は、既に広く知られている電磁誘導方式であり、送電側（１次側）と受電側（２次側）との結合度が非常に高いため、高効率での給電が可能である。２つ目の手法は、磁界共鳴方式と呼ばれる手法であり、積極的に共振現象を利用することによって送電側と受電側とで共有する磁束が少なくても良いという特徴がある。
【０００４】
また、上記した非接触による電力伝送と類似する原理を持つ通信手法（データ伝送手法）として、ＮＦＣ（Near Field Communication）が挙げられる。このＮＦＣとは、無線通信の国際規格であり、省電力の無線通信技術である。また、このＮＦＣは、日本で主に交通機関等で利用されているＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification；電波による個体識別）技術における規格の一例（例えば、使用周波数＝１３．５６ＭＨｚに限定した規格）でもある。
【０００５】
このような、非接触による（磁界を用いた）電力伝送システムとデータ伝送システムとの双方を組み込んだ伝送システムは、例えば特許文献１〜３において提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１７２２９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８４０６５号公報
【特許文献３】特開２００５−２０２７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１〜３の伝送システムでは、受電用コイルとデータ伝送用コイルとが単一のコイルで共用化されていることから、コイルの数（種類）が少なくて済み、低コスト化や小型化が図られている。しかしながら、上記した２つのシステム（電力伝送システムおよびデータ伝送システム）間の構成の相違に起因した問題を解決し、安全性を向上させることも望まれる。
【０００８】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ安全性を向上させることが可能な電子機器および伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の電子機器は、共用コイルと、この共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、共用コイルと受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部とを備えたものである。
【００１０】
本開示の伝送システムは、１または複数の上記本開示の電子機器と、この電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置とを備えたものである。
【００１１】
本開示の電子機器および伝送システムでは、共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力が受け取られると共に、磁界を用いた相互のデータ伝送が行われる。すなわち、単一の共用コイルを用いて受電動作およびデータ伝送動作の双方が行われるため、これらの動作が個別の専用コイル（受電用コイルおよびデータ伝送用コイル）を用いて行われる場合と比べ、コイルの数（種類）が少なくて済む。また、共用コイルによって外部（給電装置）から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルと受電動作部との間の経路上の第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上の第２の切替スイッチとのオン・オフ状態の切替制御が行われる。これにより、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した、回路（例えば、上記データ伝送動作部内の回路等）の破損が防止される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の電子機器および伝送システムによれば、共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取ると共に磁界を用いた相互のデータ伝送を行うようにしたので、コイルの数（種類）が少なくて済み、低コスト化や小型化を図ることができる。また、共用コイルによって外部（給電装置）から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルと受電動作部との間の経路上の第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上の第２の切替スイッチとのオン・オフ状態の切替制御を行うようにしたので、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した回路の破損を防止し、安全性を高めることができる。よって、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ、安全性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施の形態に係る伝送システムの外観構成例を表す斜視図である。
【図２】図１に示した伝送システムの詳細構成例を表すブロック図である。
【図３】図２に示したデータ伝送部および復調部の詳細構成例を表す回路図である。
【図４】給電周波数とデータ伝送周波数との関係について説明するための模式図である。
【図５】図２に示したインピーダンス整合回路の一例を表す回路図である。
【図６】図２に示したインピーダンス整合回路の他の例を表す回路図である。
【図７】図２に示した電圧検出部の詳細構成例を表す回路図である。
【図８】比較例１に係る伝送システムの構成例を表すブロック図である。
【図９】比較例２に係る伝送システムの構成例を表すブロック図である。
【図１０】図２に示した切替制御部による切替制御動作の一例を表す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（２次側機器で信号の周波数成分を考慮して切替スイッチを制御する例）
２．変形例
【００１５】
＜実施の形態＞
［伝送システム４の全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る伝送システム（伝送システム４）の外観構成例を表したものであり、図２は、この伝送システム４のブロック構成例を表したものである。伝送システム４は、磁界を用いて（磁気共鳴や電磁誘導等を利用して；以下同様）、非接触に電力およびデータの伝送（給電および通信）を行うシステム（非接触型の伝送システム）である。この伝送システム４は、給電装置１（１次側機器）と、給電対象機器としての１または複数の電子機器（ここでは２つの電子機器２Ａ，２Ｂ；２次側機器）とを備えている。
【００１６】
この伝送システム４では、例えば図１に示したように、給電装置１における給電面（送電面）上に電子機器２Ａ，２Ｂが置かれる（または近接する）ことにより、給電装置１から電子機器２Ａ，２Ｂに対して、磁界を用いた電力伝送が行われるようになっている。ここでは、複数の電子機器２Ａ，２Ｂに対して同時もしくは時分割的（順次）に電力伝送を行う場合を考慮して、給電装置１は、給電面の面積が給電対象の電子機器２Ａ，２Ｂ等よりも大きなマット形状（トレー状）となっている。この伝送システム４ではまた、給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとが互いに近接すると、これらの給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとの間で、磁界を用いた相互のデータ伝送（双方向の無線通信）が行われるようになっている。
【００１７】
（給電装置１）
給電装置１は、上記したように、磁界を用いて電子機器２Ａ，２Ｂに対して電力伝送を行うもの（充電トレー）であると共に、これらの電子機器２Ａ，２Ｂとの間で相互のデータ伝送を行うものである。この給電装置１は、例えば図２に示したように、送電動作部１１、データ伝送動作部１２および共用コイルＬ１を有している。なお、この共用コイルＬ１は、送電用コイル（１次側コイル）とデータ伝送用コイルとが共用（兼用，共通化）されてなるコイルである。
【００１８】
送電動作部１１は、共用コイルＬ１を用いて、電子機器２Ａ，２Ｂに対して磁界を用いた電力伝送（送電動作）を行うものである。具体的には、給電面から電子機器２Ａ，２Ｂへ向けて磁界（磁束）を放射する送電動作を行うようになっている。
【００１９】
データ伝送動作部１２は、共用コイルＬ１を用いて、電子機器２Ａ，２Ｂ（詳細には、後述するデータ伝送動作部２２）との間で、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うものである。このデータ伝送部１２は、例えば図３に示したように、信号供給源１２０、送信アンプ１２１、検出回路１２２、抵抗素子Ｒ１および容量素子Ｃ１を含んで構成されている。信号供給源１２０は、送信アンプ１２１に対してデータ伝送のための所定の信号を供給するものである。検出回路１２２は、データ伝送の際に、相手側（ここでは後述するデータ伝送動作部２２）からの信号の有無を検出する回路である。抵抗素子Ｒ１の一端は送信アンプ１２１の一方の出力端子に接続され、他端は、検出回路１２２の出力端子、容量素子Ｃ１の一端および共用コイルＬ１の一端側にそれぞれ接続されている。容量素子Ｃ１の他端は、送信アンプ１２１の他方の出力端子および共用コイルＬ１の他端側に接続されている。
【００２０】
（電子機器２Ａ，２Ｂ）
電子機器２Ａ，２Ｂは、例えば、テレビ受像機に代表される据え置き型電子機器や、携帯電話やデジタルカメラに代表される、充電池（バッテリー）を含む携帯型の電子機器等からなる。これらの電子機器２Ａ，２Ｂは、例えば図２に示したように、共用コイルＬ２、切替スイッチＳＷ１（第１の切替スイッチ）、切替スイッチＳＷ２（第２の切替スイッチ）、受電動作部２１、データ伝送動作部２２および切替制御部２３を有している。
【００２１】
共用コイルＬ２は、受電用コイル（２次側コイル）とデータ伝送用コイルとが共用（兼用，共通化）されてなるコイルである。つまり、この共用コイルＬ２は、図２中の矢印Ｐ１，Ｄ１で示したように、給電装置１内の共用コイルＬ１から伝送された電力を受け取ると共に、この共用コイルＬ１との間で相互のデータ伝送を行うためのコイルとなっている。
【００２２】
受電動作部２１は、上記した共用コイルＬ２を利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作を行うものであり、インピーダンス整合回路２１１、充電部２１２およびバッテリー２１３を有している。インピーダンス整合回路２１１は、電力伝送を行う際のインピーダンス整合（インピーダンスマッチング）を行う回路であり、これにより電力伝送の際の効率（伝送効率）が向上するようになっている。充電部２１２は、共用コイルＬ２において受け取った電力に基づいて、バッテリー２１３に対して充電を行うものである。バッテリー２１３は、充電部２１３による充電に応じて電力を貯蔵するものであり、例えばリチウムイオン電池等の充電池（２次電池）を用いて構成されている。なお、インピーダンス整合回路２１１の詳細構成例については後述する（図５，図６）。
【００２３】
データ伝送動作部２２は、共用コイルＬ２を用いて、給電装置１内のデータ伝送動作部１２との間で、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うものであり、インピーダンス整合回路２２１および復調部２２２を有している。インピーダンス整合回路２２１は、上記したインピーダンス整合回路２１１と同様に、電力伝送を行う際のインピーダンス整合を行う回路である。このインピーダンス整合回路２２１の詳細構成例についても、後述する（図５，図６）。復調部２２２は、データ伝送の際の復調動作を行うものであり、例えば図３に示したように、容量素子Ｃ２、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２、トランジスタＴｒ２および信号供給源２２２Ａを有している。この復調部２２２では、容量素子Ｃ２および抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の各一端が共用コイルＬ２の一端側に接続され、容量素子Ｃ２および抵抗素子Ｒ２１の各他端とトランジスタＴｒ２のソースとが、共用コイルＬ２の他端側に接続されると共に接地されている。抵抗素子Ｒ２２の他端はトランジスタＴｒ２のドレインに接続され、トランジスタＴｒ２のゲートには、信号供給源２２２Ａから復調動作のための所定の信号が供給されるようになっている。
【００２４】
切替スイッチＳＷ１は、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の経路（接続ラインＬｃ１）上に配設されており、そのオン・オフ状態が切り替わることにより、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の接続状態が切り替わるようになっている。切替スイッチＳＷ２は、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の経路（接続ラインＬｃ２）上に配設されており、そのオン・オフ状態が切り替わることにより、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の接続状態が切り替わるようになっている。なお、これらの切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２はそれぞれ、例えばトランジスタやＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等を用いて構成されている。
【００２５】
切替制御部２３は、一端側が共用コイルＬ２に接続された接続ラインＬｃ３における他端側に配設されており、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を用いて、上記した切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２におけるオン・オフ状態の切替制御を行うものである。本実施の形態では、この切替制御部２３は、共用コイルＬ２によって外部（ここでは給電装置１）から受け取った信号（搬送波）Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行う。具体的には、信号Ｓ２における電力伝送用およびデータ伝送用の各周波数成分の信号レベル（電圧等）の大きさに応じて、そのような切替制御を行うようになっている。なお、この切替制御部２３による切替制御動作の詳細については、後述する（図１０）。
【００２６】
切替制御部２３は、例えば図２に示したように、インピーダンス整合回路２３１と、２つのＢＰＦ（Band Path Filter；バンドパスフィルタ）２３２Ａ，２３２Ｂと、３つの電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂと、制御部２３４とを有している。
【００２７】
