专利名称:电子设备,电子设备的控制方法,充电电池的容量推断方法以及充电电池的充电控制方法
技术领域:
本发明涉及通过配置在相互相对位置的线圈之间的电磁耦合传送电力或者传送信号时,能够检测两线圈的位置偏移等,并且根据两线圈的位置偏移等控制充电数据传送的电子设备、电子设备的控制方法以及能够依据简单的结构推断被充电的充电电池的容量的电子设备、充电电池的容量推断方法以及根据推断结果控制充电电池的充电的充电控制方法。
背景技术:
近年来,把便携终端和电子表等小型便携电子设备收容在称为站的充电器中,该便携电子设备充电的同时进行数据传送。这里,对于充电或数据传送等如果采用经过电接点进行的结构,则由于这些接点露出,因此在防水性方面将发生问题。为此,希望是充电或信号传送等通过设置在站和便携电子设备双方的线圈的电磁耦合非接触进行的结构。
在这样的结构中,如果在站一侧的线圈上加入高频信号,则发生外部磁场,在便携电子设备一侧的线圈中发生感应电压。而且,通过用二极管等把该感应电压进行整流,能够把安装在便携电子设备内部的充电电池非接触地进行充电。另外,通过两个线圈的电磁耦合,能够从站向便携电子设备或者从便携电子设备向站非接触地双方向传送信号。
然而,在站一侧的线圈以及便携电子设备一侧的线圈中,不仅需要相互电磁耦合,还需要提高充电或信号传送的效率。为此,以往在站中收容了便携电子设备的情况下,采用两个线圈的缠绕面平行,确保其中心一致的位置关系的结构。
然而,仅把便携电子设备收容在站中并且把两个线圈取为上述位置关系由于例如根据线圈配置在站或者便携电子设备中的精度等而难以实现。
进而,尽管在站中没有收容便携电子设备但仍进行充电则由于在站一侧的线圈中无用地加入高频信号,将成为功耗的浪费。
因此,在充电或信号传送方面,考虑检测两个线圈的位置关系的结构是不可缺少的。这里,通过接触等机械地检测两个线圈的位置关系的结构如上所述在防水性方面将发生问题。从而,在根据配置在相互相对位置的线圈之间的电磁耦合传送电力或传送信号的情况下,要求非接触地检测两个线圈的位置关系。
因此,本发明的第1个目的在于提供在便携电子设备和站等这样的相互分离的两个以上的设备之间,通过分别配置在相互相对位置的线圈的电磁耦合传送电力或传送信号时,非接触地检测两个线圈的位置偏移或被充电设备的不存在等,同时,能够根据其检测结果控制充电或数据传送的电子设备以及电子设备的控制方法。
另外,在用上述结构把充电电池充电到所希望的容量的情况下,由于其容量以上的充电是不需要的电力消耗因此不经济。进而,额定容量以上的充电有可能发生漏液等。从而,在充电电池的充电中,希望是根据充电电池的容量进行充电控制的结构。因此,考虑从充电时的充电电池的端子电压推断充电电池的容量的结构。
然而,例如,虽然充电电池的端子电压几乎接近充电电压,但是不一定充电到预定容量附近。另外,充电时的充电电池的端子电压由于其内部电阻而上升,不能够表示真正的充电电压。由于这些原因,不能够期待从充电时充电电池的端子电压正确地推断容量的结构。
因此,本发明的第2个目的在于提供根据简单的结构能够推断被充电的充电电池的容量的电子设备以及充电电池的容量推断方法。
进而,即使便携电子设备能够正确地推断充电电池的容量,但在通过线圈之间的电磁耦合传送电力时,进行电力传送的主体由于始终是站,因此不向站通知电池容量就不能够控制充电。经过电接点进行这样通知的结构如上所述在防水方面将发生问题。
因此,本发明的第3个目的在于在充电设备通过在相互分离的两个以上的设备之间,根据分别配置在相互相对位置的线圈的电磁耦合非接触地向被充电设备把充电电池进行充电的情况下,也能够非接触地向充电设备通知充电电池的容量等,能够充电到所希望的容量的电子设备以及充电控制方法。
发明的公开本发明在具有第1设备和第2设备构成的电子设备中,特征在于具有在从上述第1设备一侧向上述第2设备一侧进行充电的同时,在上述第1设备与上述第2设备之间进行信号传送的充电/信号传送单元;在预先确定的预定期间进行了上述充电以后,使上述信号传送开始的充电/信号传送控制单元。
本发明在具有第1设备和第2设备构成的电子设备中,特征在于具有上述第1设备与上述第2设备利用电磁耦合或者电磁感应,从上述第1设备一侧向上述第2设备一侧进行充电的同时,在上述第1设备与上述第2设备之间进行信号传送的充电/信号传送单元;在预先确定的预定期间进行了上述充电以后,使上述信号传送开始的充电/信号传送控制单元。
进而本发明的特征在于上述充电/信号传送控制单元在上述信号传送之前发送用于通知通信开始的通信开始指令。
另外,本发明的特征在于上述充电/信号传送单元在进行上述信号传送时,根据比通常时的驱动时钟高的驱动时钟进行动作。
另外,本发明的特征在于上述充电/信号传送控制单元交互地进行上述充电与上述信号传送。
另外,本发明是第1设备以及第2设备根据分别配置在相互相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备,特征在于具有在上述第1线圈上供给信号发生外部磁场的信号供给单元;检测由上述外部磁场产生的上述第2线圈的电状态的状态检测单元;根据由上述状态检测单元检测的结果判断上述第1以及第2线圈位置关系的位置判断单元。
进而本发明的特征在于还具有通知由上述位置判断单元判断的位置关系的通知单元。
进而本发明的特征在于上述通知单元在由上述位置判断单元判定为上述第1以及第2线圈的位置关系处于预定的关系时,通知其信息。
另外,本发明是由第1设备以及第2设备构成的,通过线圈,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备,特征在于具有配置在上述第1设备的第1线圈;配置在上述第2设备并且能够与上述第1线圈进行电磁耦合的第2线圈;在上述第1线圈上供给信号发生外部磁场的信号供给电路;检测由上述外部磁场产生的在上述第2线圈中流过的电流的电流检测电路;根据由上述电流检测单元检测的结果判断上述第1以及第2线圈的位置关系的位置判断电路。
另外,本发明是与对方设备之间通过设置在相互相对位置的线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备,特征在于具有在自身设备的线圈上供给信号的信号供给单元;在上述信号供给单元向线圈供给了以后,接收来自对方设备的指令,判断与上述对方设备的位置关系的位置判断单元。
进而,本发明的特征在于还具有通知由上述位置判断单元判断的位置关系的通知单元。
进而,本发明的特征在于上述通知装置在由上述位置判断装置判断为上述第1以及第2线圈的位置关系处于预定关系的情况下通知其信息。
进而,本发明的特征在于上述位置判断装置在预定期间没有从上述对方设备接收到指令的情况下,上述通知装置通知不存在上述对方设备的信息。
进而,本发明的特征在于配置在自身设备的线圈是空心型。
本发明是第1设备与第2设备之间通过分别配置在相互相对位置的线圈的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备的位置检测方法,特征在于具有向上述第1设备的第1线圈供给信号使得发生外部磁场的过程;检测由上述外部磁场产生的流过上述第2设备的第2线圈的电流的过程;根据检测出的电流,判断上述第1以及第2线圈的位置关系的过程。
本发明是第1设备与第2设备之间通过分别配置在相互相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备,特征在于具有向上述第1线圈供给信号使得发生外部磁场的信号供给单元;检测由上述外部磁场产生的上述第2线圈的电状态的状态检测单元;根据上述状态检测单元的检测结果,控制由上述信号供给单元进行的信号供给的控制单元。
另外,本发明的特征在于上述电状态是电流状态或者电压状态。
另外,本发明在权项6或者16所述的电子设备中,特征在于还具有在上述第1以及第2设备之间进行信号传送的信号传送单元;把流过上述第2线圈的信号进行整流的整流单元;把由上述整流单元整流了的信号进行蓄电的蓄电单元。
另外,本发明的特征在于上述信号传送单元在上述信号供给单元供给了预定期间信号以后进行信号传送。
另外,本发明在权项18所述的电子设备中,特征在于上述信号传送单元在上述信号供给单元供给了上述预定期间信号以后,并且在发送了用于通知通信开始的通信开始指令之后进行上述信号传送。
另外,本发明的特征在于在上述第1以及第2设备之间进行信号传送时,根据比通常时的驱动时钟高的驱动时钟进行动作。
另外,本发明的特征在于上述控制单元进行控制使得交互地进行由上述信号供给单元进行的信号供给和由上述信号传送单元进行的信号传送。
另外,本发明的特征在于上述控制装置在判断上述第1以及第2线圈的位置关系处于预定关系的情况下,使得由上述信号供给充电单元进行的信号供给与由信号传送单元的信号传送的执行比例发生变化。
另外,本发明的特征在于上述电流检测单元的检测结果用上述信号传送单元传送。
另外,本发明的特征在于上述第2设备是便携型。
另外,本发明在权项6或者16所述的电子设备中,特征在于上述第1或者第2线圈是空心型。
另外,本发明是由第1设备以及第2设备构成的,经过线圈至少进行电力传送或者信号传送的电子设备,特征在于具有配置在上述第1设备的第1线圈;配置在上述第2设备并且能够与上述第1线圈进行电磁耦合的第2线圈;向上述第1线圈供给信号使得发生外部磁场的信号供给电路;根据上述外部磁场检测上述第2线圈的电状态的状态检测电路;根据上述状态检测电路的检测结果,控制上述信号供给电路的信号供给的控制电路。
进而,本发明的特征在于上述电状态是电流状态或者电压状态。
另外,本发明是与对方设备之间通过配置在相互相对位置的线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备,特征在于具有向自身设备的线圈供给信号的信号供给单元;在上述信号供给单元向上述线圈供给了信号以后,接受来自对方设备的指令,控制上述信号供给单元的信号供给的控制单元。
进而,本发明的特征在于上述控制单元在预定期间没有从上述对方设备接收到指令的情况下,终止由上述信号供给单元进行的信号供给。
另外,本发明的特征在于上述控制单元在从上述对方设备接收到不需要进行充电含义的指令的情况下,终止由上述信号供给单元进行的信号供给。
另外,本发明的特征在于上述信号传送单元在从上述对方设备发送来通信开始指令的情况下进行信号传送。
另外,本发明的特征在于上述线圈是空心型。
另外,本发明是第1设备与第2设备之间通过分别配置在相互相对位置的第1线圈以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送的电子设备的控制方法,特征在于具有向上述第1设备的第1线圈供给信号使得发生外部磁场的过程;根据上述外部磁场检测上述第2设备的第2线圈的电状态的过程;根据检测出的上述第2线圈的电状态的检测结果,控制上述信号供给单元的信号供给的过程。
进而,本发明的特征在于上述电状态是电流状态或者电压状态。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电单元;检测在中断由上述充电单元进行的充电后经过了预定时间的上述充电电池的电压的第1电压检测单元;根据由上述电压检测单元检测出的电压,推断上述充电电池的容量的推断单元。
进而,本发明的特征在于具有检测在进行了基于上述充电装置的充电时的上述充电电池的电压的第2电压检测单元;从由上述第2电压检测单元检测出的电压减去由上述第1电压检测单元检测出的电压的减法单元,上述推断单元从由上述减法单元得到的电压差推断上述充电电池的容量。
进而,本发明的特征在于还具有判断由上述推断单元推断的容量是否为预定容量的判断单元。
另外,本发明的特征在于如果由上述判断单元进行的判断结果是肯定的,则上述充电单元终止充电。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电电路;检测在中断由上述充电电路进行的充电后经过了预定时间的上述充电电池的电压的电压检测电路;根据由上述电压检测电路检测出的电压,推断上述充电电池的容量的推断电路。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池进行充电的过程;中断上述充电电池的充电的过程;检测在中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的过程;根据检测出的电压推断上述充电电池的容量的过程。