インピーダンス整合回路２３１は、上記したインピーダンス整合回路２１１，２２１と同様に、電力伝送を行う際のインピーダンス整合を行う回路である。なお、このインピーダンス整合回路２３１の詳細構成例についても、後述する（図５，図６）。
【００２８】
ＢＰＦ２３２Ａ（第１のフィルタ）は、上記した信号Ｓ２から、電力伝送用の周波数成分（給電周波数ｆ１の成分）を抽出し、信号Ｓ２１として出力するフィルタである。一方、ＢＰＦ２３２Ｂ（第２のフィルタ）は、信号Ｓ２から、データ伝送用の周波数成分（データ伝送周波数ｆ２の成分）を抽出し、信号Ｓ２２として出力するフィルタである。
【００２９】
ここで、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、これらの給電周波数ｆ１とデータ伝送周波数ｆ２との関係は、以下のようになっている。すなわち、給電周波数ｆ１とデータ伝送周波数ｆ２とが互いに異なっており（ｆ１≠ｆ２）、例えば図４（Ａ）に示したように、給電周波数ｆ１がデータ伝送周波数ｆ２よりも低くなっている（ｆ１＜ｆ２）。あるいは、例えば図４（Ｂ）に示したように、給電周波数ｆ１がデータ伝送周波数ｆ２よりも高くなっている（ｆ２＜ｆ１）。これらのうちでは、詳細は後述するが、高周波領域における効率（給電効率等）の低下度合いなどを考慮すると、図４（Ｂ）の場合（ｆ２＜ｆ１）よりも図４（Ａ）の場合（ｆ１＜ｆ２）のほうが望ましいと言える。なお、図４（Ａ）の場合（ｆ１＜ｆ２）、給電周波数ｆ１としては、例えば１２０ｋＨｚ付近や６．７８ＭＨｚ付近の周波数であり、データ伝送周波数ｆ２としては、例えば１３．５６ＭＨｚである。
【００３０】
電圧検出部２３３（第１の検出部）は、上記した信号Ｓ２全体（全ての周波数成分を含むもの）の信号レベル（ここでは電圧）を検出し、検出結果信号Ｊ（Ｓ２）を出力するものである。一方、電圧検出部２３３Ａ（第２の検出部）は、ＢＰＦ２３２Ａにより抽出された信号Ｓ２１（信号Ｓ２における給電周波数ｆ１の成分）の信号レベル（ここでは電圧）を検出し、検出結果信号Ｊ（Ｓ２１）を出力するものである。また、電圧検出部２３３Ｂ（第３の検出部）は、ＢＰＦ２３２Ｂにより抽出された信号Ｓ２２（信号Ｓ２におけるデータ伝送周波数ｆ２の成分）の信号レベル（ここでは電圧）を検出し、検出結果信号Ｊ（Ｓ２２）を出力するものである。なお、これらの電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの詳細構成例については、後述する（図７）。
【００３１】
制御部２３４は、電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂによる検出結果としての検出結果信号Ｊ（Ｓ２），Ｊ（Ｓ２１），Ｊ（Ｓ２２）に基づいて、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を生成し出力することにより、前述した切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を実行するものである。このような制御部２３４は、例えばマイクロコンピュータなどを用いて構成されている。
【００３２】
［インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１の詳細構成例］
図５および図６はそれぞれ、前述したインピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１の詳細構成例を回路図で表わしたものである。
【００３３】
図５（Ａ）に示した例では、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｓが共用コイルＬ２に対して直列接続されている。図５（Ｂ）に示した例では、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｐが共用コイルＬ２に対して並列接続されている。図５（Ｃ），（Ｄ）に示した例ではそれぞれ、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｓが共用コイルＬ２に対して直列接続されると共に、容量素子Ｃ３ｐが共用コイルＬ２に対して並列接続されている。
【００３４】
一方、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示した例では、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１内に、容量素子Ｃ３ｓまたは容量素子Ｃ３ｐの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｓ，Ｔｒ３ｐが設けられている。具体的には、図６（Ａ）に示した例では、図５（Ｃ）に示したインピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｐの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｐが、容量素子Ｃ３ｐに対して直列接続されている。図６（Ｂ）に示した例では、容量素子Ｃ３ｓ１，Ｃ３ｓ２がそれぞれ共用コイルＬ２に対して直列接続されると共に、容量素子Ｃ３ｐが共用コイルＬ２に対して並列接続され、容量素子Ｃ３ｓ１，Ｃ３ｓ２同士は互いに並列接続されている。そして、容量素子Ｃ３ｓ２の接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｓが、容量素子Ｃ３ｓ２に対して直列接続されている。図６（Ｃ）に示した例では、図５（Ｃ）に示したインピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｐの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｐが、容量素子Ｃ３ｐに対して直列接続されている。また、容量素子Ｃ３ｓの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｓが、容量素子Ｃ３ｓに対して並列接続されている。このようなトランジスタＴｒ３ｓ，Ｔｒ３が設けられることにより、これらのトランジスタＴｒ３ｓ，Ｔｒ３ｐのオン・オフ状態によって容量素子Ｃ３ｓまたは容量素子Ｃ３ｐの接続状態が切り替えられ、インピーダンス整合の際の調整が可能となる。
【００３５】
［電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの詳細構成例］
図７は、前述した電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの詳細構成例を回路図で表わしたものである。この例では、電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂは、整流回路５１と、閾値電圧出力部５２と、コンパレータ（比較器）５３と、２つの抵抗素子Ｒ５１，Ｒ５２とを有している。
【００３６】
整流回路５１は、共用コイルＬ２からインピーダンス整合回路２３１を介して入力された信号Ｓ２（交流信号）を整流する回路であり、これにより交流電圧から直流電圧に変換された信号が出力されるようになっている。
【００３７】
閾値電圧出力部５２は、後述する４つの閾値電圧Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22のうちのいずれかを、コンパレータ５３における負（−）側の入力端子へ出力するものであり、例えば所定の電源回路等を含んで構成されている。
【００３８】
抵抗素子Ｒ５１，Ｒ５２は、整流回路５１から出力される直流電圧を分圧するための抵抗素子である。抵抗素子Ｒ５１の一端は整流回路５１の出力端子に接続され、他端は、抵抗素子Ｒ５２の一端と、コンパレータ５３における正（＋）側の入力端子に接続されている。抵抗素子Ｒ５２の他端は、ここでは接地されている（グランドに接続されている）。このような構成によりコンパレータ５３の正側の入力端子には、前述した信号Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２の検出電圧としての検出電圧Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）がそれぞれ供給されるようになっている。
【００３９】
コンパレータ５３は、正側の入力端子に供給される検出電圧Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）のうちのいずれかと、負側の入力端子に供給される閾値電圧Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22のうちのいずれかとの大小を比較する回路である。これによりコンパレータ５３の出力端子から、比較結果としての前述した検出結果信号Ｊ（Ｓ２），Ｊ（Ｓ２１），Ｊ（Ｓ２２）（例えば、比較結果に応じた「Ｌ（ロー）」または「Ｈ（ハイ）」の２値化信号）が出力されるようになっている。なお、このような検出電圧Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）と閾値電圧Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22との比較動作の詳細については、後述する（図１０）。
【００４０】
なお、電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの構成としては、図７に示したものには限られない。具体的には、例えば、入力された信号Ｓ２（アナログ信号）をＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）によってデジタル信号に変換した後、所定のデジタル処理を行うような回路構成等であってもよい。
【００４１】
［伝送システム４の作用・効果］
（１．全体動作の概要）
この伝送システム４では、給電装置１において、送電動作部１１が共用コイルＬ１に対して、電力伝送を行うための所定の高周波電力（交流信号）を供給する。これにより、共用コイルＬ１において磁界（磁束）が発生する。このとき、給電装置１の上面（給電面）に、給電対象機器（充電対象機器）としての電子機器２Ａ，２Ｂが置かれる（または近接する）と、給電装置１内の共用コイルＬ１と電子機器２Ａ，２Ｂ内の共用コイルＬ２とが、給電面付近にて近接する。
【００４２】
このように、磁界（磁束）を発生している共用コイルＬ１に近接して共用コイルＬ２が配置されると、共用コイルＬ１から発生されている磁束に誘起されて、共用コイルＬ２に起電力が生じる。換言すると、電磁誘導または磁気共鳴により、共用コイルＬ１および共用コイルＬ２のそれぞれに鎖交して磁界が発生する。これにより、共用コイルＬ１側（１次側、給電装置１側）から共用コイルＬ２側（２次側、電子機器２Ａ，２Ｂ側）に対して、電力伝送（給電）が行われる（図２中に示した電力Ｐ１参照）。このとき給電装置１側では、例えば、共用コイルＬ１と図示しないコンデンサとを用いたＬＣ共振動作が行われると共に、電子機器２Ａ，２Ｂ側では、共用コイルＬ２と図示しないコンデンサとを用いたＬＣ共振動作が行われる。
【００４３】
すると、電子機器２Ａ，２Ｂでは、共用コイルＬ２において受け取った電力（交流電力）に基づいて、受電動作部２１において以下の充電動作がなされる。すなわち、充電部２１２において、例えばこの交流電力が所定の直流電力に変換された後に、バッテリー２１３）への充電が行われる。このようにして、電子機器２Ａ，２Ｂにおいて、共用コイルＬ２において受け取った電力に基づく充電動作がなされる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態では、電子機器２Ａ，２Ｂの充電に際し、例えばＡＣアダプタ等への端子接続が不要であり、給電装置１の給電面上に置く（近接させる）だけで、容易に充電を開始させることができる（非接触給電がなされる）。これは、ユーザにおける負担軽減に繋がる。
【００４５】
また、この給電システム４では、図２中の矢印Ｄ１で示したように、１次側機器（給電装置１）内のデータ伝送動作部１２と２次側機器（電子機器２Ａ，２Ｂ）内のデータ伝送動作部２２との間で、磁界を用いて、相互の非接触によるデータ伝送が行われる。具体的には、給電装置１内の共用コイルＬ１と電子機器２Ａ，２Ｂ内の共用コイルＬ２とが互いに近接すると、磁界を用いた相互のデータ伝送がなされる。これにより、給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとの間でデータ伝送用の配線等を接続させることなく、これらの給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとを近接させるだけで、データ伝送を行うことができる。つまり、この点でもユーザにおける負担軽減が図られる。
【００４６】
（２．切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御動作）
次に、本実施の形態の特徴的部分の１つである、切替制御部２３による切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御動作（切替制御動作）について、比較例（比較例１，２）と比較しつつ詳細に説明する。
【００４７】
（比較例１）
図８は、比較例１に係る伝送システム（伝送システム１０４）のブロック構成を表したものである。この比較例１の伝送システム１０４は、給電装置１と、２つの電子機器１０２Ａ，１０２Ｂとを備えている。
【００４８】
電子機器１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ、受電動作部２１、データ伝送動作部２２、受電用コイルＬ２１およびデータ伝送用コイルＬ２２を有している。すなわち、本実施の形態の電子機器２Ａ，２Ｂにおける共用コイルＬ２とは異なり、受電用コイルＬ２１とデータ伝送用コイルＬ２２とが別個に設けられている。
【００４９】
このようにして受電用コイルＬ２１とデータ伝送用コイルＬ２２とが別個に設けられているのは、以下の理由に起因している。すなわち、２つの非接触による伝送システム（電力伝送システムおよびデータ伝送システム）では、基本的には同じ原理で（磁界を用いて）伝送がなされているものの、それらのシステム間には、以下の２つの大きく異なる点が存在する。
【００５０】
１つ目は、適用される電力（電圧）が、システム間で大きく異なるという点である。具体的には、非接触によるデータ伝送システム（ＮＦＣ）では、受電電力はＩＣ（Integrated Circuit）を駆動する程度の電力（数ｍＷ〜数１０ｍＷ程度)であるのに対し、非接触による電力伝送システムでは、受電電力は数Ｗ程度にもなる。そのため、システム内のＩＣの耐圧等も大きく異なり、電力伝送システムに適用される電圧と同等の電圧がデータ伝送システムに印加された場合、過電圧による回路の破損等を招いてしまうおそれがある。
【００５１】
２つ目は、図４（Ａ），（Ｂ）を用いて前述したように、適用される周波数がシステム間で大きく異なる（給電周波数ｆ１とデータ伝送周波数ｆ２とが異なっている）という点である。具体的には、非接触によるデータ伝送システム（ＮＦＣ）では、国際規格によって、例えばデータ伝送周波数ｆ２＝１３．５６ＭＨｚの搬送波（キャリア）を用いることが規定されている。一方、非接触による電力伝送システムでは、給電の際の電力が大きいため、法規や効率等の観点から周波数が選定されている。例えば、この非接触による電力伝送システムでは周波数（給電周波数ｆ１）が高くなってしまうと、回路での損失（ロス）が増加して効率（給電効率等）の低下の度合いが大きくなってしまうおそれがある。このことから、現状では規格団体により、給電周波数ｆ１としては１２０ｋＨｚ付近や６．７８ＭＨｚ付近といった周波数を用いることが有力視されている。
【００５２】
このような電力伝送システムとデータ伝送システムとの間のシステム構成の相違に起因して、比較例１の伝送システム１０４では、上記したように受電用コイルＬ２１とデータ伝送用コイルＬ２２とが別個に設けられている。しかしながら、これらのコイルが個別に設けられていると、製造コストや実装面積に大きな制約を加えてしまうことになる。すなわち、この比較例１では、低コスト化や小型化を図るのが困難である。
【００５３】
（比較例２）
一方、図９に示した比較例２に係る伝送システム（伝送システム２０４）は、給電装置１と、共用コイルＬ２を有する２つの電子機器２０２Ａ，２０２Ｂとを備えている。すなわち、この比較例２では、受電用コイルとデータ伝送用コイルとが共用されてなる共用コイルＬ２を採用することにより、上記比較例１と比べてコイルの数（種類）が少なくて済むようになり、低コスト化や小型化が図られている。
【００５４】
電子機器２０２Ａ，２０２Ｂはそれぞれ、受電動作部２１、データ伝送動作部２２、共用コイルＬ２、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２および切替制御部２０３を有している。すなわち、本実施の形態の電子機器２Ａ，２Ｂにおいて、切替制御部２３の代わりに切替制御部２０３を設けたものとなっている。
【００５５】
切替制御部２０３は、インピーダンス整合回路２３１、電圧検出部２３３および制御部２３４を有している。すなわち、切替制御部２３において、ＢＰＦ２３２Ａ，２３２Ｂおよび電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂを省いた（設けないようにした）構成となっている。したがって、この切替制御部２０３では、電圧検出部２３３による検出結果信号Ｊ（Ｓ２）（信号Ｓ２全体の検出結果）に基づいて制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を生成し出力することにより、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を実行するようになっている。
【００５６】
ただし、この比較例２の伝送システム２０４では、以下の問題が生じ得る。すなわち、信号Ｓ２全体の検出結果だけを用いて切替制御動作を行っていることから、例えば高い信号レベル（電圧）を有する信号Ｓ２が突然印加された場合に、データ伝送動作部２２内の回路が依然として有効状態（切替スイッチＳＷ２がオン状態）となっている可能性がある。このため、例えばデータ伝送動作部２２が有効状態であるときに、給電装置１側でデータ伝送モードから電力伝送モードに切り替えられた場合などに、データ伝送動作部２２内の回路が過電圧によって破損してしまうおそれが生じる。
【００５７】
なお、このような過電圧による回路破損を防止する手法として、例えば給電装置１と電子機器２０２Ａ，２０２Ｂとの位置関係に応じて（追従して）電圧が変化するように、電子機器２０２Ａ，２０２Ｂ内に負荷抵抗を設けて電圧を下げる（過電圧の印加を防止する）という手法が考えられる。しかしながら、この手法を採用したとしても、想定外の高い電圧が突然印加される場合には対応できず、そのような場合には電圧が追従する前に回路が破損してしまうと考えられる。
【００５８】
このようにして比較例１，２では、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ安全性を向上させるのが困難である。
【００５９】
（本実施の形態）
これに対して本実施の形態の電子機器２Ａ，２Ｂでは、切替制御部２３が、以下のようにして切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御動作（切替制御動作）を行う。具体的には、切替制御部２３は、共用コイルＬ２によって外部（給電装置１）から受け取った信号Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、そのような切替制御を行う。すなわち、上記比較例２のように信号Ｓ２全体の検出結果だけを用いて切替制御動作を行うのではなく、その信号Ｓ２の周波数成分をも考慮して切替制御動作を行う。
【００６０】
より具体的には、切替制御部２３は、信号Ｓ２における電力伝送用およびデータ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、切替制御を行う。また、その際には後述するように、電力伝送用およびデータ伝送用の各周波数成分（信号Ｓ２における給電周波数ｆ１およびデータ伝送周波数ｆ２の各成分）の信号レベルと、所定の閾値電圧Ｖth21，Ｖth22（キャリア閾値）との比較結果を用いて、そのような切替制御を行う。
【００６１】
本実施の形態ではこのような切替制御動作がなされることにより、比較例２とは異なり、前述した電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した、回路（例えば、データ伝送動作部２２内の回路等）の破損が防止される。
【００６２】
図１０は、本実施の形態の切替制御部２３による切替制御動作の一例を流れ図で表わしたものである。
【００６３】
この例では、まず切替制御部２３内の電圧検出部２３３が、信号Ｓ２全体の信号レベルとしての、検出電圧Ｖ（Ｓ２）を検出する（ステップＳ１０１）。次いで、電圧検出部２３３は、この検出電圧Ｖ（Ｓ２）が所定の閾値電圧Ｖth11（第１の全体閾値）よりも大きいか否か（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth11であるのか否か）を判断（電圧値の大小を比較）する（ステップＳ１０２）。
【００６４】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth11よりも大きい場合（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth11）には（ステップＳ１０２：Ｙ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２）に基づいて、所定のエラー処理を行う（ステップＳ１０３）。つまり、制御部２３４は、この場合には電力伝送およびデータ伝送のいずれをも行うことができない高電圧が印加されていると判断し、以下説明する切替制御を行わずに最初の処理（ステップＳ１０１）に戻るように制御する。一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth11以下である場合（Ｖ（Ｓ２）≦Ｖth11）には（ステップＳ１０２：Ｎ）、次に電圧検出部２３３Ａ，２３３Ｂがそれぞれ、信号Ｓ２における以下の周波数成分の信号レベルを検出する（ステップＳ１０４）。具体的には、電圧検出部２３３Ａは、信号Ｓ２における給電周波数ｆ１の成分（信号Ｓ２１）の信号レベルとしての、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）を検出する。また、電圧検出部２３３Ｂは、信号Ｓ２におけるデータ伝送周波数ｆ２の成分（信号Ｓ２２）の信号レベルとしての、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）を検出する。そして、次に電圧検出部２３３Ａは、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）が所定の閾値電圧Ｖth21（第１のキャリア閾値）以上であるのか否か（Ｖ（Ｓ２１）≧Ｖth21であるのか否か）を判断（電圧値の大小を比較）する（ステップＳ１０５）。
【００６５】
このように切替制御部２３では、信号Ｓ２全体の信号レベル（検出電圧Ｖ（Ｓ２））が閾値電圧Ｖth11以下である場合（ステップＳ１０２：Ｎ）にのみ、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）と閾値電圧Ｖth21との比較（ステップＳ１０５）、および以下説明する切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行う。これにより、例えば突然の高電圧印加による、受電動作部２１およびデータ伝送部２２内の回路等の破損等が防止される。
【００６６】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）が閾値電圧Ｖth21以上である場合（Ｖ（Ｓ２１）≧Ｖth21）には（ステップＳ１０５：Ｙ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２１）に基づいて、切替スイッチＳＷ１がオン状態となるように制御信号ＣＴＬ１を出力する。これにより、切替スイッチＳＷ１がオン状態となる期間、すなわち、受電動作部２１の動作が有効状態となる電力伝送モード（給電モード）となる（ステップＳ１０６）。なお、その後は最初の処理（ステップＳ１０１）へと戻る。
【００６７】
一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）が閾値電圧Ｖth21未満である場合（Ｖ（Ｓ２１）＜Ｖth21）には（ステップＳ１０５：Ｎ）、制御部２３４は、切替スイッチＳＷ１がオフ状態となるように制御信号ＣＴＬ１を出力する（ステップＳ１０７）。そして、次に電圧検出部２３３Ｂは、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が所定の閾値電圧Ｖth22（第２のキャリア閾値）以上であるのか否か（Ｖ（Ｓ２２）≧Ｖth22であるのか否か）を判断（電圧値の大小を比較）する（ステップＳ１０８）。
【００６８】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が閾値電圧Ｖth22以上である場合（Ｖ（Ｓ２２）≧Ｖth22）には（ステップＳ１０８：Ｙ）、次に電圧検出部２３３は、以下の電圧値の大小の比較を行う。すなわち、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が所定の閾値電圧Ｖth12（第２の全体閾値）よりも大きいか否か（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth12であるのか否か）を判断する（ステップＳ１０９）。なお、この閾値電圧Ｖth12は、前述した閾値電圧Ｖth11よりも値の小さいもの、換言すると、閾値電圧Ｖth11は閾値電圧Ｖth12よりも値の大きいものである（Ｖth12＜Ｖth11）。一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が閾値電圧Ｖth22未満である場合（Ｖ（Ｓ２２）＜Ｖth22）には（ステップＳ１０８：Ｎ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２２）に基づいて、切替スイッチＳＷ２がオフ状態となるように制御信号ＣＴＬ２を出力する（ステップＳ１１０）。
【００６９】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth12よりも大きい場合（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth12）には（ステップＳ１０９：Ｙ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２）に基づいて、切替スイッチＳＷ２がオフ状態となるように制御信号ＣＴＬ２を出力する（ステップＳ１１０）。一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth12以下である場合（Ｖ（Ｓ２）≦Ｖth12）には（ステップＳ１０９：Ｎ）、制御部２３４は切替スイッチＳＷ２がオン状態となるように制御信号ＣＴＬ２を出力する。これにより、切替スイッチＳＷ２がオン状態となる期間、すなわち、データ伝送動作部２２の動作が有効状態となるデータ伝送モード（通信モード）となる（ステップＳ１１１）。なお、その後は最初の処理（ステップＳ１０１）へと戻る。
【００７０】
このように切替制御部２３では、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が閾値電圧Ｖth22以上である場合（ステップＳ１０８：Ｙ）において、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth12以下である場合（ステップＳ１０９：Ｎ）にのみ、切替スイッチＳＷ２がオン状態となるように制御する。これにより、前述した電力伝送の際のシステム構成（受電動作部２１の構成）とデータ伝送の際のシステム構成（データ伝送動作部２２の構成）との相違に起因した、回路（データ伝送動作部２２内の回路等）の破損が防止される。
【００７１】
続いて、ステップＳ１１０の後、切替制御部２３による全体の制御処理（切替制御動作）を終了させるのか否かが判断される（ステップＳ１１２）。そして、終了させないと判断された場合には（ステップＳ１１２：Ｎ）、最初の処理（ステップＳ１０１）へと戻り、終了させると判断された場合には（ステップＳ１１２：Ｙ）、図１０に示した全体の制御処理が終了となる。
【００７２】
このようにして本実施の形態では、共用コイルＬ２を利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力が受け取られると共に、磁界を用いた相互のデータ伝送が行われる。すなわち、単一の共用コイルＬ２を用いて受電動作およびデータ伝送動作の双方が行われるため、上記比較例１のように、これらの動作が個別の専用コイル（受電用コイルＬ２１およびデータ伝送用コイルＬ２２）を用いて行われる場合と比べ、コイルの数（種類）が少なくて済む。
【００７３】
また、共用コイルＬ２によって外部（給電装置１）から受け取った信号Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の経路上の切替スイッチＳＷ１と、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の経路上の切替スイッチＳＷ２とのオン・オフ状態の切替制御が行われる。これにより、上記比較例２とは異なり、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した、回路（データ伝送動作部２２内の回路等）の破損が防止される。
【００７４】
具体的には、例えば前述したように、高電圧の信号Ｓ２が突然印加された場合において、データ伝送動作部２２内の回路が依然として有効状態（切替スイッチＳＷ２がオン状態）となっているような状況であっても、そのような回路の破損が回避される。すなわち、そのような場合には、給電装置１側でデータ伝送モードから電力伝送モードに切り替えられた瞬間に、信号Ｓ２におけるデータ伝送周波数ｆ２の成分の信号レベル（電圧Ｖ（Ｓ２２））が落ち込むことが想定されるため、切替スイッチＳＷ２がオフ状態となるように切替制御がなされることになる。