另外,本发明是充电设备通过分别配置在相互相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应向被充电设备传送电力的同时,上述被充电设备把上述被传送的电力间断地向充电电池进行充电的电子设备,特征在于具有检测中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的第1电压检测单元;把由上述第1电压检测装置检测出的电压或者根据其电压的推断结果经过上述第1以及第2线圈传送的传送单元;根据上述传送单元的传送结果控制上述充电电池的充电的控制单元。
进而,本发明的特征在于上述控制装置进行控制使得交互地进行由上述充电单元进行的充电和由上述信号传送单元进行的信号传送,同时,根据上述信号传送单元的传送结果,控制上述充电单元的充电与上述信号传送单元的信号传送的执行比例。
另外,本发明的特征在于上述被充电设备是便携型。
另外,本发明的特征在于上述第1或者第2线圈是空心型。
进而,本发明是充电设备通过分别配置在相互相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应向被充电设备传送电力的同时,上述被充电设备把上述被传送的电力间断地向充电电池进行充电的电子设备,特征在于具有检测中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的第1电压检测电路;把由上述第1电压检测电路检测出的电压或者根据其电压的推断结果经过上述第1以及第2线圈传送的传送电路;根据上述传送单元的传送结果控制充电的控制电路。
另外,本发明是充电设备通过分别配置在相互相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应向被充电设备传送电力的同时,上述被充电设备把上述被传送的电力向充电电池进行充电的电子设备,特征在于具有中断上述充电电池的充电的过程;检测中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的过程;把被检测出的电压或者根据其电压的推断结果经过上述第1以及第2线圈传送的过程;根据传送结果控制上述充电电池的充电的过程。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电单元;检测上述充电装置的充电刚中断后时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测单元;检测在上述充电中断后即将再次开始由上述充电单元进行充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测单元;根据由上述第1电压检测单元检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测单元检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断单元。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电电路;检测上述充电电路的充电刚中断后时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测电路;检测在上述充电中断后即将再次开始由上述充电电路进行充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测电路;根据由上述第1电压检测电路检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测电路检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断电路。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池进行充电的过程;中断上述充电电池的充电的过程;再次开始上述充电电池的充电的过程;检测上述充电刚中断后时刻的作为上述充电电池的电压的中断时电压的过程;检测上述充电即将再次开始时刻的作为上述充电电池的电压的再次开始充电时电压的过程;根据上述中断时电压和再次开始充电时电压的电压差推断上述充电电池的容量的过程。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电单元;检测上述充电单元的充电中断后即将再次开始由上述充电单元进行的充电时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测单元;检测刚刚再次开始了上述充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测单元;根据由上述第1电压检测单元检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测单元检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断单元。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电电路;检测上述充电电路的充电中断后即将再次开始由上述充电电路进行的充电时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测电路;检测刚刚再次开始了上述充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测电路;根据由上述第1电压检测电路检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测电路检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断电路。
另外,本发明的特征在于具有把充电电池进行充电的过程;中断上述充电电池的充电的过程;再次开始上述充电电池的充电的过程;检测上述充电中断后上述充电即将再次开始时刻的作为上述充电电池的电压的再次开始充电前电压的过程;检测上述充电刚刚再次开始后时刻的作为上述充电电池的电压的再次开始充电后电压的过程;根据上述再次开始充电前电压和再次开始充电后电压的电压差推断上述充电电池的容量的过程。
附图的简单说明
图1是示出本发明实施形态的站以及电子表的结构的平面图。
图2是示出该站以及该电子表结构的剖面图。
图3是示出该站的电结构的框图。
图4(a)以及(b)分别示出该站中信号e、第1以及第2充电信号的波形。
图5是示出该站中指令检测器的结构的框图。
图6(a)以及(b)是用于说明该指令检测器动作的时序图。
图7是示出该站的接收电路一例的电路图。
图8(a)~(e)分别是用于说明该接收电路动作的时序图。
图9是示出该电子表的电结构的框图。
图10(a)~(f)分别是用于说明该电子表的动作的时序图。
图11是示出该站以及该电子表之间的充电·数据传送动作的流程图。
图12是示出该站中充电·数据传送动作的流程图。
图13(a)~(d)分别示出该站中显示单元的显示一例。
图14(a)~(d)是分别用于说明该站以及该电子表之间的具体动作的时序图。
图15用于说明充电电池的电压与充电电流的关系。
图16是示出第2实施形态的电子表的电结构的框图。
图17是第2实施形态的阈值表的说明图。
图18是示出第2实施形态的站以及电子表之间的充电·数据传送动作的流程图。
图19用于说明偏移量与输出电流的关系。
图20是示出第3实施形态的电子表的电结构的框图。
图21(a)~(d)是分别用于说明第3实施形态的电子表中的动作的时序图。
图22示出在间断地充电时,伴随着从放电时向充电时的转移电压升部分ΔEv与电池电压的关系。
图23示出变换表中的变换内容。
图24是示出第3实施形态的站以及电子表之间的充电·数据传送动作的流程图。
图25是示出第3实施形态的站中的充电·数据传送动作的流程图。
图26(a)~(c)分别是示出第3实施形态的站中的显示单元的显示一例。
图27是示出本发明第4实施形态的电子表结构的框图。
图28是示出第4实施形态的站以及电子表之间的充电·数据传送动作的流程图。
图29示出一般的充电电池的充放电特性。
图30用于说明由充电电池的内部阻抗引起的电压升。
图31是用于说明伴随着从放电时向充电时的转移电压上升的电路图。
图32是示出第5实施形态的电子表的电结构的框图。
图33(a)~(d)是分别用于说明第5实施形态的电子表的动作的时序图。
图34是示出在间断地充电中,伴随着从放电时向充电时的转移的电压降部分ΔEv’与电池电压的关系。
图35是示出第5实施形态的变换表中的变换内容。
图36用于说明第7实施形态的动作。
用于实施发明的最佳形态发明的实施形态[1.]第1实施形态以下,说明本发明的一实施形态。另外,在本实施形态中,作为第1设备以站,作为第2设备以由站充电的电子设备为例进行说明,然而本发明并不限定于此。[1.1]机械结构图1是示出实施形态的站以及电子表的结构的平面图。如该图所示,电子表200在进行充电或数据传送等时,收容在站100的凹部101中。由于凹部101形成为比电子表200的本体201以及表带202稍大的形状,因此表本体201在对于站100定位的状态下被收容。
另外,在站100上设置着用于指示充电开始的充电开始按钮1031以及用于指示数据传送开始的传送开始按钮1032等的各种输入单元,同时还设置了用于进行各种显示的显示单元104。另外,本实施形态的电子表200在通常的使用状态下戴在使用者的手腕上,当然在显示单元204中显示日期时时间等,而通过未图示的传感器,还构成在每个预定时间检测存储脉搏数和心跳数等生理信息。
图2是图1的A-A线的剖面图。如该图所示,在电子表本体201的下面背盖212上,经过玻璃壳211设置着用于数据传送和充电的表一侧线圈210。另外,在表本体201上,设置着与充电电池220或者表一侧线圈210等连接的电路底板221。
另一方面,在站100的凹部101中,在与表一侧线圈210相对的位置,经过玻璃壳111设置着站一侧线圈110。另外,在站100中,设置着与线圈110,充电开始按钮1031,传送开始按钮1032,显示单元104,一次电源(省略图示)等相连接的电路底板121。
这样,在电子表200收容在站100中的状态下,站一侧线圈110与表一侧线圈210通过玻璃壳111、211在物理方面是非接触的,然而由于线圈缠绕面大致平行因此成为电磁方面相互耦合的状态。
另外,站一侧线圈110以及表一侧线圈210分别由于避免表机构部分被磁化的理由以及避免表一侧的重量增加的理由,避免磁性金属露出的理由等,构成为没有磁心的空心型。而在适用于以上的理由不成问题的电子设备中的情况下,也可以采用有磁心的线圈。如果原本提供给线圈的信号频率充分高,则空心型就可以满足要求。[1.2]电结构其次,说明站100以及电子表200的电结构。[1.2.1]站首先,参照图3说明站100一侧的结构。如该图所示,站一侧线圈110的一个端子被完全拉到电源电压Vcc上,另一方面,另一个端子D连接到晶体管153的漏极。这里,晶体管153的栅极与在一个输入端接受时钟信号CLK的供给的与门电路152的输出相连接,另一方面晶体管153的源极接地。
这里,时钟信号CLK是用于使各部分动作同步的信号,由振荡电路140产生。
充电开始按钮1031以及传送开始按钮1032如果由使用者按下,则分别输出单触发脉冲信号。这里,为了说明上的方便,把由两个按钮输出的脉冲信号统称为STR,而为了区别哪一个按钮被按下,在按下充电开始按钮1031的情况下,设输出脉冲信号CS。
其次,定时器A141如果接收到脉冲信号STR的供给,则用时钟信号CLK把预置值m进行降值计数,在计数动作过程中,输出成为H电平的信号a。这里,预置值m设定为信号a的H电平期间例如为10小时这样的值。即,构成为定时器A141从使用者按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032以后,只在10小时内输出成为H电平的信号a。而且,该信号a通过反转电路144电平被反转,供给到或门电路157的第2输入端与处理电路130。