【００７５】
以上のように本実施の形態では、共用コイルＬ２を利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取ると共に磁界を用いた相互のデータ伝送を行うようにしたので、コイルの数（種類）が少なくて済み、低コスト化や小型化を図ることができる。また、この共用コイルＬ２によって外部（給電装置１）から受け取った信号Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の経路上の切替スイッチＳＷ１と、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の経路上の切替スイッチＳＷ２とのオン・オフ状態の切替制御を行うようにしたので、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した回路の破損を防止し、安全性を高めることができる。よって、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ、安全性を向上させることが可能となる。
【００７６】
また、給電周波数ｆ１の値を選択可能とすることができると共に、電力伝送システムおよびデータ伝送システムの各回路とも、従来のＩＣをそのまま使用することが可能となる（設計変更等を行う必要が生じない）。
【００７７】
＜変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【００７８】
例えば、上記実施の形態において挙げた各コイル（共用コイル）の構成（形状）としては、種々のものを用いることが可能である。すなわち、例えばスパイラル形状やループ形状、磁性体を用いたバー形状、スパイラルコイルを２層で折り返すように配置するα巻き形状、更なる多層のスパイラル形状、厚み方向に巻線が巻回しているヘリカル形状などによって、各コイルを構成することが可能である。また、各コイルは、導電性を有する線材により構成された巻き線コイルだけではなく、プリント基板やフレキシブルプリント基板などにより構成された、導電性を有するパターンコイルであってもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態では、給電対象機器の一例として電子機器を挙げて説明したが、これには限られず、電子機器以外の給電対象機器（例えば、電気自動車等の車両など）であってもよい。
【００８０】
更に、上記実施の形態では、給電装置および電子機器の各構成要素を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、給電装置や電子機器内に、通信機能や何かしらの制御機能、表示機能、２次側機器を認証する機能、２次側機器が１次側機器上にあることを判別する機能、異種金属などの混入を検知する機能などを搭載するようにしてもよい。また、給電装置内において、上記実施の形態のように単一の共用コイルが設けられているのではなく、送電用コイルとデータ伝送用コイルとが個別に設けられているようにしてもよい。
【００８１】
加えて、上記実施の形態では、伝送システム内に複数（２つ）の電子機器が設けられている場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られず、伝送システム内に１つの電子機器のみが設けられているようにしてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、給電装置の一例として、携帯電話機等の小型の電子機器（ＣＥ機器）向けの充電トレーを挙げて説明したが、給電装置としてはそのような家庭用の充電トレーには限定されず、様々な電子機器等の充電器として適用可能である。また、必ずしもトレーである必要はなく、例えば、いわゆるクレードル等の電子機器用のスタンドであってもよい。
【００８３】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を備えた電子機器。
（２）
前記切替制御部は、前記信号における前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、前記切替制御を行う
上記（１）に記載の電子機器。
（３）
前記切替制御部は、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルと、所定のキャリア閾値との比較結果を用いて、前記切替制御を行う
上記（２）に記載の電子機器。
（４）
前記切替制御部は、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが第１のキャリア閾値以上である場合には、前記第１の切替スイッチがオン状態となるように制御し、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第１のキャリア閾値未満である場合には、前記第１の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
上記（３）に記載の電子機器。
（５）
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルと前記第１のキャリア閾値との比較を行う
上記（４）に記載の電子機器。
（６）
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが第２のキャリア閾値以上である場合には、前記信号全体の信号レベルと第２の全体閾値との比較を行い、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値未満である場合には、前記第２の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
上記（３）ないし（５）のいずれかに記載の電子機器。
（７）
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値以上である場合において、前記信号全体の信号レベルが前記第２の全体閾値以下である場合にのみ、前記第２の切替スイッチがオン状態となるように制御する
上記（６）に記載の電子機器。
（８）
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが、前記第２の全体閾値よりも値の大きい第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記切替制御を行う
上記（６）または（７）に記載の電子機器。
（９）
前記切替制御部は、
前記信号から前記電力伝送用の周波数成分を抽出する第１のフィルタと、
前記信号から前記データ伝送用の周波数成分を抽出する第２のフィルタと、
前記信号全体の信号レベルを検出する第１の検出部と、
前記第１のフィルタにより抽出された電力伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第２の検出部と、
前記第２のフィルタにより抽出されたデータ伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第３の検出部と、
前記第１ないし第３の検出部による検出結果に基づいて、前記切替制御を実行する制御部と
を有する上記（２）ないし（８）のいずれかに記載の電子機器。
（１０）
前記第１の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記受電動作部の動作が有効状態となる電力伝送モードとなり、
前記第２の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記データ伝送動作部の動作が有効状態となるデータ伝送モードとなる
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の電子機器。
（１１）
１または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に、前記電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置と
を備え、
前記電子機器は、
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して前記データ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって前記給電装置から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を有する伝送システム。
【符号の説明】
【００８４】
１…給電装置（１次側機器）、１１…送電動作部、１２…データ伝送動作部、１２０…信号供給源、１２１…送信アンプ、１２２…検出回路、２Ａ，２Ｂ…電子機器（２次側機器）、２１…受電動作部、２１１…インピーダンス整合回路、２１２…充電部、２１３…バッテリー、２２…データ伝送動作部、２２１…インピーダンス整合回路、２２２…復調部、２２２Ａ…信号供給源、２３…切替制御部、２３１…インピーダンス整合回路、２３２Ａ，２３２Ｂ…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、２３３，２３３Ａ，２３３Ｂ…電圧検出部、２３４…制御部、４…伝送システム、５１…整流回路、５２…閾値電圧出力部、５３…コンパレータ（比較器）、Ｌ１，Ｌ２…共用コイル、Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌｃ３…接続ライン、ＳＷ１，ＳＷ２…切替スイッチ、Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２…信号（搬送波）、Ｊ（Ｓ２），Ｊ（Ｓ２１），Ｊ（Ｓ２２）…検出結果信号、ＣＴＬ１，ＣＴＬ２…制御信号、ｆ１…給電周波数、ｆ２…データ伝送周波数、Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）…電圧（検出電圧）、Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22…閾値電圧。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁界を用いて電力およびデータの伝送（給電および通信）を非接触に行う伝送システム、およびそのような伝送システムに適用される電子機器（給電対象機器，受電装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば携帯電話機や携帯音楽プレーヤー等のＣＥ機器（Consumer Electronics Device：民生用電子機器）に対し、非接触に電力供給（電力伝送）を行う給電システム（非接触給電システム、ワイヤレス充電システム）が注目を集めている。これにより、ＡＣアダプタのような電源装置のコネクタを機器に挿す（接続する）ことによって充電を開始するのはなく、電子機器（２次側機器）を充電トレー（１次側機器）上に置くだけで充電を開始することができる。すなわち、電子機器と充電トレーと間での端子接続が不要となる。
【０００３】
このようにして非接触で電力供給を行う方式は、２種類の手法に大別される。１つ目の手法は、既に広く知られている電磁誘導方式であり、送電側（１次側）と受電側（２次側）との結合度が非常に高いため、高効率での給電が可能である。２つ目の手法は、磁界共鳴方式と呼ばれる手法であり、積極的に共振現象を利用することによって送電側と受電側とで共有する磁束が少なくても良いという特徴がある。
【０００４】
また、上記した非接触による電力伝送と類似する原理を持つ通信手法（データ伝送手法）として、ＮＦＣ（Near Field Communication）が挙げられる。このＮＦＣとは、無線通信の国際規格であり、省電力の無線通信技術である。また、このＮＦＣは、日本で主に交通機関等で利用されているＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification；電波による個体識別）技術における規格の一例（例えば、使用周波数＝１３．５６ＭＨｚに限定した規格）でもある。
【０００５】
このような、非接触による（磁界を用いた）電力伝送システムとデータ伝送システムとの双方を組み込んだ伝送システムは、例えば特許文献１〜３において提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１７２２９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８４０６５号公報
【特許文献３】特開２００５−２０２７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１〜３の伝送システムでは、受電用コイルとデータ伝送用コイルとが単一のコイルで共用化されていることから、コイルの数（種類）が少なくて済み、低コスト化や小型化が図られている。しかしながら、上記した２つのシステム（電力伝送システムおよびデータ伝送システム）間の構成の相違に起因した問題を解決し、安全性を向上させることも望まれる。
【０００８】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ安全性を向上させることが可能な電子機器および伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の電子機器は、共用コイルと、この共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、共用コイルと受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部とを備えたものである。
【００１０】
本開示の伝送システムは、１または複数の上記本開示の電子機器と、この電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置とを備えたものである。
【００１１】
本開示の電子機器および伝送システムでは、共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力が受け取られると共に、磁界を用いた相互のデータ伝送が行われる。すなわち、単一の共用コイルを用いて受電動作およびデータ伝送動作の双方が行われるため、これらの動作が個別の専用コイル（受電用コイルおよびデータ伝送用コイル）を用いて行われる場合と比べ、コイルの数（種類）が少なくて済む。また、共用コイルによって外部（給電装置）から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルと受電動作部との間の経路上の第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上の第２の切替スイッチとのオン・オフ状態の切替制御が行われる。これにより、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した、回路（例えば、上記データ伝送動作部内の回路等）の破損が防止される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の電子機器および伝送システムによれば、共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取ると共に磁界を用いた相互のデータ伝送を行うようにしたので、コイルの数（種類）が少なくて済み、低コスト化や小型化を図ることができる。また、共用コイルによって外部（給電装置）から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルと受電動作部との間の経路上の第１の切替スイッチと、共用コイルとデータ伝送動作部との間の経路上の第２の切替スイッチとのオン・オフ状態の切替制御を行うようにしたので、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した回路の破損を防止し、安全性を高めることができる。よって、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ、安全性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施の形態に係る伝送システムの外観構成例を表す斜視図である。
【図２】図１に示した伝送システムの詳細構成例を表すブロック図である。
【図３】図２に示したデータ伝送部および復調部の詳細構成例を表す回路図である。
【図４】給電周波数とデータ伝送周波数との関係について説明するための模式図である。
【図５】図２に示したインピーダンス整合回路の一例を表す回路図である。
【図６】図２に示したインピーダンス整合回路の他の例を表す回路図である。
【図７】図２に示した電圧検出部の詳細構成例を表す回路図である。
【図８】比較例１に係る伝送システムの構成例を表すブロック図である。
【図９】比較例２に係る伝送システムの構成例を表すブロック図である。
【図１０】図２に示した切替制御部による切替制御動作の一例を表す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（２次側機器で信号の周波数成分を考慮して切替スイッチを制御する例）
２．変形例
【００１５】
＜実施の形態＞
［伝送システム４の全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る伝送システム（伝送システム４）の外観構成例を表したものであり、図２は、この伝送システム４のブロック構成例を表したものである。伝送システム４は、磁界を用いて（磁気共鳴や電磁誘導等を利用して；以下同様）、非接触に電力およびデータの伝送（給電および通信）を行うシステム（非接触型の伝送システム）である。この伝送システム４は、給電装置１（１次側機器）と、給電対象機器としての１または複数の電子機器（ここでは２つの電子機器２Ａ，２Ｂ；２次側機器）とを備えている。
【００１６】
この伝送システム４では、例えば図１に示したように、給電装置１における給電面（送電面）上に電子機器２Ａ，２Ｂが置かれる（または近接する）ことにより、給電装置１から電子機器２Ａ，２Ｂに対して、磁界を用いた電力伝送が行われるようになっている。ここでは、複数の電子機器２Ａ，２Ｂに対して同時もしくは時分割的（順次）に電力伝送を行う場合を考慮して、給電装置１は、給電面の面積が給電対象の電子機器２Ａ，２Ｂ等よりも大きなマット形状（トレー状）となっている。この伝送システム４ではまた、給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとが互いに近接すると、これらの給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとの間で、磁界を用いた相互のデータ伝送（双方向の無線通信）が行われるようになっている。
【００１７】
（給電装置１）
給電装置１は、上記したように、磁界を用いて電子機器２Ａ，２Ｂに対して電力伝送を行うもの（充電トレー）であると共に、これらの電子機器２Ａ，２Ｂとの間で相互のデータ伝送を行うものである。この給電装置１は、例えば図２に示したように、送電動作部１１、データ伝送動作部１２および共用コイルＬ１を有している。なお、この共用コイルＬ１は、送電用コイル（１次側コイル）とデータ伝送用コイルとが共用（兼用，共通化）されてなるコイルである。
【００１８】
送電動作部１１は、共用コイルＬ１を用いて、電子機器２Ａ，２Ｂに対して磁界を用いた電力伝送（送電動作）を行うものである。具体的には、給電面から電子機器２Ａ，２Ｂへ向けて磁界（磁束）を放射する送電動作を行うようになっている。
【００１９】
データ伝送動作部１２は、共用コイルＬ１を用いて、電子機器２Ａ，２Ｂ（詳細には、後述するデータ伝送動作部２２）との間で、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うものである。このデータ伝送部１２は、例えば図３に示したように、信号供給源１２０、送信アンプ１２１、検出回路１２２、抵抗素子Ｒ１および容量素子Ｃ１を含んで構成されている。信号供給源１２０は、送信アンプ１２１に対してデータ伝送のための所定の信号を供給するものである。検出回路１２２は、データ伝送の際に、相手側（ここでは後述するデータ伝送動作部２２）からの信号の有無を検出する回路である。抵抗素子Ｒ１の一端は送信アンプ１２１の一方の出力端子に接続され、他端は、検出回路１２２の出力端子、容量素子Ｃ１の一端および共用コイルＬ１の一端側にそれぞれ接続されている。容量素子Ｃ１の他端は、送信アンプ１２１の他方の出力端子および共用コイルＬ１の他端側に接続されている。
【００２０】
（電子機器２Ａ，２Ｂ）
電子機器２Ａ，２Ｂは、例えば、テレビ受像機に代表される据え置き型電子機器や、携帯電話やデジタルカメラに代表される、充電池（バッテリー）を含む携帯型の電子機器等からなる。これらの電子機器２Ａ，２Ｂは、例えば図２に示したように、共用コイルＬ２、切替スイッチＳＷ１（第１の切替スイッチ）、切替スイッチＳＷ２（第２の切替スイッチ）、受電動作部２１、データ伝送動作部２２および切替制御部２３を有している。
【００２１】
共用コイルＬ２は、受電用コイル（２次側コイル）とデータ伝送用コイルとが共用（兼用，共通化）されてなるコイルである。つまり、この共用コイルＬ２は、図２中の矢印Ｐ１，Ｄ１で示したように、給電装置１内の共用コイルＬ１から伝送された電力を受け取ると共に、この共用コイルＬ１との間で相互のデータ伝送を行うためのコイルとなっている。
【００２２】
受電動作部２１は、上記した共用コイルＬ２を利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作を行うものであり、インピーダンス整合回路２１１、充電部２１２およびバッテリー２１３を有している。インピーダンス整合回路２１１は、電力伝送を行う際のインピーダンス整合（インピーダンスマッチング）を行う回路であり、これにより電力伝送の際の効率（伝送効率）が向上するようになっている。充電部２１２は、共用コイルＬ２において受け取った電力に基づいて、バッテリー２１３に対して充電を行うものである。バッテリー２１３は、充電部２１３による充電に応じて電力を貯蔵するものであり、例えばリチウムイオン電池等の充電池（２次電池）を用いて構成されている。なお、インピーダンス整合回路２１１の詳細構成例については後述する（図５，図６）。
【００２３】
データ伝送動作部２２は、共用コイルＬ２を用いて、給電装置１内のデータ伝送動作部１２との間で、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うものであり、インピーダンス整合回路２２１および復調部２２２を有している。インピーダンス整合回路２２１は、上記したインピーダンス整合回路２１１と同様に、電力伝送を行う際のインピーダンス整合を行う回路である。このインピーダンス整合回路２２１の詳細構成例についても、後述する（図５，図６）。復調部２２２は、データ伝送の際の復調動作を行うものであり、例えば図３に示したように、容量素子Ｃ２、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２、トランジスタＴｒ２および信号供給源２２２Ａを有している。この復調部２２２では、容量素子Ｃ２および抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の各一端が共用コイルＬ２の一端側に接続され、容量素子Ｃ２および抵抗素子Ｒ２１の各他端とトランジスタＴｒ２のソースとが、共用コイルＬ２の他端側に接続されると共に接地されている。抵抗素子Ｒ２２の他端はトランジスタＴｒ２のドレインに接続され、トランジスタＴｒ２のゲートには、信号供給源２２２Ａから復調動作のための所定の信号が供給されるようになっている。
【００２４】
切替スイッチＳＷ１は、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の経路（接続ラインＬｃ１）上に配設されており、そのオン・オフ状態が切り替わることにより、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の接続状態が切り替わるようになっている。切替スイッチＳＷ２は、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の経路（接続ラインＬｃ２）上に配設されており、そのオン・オフ状態が切り替わることにより、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の接続状態が切り替わるようになっている。なお、これらの切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２はそれぞれ、例えばトランジスタやＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等を用いて構成されている。
【００２５】
切替制御部２３は、一端側が共用コイルＬ２に接続された接続ラインＬｃ３における他端側に配設されており、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を用いて、上記した切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２におけるオン・オフ状態の切替制御を行うものである。本実施の形態では、この切替制御部２３は、共用コイルＬ２によって外部（ここでは給電装置１）から受け取った信号（搬送波）Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行う。具体的には、信号Ｓ２における電力伝送用およびデータ伝送用の各周波数成分の信号レベル（電圧等）の大きさに応じて、そのような切替制御を行うようになっている。なお、この切替制御部２３による切替制御動作の詳細については、後述する（図１０）。
【００２６】
切替制御部２３は、例えば図２に示したように、インピーダンス整合回路２３１と、２つのＢＰＦ（Band Path Filter；バンドパスフィルタ）２３２Ａ，２３２Ｂと、３つの電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂと、制御部２３４とを有している。
【００２７】
インピーダンス整合回路２３１は、上記したインピーダンス整合回路２１１，２２１と同様に、電力伝送を行う際のインピーダンス整合を行う回路である。なお、このインピーダンス整合回路２３１の詳細構成例についても、後述する（図５，図６）。
【００２８】
ＢＰＦ２３２Ａ（第１のフィルタ）は、上記した信号Ｓ２から、電力伝送用の周波数成分（給電周波数ｆ１の成分）を抽出し、信号Ｓ２１として出力するフィルタである。一方、ＢＰＦ２３２Ｂ（第２のフィルタ）は、信号Ｓ２から、データ伝送用の周波数成分（データ伝送周波数ｆ２の成分）を抽出し、信号Ｓ２２として出力するフィルタである。
【００２９】
ここで、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、これらの給電周波数ｆ１とデータ伝送周波数ｆ２との関係は、以下のようになっている。すなわち、給電周波数ｆ１とデータ伝送周波数ｆ２とが互いに異なっており（ｆ１≠ｆ２）、例えば図４（Ａ）に示したように、給電周波数ｆ１がデータ伝送周波数ｆ２よりも低くなっている（ｆ１＜ｆ２）。あるいは、例えば図４（Ｂ）に示したように、給電周波数ｆ１がデータ伝送周波数ｆ２よりも高くなっている（ｆ２＜ｆ１）。これらのうちでは、詳細は後述するが、高周波領域における効率（給電効率等）の低下度合いなどを考慮すると、図４（Ｂ）の場合（ｆ２＜ｆ１）よりも図４（Ａ）の場合（ｆ１＜ｆ２）のほうが望ましいと言える。なお、図４（Ａ）の場合（ｆ１＜ｆ２）、給電周波数ｆ１としては、例えば１２０ｋＨｚ付近や６．７８ＭＨｚ付近の周波数であり、データ伝送周波数ｆ２としては、例えば１３．５６ＭＨｚである。
【００３０】
電圧検出部２３３（第１の検出部）は、上記した信号Ｓ２全体（全ての周波数成分を含むもの）の信号レベル（ここでは電圧）を検出し、検出結果信号Ｊ（Ｓ２）を出力するものである。一方、電圧検出部２３３Ａ（第２の検出部）は、ＢＰＦ２３２Ａにより抽出された信号Ｓ２１（信号Ｓ２における給電周波数ｆ１の成分）の信号レベル（ここでは電圧）を検出し、検出結果信号Ｊ（Ｓ２１）を出力するものである。また、電圧検出部２３３Ｂ（第３の検出部）は、ＢＰＦ２３２Ｂにより抽出された信号Ｓ２２（信号Ｓ２におけるデータ伝送周波数ｆ２の成分）の信号レベル（ここでは電圧）を検出し、検出結果信号Ｊ（Ｓ２２）を出力するものである。なお、これらの電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの詳細構成例については、後述する（図７）。
【００３１】
制御部２３４は、電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂによる検出結果としての検出結果信号Ｊ（Ｓ２），Ｊ（Ｓ２１），Ｊ（Ｓ２２）に基づいて、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を生成し出力することにより、前述した切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を実行するものである。このような制御部２３４は、例えばマイクロコンピュータなどを用いて構成されている。
【００３２】
［インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１の詳細構成例］
図５および図６はそれぞれ、前述したインピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１の詳細構成例を回路図で表わしたものである。
【００３３】
図５（Ａ）に示した例では、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｓが共用コイルＬ２に対して直列接続されている。図５（Ｂ）に示した例では、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｐが共用コイルＬ２に対して並列接続されている。図５（Ｃ），（Ｄ）に示した例ではそれぞれ、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｓが共用コイルＬ２に対して直列接続されると共に、容量素子Ｃ３ｐが共用コイルＬ２に対して並列接続されている。