另外,定时器B142如果接收到脉冲信号STR的供给,则用时钟信号CLK把预置值m进行降值计数,在计数动作过程中,输出成为H电平的信号b。这里,预置值n设定为比m小很多,信号b的H电平期间,例如设定为30分钟这样的值。即,定时器B142从使用者按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032的某一个后,只在30分钟内输出成为H电平的信号b。
这里,基于定时器A141的设定时间是充电到与满充电状态相当的容量的充电时间,是以在按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032以后,即使由于任何理由,没有从电子表200发送出指令com3的情况下,也使充电终止为目的设定的时间。
另外,基于定时器B142的设定时间是从电池容量为0的状态充电到成为能够进行数据传送状态(系统启动状态)所需要的时间,是以判断1.电子表200被收容在站100中,但是由于电池容量不充分,因此处于不能够进行数据传送状态的情况或者2.电子表200没有被收容在站100的情况为目的设定的时间。
其次,指令检测器160在接受了脉冲信号STR的供给以后,在信号b成为H电平的30分钟的预定期间内,从电子表200一侧没有接收到后述的指令com1~com3时输出成为H电平的信号d。而且,该信号d供给到或门电路157的第1输入端与处理电路130。另外,在后面叙述该指令检测器160的详细结构。
充电·传送切换器170在接受了脉冲信号STR的供给以后,在信号OFF是L电平期间,把图4(a)所示的第1充电信号作为脉冲信号e输出的另一方面,通过按下充电开始按钮1031接受脉冲信号CS的供给,而且,如果从电子表200一侧接收到后述的指令com1,则如图4(b)所示,加大占空比把第2充电信号作为信号e输出。
其中,充电·传送切换器170如果信号OFF转移到H电平,则把信号e保持为L电平。
使用该充电·传送切换器170,晶体管153接受了脉冲信号STR的供给以后,成为在信号e是H电平期间,根据时钟信号CLK的电平使漏-源极之间通断的结构。因此,在站一侧线圈110中,由于加入了用时钟信号CLK使电源电压Vcc通断的脉冲信号,因而发生外部磁场,把电子表200进行充电。
另一方面,在信号e是L电平期间,由于与门电路152关闭,因此在站一侧线圈110上,成为被拉到电源电压Vcc的状态。在该状态下,如果通过表一侧线圈210发生外部磁场,则在站一侧线圈110的端子D上感应信号S2。该信号S2供给到接收电路154。接收电路154是对于信号S2使用时钟信号CLK进行解调的电路,在后面叙述其详细结构。其次,译码器155在信号e是L电平期间,把由接收电路154的解调结果进行译码。
从而,在信号e是H电平期间进行电子表200的充电,另一方面,在信号e是L电平期间进行数据传送。因此,充电·传送切换器170具有根据信号e的电平,切换充电与数据传送的意义。
来自电子表200的信号除去后述的指令com1~com3以外,还是脉搏数和心跳数等生理信息(数据)等,译码器155对于生理信息供给到处理电路130,另一方面,通过把其输出信号com1~com3置为H电平向各部分通知接受了各指令com1~com3。或门电路155是把各信号com1~com3的逻辑和作为信号c输出的电路。因此,信号c具有作为表示从电子表200接受了指令com1~com3中某一个的状态的信号的意义。
这里,表示译码结果是指令com1的信号com1供给到充电·传送切换器170。
另外,表示译码结果是指令com2的信号com2经过锁存电路158供给到处理电路130。
进而,表示译码结果是指令com3的信号com3供给到或门电路157的第3输入端。而且,基于或门电路157的逻辑和作为信号OFF供给到充电·传送切换器170。
这里,由于被供给到或门电路157的第1~第3输入端的信号第1是基于指令检测器160的信号d,第2是把定时器A141的信号a电平反转了的信号,第3是表示译码结果为指令com3的信号,因此充电传送切换器170构成为在相当于以下某一种的情况下使信号e的输出终止。
即,充电传送切换器170把信号e保持L电平,使充电终止的情况是1.通过按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032从输出信号STR开始经过30分钟期间,没有从电子表200一侧接收到指令com1~com3的情况,2.从开始充电后经过10小时的情况,3.从电子表200接收的信号是指令com3的情况。
另外,处理电路130是用于使显示单元104实行输入信号以及译码了的生理信息等的各种显示的部分。[1.2.1.1]指令检测器其次,参照图5说明指令检测器160的结构。
首先,与门电路1601输出信号b以及信号c的逻辑积。其次,由或非门电路1603以及1604构成的RS触发器把与门电路1601的逻辑积作为R信号进行输入的同时,把信号STR作为S信号进行输入。反相电路1605把或非门电路1604的输出反转作为信号U1,供给到D触发器1606的D输入端。该D触发器1606用信号STR复位,同时,在信号b的下降沿,把其紧前面的输入端D的电平作为信号d输出。
如果由使用者按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032,则单触发脉冲信号STR例如如图6(a)那样输出。由于根据该信号STR,或非门电路1604的输出成为L电平,因此信号U1成为H电平,另一方面,由于定时器B142(参照图3)进行计数动作,因此如图6(a)所示,信号b只在预定期间成为H电平。
这里,图3中的译码器155从电子表200接收了指令com1~com3时,在信号e是L期间间断地输出这些指令。
在这样的情况下,如果信号b以及信号c都成为H电平,其逻辑积成为H电平,则或非门电路1604的输出成为H电平,因此信号U1转移到L电平,以后保持该状态。从而,在从输出单触发脉冲信号STR以后经过预定时间信号b下降了的时刻(正确地讲是其之前),从D触发器1606的输出端Q输出的信号d保持L电平不变。
另一方面,在译码器155没有从电子表200接收到指令com1~com3时,信号c如图6(b)所示那样保持L电平不变。因此,由于信号U1保持H电平,因而在从输出信号STR以后经过预定时间信号b下降了的时刻,从D触发器1606的输出端Q输出的信号d转移到H电平。
这样,指令检测器160在从接受脉冲信号STR的供给以后经过30分钟的预定期间内,如果至少从电子表200一侧接收到指令com1~com3,则在经过预定期间以后把信号d保持为L电平,另一方面,如果没有接收到任何指令,则使信号d转移到H电平。[1.2.2]接收电路其次,参照图7说明接收电路154的结构。另外,图示的结构终究只是一个例子,原本是由数据传送中的调制方式决定的。
首先,站一侧线圈100中的另一个端子D上感应的信号S2如图7所示,由反相电路1541进行电平反转的同时进行波形整形,作为与振荡电路140(参照图3)的时钟信号CLK同步的D触发器1542、1543的复位信号RST进行供给。这里,D触发器1542的输入端D连接到电源电压Vcc,另一方面,其输出端Q连接到下一级的D触发器1543的输入端D。而且,D触发器1543的输出端Q输出作为解调结果的信号S3。
其次,研究上述结构的接收电路154中的各部分的波形。
在进行来自电子表200的数据接收时,由于晶体管153(参照图3)没有接通,因此被拉升的站一侧线圈160中的另一个端子D如果没有发生由表一侧线圈210产生的外部磁场则成为拉电平,另一方面,如果发生了外部磁场,则按照对应于该磁场感应的电平变动。因此,在端子D上感应的信号S2例如成为图8(a)所示。
对于这样的信号S2,反相电路1541的输出信号RST如图8(b)所示,在信号S2的电压下降到阈值Vth时成为H电平,把D触发器1542、1543复位。这时,D触发器1542、1543在时钟信号CLK的上升沿,由于输出其前一个输入端D的电平,因此D触发器1542的输出Q1以及D触发器1542的输出S3分别成为图8(d)、(e)所示。即,接收电路154的输出信号S3在由表一侧线圈210发生外部磁场期间成为L电平的信号。
这里,由于由表一侧线圈210发生外部磁场的期间,如后所述,是从电子表200向站100传送的数据成为L电平的期间,其结果,判决为信号S3是把来自电子表200的数据和指令解调了的信号。[1.3]电子表其次,说明电子表200的电结构。图9是示出其结构的框图。
如该图所示,表一侧线圈210的一个端子P经过二极管245连接到充电电池220的正端子,另一方面,线圈210的另一个端子连接到充电电池200的负端子。因此,如果在站一侧线圈110(参照图3)上加入脉冲信号,发生外部磁场,则由其外部磁场在表一侧线圈210的一个端子P上感应信号。而且,成为该感应信号在晶体管253关断时由二极管245整流向充电电池220充电的结构。这里,采用把充电电池220的电压Vcc作为电子表200中各部分的电源的结构。
其次,充电期间检测电路261是检测在端子P上是否感应了由外部磁场产生的信号的电路,如图10(a)所示在端子P上感应了信号时,如该图(b)所示输出成为H电平的信号CHR。另外,定时生成电路271在每个预定间隔生成具有一定宽度的脉冲,供给到与门电路272的一个输入端。在与门电路272的另一个输入端上,由于被供给基于充电期间检测电路261的信号CHR,因此与门电路272在端子P上感应由外部磁场产生的信号期间打开。从而,与门电路272的信号CKT如图10(c)所示,在端子P感应了信号时,成为在每个预定间隔输出具有一定宽度的脉冲的形状。
该信号CKT供给到晶体管253的基极。另外,晶体管253的集电极经过电阻254连接端子P,另一方面其发射极接地。因此,晶体管253在信号CKT是H电平时,集电极-发射极之间导通。
这里,在晶体管253导通时,由于电阻254产生的电压降端子P的电位根据在表一侧线圈210中流过的电流发生变动。即,表一侧线圈210中流过的电流越大,端子P的电位电平越降低。充电电流判定电路263把端子P的电位电平与基准电平进行比较,如果表一侧线圈210中流过的电流是对应于基准电平的阈值电流以上,则输出成为H电平的信号。锁存电路264在信号CKT的下降沿锁存充电电流判定电路263的输出信号,即,在晶体管253的导通期间输出被判断的充电电流的比较结果。
其次,与门电路281求充电期间检测电路261的信号CHR与锁存电路264的锁存结果的逻辑积,作为信号com1进行输出。
另外,与门电路282求充电期间检测电路261的信号CHR与锁存电路264的锁存结果的反转结果的逻辑积,作为信号com2进行输出。
进而,电池电压检测电路265检测信号CKT是L电平期间(晶体管253关断期间)中的充电电池220的端子电压,检测充电电池220是否成为满充电状态(满充电状态),如果其检测结果是肯定的,则输出成为H电平的信号com3。
这里,信号com1是H电平的情况由于是在端子P上感应信号的情况而且在表一侧线圈210中流过的电流是阈值以上的情况,因此意味着站一侧线圈110与表一侧线圈210相互以正确位置相对的状态。
另外,信号com2是H电平的情况由于是在端子P上感应信号的情况而且表一侧线圈210中流过的电流不满阈值的情况,因此意味着站一侧线圈110与表一侧线圈210没有相互以正确位置相对,即,位置偏移的状态。
进而,信号com3是H电平的情况是充电电池220满充电的状态,意味着不需要再进行充电的状态。
其次,控制电路230是具有计时功能的一种中央处理控制装置,主要执行以下的处理。即,控制电路230具有第1.通常使显示单元204执行与用输入单元203(图1中省略图示)设定的模式相对应的显示(例如,当前时刻显示等)的功能,第2.如果在端子P上感应信号而且信号CHR转移到H电平,则识别各信号com1~com3表示的状态,生成对应于这些各状态的指令com1~com3,在信号CHR转移到L电平时发送的功能,第3.在指令com1~com3发送以后,输出要向站100发送的数字数据的功能。这里,控制电路230把指令com1~com3或数字数据作为W1供给到发射电路250。另外,作为要向站100发送的数字数据,假设是由未图示的传感器等计测的脉搏数和心跳数等生理信息。