【００３４】
一方、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示した例では、インピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１内に、容量素子Ｃ３ｓまたは容量素子Ｃ３ｐの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｓ，Ｔｒ３ｐが設けられている。具体的には、図６（Ａ）に示した例では、図５（Ｃ）に示したインピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｐの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｐが、容量素子Ｃ３ｐに対して直列接続されている。図６（Ｂ）に示した例では、容量素子Ｃ３ｓ１，Ｃ３ｓ２がそれぞれ共用コイルＬ２に対して直列接続されると共に、容量素子Ｃ３ｐが共用コイルＬ２に対して並列接続され、容量素子Ｃ３ｓ１，Ｃ３ｓ２同士は互いに並列接続されている。そして、容量素子Ｃ３ｓ２の接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｓが、容量素子Ｃ３ｓ２に対して直列接続されている。図６（Ｃ）に示した例では、図５（Ｃ）に示したインピーダンス整合回路２１１，２２１，２３１において、容量素子Ｃ３ｐの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｐが、容量素子Ｃ３ｐに対して直列接続されている。また、容量素子Ｃ３ｓの接続状態を切り替えるためのトランジスタＴｒ３ｓが、容量素子Ｃ３ｓに対して並列接続されている。このようなトランジスタＴｒ３ｓ，Ｔｒ３が設けられることにより、これらのトランジスタＴｒ３ｓ，Ｔｒ３ｐのオン・オフ状態によって容量素子Ｃ３ｓまたは容量素子Ｃ３ｐの接続状態が切り替えられ、インピーダンス整合の際の調整が可能となる。
【００３５】
［電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの詳細構成例］
図７は、前述した電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの詳細構成例を回路図で表わしたものである。この例では、電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂは、整流回路５１と、閾値電圧出力部５２と、コンパレータ（比較器）５３と、２つの抵抗素子Ｒ５１，Ｒ５２とを有している。
【００３６】
整流回路５１は、共用コイルＬ２からインピーダンス整合回路２３１を介して入力された信号Ｓ２（交流信号）を整流する回路であり、これにより交流電圧から直流電圧に変換された信号が出力されるようになっている。
【００３７】
閾値電圧出力部５２は、後述する４つの閾値電圧Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22のうちのいずれかを、コンパレータ５３における負（−）側の入力端子へ出力するものであり、例えば所定の電源回路等を含んで構成されている。
【００３８】
抵抗素子Ｒ５１，Ｒ５２は、整流回路５１から出力される直流電圧を分圧するための抵抗素子である。抵抗素子Ｒ５１の一端は整流回路５１の出力端子に接続され、他端は、抵抗素子Ｒ５２の一端と、コンパレータ５３における正（＋）側の入力端子に接続されている。抵抗素子Ｒ５２の他端は、ここでは接地されている（グランドに接続されている）。このような構成によりコンパレータ５３の正側の入力端子には、前述した信号Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２の検出電圧としての検出電圧Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）がそれぞれ供給されるようになっている。
【００３９】
コンパレータ５３は、正側の入力端子に供給される検出電圧Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）のうちのいずれかと、負側の入力端子に供給される閾値電圧Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22のうちのいずれかとの大小を比較する回路である。これによりコンパレータ５３の出力端子から、比較結果としての前述した検出結果信号Ｊ（Ｓ２），Ｊ（Ｓ２１），Ｊ（Ｓ２２）（例えば、比較結果に応じた「Ｌ（ロー）」または「Ｈ（ハイ）」の２値化信号）が出力されるようになっている。なお、このような検出電圧Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）と閾値電圧Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22との比較動作の詳細については、後述する（図１０）。
【００４０】
なお、電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂの構成としては、図７に示したものには限られない。具体的には、例えば、入力された信号Ｓ２（アナログ信号）をＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）によってデジタル信号に変換した後、所定のデジタル処理を行うような回路構成等であってもよい。
【００４１】
［伝送システム４の作用・効果］
（１．全体動作の概要）
この伝送システム４では、給電装置１において、送電動作部１１が共用コイルＬ１に対して、電力伝送を行うための所定の高周波電力（交流信号）を供給する。これにより、共用コイルＬ１において磁界（磁束）が発生する。このとき、給電装置１の上面（給電面）に、給電対象機器（充電対象機器）としての電子機器２Ａ，２Ｂが置かれる（または近接する）と、給電装置１内の共用コイルＬ１と電子機器２Ａ，２Ｂ内の共用コイルＬ２とが、給電面付近にて近接する。
【００４２】
このように、磁界（磁束）を発生している共用コイルＬ１に近接して共用コイルＬ２が配置されると、共用コイルＬ１から発生されている磁束に誘起されて、共用コイルＬ２に起電力が生じる。換言すると、電磁誘導または磁気共鳴により、共用コイルＬ１および共用コイルＬ２のそれぞれに鎖交して磁界が発生する。これにより、共用コイルＬ１側（１次側、給電装置１側）から共用コイルＬ２側（２次側、電子機器２Ａ，２Ｂ側）に対して、電力伝送（給電）が行われる（図２中に示した電力Ｐ１参照）。このとき給電装置１側では、例えば、共用コイルＬ１と図示しないコンデンサとを用いたＬＣ共振動作が行われると共に、電子機器２Ａ，２Ｂ側では、共用コイルＬ２と図示しないコンデンサとを用いたＬＣ共振動作が行われる。
【００４３】
すると、電子機器２Ａ，２Ｂでは、共用コイルＬ２において受け取った電力（交流電力）に基づいて、受電動作部２１において以下の充電動作がなされる。すなわち、充電部２１２において、例えばこの交流電力が所定の直流電力に変換された後に、バッテリー２１３）への充電が行われる。このようにして、電子機器２Ａ，２Ｂにおいて、共用コイルＬ２において受け取った電力に基づく充電動作がなされる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態では、電子機器２Ａ，２Ｂの充電に際し、例えばＡＣアダプタ等への端子接続が不要であり、給電装置１の給電面上に置く（近接させる）だけで、容易に充電を開始させることができる（非接触給電がなされる）。これは、ユーザにおける負担軽減に繋がる。
【００４５】
また、この給電システム４では、図２中の矢印Ｄ１で示したように、１次側機器（給電装置１）内のデータ伝送動作部１２と２次側機器（電子機器２Ａ，２Ｂ）内のデータ伝送動作部２２との間で、磁界を用いて、相互の非接触によるデータ伝送が行われる。具体的には、給電装置１内の共用コイルＬ１と電子機器２Ａ，２Ｂ内の共用コイルＬ２とが互いに近接すると、磁界を用いた相互のデータ伝送がなされる。これにより、給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとの間でデータ伝送用の配線等を接続させることなく、これらの給電装置１と電子機器２Ａ，２Ｂとを近接させるだけで、データ伝送を行うことができる。つまり、この点でもユーザにおける負担軽減が図られる。
【００４６】
（２．切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御動作）
次に、本実施の形態の特徴的部分の１つである、切替制御部２３による切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御動作（切替制御動作）について、比較例（比較例１，２）と比較しつつ詳細に説明する。
【００４７】
（比較例１）
図８は、比較例１に係る伝送システム（伝送システム１０４）のブロック構成を表したものである。この比較例１の伝送システム１０４は、給電装置１と、２つの電子機器１０２Ａ，１０２Ｂとを備えている。
【００４８】
電子機器１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ、受電動作部２１、データ伝送動作部２２、受電用コイルＬ２１およびデータ伝送用コイルＬ２２を有している。すなわち、本実施の形態の電子機器２Ａ，２Ｂにおける共用コイルＬ２とは異なり、受電用コイルＬ２１とデータ伝送用コイルＬ２２とが別個に設けられている。
【００４９】
このようにして受電用コイルＬ２１とデータ伝送用コイルＬ２２とが別個に設けられているのは、以下の理由に起因している。すなわち、２つの非接触による伝送システム（電力伝送システムおよびデータ伝送システム）では、基本的には同じ原理で（磁界を用いて）伝送がなされているものの、それらのシステム間には、以下の２つの大きく異なる点が存在する。
【００５０】
１つ目は、適用される電力（電圧）が、システム間で大きく異なるという点である。具体的には、非接触によるデータ伝送システム（ＮＦＣ）では、受電電力はＩＣ（Integrated Circuit）を駆動する程度の電力（数ｍＷ〜数１０ｍＷ程度)であるのに対し、非接触による電力伝送システムでは、受電電力は数Ｗ程度にもなる。そのため、システム内のＩＣの耐圧等も大きく異なり、電力伝送システムに適用される電圧と同等の電圧がデータ伝送システムに印加された場合、過電圧による回路の破損等を招いてしまうおそれがある。
【００５１】
２つ目は、図４（Ａ），（Ｂ）を用いて前述したように、適用される周波数がシステム間で大きく異なる（給電周波数ｆ１とデータ伝送周波数ｆ２とが異なっている）という点である。具体的には、非接触によるデータ伝送システム（ＮＦＣ）では、国際規格によって、例えばデータ伝送周波数ｆ２＝１３．５６ＭＨｚの搬送波（キャリア）を用いることが規定されている。一方、非接触による電力伝送システムでは、給電の際の電力が大きいため、法規や効率等の観点から周波数が選定されている。例えば、この非接触による電力伝送システムでは周波数（給電周波数ｆ１）が高くなってしまうと、回路での損失（ロス）が増加して効率（給電効率等）の低下の度合いが大きくなってしまうおそれがある。このことから、現状では規格団体により、給電周波数ｆ１としては１２０ｋＨｚ付近や６．７８ＭＨｚ付近といった周波数を用いることが有力視されている。
【００５２】
このような電力伝送システムとデータ伝送システムとの間のシステム構成の相違に起因して、比較例１の伝送システム１０４では、上記したように受電用コイルＬ２１とデータ伝送用コイルＬ２２とが別個に設けられている。しかしながら、これらのコイルが個別に設けられていると、製造コストや実装面積に大きな制約を加えてしまうことになる。すなわち、この比較例１では、低コスト化や小型化を図るのが困難である。
【００５３】
（比較例２）
一方、図９に示した比較例２に係る伝送システム（伝送システム２０４）は、給電装置１と、共用コイルＬ２を有する２つの電子機器２０２Ａ，２０２Ｂとを備えている。すなわち、この比較例２では、受電用コイルとデータ伝送用コイルとが共用されてなる共用コイルＬ２を採用することにより、上記比較例１と比べてコイルの数（種類）が少なくて済むようになり、低コスト化や小型化が図られている。
【００５４】
電子機器２０２Ａ，２０２Ｂはそれぞれ、受電動作部２１、データ伝送動作部２２、共用コイルＬ２、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２および切替制御部２０３を有している。すなわち、本実施の形態の電子機器２Ａ，２Ｂにおいて、切替制御部２３の代わりに切替制御部２０３を設けたものとなっている。
【００５５】
切替制御部２０３は、インピーダンス整合回路２３１、電圧検出部２３３および制御部２３４を有している。すなわち、切替制御部２３において、ＢＰＦ２３２Ａ，２３２Ｂおよび電圧検出部２３３，２３３Ａ，２３３Ｂを省いた（設けないようにした）構成となっている。したがって、この切替制御部２０３では、電圧検出部２３３による検出結果信号Ｊ（Ｓ２）（信号Ｓ２全体の検出結果）に基づいて制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を生成し出力することにより、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を実行するようになっている。
【００５６】
ただし、この比較例２の伝送システム２０４では、以下の問題が生じ得る。すなわち、信号Ｓ２全体の検出結果だけを用いて切替制御動作を行っていることから、例えば高い信号レベル（電圧）を有する信号Ｓ２が突然印加された場合に、データ伝送動作部２２内の回路が依然として有効状態（切替スイッチＳＷ２がオン状態）となっている可能性がある。このため、例えばデータ伝送動作部２２が有効状態であるときに、給電装置１側でデータ伝送モードから電力伝送モードに切り替えられた場合などに、データ伝送動作部２２内の回路が過電圧によって破損してしまうおそれが生じる。
【００５７】
なお、このような過電圧による回路破損を防止する手法として、例えば給電装置１と電子機器２０２Ａ，２０２Ｂとの位置関係に応じて（追従して）電圧が変化するように、電子機器２０２Ａ，２０２Ｂ内に負荷抵抗を設けて電圧を下げる（過電圧の印加を防止する）という手法が考えられる。しかしながら、この手法を採用したとしても、想定外の高い電圧が突然印加される場合には対応できず、そのような場合には電圧が追従する前に回路が破損してしまうと考えられる。
【００５８】
このようにして比較例１，２では、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ安全性を向上させるのが困難である。
【００５９】
（本実施の形態）
これに対して本実施の形態の電子機器２Ａ，２Ｂでは、切替制御部２３が、以下のようにして切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御動作（切替制御動作）を行う。具体的には、切替制御部２３は、共用コイルＬ２によって外部（給電装置１）から受け取った信号Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、そのような切替制御を行う。すなわち、上記比較例２のように信号Ｓ２全体の検出結果だけを用いて切替制御動作を行うのではなく、その信号Ｓ２の周波数成分をも考慮して切替制御動作を行う。
【００６０】
より具体的には、切替制御部２３は、信号Ｓ２における電力伝送用およびデータ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、切替制御を行う。また、その際には後述するように、電力伝送用およびデータ伝送用の各周波数成分（信号Ｓ２における給電周波数ｆ１およびデータ伝送周波数ｆ２の各成分）の信号レベルと、所定の閾値電圧Ｖth21，Ｖth22（キャリア閾値）との比較結果を用いて、そのような切替制御を行う。
【００６１】
本実施の形態ではこのような切替制御動作がなされることにより、比較例２とは異なり、前述した電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した、回路（例えば、データ伝送動作部２２内の回路等）の破損が防止される。
【００６２】
図１０は、本実施の形態の切替制御部２３による切替制御動作の一例を流れ図で表わしたものである。
【００６３】
この例では、まず切替制御部２３内の電圧検出部２３３が、信号Ｓ２全体の信号レベルとしての、検出電圧Ｖ（Ｓ２）を検出する（ステップＳ１０１）。次いで、電圧検出部２３３は、この検出電圧Ｖ（Ｓ２）が所定の閾値電圧Ｖth11（第１の全体閾値）よりも大きいか否か（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth11であるのか否か）を判断（電圧値の大小を比較）する（ステップＳ１０２）。
【００６４】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth11よりも大きい場合（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth11）には（ステップＳ１０２：Ｙ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２）に基づいて、所定のエラー処理を行う（ステップＳ１０３）。つまり、制御部２３４は、この場合には電力伝送およびデータ伝送のいずれをも行うことができない高電圧が印加されていると判断し、以下説明する切替制御を行わずに最初の処理（ステップＳ１０１）に戻るように制御する。一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth11以下である場合（Ｖ（Ｓ２）≦Ｖth11）には（ステップＳ１０２：Ｎ）、次に電圧検出部２３３Ａ，２３３Ｂがそれぞれ、信号Ｓ２における以下の周波数成分の信号レベルを検出する（ステップＳ１０４）。具体的には、電圧検出部２３３Ａは、信号Ｓ２における給電周波数ｆ１の成分（信号Ｓ２１）の信号レベルとしての、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）を検出する。また、電圧検出部２３３Ｂは、信号Ｓ２におけるデータ伝送周波数ｆ２の成分（信号Ｓ２２）の信号レベルとしての、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）を検出する。そして、次に電圧検出部２３３Ａは、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）が所定の閾値電圧Ｖth21（第１のキャリア閾値）以上であるのか否か（Ｖ（Ｓ２１）≧Ｖth21であるのか否か）を判断（電圧値の大小を比較）する（ステップＳ１０５）。
【００６５】
このように切替制御部２３では、信号Ｓ２全体の信号レベル（検出電圧Ｖ（Ｓ２））が閾値電圧Ｖth11以下である場合（ステップＳ１０２：Ｎ）にのみ、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）と閾値電圧Ｖth21との比較（ステップＳ１０５）、および以下説明する切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行う。これにより、例えば突然の高電圧印加による、受電動作部２１およびデータ伝送部２２内の回路等の破損等が防止される。
【００６６】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）が閾値電圧Ｖth21以上である場合（Ｖ（Ｓ２１）≧Ｖth21）には（ステップＳ１０５：Ｙ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２１）に基づいて、切替スイッチＳＷ１がオン状態となるように制御信号ＣＴＬ１を出力する。これにより、切替スイッチＳＷ１がオン状態となる期間、すなわち、受電動作部２１の動作が有効状態となる電力伝送モード（給電モード）となる（ステップＳ１０６）。なお、その後は最初の処理（ステップＳ１０１）へと戻る。
【００６７】
一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２１）が閾値電圧Ｖth21未満である場合（Ｖ（Ｓ２１）＜Ｖth21）には（ステップＳ１０５：Ｎ）、制御部２３４は、切替スイッチＳＷ１がオフ状態となるように制御信号ＣＴＬ１を出力する（ステップＳ１０７）。そして、次に電圧検出部２３３Ｂは、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が所定の閾値電圧Ｖth22（第２のキャリア閾値）以上であるのか否か（Ｖ（Ｓ２２）≧Ｖth22であるのか否か）を判断（電圧値の大小を比較）する（ステップＳ１０８）。
【００６８】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が閾値電圧Ｖth22以上である場合（Ｖ（Ｓ２２）≧Ｖth22）には（ステップＳ１０８：Ｙ）、次に電圧検出部２３３は、以下の電圧値の大小の比較を行う。すなわち、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が所定の閾値電圧Ｖth12（第２の全体閾値）よりも大きいか否か（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth12であるのか否か）を判断する（ステップＳ１０９）。なお、この閾値電圧Ｖth12は、前述した閾値電圧Ｖth11よりも値の小さいもの、換言すると、閾値電圧Ｖth11は閾値電圧Ｖth12よりも値の大きいものである（Ｖth12＜Ｖth11）。一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が閾値電圧Ｖth22未満である場合（Ｖ（Ｓ２２）＜Ｖth22）には（ステップＳ１０８：Ｎ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２２）に基づいて、切替スイッチＳＷ２がオフ状態となるように制御信号ＣＴＬ２を出力する（ステップＳ１１０）。
【００６９】
ここで、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth12よりも大きい場合（Ｖ（Ｓ２）＞Ｖth12）には（ステップＳ１０９：Ｙ）、制御部２３４はその旨の検出結果信号Ｊ（Ｓ２）に基づいて、切替スイッチＳＷ２がオフ状態となるように制御信号ＣＴＬ２を出力する（ステップＳ１１０）。一方、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth12以下である場合（Ｖ（Ｓ２）≦Ｖth12）には（ステップＳ１０９：Ｎ）、制御部２３４は切替スイッチＳＷ２がオン状態となるように制御信号ＣＴＬ２を出力する。これにより、切替スイッチＳＷ２がオン状態となる期間、すなわち、データ伝送動作部２２の動作が有効状態となるデータ伝送モード（通信モード）となる（ステップＳ１１１）。なお、その後は最初の処理（ステップＳ１０１）へと戻る。
【００７０】
このように切替制御部２３では、検出電圧Ｖ（Ｓ２２）が閾値電圧Ｖth22以上である場合（ステップＳ１０８：Ｙ）において、検出電圧Ｖ（Ｓ２）が閾値電圧Ｖth12以下である場合（ステップＳ１０９：Ｎ）にのみ、切替スイッチＳＷ２がオン状態となるように制御する。これにより、前述した電力伝送の際のシステム構成（受電動作部２１の構成）とデータ伝送の際のシステム構成（データ伝送動作部２２の構成）との相違に起因した、回路（データ伝送動作部２２内の回路等）の破損が防止される。
【００７１】
続いて、ステップＳ１１０の後、切替制御部２３による全体の制御処理（切替制御動作）を終了させるのか否かが判断される（ステップＳ１１２）。そして、終了させないと判断された場合には（ステップＳ１１２：Ｎ）、最初の処理（ステップＳ１０１）へと戻り、終了させると判断された場合には（ステップＳ１１２：Ｙ）、図１０に示した全体の制御処理が終了となる。
【００７２】
このようにして本実施の形態では、共用コイルＬ２を利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力が受け取られると共に、磁界を用いた相互のデータ伝送が行われる。すなわち、単一の共用コイルＬ２を用いて受電動作およびデータ伝送動作の双方が行われるため、上記比較例１のように、これらの動作が個別の専用コイル（受電用コイルＬ２１およびデータ伝送用コイルＬ２２）を用いて行われる場合と比べ、コイルの数（種類）が少なくて済む。
【００７３】
また、共用コイルＬ２によって外部（給電装置１）から受け取った信号Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の経路上の切替スイッチＳＷ１と、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の経路上の切替スイッチＳＷ２とのオン・オフ状態の切替制御が行われる。これにより、上記比較例２とは異なり、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した、回路（データ伝送動作部２２内の回路等）の破損が防止される。
【００７４】
具体的には、例えば前述したように、高電圧の信号Ｓ２が突然印加された場合において、データ伝送動作部２２内の回路が依然として有効状態（切替スイッチＳＷ２がオン状態）となっているような状況であっても、そのような回路の破損が回避される。すなわち、そのような場合には、給電装置１側でデータ伝送モードから電力伝送モードに切り替えられた瞬間に、信号Ｓ２におけるデータ伝送周波数ｆ２の成分の信号レベル（電圧Ｖ（Ｓ２２））が落ち込むことが想定されるため、切替スイッチＳＷ２がオフ状態となるように切替制御がなされることになる。
【００７５】
以上のように本実施の形態では、共用コイルＬ２を利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取ると共に磁界を用いた相互のデータ伝送を行うようにしたので、コイルの数（種類）が少なくて済み、低コスト化や小型化を図ることができる。また、この共用コイルＬ２によって外部（給電装置１）から受け取った信号Ｓ２の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、共用コイルＬ２と受電動作部２１との間の経路上の切替スイッチＳＷ１と、共用コイルＬ２とデータ伝送動作部２２との間の経路上の切替スイッチＳＷ２とのオン・オフ状態の切替制御を行うようにしたので、電力伝送の際のシステム構成とデータ伝送の際のシステム構成との相違に起因した回路の破損を防止し、安全性を高めることができる。よって、磁界を用いて電力およびデータの伝送を行う際に、低コスト化や小型化を図りつつ、安全性を向上させることが可能となる。
【００７６】
また、給電周波数ｆ１の値を選択可能とすることができると共に、電力伝送システムおよびデータ伝送システムの各回路とも、従来のＩＣをそのまま使用することが可能となる（設計変更等を行う必要が生じない）。
【００７７】
＜変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【００７８】
例えば、上記実施の形態において挙げた各コイル（共用コイル）の構成（形状）としては、種々のものを用いることが可能である。すなわち、例えばスパイラル形状やループ形状、磁性体を用いたバー形状、スパイラルコイルを２層で折り返すように配置するα巻き形状、更なる多層のスパイラル形状、厚み方向に巻線が巻回しているヘリカル形状などによって、各コイルを構成することが可能である。また、各コイルは、導電性を有する線材により構成された巻き線コイルだけではなく、プリント基板やフレキシブルプリント基板などにより構成された、導電性を有するパターンコイルであってもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態では、給電対象機器の一例として電子機器を挙げて説明したが、これには限られず、電子機器以外の給電対象機器（例えば、電気自動車等の車両など）であってもよい。
【００８０】
更に、上記実施の形態では、給電装置および電子機器の各構成要素を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、給電装置や電子機器内に、通信機能や何かしらの制御機能、表示機能、２次側機器を認証する機能、２次側機器が１次側機器上にあることを判別する機能、異種金属などの混入を検知する機能などを搭載するようにしてもよい。また、給電装置内において、上記実施の形態のように単一の共用コイルが設けられているのではなく、送電用コイルとデータ伝送用コイルとが個別に設けられているようにしてもよい。
【００８１】
加えて、上記実施の形態では、伝送システム内に複数（２つ）の電子機器が設けられている場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られず、伝送システム内に１つの電子機器のみが設けられているようにしてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、給電装置の一例として、携帯電話機等の小型の電子機器（ＣＥ機器）向けの充電トレーを挙げて説明したが、給電装置としてはそのような家庭用の充電トレーには限定されず、様々な電子機器等の充電器として適用可能である。また、必ずしもトレーである必要はなく、例えば、いわゆるクレードル等の電子機器用のスタンドであってもよい。
【００８３】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を備えた電子機器。
（２）
前記切替制御部は、前記信号における前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、前記切替制御を行う
上記（１）に記載の電子機器。
（３）
前記切替制御部は、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルと、所定のキャリア閾値との比較結果を用いて、前記切替制御を行う
上記（２）に記載の電子機器。
（４）