发射电路250把要向站100发送的数据和指令变为串行的同时,在串行数据是L电平期间,输出把预定频率的信号作成短脉冲群的开关信号。由发射电路250产生的开关信号经过电阻251供给到晶体管252的基极。另外,该晶体管的发射极连接到充电电池220的正端子,另一方面,该晶体管的集电极连接到线圈210的一个端子P。
另外,设置生成多个频率的驱动时钟,输出到电子表200的各部分的驱动时钟生成电路235。
从而,在这样的电子表200中,如果如图10(a)所示在端子P上感应信号,则如该图(b)所示,在感应了信号的期间在信号CHR成为H电平的同时,如该图(c)所示输出信号CKT。而且,如该图(d)所示,在端子P上感应信号的情况下,在信号CKT是L电平时,进行充电电池220的充电,另一方面,如该图(e)所示,在端子P上感应了信号的情况下,在信号CKT是H电平时,晶体管253导通,检查向充电电池220的充电电流。进而,如该图(f)所示,在端子P上不感应信号,信号CHR为L电平时,传送指令和数字数据等。[1.4]指令和数字数据的传送动作其次,说明站100以及电子表200中的指令和数字数据的传送动作。如上述那样,电子表200的充电动作在信号e是H电平期间进行,而传送动作在信号e是L电平时进行。
首先,在信号e是L电平期间,在站一侧线圈110中不加入脉冲信号。因此,由于不发生由站一侧线圈110产生的外部磁场,因此在表一侧线圈210的端子P上不感应信号,从而信号CHR成为L电平。如果信号CHR成为L电平,则控制电路230持续地进行指令com1~com3的输出,把要向站100发送的数据供给到发射电路250,因此开始从电子表200向站100的信号发送。
这里,发射电路250如果要向站100发送的数据是H电平,则把输出置位H电平,如果数据是L电平则把一定频率的脉冲信号变为短脉冲群,因此晶体管252在要发送的数据是L电平期间,进行通断动作。
从而,在表一侧线圈210中,在要向站100发送的数据是L电平期间,通过加入脉冲信号,发生外部磁场。
由该外部磁场在站一侧线圈100的端子D上感应与该脉冲信号同步的信号。这里,在感应信号的期间,通过上述结构的接收电路154信号S3成为L电平,除此以外是H电平,其结果在站100一侧可以得到把来自电子表200的数字数据W1解调了的信号S3。而且,译码器155把信号S3译码,其结果如果是生理信息等的数字数据,则供给到处理电路130,另一方面,如果是指令com1~com3,则输出与其对应的信号com1~com3。
这样,站100可以得到来自电子表200的指令和数字数据。[1.5]充电·数据传送的动作其次,根据图3以及图9的框图同时参照图11以及图12的流程图说明站100以及电子表200的充电·数据传送动作。
首先,使用者把电子表200收容在站100的凹部101中。由此,由于站一侧线圈110与表一侧线圈210如图2所示那样相互相对,因此成为电磁耦合的状态。
然后,如果由使用者按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032,则根据脉冲信号STR,定时器A141以及定时器B142开始计数动作(步骤S101)。另外,根据脉冲信号STR,充电·传送切换器170把图4(a)所示的第1充电信号作为信号e输出(步骤S102)。
其次,根据信号a的反转信号判断定时器A141是否结束了计数动作(步骤S103)。如果结束了计数动作,则意味着按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032以后经过了10小时以上。
如上述,由定时器A141设定的设定时间由于是把充电电池220充电到相当于满充电状态的容量的充电时间,因此在经过该设定时间之前,通常,当然是根据接收到表示是满充电意义的指令com3结束充电。尽管如此,经过了由定时器A141设定的设定时间还意味着发生充电电池220的故障等异常状态。
因此,处理电路130对于显示单元104进行例如图13(c)所示的显示,向使用者通知其信息(步骤S104)。另外,根据信号a的反转信号,信号OFF成为H电平,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平。因而在发生异常的情况下,结束电子表200的充电。
另一方面,如果定时器A141没有结束计数动作,则充电·传送切换器170继续输出信号e。其结果,站一侧线圈110在信号e是H电平期间,根据晶体管153的开关发生外部磁场,另一方面,在信号e是L电平期间,成为要接受来自电子表200的指令的待机状态。
如果发生了该外部磁场,则在电子表200一侧,在端子P上感应信号。其中,如果在该时刻没有充电电池200的电池剩余容量(步骤S201的否),则由于各部分不动作,因此不能够执行以后的步骤S201~S208,不向站100一侧发送指令。
另一方面,在当前时刻如果有电池剩余容量(步骤S201的是),则在信号CKT是H电平期间,即,晶体管253导通期间,根据集电极电位的电压降检测由感应信号产生的充电电流的同时(步骤S202),由充电电流判定电路263判定是否为阈值以上(步骤S203)。
这里,如果充电电流不满阈值,则由于与信号com2是H电平的情况相当,因此如上所述,是站一侧线圈110与表一侧线圈210位置偏移的状态。因此,控制电路230使显示单元204显示该含意的同时(步骤S204),发送要向站100通知其状态的指令com2(步骤S205)。
另一方面,如果充电电流是阈值以上,则由电池电压检测电路265判定充电电池220是否为满充电状态(步骤S206)。
这里,如果是满充电状态,则由于与信号com3是H电平的情况相当,因此如上所述,是不需要再充电的状态。因此,控制电路230发送要向站100通知其状态的指令com3(步骤S207)。
另外,如果不是满充电状态,则由于与信号com1是H电平的情况相当,因此如上所述,是站一侧线圈110与表一侧线圈210相互以正确位置相对的状态,是良好地进行充电的状态。因此,控制电路230发送要向站100通知其状态的指令com1(步骤S208)。
另外,指令com1~com3的发送在端子P上没有感应信号的期间,即,在站100一侧信号e是L电平的10秒期间,在电子表200一侧信号CHR是L电平期间执行。
这样,在电子表200一侧,如果在端子P上感应信号,则判断充电电流的大小和充电电池220的充电状态,向站100发送对应于这些状态的指令com1~com3。
站100至少在作为定时器B142的动作期间的30分钟期间内执行根据第1充电信号的充电。因此,即使充电电池220起初并不是能够进行数据传送的状态,指令com1~com3也不从电子表200发送,进行了30分钟充电的结果,也被充电到能够进行数据传送的容量。
即,电子表200被收容在站100中,在按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032经过30分钟以后,充电电池220成为能够进行数据传送的状态,发送指令com1~com3的某一个。
从而,没有向站10发送任何指令的情况是电子表200没有被收容在站100中的情况。
另一方面,在成为待机状态的站100中,判断是否从电子表200接收到指令com1~com3的某一个(步骤S111)。这里,在没有接收的指令com1~com3的任一个的情况下,判断定时器B142是否结束计数动作(步骤S112)。具体地讲,在信号b是H电平期间,由指令检测器160检查信号c是否成为H电平。
即使定时器B142结束了计数动作,但也没有接收到任何指令com1~com3的情况,如上所述,是电子表200没有被收容在站100中的情况,是基于指令检测器160的信号d为H电平的情况。
从而,通过信号d转移到H电平,处理电路130例如使显示单元104进行图13(b)所示的报警显示(步骤S113),向使用者通知其信息。
另外,由于根据信号d,信号OFF成为H电平,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平。因此,终止电子表200没有被收容在站110中的无用的充电动作。
另一方面,如果定时器B142没有终止计数动作,则处理程序返回到要继续执行充电的步骤S102,继续进行信号e的发送。而且,反复执行步骤S111以及步骤S112中的判断直到从电子表200发出任何指令或者结束由定时器B14进行的计数动作为止。由此,能够实质地判断是1还是2的情况,即,1.电子表200被收容站10中,然而由于电池容量不充分,成为不能够进行数据传送状态的情况,或者,2.电子表200没有被收容在站100中的情况。
进而,在成为待机状态的站100中,从电子表200接收到任何指令的情况下,由译码器155把其接收指令进行译码(步骤S114)。
这里,如果接收指令是com1,则判断最初按下的按钮是否为充电开始按钮1031(步骤S115)。详细地讲,判断接受了信号com1的供给的充电·传送切换器170是否在以前接受了信号CS的供给。如果该判断结果是肯定的,则充电·传送切换器170把发送的信号e从图4(a)所示的第1充电信号切换为该图(b)所示的第2充电信号。而且,处理程序返回到要继续充电的步骤S103。
如上所述,在信号e的H电平期间进行充电,另一方面,在信号e的L电平期间进行数据传送。另外,作为第2充电信号的信号e成为H电平期间,与第1充电信号相比较时间较长。由此,在站一侧线圈110与表一侧线圈210相互以正确位置相对的状态下,指示开始充电时,降低接受用于检查充电状态的指令的频度,另一方面,由于用于充电的期间加长,因此提高了电子表200的充电效率。
另一方面,如果接收指令是com1,最初按下的按钮是传送开始按钮1032,则执行后述的步骤S121~S123的数据传送。
另外,如果接收指令是com3,则判断最初按下的按钮是否是充电开始按钮1031(步骤S117)。详细地讲,判断根据信号com3接受了信号OFF的供给的充电·传送切换器170在以前是否接受了信号CS的供给。如果该判断结果是肯定的,则以后由于不需要把充电电池220进行充电,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平。由此,结束不必要的充电动作。
另一方面,如果接收指令是com3,最初按下的按钮是传送开始按钮1032,则执行后述的步骤S121~S123的数据传送。
进而,如果接收指令是com2,而且是站一侧线圈110与表一侧线圈210位置偏移的状态。因此,接受了信号com2供给的处理电路130例如使显示单元104进行图13(a)所示的报警显示(步骤S118),向使用者通知其信息。
而且,判断最初按下的按钮是否是充电开始按钮1031(步骤S119)。详细地讲,判断充电·传送切换器170在以前是否接受了信号CS的供给。其中,即使在按下了传送按钮1032的情况下,对于充电由于可以在信号e为H电平的期间,或者,对于数据传送由于可以在信号e为L电平期间分别进行,因此充电·传送切换器170可以切换信号e,而不必要保持为L电平。即,即使接收到指令com2,实质上也不判断充电·传送切换器170在以前是否接受了信号CS的供给。
这里,如果最初按下的按钮是充电开始按钮1031,则虽然在该状态下以不充分的电流进行充电,但是由于能够进行充电,因此处理程序返回到要继续以第1充电信号进行充电的步骤S102。
另一方面,即使接收指令是com2,然而由于能够进行数据传送,因此如果最初按下的按钮是传送开始按钮1032,则执行以下的步骤S121~S123的数据传送。
即,在指令com1~com3以后发出的数字数据由接收电路154接收,由译码器155译码,传送到处理电路130(步骤S121),反复进行以上动作直到结束为止(步骤S122)。而且,如果传送完毕,则处理电路130使显示单元104进行例如图13(d)所示的显示的同时(步骤S122),使显示单元104进行基于接受的数字数据的显示。
然后,处理电路130通过图3中未图示的线路,使得对于充电·传送切换器170结束信号e的供给,结束充电数据传送。另外,把处理顺序返回到步骤S102,继续进行充电。
如果依据这样的站100,一旦按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032,则如图14(a)所示,输出脉冲信号STR。
然后,根据站一侧线圈110与表一侧线圈210的位置偏移,如果如该图(b)所示接收到指令com2,则在信号com2的锁存期间,用显示单元104进行图13(a)所示的报警显示。另外,如果充电电池220成为满充电状态,接收到指令com3,则以后由于信号e成为L电平,因此结束充电动作。
另一方面,如该图(c)所示,在输出了脉冲信号STR以后,直到信号b下降为止,即,直到定时器B142结束计数动作为止,在没有接收到任何指令的情况下,指令检测器160由于把信号d置为H电平,因此用显示单元140进行图13(b)所示的报警显示的同时,信号e成为L电平,结束充电动作。
进而,如图(d)所示,在输出了脉冲信号STR以后,直到信号a下降为止,即,定时器A141结束计数动作为止,如果只接收到指令com3以外的指令com1或者指令com2,则用显示单元104进行图13(c)所示的显示的同时,由于信号OFF成为H电平,因此信号e成为L电平,结束充电动作。[1.6]第1实施形态的效果这样,在本第1实施形态中,在站一侧线圈110与表一侧线圈210没有正确相对,位置偏移的情况下,检测出其状态的同时,如图13(a)所示显示其信息的报警。
另外,在站一侧线圈110与表一侧线圈210以相互正确的位置相对的状态下,降低接收用于检查充电状态的指令的频度,另一方面,由于使得用于充电的期间加长,因此提高了电子表200的充电效率。
另一方面,在尽管电子表200没有被收容在站100中,但是指示了充电开始或者数据传送的情况下,由于检测出其指令的同时,如图13(b)所示显示其信息的报警,结束充电,因此防止无用的功耗。
从而,如果依据本第1实施形态,则能够非接触地检测站一侧线圈110与表一侧线圈210的位置偏移以及电子表200没有被收容在站100中等,进而能够进行充电和数据传送控制。
进而,由于在本第1实施形态中,在数据传送之前通过发生外部磁场把电子表200的充电电池220充电了预定时间以后,进行数据传送,因此能够防止电子表200由于使充电电池200的电压下降而不能够进行数据传送的事态。[1.7]第1实施形态的变形例另外,上述第1实施形态能够进行以下的变形。[1.7.1]第1变形例上述第1实施形态中的数据传送仅是从电子表200向站100的单方向,而当然也能够从站100向电子表200的方向进行。在向电子表200进行数据传送时,可以采用在站100中,根据要传送的数据进行调制,另一方面,在表200中,进行与该调制方式相符合的解调的结构。这时,调制解调可以使用已知的技术。[1.7.2]第2变形例在上述第1实施形态中,通过设置在站100一侧的显示单元104进行位置偏移和电子表不存在等的显示,然而也可以在电子表20一侧的显示单元204中进行。另外,不仅是显示单元的文字显示,也可以是由LED等进行的点亮熄灭。进而,不限于提供给视觉,也可以是声音和蜂鸣声等那样提供给听觉的表示。即,本发明中的通知,只有是能够提供给人的五官的就可以满足要求。[1.7.3]第3变形例在上述第1实施形态中,如果没有位置偏移则通过加长充电时间,使充电以及数据传送的执行比例发生变化,然而也可以采用使数据传送期间缩短的结构,能够采用使双方的执行时间发生变化的结构。
进而,也可以用电子表200把检测出的充电电流的值传送给站100,根据充电电流值平滑地控制充电以及数据传送的执行比例。
另外,在上述第1实施形态中,在位置偏移时进行报警,在站与电子表正确相对时使充电以及输数据传送的执行比例发生变化,然而也可以构成在正确相对时通知其信息的结构,在位置偏移时使充电以及数据传送的执行比例发生变化的结构。即,本发明中规定的关系指的是两个线圈处于位置偏移的关系以及处于正确相对的关系这两个方面。[1.7.4]第4变形例在上述第1实施形态中,构成为如果信号e成为L电平则电子表200一侧进行信号传送,然而也可以构成为在站100一侧向电子表200一侧发送了通信开始指令时,电子表200一侧识别为能够进行发送的状态而且进行信号传送。
由此,能够明确地区别充电动作和信号传送动作,不存在在充电动作中要进行信号传送的情况以及站100把外部噪声错误地识别为接收信号而进行误动作的情况。
另外,与此相反,也能够构成为在信号e成为L电平以后电子表200一侧成为能够进行通信的状态时,把通信开始指令向站100一侧发送,然后,进行信号传送。
由此,在成为能够进行通信的充电状态以后可以可靠地开始信号传送。[1.7.5]第5变形例在上述第1实施形态中,虽然没有说明电子表200的驱动时钟生成电路235的驱动时钟生成状态,然而构成为提高数据信号传送时的驱动时钟的频率,能够确保数据传送处理的高速性的同时,减少通常动作时的功耗。[1.7.6]第6变形例在上述第1实施形态中,作为第1设备以站100,作为第2设备或者对方设备以电子表200为例进行了说明,然而本发明中这些区别并没有本质上的意义,能够适用于要进行电力传送和信号传送的所有的电子设备。例如,能够适用于电动牙刷,电动剃须刀,无绳电话,便携电话,个人便携电子书,便携式个人电脑,PDA(Personal DigitalAssistants个人信息终端)等具有充电电池的被充电设备和其充电设备中。[2]第2实施形态在上述第1实施形态中,通过把流过表一侧线圈210的电流(充电电流)与预定的阈值进行比较,检测站一侧线圈110与表一侧线圈210之间的位置偏移,而表一侧线圈210中流过的电流如图15所示,由于伴随着充电电池220的电池电压的上升而减少,因此根据条件,有时不能够判断电流的现象是由于位置偏移引起的,还是由于充电电池的电池电压的上升引起的。
因此,本第2实施形态是用于根据充电电流以及充电电池的电压更正确地判断有无位置偏移的实施形态。[2.1]电子表的电结构其次,参照图19说明第2实施形态的电子表。
图16中,与图9的第1实施形态的电子表相同的部分标注相同的符号,省略其详细的说明。
第2实施形态的电子表200A与第1实施形态的电子表200的不同点在于,代替充电电流判断电路263,具有包括预先存储对应于检测电压的阈值电流的阈值表,判断是否超过与检测出流过表一侧线圈210中的电流的电池电压相对应的阈值电流的充电电流判断电路263’,向充电电流判断电路263’输出检测电压信号VDET的电池电压检测电路265’,根据检测电压信号VDET判断充电电池220是否处于满充电状态并且在满充电时把信号com3置为“H”电平的满充电检测电路290。[2.2]阈值表这里,参照图15以及图17说明阈值表。
如图15所示,例如,充电电池220的电池电压=4[V]时的充电电流是10[mA],充电电池220的电池电压=2[V]时的充电电流是25[mA]。
同样,测定对应于充电电池220的电池电压的充电电流并且做成表,成为图17所示。
而且,该阈值表写入并存储在ROM等非易失性存储器或者EEPROM等可改写非易失性存储器等中。[2.3]充电·数据传送的动作其次,根据图3以及图16的框图,参照图18以及图12的流程图说明站100以及电子表200A的充电数据传送的动作。
首先,使用者把电子表200A收容在站100的凹部101中。由此,由于站一侧线圈110与表一侧线圈210如图2所示那样相互相对,因此成为电磁耦合的状态。
然后,如果由使用者按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032,则根据脉冲信号STR,定时器A141以及定时器B142开始计数动作(步骤S101)。另外,根据脉冲信号STR,充电·传送切换器170把图4(a)所示那样的第1预充电信号作为信号e输出(步骤S102)。
其次,根据信号a的反转信号判断判断定时器A141是否结束了计数动作(步骤S103)。如果结束了计数动作,则意味着从按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032以后经过10小时以上。
如上所述,基于定时器A141的设定时间由于是把充电电池220充电到相当于满充电状态的容量的充分时间,因此在经过该设定时间以前,通常,当然是根据接收表示是满充电意义的指令com3的接收而结束充电。尽管如此,经过了基于定时器A141的设定时间意味着发生充电电池220的故障等异常。
为此,处理电路130例如使显示单元104进行图13(c)所示那样的显示,把其信息通知给使用者(步骤S104)。另外,由于根据信号a的反转信号,信号OFF成为H电平,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平。因此,在发生异常的情况下,结束电子表200A的充电。
另一方面,如果定时器A141没有结束计数动作,则充电·传送切换器170继续输出信号e。其结果,站一侧线圈110在信号e是H电平的期间,通过晶体管153的通断发生外部磁场,另一方面,在信号e是L电平的期间,成为要接收来自电子表200A的指令的待机状态。
如果发生该外部磁场,则在电子表200A一侧,在端子P上感应信号。其中,如果在当前时刻没有充电电池220的电池剩余容量(步骤S201的否),则由于各部分不动作,因此不能够执行以后的步骤S201~S208,不向站10一侧发送指令。
另一方面,如果在当前时刻有电池剩余容量(步骤S201的是),则在信号CKT为H电平期间,即在晶体管253导通期间,根据端子P的电位的电压降检测由感应信号产生的充电电流(步骤S202),同时,由电池电压检测电路265’检测充电电池220的电池电压,把相当于被检测的电池电压的检测电压信号VDET输出到充电电流判断电路263’以及满充电检测电路290(步骤S209)。
由此充电电流判断电路263’参照阈值表,求对应于检测电压信号VDET的阈值电流,判断检测的充电电流是否为该阈值电流以上(步骤S203)。
更具体地讲,对应于检测电压信号VDET的充电电池220的电压是3.6[V]的情况下,由于阈值电流=12[mA],因此充电电流判断电路263’判断检测的充电电流是否为12[mA]以上。
这里,如果充电电流小于阈值电流,则由于相当于信号com2是H电平的情况,因此如上所述,是站一侧线圈110与表一侧线圈210位置偏移的状态。于是,控制电路230使显示单元204显示其信息的同时(步骤S204),向站100发送要通知该状态的指令com2(步骤S205)。
更具体地讲,如图19所示,在检测的充电电流是8[mA]的情况下,检测大约有1.5[mm]的偏移。
另一方面,如果充电电流是阈值以上,则根据检测电压信号VDET由满充电检测电路290判断充电电池220是否为满充电状态(步骤S206)。
这里,如果是满充电状态,则由于相当于信号com3是H电平的情况,因此如上所述,是不必要再进行充电的状态。因此,控制电路230向站100发送要通知该状态的指令com3(步骤S207)。
另外,如果不是满充电状态,则由于相当于信号com1是H电平的情况,因此如上所述,是站一侧线圈110与表一侧线圈210以相互正确的位置相对的状态,是充电良好地进行的状态。因此,控制电路230向站100发送要通知该状态的指令com1(步骤S208)。
另外,指令com1~com3的发送在端子P上不感应信号的期间,即,在站100一侧信号e是L电平的10秒期间,在电子表200A一侧信号CHR是L电平期间执行。
这样,在电子表200A一侧,如果在端子P上感应信号,则判断充电电流的大小和充电电池220的充电状态,向站100发送对应于这些状态的指令com1~com3。
这样,在本第2实施形态中,如果在站一侧线圈110与表一侧线圈210没有正确相对,位置偏移的情况下,则在检测出该状态的同时进行其意思的报警。[2.4]第2实施形态的效果这样,如果依据本第2实施形态,则不受充电电池220的电压的影响,与第1实施形态相同,在站一侧线圈110与表一侧线圈210没有正确相对,位置偏移的情况下,检测出该状态的同时显示其含意的报誓。