前記切替制御部は、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが第１のキャリア閾値以上である場合には、前記第１の切替スイッチがオン状態となるように制御し、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第１のキャリア閾値未満である場合には、前記第１の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
上記（３）に記載の電子機器。
（５）
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルと前記第１のキャリア閾値との比較を行う
上記（４）に記載の電子機器。
（６）
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが第２のキャリア閾値以上である場合には、前記信号全体の信号レベルと第２の全体閾値との比較を行い、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値未満である場合には、前記第２の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
上記（３）ないし（５）のいずれかに記載の電子機器。
（７）
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値以上である場合において、前記信号全体の信号レベルが前記第２の全体閾値以下である場合にのみ、前記第２の切替スイッチがオン状態となるように制御する
上記（６）に記載の電子機器。
（８）
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが、前記第２の全体閾値よりも値の大きい第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記切替制御を行う
上記（６）または（７）に記載の電子機器。
（９）
前記切替制御部は、
前記信号から前記電力伝送用の周波数成分を抽出する第１のフィルタと、
前記信号から前記データ伝送用の周波数成分を抽出する第２のフィルタと、
前記信号全体の信号レベルを検出する第１の検出部と、
前記第１のフィルタにより抽出された電力伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第２の検出部と、
前記第２のフィルタにより抽出されたデータ伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第３の検出部と、
前記第１ないし第３の検出部による検出結果に基づいて、前記切替制御を実行する制御部と
を有する上記（２）ないし（８）のいずれかに記載の電子機器。
（１０）
前記第１の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記受電動作部の動作が有効状態となる電力伝送モードとなり、
前記第２の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記データ伝送動作部の動作が有効状態となるデータ伝送モードとなる
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の電子機器。
（１１）
１または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に、前記電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置と
を備え、
前記電子機器は、
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して前記データ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって前記給電装置から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を有する伝送システム。
【符号の説明】
【００８４】
１…給電装置（１次側機器）、１１…送電動作部、１２…データ伝送動作部、１２０…信号供給源、１２１…送信アンプ、１２２…検出回路、２Ａ，２Ｂ…電子機器（２次側機器）、２１…受電動作部、２１１…インピーダンス整合回路、２１２…充電部、２１３…バッテリー、２２…データ伝送動作部、２２１…インピーダンス整合回路、２２２…復調部、２２２Ａ…信号供給源、２３…切替制御部、２３１…インピーダンス整合回路、２３２Ａ，２３２Ｂ…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、２３３，２３３Ａ，２３３Ｂ…電圧検出部、２３４…制御部、４…伝送システム、５１…整流回路、５２…閾値電圧出力部、５３…コンパレータ（比較器）、Ｌ１，Ｌ２…共用コイル、Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌｃ３…接続ライン、ＳＷ１，ＳＷ２…切替スイッチ、Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２…信号（搬送波）、Ｊ（Ｓ２），Ｊ（Ｓ２１），Ｊ（Ｓ２２）…検出結果信号、ＣＴＬ１，ＣＴＬ２…制御信号、ｆ１…給電周波数、ｆ２…データ伝送周波数、Ｖ（Ｓ２），Ｖ（Ｓ２１），Ｖ（Ｓ２２）…電圧（検出電圧）、Ｖth11，Ｖth12，Ｖth21，Ｖth22…閾値電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を備えた電子機器。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記信号における前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、前記切替制御を行う
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルと、所定のキャリア閾値との比較結果を用いて、前記切替制御を行う
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記切替制御部は、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが第１のキャリア閾値以上である場合には、前記第１の切替スイッチがオン状態となるように制御し、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第１のキャリア閾値未満である場合には、前記第１の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルと前記第１のキャリア閾値との比較を行う
請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが第２のキャリア閾値以上である場合には、前記信号全体の信号レベルと第２の全体閾値との比較を行い、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値未満である場合には、前記第２の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
請求項３に記載の電子機器。
【請求項７】
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値以上である場合において、前記信号全体の信号レベルが前記第２の全体閾値以下である場合にのみ、前記第２の切替スイッチがオン状態となるように制御する
請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが、前記第２の全体閾値よりも値の大きい第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記切替制御を行う
請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
前記切替制御部は、
前記信号から前記電力伝送用の周波数成分を抽出する第１のフィルタと、
前記信号から前記データ伝送用の周波数成分を抽出する第２のフィルタと、
前記信号全体の信号レベルを検出する第１の検出部と、
前記第１のフィルタにより抽出された電力伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第２の検出部と、
前記第２のフィルタにより抽出されたデータ伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第３の検出部と、
前記第１ないし第３の検出部による検出結果に基づいて、前記切替制御を実行する制御部と
を有する請求項２に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第１の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記受電動作部の動作が有効状態となる電力伝送モードとなり、
前記第２の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記データ伝送動作部の動作が有効状態となるデータ伝送モードとなる
請求項１に記載の電子機器。
【請求項１１】
１または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に、前記電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置と
を備え、
前記電子機器は、
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して前記データ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって前記給電装置から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を有する伝送システム。
【請求項１】
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を備えた電子機器。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記信号における前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、前記切替制御を行う
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルと、所定のキャリア閾値との比較結果を用いて、前記切替制御を行う
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記切替制御部は、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが第１のキャリア閾値以上である場合には、前記第１の切替スイッチがオン状態となるように制御し、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第１のキャリア閾値未満である場合には、前記第１の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルと前記第１のキャリア閾値との比較を行う
請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが第２のキャリア閾値以上である場合には、前記信号全体の信号レベルと第２の全体閾値との比較を行い、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値未満である場合には、前記第２の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
請求項３に記載の電子機器。
【請求項７】
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第２のキャリア閾値以上である場合において、前記信号全体の信号レベルが前記第２の全体閾値以下である場合にのみ、前記第２の切替スイッチがオン状態となるように制御する
請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが、前記第２の全体閾値よりも値の大きい第１の全体閾値以下である場合にのみ、前記切替制御を行う
請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
前記切替制御部は、
前記信号から前記電力伝送用の周波数成分を抽出する第１のフィルタと、
前記信号から前記データ伝送用の周波数成分を抽出する第２のフィルタと、
前記信号全体の信号レベルを検出する第１の検出部と、
前記第１のフィルタにより抽出された電力伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第２の検出部と、
前記第２のフィルタにより抽出されたデータ伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第３の検出部と、
前記第１ないし第３の検出部による検出結果に基づいて、前記切替制御を実行する制御部と
を有する請求項２に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第１の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記受電動作部の動作が有効状態となる電力伝送モードとなり、
前記第２の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記データ伝送動作部の動作が有効状態となるデータ伝送モードとなる
請求項１に記載の電子機器。
【請求項１１】
１または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に、前記電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置と
を備え、
前記電子機器は、
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して前記データ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第１の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第２の切替スイッチと、
前記共用コイルによって前記給電装置から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第１および第２の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を有する伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０２５９４（Ｐ２０１３−１０２５９４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４３２０（Ｐ２０１１−２４４３２０）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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