另外,在站一侧线圈110与表一侧线圈210以相互正确的位置相对的状态下,降低接收用于检查充电状态的指令的频度,另一方面,由于加长用于充电的期间,因此提高了电子表200A的充电效率。
另一方面,在尽管电子表200A没有被收入在站100中,但却指示了充电开始或者数据传送的情况下,由于在检测出该状态的同时,显示其含意的报警,结束充电,因此防止无用的功耗。
从而,如果依据本第2实施形态,则能够不受充电电池的电池电压的影响,非接触地检测站一侧线圈110与表一侧线圈210的位置偏移以及电子表200A没有被收容在站100中等,进而能够进行充电和数据传送控制。[3]第3实施形态其次说明本发明的第3实施形态。[3.1]前提首先,简单地说明本第3实施形态中的充电时间的决定。
首先,图29示出一般的充电电池的充放电特性。如该图所示,充电时的充电电池的端子电压几乎稳定。进而,充电时的充电电池的端子电压如上所述没有显示真正的值。
参照图31说明这一点。一般,充电电池由于具有内部电阻Re,因此在充电时,对于真正的充电电池的电压Evd,检测出把充电电池的内部电阻Re与充电电流Ei的积的部分相加后的电压Evc。
这里,考虑以恒定电压E把充电电池进行充电的情况。这种情况下,充电电流Ei如下表示Ei=(E-Evc)/R另外,该式中的R是伴随着恒定电压充电的电阻部分。
其次,如果进行充电电池的充电,则由于充电电池的端子电压Evc接近于E,因此充电电流Ei逐渐减小。因此,以从放电时转移到充电时的内部电阻Re与充电电流Ei的积所表示的充电电池的电压升部分(如果着眼于从充电时向放电时的转移则是电压降部分)也减小。
从而,通过检测该充电电池的电压升部分,能够间接地推断充电电池中被充电的容量。这里,为了检测充电电池的电压升部分,在间断地执行充电的同时,根据从充电时的充电电池的电压减去中断充电后经过一定时间时的充电电池的电压的值进行推断。
另一方面,在图29中,着眼于通过在充电电池的两个端子上连接1KΩ以一定比例进行放电的情况。在这样使电池容量减少的情况下,充电电池的端子电压如图所示几乎线性地减少。由此,判定为充电电池的容量与放电时的端子电压相对应。
从而,充电电池的容量F能够表示为把其端子电压v作为变量的函数F(v)。
因此,把函数F(v)预先做表以及公式化,另一方面,在间断地执行充电的同时,把中断时的端子电压值Ev代入到函数F(Ev),由此能够推断该时刻的充电电池的容量。[3.2]电子表其次,说明第3实施形态的电子表200B的电结构。图20是示出其结构的框图。图20中,与图9的第1实施形态相同的部分标注相同的符号。
如该图所示,表一侧线圈210的一个端子P经过二极管245连接到充电电池220的正端子,另一方面,表一侧线圈210的另一个端子连接到二充电电池220的负端子。因此,如果在站一侧线圈110(参照图3)上加入脉冲信号,发生外部磁场,则根据其外部磁场在表一侧线圈210的一个端子P上感应信号。而且,该感应信号经过二极管245被整流以后,向充电电池220进行充电。这里,是把充电电池220的电压Vcc用作为电子表200B中的各部分电源的结构。
充电期间检测电路261是检测在端子P上是否感应了由外部磁场引起的信号的电路。这里,如图21(a)所示,如果在每个定时T0以后的预定间隔在端子P上感应信号,则如该图(b)所示输出成为H电平的信号CHR。另外,电池电压检测电路281是检测充电电池220中的两个端子之间的电压值Ev并且以数字值进行输出的电路。
寄存器282是在信号CHR的下降沿,暂时存储由电池电压检测电路281检测出的电压值Ev的电路。从而,寄存器282构成为存储在端子P上感应信号的期间,即,充电期间中的充电电池220的电压值Evc。
另一方面,寄存器283是在信号CHR的上升沿暂时存储由电池电压检测电路281检测出的电压值Ev的电路。从而,寄存器283构成为存储在端子P上即将感应信号之前,即,中断充电后经过了10秒时刻的充电电池220的电压值Evd。
其次,减法器284是从向输入端A的输入值减去向输入端B的输入值的电路。这里,在减法器284的输入端A上,供给暂时存储在寄存器282中的值,在输入端B上供给暂时存储在寄存器283中的值。因此,减法器284构成为输出由充电电池的内部电阻引起的电压升部分ΔEv。
变换表285是把ΔEv变换为电池容量F以后输出的表,其对应关系如图23所示。如前面叙述的那样,如图22所示,对于进行充电电池的充电,伴随着从放电时向充电时转移到电压升部分ΔEv(伴随着从充电时向放电时的转移的电压降部分)逐渐减小,因此ΔEv越小,表示充电电池的容量越大。
另外,图23所示的对应关系原本是应该根据充电电池220的特性确定的性质的关系。
其次,控制电路230是具有暂时存储的存储器和运算单元等的一种中央处理控制装置。通常,进行控制使得在显示单元204中进行对应于用输入单元203设定的模式的显示(例如,当前时刻显示等)。
其中,如果是被收容在站100中的状态,而且在端子P上感应信号,信号CHR转移到H电平,则控制电路230,第1.判断用变换表285变换输出了的容量F是不是相当于满充电状态的容量,第2.生成对应于其判断结果的指令com1或者com3,在信号CHR是L电平期间进行发送,第3.在指令发送以后,如果按下了传送开始按钮1032,则执行输出要向站100发送的数字数据的处理。
另外,作为要向站100发送的数字数据,假使是通过未图示的传感器等计测的脉搏数以及心跳数等生理信息。另外,后面叙述指令com1或者com3的意义内容。
发射电路250把要向站100发送的数据和指令等变为串行的同时,在串行数据是L电平期间,输出把预定频率的信号作成短脉冲群的开关信号。基于发射电路250的开关信号经过电阻251供给到晶体管252的基极。另外,该晶体管的发射机连接到充电电池220的正端子,另一方面,该晶体管的集电极连接到线圈210的一个端子P。
从而,在这样构成的电子表200B中,如图21(a)所示,如果在端子P上感应信号,则如该图(b)所示,在感应信号的期间信号CHR成为H电平的同时,如该图(c)所示,在该期间进行充电电池220的充电。另一方面,如果在端子P上没有感应信号,信号CHR成为L电平,则如该图(d)所示,传送指令com1、com3和数字数据等。<充电·数据传送动作>
其次,根据图3以及图20的框图,参照图24以及图25的流程图说明站100以及电子表200B的充电·数据传送的动作。
首先,使用者把电子表200B收容在站100的凹部101中。由此,站一侧线圈110与表一侧线圈210由于如图2所示那样相互相对,因此成为电磁耦合的状态。
然后,如果由使用者按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032,则根据脉冲信号STR,定时器A141以及定时器B142开始计数动作(步骤S101)。另外,根据脉冲信号STR,充电·传送切换器170把图4(a)所示的第1充电信号作为信号e进行输出(步骤S102)。
其次,根据信号a的反转信号判断定时器A141是否结束了计数动作(步骤S103)。如果结束了计数动作,则意味着从按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032以后经过了10小时以上。因此,处理电路130例如使显示单元104进行图26(b)所示的显示(步骤S104)。另外,由于根据信号a的反转信号,信号OFF成为H电平,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平,因而结束电子表200B的充电。
另一方面,如果定时器A141没有结束计数动作,则充电·传送切换器170把第1充电信号作为信号e进行输出。其结果,站一侧线圈110在信号e是H电平期间,根据基于晶体管153的开关信号发生外部磁场,另一方面,在信号e是L电平期间,成为要接受来自电子表200B的指令的待机状态。
如果发生该外部磁场,则在电子表200B一侧,在端子P上感应信号。这里,如果在当前时刻没有充电电池220的电池剩余容量(步骤S201的否),则由于各部分不进行动作,因此不能够执行以后的步骤S201~S208,不向站100一侧发送指令。
另一方面,如果在当前时刻有电池剩余容量(步骤S201的是),则在寄存器282中暂时存储充电时的电压值Evc(步骤S202),在寄存器283中暂时存储充电中断时的电压值Evd(步骤S203),而且,减法器284分别读出存储在各寄存器中的电压值Evc以及电压值EVd的同时,从前者减去后者,输出由充电电池220的内部电阻引起的电压升部分ΔEv(步骤S204)。
其次,变换表285把电压升部分ΔEv变换为容量F后输出。由此,从电压升部分ΔEv推断当前时刻的充电电池220的容量(步骤S205)。
控制电路230判断该容量F是否为预定的容量,例如,是否为相当于满充电状态的容量(步骤S206),如果该判断结果是肯定的,则由于以后不需要充电,因此向站100发送要通知其含意的指令com3(步骤S207),另一方面,如果该判断结果是否定的,则由于需要继续进行充电,因此向站100发送要通知其含意的指令com1(步骤S208)。
另外,指令com1或者com3的发送在端子P上不感应信号的期间,即,在站100一侧信号e是L电平的10秒期间,在电子表200B一侧信号CHR是L电平期间执行。
这样,构成为如果在端子P上感应信号,则电子表200B,第1.检测充电时的充电电池220的电压值Evc以及充电中断时的充电电池220的电压值Evd,第2.通过从前者减去后者求由充电电池220的内部电阻引起的电压升部分ΔEv,第3.从该电压升部分ΔEv推断电池容量,第4.判断所推断的电池容量是否为预定的容量,并且输出对应于其判断结果的指令。
另外,站100至少在作为定时器B142的动作期间的30分钟期间执行伴随着第1充电信号的充电。因此,充电电池220最初是不能够进行数据传送的状态,即使没有从电子表200B发送指令com1或者com3,进行了30分钟充电的结果,也充电到能够进行数据传送的容量。
即,电子表200B被收容在站100中,按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032经过30分钟后,由于充电电池220成为能够进行数据传送的状态,因此发送指令com1或者com3的某一个。
从而,完全没有向站100发送指令的情况是电子表200B没有被收容在站100中的情况。
另一方面,在成为待机状态的站100中,判断是否从电子表200B接收了指令com1或者com3的某一个(步骤S111)。这里,在没有接收到指令com1、com3的任一个时,判断定时器B142是否结束了计数动作(步骤S112)。更具体地讲,在信号b成为H电平的30分钟期间,由指令检测器160检查信号c是否成为了H电平。
即使定时器B142结束了计数动作,但没有接收到任何指令com1、com3的情况,是如上所述的电子表200B没有被收容在站100中的情况,是基于指令检测器160的信号d成为H电平的情况。
从而,处理电路130通过信号d转移到了H电平,使显示单元140进行例如图26(a)所示的报警显示(步骤S113),向使用者通知其信息。
另外,由于根据信号b信号OFF成为H电平,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平。因此,结束电子表200B没有被收容时的无用的充电动作。
另一方面,如果定时器B142没有结束计数动作,则处理程序返回到要继续执行充电的步骤S102,继续进行第1充电信号的发送。
在成为待机状态的100中,在从电子表200B接收到了某个指令时,由译码器155把其接收的指令进行译码(步骤S114)。
这里,如果指令是com1,则判断最初被按下的按钮是否为充电开始按钮1031(步骤S115)。详细地讲,接受了信号供给的充电·传送切换器170判断以前是否接受了信号CS的供给。如果该判断结果是肯定的,则充电·传送切换器170把发送的信号e从图4(a)所示的第1充电信号切换为该图(b)所示的第2充电信号。而且,处理程序返回到要继续进行充电的步骤S103。
如上所述,在信号e的H电平期间进行充电,另一方面,在信号e的L电平期间进行数据传送。另外,作为第2充电信号的信号e成为H电平的期间比第1充电信号的期间加长。由此,根据第2充电信号的发送,降低接收是否经过了充电时间t的检查结果的指令的频度,另一方面,由于加长了用于充电的期间,因此提高电子表200B的充电效率。
另一方面,如果接收指令是com1,最初被按下的按钮是传送开始按钮1032,则执行后述的步骤S121~S123的数据传送。
另外,如果接收指令是com3,则判断最初被按下的按钮是否为充电开始按钮1031(步骤S117)。详细地讲,根据信号com3接受了信号OFF供给的充电·传送切换器170判断以前是否接受了信号CS的供给。如果该判断结果是肯定的,则由于不再需要把充电电池200进行充电,因此充电·传送切换器170把信号e保持为L电平。由此,结束成为所希望容量以上的充电的不必要的充电动作。
另一方面,如果接收指令是com3,最初被按下的按钮是传送开始按钮1032,则执行以后的步骤S121~S123的数据传送。
即,在指令com1、com3以后发送出的数字数据由接收电路154接收,由译码器155译码,传送到处理电路130(步骤S121),反复进行以上的动作直到结束为止(步骤S122)。而且,如果结束了该传送,则处理电路130使显示单元104进行例如图26(c)所示的显示(步骤S122),同时,使显示单元104进行基于接收的数字数据的显示。
然后,处理电路130经过图3中未图式的线路对充电·传送切换器170停止信号e的供给,结束充电数据传送。
在这样的实施形态中,如果按下充电开始按钮1031或者传送开始按钮1032,则由于第1充电信号作为信号e从站100发送,因此间断地把电子表200B的充电电池220进行充电。这里,电子表200B从充电时的充电电池220的电压值Evc减去充电中断时的电压值Evd,求充电电池220的内部电阻引起的电压升部分ΔEv,从该电压升部分ΔEv推断电池容量,判断所推断的电池容量是否为预定的容量。
而且,如果推断的电池容量没有达到规定的容量,则向站100发送指令com1的结果,由于第2充电信号(参照图4(b))用作为切换充电数据传送的信号e,因此提高电子表200B的充电效率。
另外,如果推断的电池容量达到了预定的容量,则向站100发送指令com3的结果,由于信号e被保持为L电平,因此结束充电。
从而,如果依据本实施形态,则从通过间断地进行充电得到的电压升部分ΔEv推断电池容量,由于如果该推断容量达到预定的容量,例如,达到了相当于满充电状态的容量就结束充电,因此消除了进行不必要充电的不良状态。[4]第4实施形态其次,说明本发明的第4实施形态。
在上述第3实施形态中,采取间断地进行充电,求从放电时转移到充电时的充电电池220的电压升部分ΔEv,从该电压升部分ΔEv推断电池容量的结构。与此不同,在本第4实施形态中,着眼于充电中断时的电压值Evd本身对应于电池容量之点,从该电压值Evd推断电池容量。
因此,在结构上如图27所示,采用把暂时存储在寄存器283中的电压值Evd供给到控制电路230的结构。
另外,本第4实施形态的控制电路230在第3实施形态的功能的基础上,还具有预先把该充电电池220的容量函数F(v)做表和公式化以后存储的功能。
图28是示出第4实施形态的电子表200C的动作的流程图。
如果由站一侧线圈110发生外部磁场,则在电子表200C一侧,在表一侧线圈210的端子P上感应信号。而且,在其时刻如果还有充电电池220的电池剩余容量,则在寄存器283中暂时存储充电中断时的电压值Evd(步骤S203)。而且,控制电路230把电压值Evd代入到容量函数F(v)中,求容量F(步骤S251),判断该容量F是否达到了预定的容量,例如,相当于满充电状态的容量(步骤S206),如果该判断结果是肯定的,则发送指令com3(步骤S207),另一方面,如果该判断结果是否定的,则发送指令com1(步骤S208)。
这样如果依据第4实施形态,则从电压值Evd推断的电池容量如果达到了预定的容量,例如,相当于满充电状态的容量,则由于在其时刻结束充电,因此与第1实施形态相同,消除进行不必要充电的不良状态。
另外,如果推断的电池容量没有达到预定的容量,则由于第2充电信号(参照图4(b))用作为信号e,因此在提高向电子表200C的充电效率方面也相同。[5]第5实施形态其次,说明本发明的第5实施形态。
在上述第3实施形态中,采用间断地进行充电,通过从即将中断充电时刻的电压减去从充电中断时刻经过预定时间后的时刻的电压求从放电时(电子设备正在动作的状态)转移到充电时的充电电池220的电压升部分ΔEv,从该电压升部分ΔEv推断电池容量的结构。
与此不同,在本第5实施形态中,采用间断地进行充电,从即将再次开始充电时刻的电压减去再次刚刚开始充电后时刻的电压求从放电时(电子设备正在动作的状态)转移到充电时的充电电池220的电压升部分ΔEv,从该电压升部分ΔEv推断电池容量的结构。
其结果,如果依据本第5实施形态,则能够得到与第3实施形态相同的效果。[6]第6实施形态其次,说明本发明的第6实施形态。
在上述第3实施形态中,采用间断地进行充电,通过从即将中断充电前时刻的电压减去从充电中断时刻经过预定时间后时刻的电压求从放电时(电子设备正在动作的状态)转移到充电时的充电电池220的电压升部分ΔEv,从该电压升部分ΔEv推断电池容量的结构。
与此不同,在本第6实施形态中,对于作为从充电中断时刻经过预定时间后时刻的充电电池220的电压与即将再次开始充电时的充电电池220的充电电压之差的电压降部分ΔEv’,着眼于对应于电池容量之点,从该电压降部分ΔEv’推断电池容量。
图32是示出第6实施形态的电子表200D的概略结构框图。在图32中,与图20的第3实施形态相同的部分上标注相同的符号,援用其详细的说明。以下,以不同部分为中心进行说明。
在图32中,寄存器282是在信号CHR的下降沿(参照图3),暂时存储由电池电压检测电路281检测出的电压值Ev的电路。从而,寄存器282构成为存储从在端子P上结束信号感应时开始经过预定时间(经过时间也可以是0)的时刻,即,从充电中断时刻开始经过预定时间的时刻的充电电池220的电压值Evc’。
另一方面,寄存器283是在信号CHR的上升沿,暂时存储由电池电压检测电路281检测出的电压值Ev的电路。从而,寄存器283构成为存储在端子P上感应了信号的时刻,即,即将开始充电时的充电电池220的电压值Evd’。
其次,减法器284是从向输入端A的输入值减去向输入端B的输入值的电路。这里,在减法器284的输入端A上供给暂时存储在寄存器282中的值,在输入端B上供给暂时存储在寄存器283中的值。因此,减法器284构成为输出电压降部分ΔEv’。
变换表285是把ΔEv’变换为电池容量F后输出的电路,其对应关系如图35所示。另外,如图34所示,对于进行充电电池的充电,由于从充电中断时到充电开始时的电压降部分ΔEv’(从充电时向放电时转移的电压降部分)逐渐减小,因此ΔEv’越小,表示充电电池的容量越大。
另外,图23所示的对应关系原本是根据充电电池220的特性确定性质的关系。
从而,如果依据本第6实施形态,则从通过间断地进行充电得到的电压降部分ΔEv’推断电池容量,该推断容量如果达到所希望的容量,例如,相当于满充电状态的容量则结束充电,因此消除进行不必要充电的不良状态。
另外,存储电压值Evd的时刻不限于即将开始充电之前,也可以是从即将开始充电之前到一定时刻之前(但是在电压值Evc的取样以后)。
另外,在当前由于充电中断时间一定,因此从充电中断开始时刻,经过一定时间以后存储电压值Evd’。[7]第3实施形态~第6实施形态的变形例[7.1]第1变形例在上述第3实施形态~第6实施形态中,可以有以下的变形。即,实施形态中的数据传送仅是从电子表200向站100的单方向进行,然而也可以是从站100向电子表220的方向。在向电子表200进行数据传送时,可以采用在站100中,根据要传送的数据进行调制,另一方面,在电子表200中,进行与其调制方式相符合的解调的结构。这时,调制解调可以采用已知的技术。[7.2]第2变形例另外,在上述第3实施形态~第6实施形态中,从被检测出的电压值Evd以及Evc或者仅是从电压值Evd,在电子表200一侧推断充电电池220的容量,然而也可以采用把电压值Ev和Evc本身传送到站100,根据这些值,在站100一侧推断充电电池220的容量,控制充电和数据传送等的结构。另外,推断充电电池220的容量的主体既可以是电子表200,也可以是站100。[7.3]第3变形例进而,在上述第3实施形态~第6实施形态中,采用根据暂时存储由一个电池电压检测电路281检测出的电压值的定时区别,分别检测充电时的电压值Evc,充电中断时的电压值Evd,然而也可以使用独立的电池电压检测电路,分别检测充电时的电压值Evc和充电中断时的电压值Evd。即,本发明的第1以及第2电压检测装置,指的是由相同的电路构成的情况和由分别独立的电路构成的情况。其中,像上述实施形态那样,用一个电池电压检测电路281检测的结果在不发生用不同检测电路引起的检测误差方面更有利。[7.4]第4变形例进而,在第3实施形态~第6实施形态中,在充电过程中,通过使充电期间加长,改变充电以及数据传送执行比例,然而也可以采用使数据传送期间缩短的结构,采用改变双方的执行期间的结构,还可以平滑地控制充电以及数据转送的执行比例。[7.5]第5变形例在第3实施形态~第6实施形态中,作为充电设备以站100为例,作为被充电设备以电子表200为例进行了说明,然而本发明能够适用于进行电力传送的所有的电子设备。例如能够适用于电动牙刷,电动剃须刀,无绳电话,便携电话,个人便携电子书,便携式个人电脑,PDA(Personal Digital Assistants个人信息终端)等具有充电电池的被充电设备和其充电设备中。[7.6]第6变形例在以上的说明中,说明了从电子表输出传送请求的情况,然而也可以构成为从直接或者经过网络连接在站上的信息处理装置进行传送请求。[8]第7实施形态在以上的各实施形态中,说明了从电子表200一侧向站100一侧进行传送的情况,然而也可以构成为使得电子表200进行预定数据的传送请求,从站100或者从直接或者经过网络连接到站上的信息处理装置传送对应的数据(例如,电子表用的新的操作系统,各种控制用数据等)。
更具体地讲,如图9中用虚线所示,在电子表200一侧设置接收电路238,电子表200如图36(a)所示,向站发送请求预定数据的传送的传送请求数据DREQ。
由此,站100根据该传送请求数据DREQ向与站100直接连接的或者经过网络连接的个人计算机或服务器等信息处理装置300发送用于请求与该传输请求数据DREQ对应的数据DD的DREQ1。
其结果,信息处理装置300经过站100向电子表200一侧传送被请求的数据DD。
另外,如图36(b)所示,也可以构成为使得向站发送请求预定数据传送的传送请求数据DREQ,与此相对应,站100发送对应于该传送请求数据DREQ的数据DD。
通过这样构成,能够与充电动作同时地自动传送预定数据。产业上的可利用性如以上所说明的那样,如果依据本发明,则在便携电子设备和其充电设备等那样相互分离的两个以上的设备之间,通过分别设置在相互相对位置的线圈的电磁耦合进行电力传送的情况下,能够非接触地检测两线圈的位置偏移和被充电设备的不存在等。
进而,能够非接触地检测两线圈的位置偏移和被充电设备的不存在等并且根据其检测结果控制充电和数据传送等。
另外,能够根据简单的结构推断被充电的充电电池的容量。
进而,被充电设备在相互分离的两个以上的设备之间,根据分别设置在相互相对位置的线圈的电磁耦合非接触地向被充电设备把充电电池进行充电的情况下,也能够非接触地把充电电池的容量通知充电设备,充电到所希望的容量。
权利要求
1.一种电子设备,具有第1设备和第2设备而构成,其特征在于具有在从上述第1设备一侧向上述第2设备一侧进行充电的同时,在上述第1设备与上述第2设备之间进行信号传送的充电/信号传送装置;在预先确定的预定期间,在进行了上述充电以后,开始进行上述信号传送的充电/信号传送控制装置。
2.一种电子设备,具有第1设备和第2设备而构成,其特征在于具有利用上述第1设备与上述第2设备之间的电磁耦合或者电磁感应,从上述第1设备一侧向上述第2设备一侧进行充电的同时,在上述第1设备与上述第2设备之间进行信号传送的充电/信号传送装置;在预先确定的预定期间,在进行了上述充电以后,开始进行上述信号传送的充电/信号传送控制装置。
3.权利要求1或者2所述的电子设备,其特征在于上述充电/信号传送控制装置在上述信号传送之前,发送用于通知通信开始的通信开始指令。
4.权利要求1或者2所述的电子设备,其特征在于上述充电/信号传送装置在进行上述信号传送时,根据比通常时的驱动时钟高的驱动时钟进行动作。
5.权利要求1或者2所述的电子设备,其特征在于上述充电/信号传送控制装置交互地进行上述充电和上述信号传送。
6.一种电子设备,第1设备与第2设备之间通过分别配置在相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有对上述第1线圈供给信号使得发生外部磁场的信号供给装置;根据上述外部磁场检测上述第2线圈的电状态的状态检测装置;根据上述状态检测装置的检测结果判别上述第1以及第2线圈的位置关系的位置判别装置。
7.权利要求6所述的电子设备,其特征在于还具有通知由上述位置判别装置判别的位置关系的通知装置。
8.权利要求7所述的电子设备,其特征在于上述通知装置在由上述位置判别装置判别为上述第1以及第2线圈的位置关系处于预定关系的情况下,通知该信息。
9.一种电子设备,由第1设备以及第2设备构成,经过线圈至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有配置在上述第1设备的第1线圈;配置在上述第2设备并且能够与上述第1线圈进行电磁耦合的第2线圈;向上述第1线圈上供给信号使得发生外部磁场的信号供给电路;根据上述外部磁场检测在上述第2线圈中流过的电流的电流检测电路;根据上述电流检测电路的检测结果,判别上述第1以及第2线圈的位置关系的位置判别电路。
10.一种电子设备,与对方设备之间通过配置在相对位置的线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有向自身设备的线圈供给信号的信号供给装置;在上述信号供给装置向线圈供给了以后,接受来自上述对方设备的指令,判别与上述对方设备的位置关系的位置判别装置。
11.权利要求10所述的电子设备,其特征在于还具有通知由上述位置判别装置判别的位置关系的通知装置。
12.权利要求11所述电子设备,其特征在于上述通知装置在由上述位置判别装置判别为上述第1以及第2线圈的位置关系处于预定关系的情况下通知该信息。
13.权利要求11所述的电子设备,其特征在于上述位置判别装置在一定期间没有从上述对方设备接收到指令的情况下,上述通知装置通知不存在上述对方设备的信息。
14.权利要求10所述的电子设备,其特征在于配置在自身设备的线圈是空心型。
15.一种电子设备的位置检测方法,所述设备在第1设备与第2设备之间通过分别配置在相对位置的线圈的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有向上述第1设备的第1线圈供给信号使得发生外部磁场的过程;根据上述外部磁场检测流过上述第2设备的第2线圈的电流的过程;根据检测出的电流,判别上述第1以及第2线圈的位置关系的过程。
16.一种电子设备,第1设备与第2设备之间通过分别配置在相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有向上述第1线圈供给信号使得发生外部磁场的信号供给装置;根据上述外部磁场检测上述第2线圈的电状态的状态检测装置;根据上述状态检测装置的检测结果,控制由上述信号供给装置进行的信号供给的控制装置。
17.权利要求6或者16所述的电子设备,其特征在于上述电状态是电流状态或者电压状态。
18.权利要求6或者16所述的电子设备,其特征在于还具有在上述第1以及第2设备之间进行信号传送的信号传送装置;把流过上述第2线圈的信号进行整流的整流装置;把由上述整流装置整流了的信号进行蓄电的蓄电装置。
19.权利要求18所述的电子设备,其特征在于上述信号传送装置在上述信号供给装置供给了预定期间信号以后进行信号传送。
20.权利要求18所述的电子设备,其特征在于上述信号传送装置在上述信号供给装置供给了上述预定期间信号以后,并且在发送了用于通知通信开始的通信开始指令之后进行上述信号传送。
21.权利要求18所述的电子设备,其特征在于在上述第1以及第2设备之间进行信号传送时,根据比通常时的驱动时钟高的驱动时钟进行动作。
22.权利要求18所述的电子设备,其特征在于上述控制装置进行控制使得交互地进行由上述信号供给装置进行的信号供给和由上述信号传送装置进行的信号传送。
23.权利要求18所述的电子设备,其特征在于上述控制装置在判别上述第1以及第2线圈的位置关系处于预定关系的情况下,使得由上述信号供给装置进行的信号供给与由信号传送装置进行的信号传送的执行比例发生变化。
24.权利要求18所述的电子设备,其特征在于上述电流检测装置的检测结果用上述信号传送装置传送。
25.权利要求6或者16所述的电子设备,其特征在于上述第2设备是便携型。
26.权利要求6或者16所述的电子设备,其特征在于上述第1或者第2线圈是空心型。
27.一种电子设备,由第1设备以及第2设备构成,经过线圈至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有配置在上述第1设备的第1线圈;配置在上述第2设备并且能够与上述第1线圈进行电磁耦合的第2线圈;向上述第1线圈供给信号使得发生外部磁场的信号供给电路;根据上述外部磁场检测上述第2线圈的电状态的状态检测电路;根据上述状态检测电路的检测结果,控制上述信号供给电路的信号供给的控制电路。
28.权利要求27所述的电子设备,其特征在于上述电状态是电流状态或者电压状态。
29.一种电子设备,与对方设备之间通过配置在相对位置的线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有向自身设备的线圈供给信号的信号供给装置;在上述信号供给装置向上述线圈供给了信号以后,接受来自对方设备的指令,控制上述信号供给装置的信号供给的控制装置。
30.权利要求29所述的电子设备,其特征在于上述控制装置在一定期间没有从上述对方设备接收到指令的情况下,终止由上述信号供给装置进行的信号供给。
31.权利要求29所述的电子设备,其特征在于上述控制装置在从上述对方设备接收到不需要进行充电含义的指令的情况下,终止由上述信号供给装置进行的信号供给。
32.权利要求29所述的电子设备,其特征在于上述信号传送装置在从上述对方设备发送了通信开始指令的情况下进行上述信号传送。
33.权利要求28所述的电子设备,其特征在于上述线圈是空心型。
34.一种电子设备的控制方法,所述电子设备在第1设备与第2设备之间通过分别配置在相对位置的第1线圈以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应,至少进行电力传送或者信号传送,其特征在于具有向上述第1设备的第1线圈供给信号使得发生外部磁场的过程;根据上述外部磁场检测上述第2设备的第2线圈的电状态的过程;根据检测出的上述第2线圈的电状态的检测结果,控制上述信号供给装置的信号供给的过程。
35.权利要求34所述的电子设备的控制方法,其特征在于上述电状态是电流状态或者电压状态。
36.一种电子设备,其特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电装置;检测在中断由上述充电装置进行的充电后经过了预定时间的上述充电电池的电压的第1电压检测装置;根据由上述电压检测装置检测出的电压,推断上述充电电池的容量的推断装置。
37.一种电子设备,其特征在于具有检测在进行了基于权利要求36所述的上述充电装置的充电时的上述充电电池的电压的第2电压检测装置;从由上述第2电压检测装置检测出的电压减去由上述第1电压检测装置检测出的电压的减法装置,上述推断装置从由上述减法装置得到的电压差推断上述充电电池的容量。
38.权利要求37所述的电子设备,其特征在于还具有判别由上述推断装置推断的容量是否为预定容量的判别装置。
39.权利要求38所述的电子设备,其特征在于如果由上述判别装置进行的判别结果是肯定的,则上述充电装置终止充电。
40.一种电子设备,其特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电电路;检测在中断由上述充电电路进行的充电后经过了预定时间的上述充电电池的电压的电压检测电路;根据由上述电压检测电路检测出的电压,推断上述充电电池的容量的推断电路。
41.一种充电电池的容量推断方法,其特征在于具有把充电电池进行充电的过程;中断上述充电电池的充电的过程;检测在中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的过程;根据检测出的电压推断上述充电电池的容量的过程。
42.一种电子设备,充电设备通过分别配置在相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应向被充电设备传送电力的同时,上述被充电设备把上述被传送的电力间断地向充电电池进行充电,其特征在于具有检测中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的第1电压检测装置;把由上述第1电压检测装置检测出的电压或者根据其电压的推断结果经过上述第1以及第2线圈传送的传送装置;根据上述传送装置的传送结果控制上述充电电池的充电的控制装置。
43.权利要求42所述的电子设备,其特征在于上述控制装置进行控制使得交互地进行由上述充电装置进行的充电和由上述信号传送装置进行的信号传送,同时,根据上述信号传送装置的传送结果,控制上述充电装置的充电与上述信号传送装置的信号传送的执行比例。
44.权利要求42所述的电子设备,其特征在于上述被充电设备是便携型。
45.权利要求42所述的电子设备,其特征在于上述第1或者第2线圈是空心型。
46.一种电子设备,充电设备通过分别配置在相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应向被充电设备传送电力的同时,上述被充电设备把上述被传送的电力间断地向充电电池进行充电,其特征在于具有检测中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的第1电压检测电路;把由上述第1电压检测电路检测出的电压或者根据这些电压的推断结果经过上述第1以及第2线圈传送的传送电路;根据上述传送装置的传送结果控制充电的控制电路。
47.一种充电控制方法,充电设备通过分别配置在相对位置的第1以及第2线圈之间的电磁耦合或者电磁感应向被充电设备传送电力的同时,上述被充电设备把上述被传送的电力间断地向充电电池进行充电,其特征在于具有中断上述充电电池的充电的过程;检测中断充电后经过预定时间的上述充电电池的电压的过程;把被检测出的电压或者基于此的推断结果经过上述第1以及第2线圈传送的过程;根据传送结果控制上述充电电池的充电的过程。
48.一种电子设备,其特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电装置;检测上述充电装置的充电刚中断后时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测装置;检测在上述充电中断后即将再次开始由上述充电装置进行充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测装置;根据由上述第1电压检测装置检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测装置检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断装置。
49.一种电子设备,其特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电电路;检测上述充电装置的充电刚中断后时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测电路;检测在上述充电中断后即将再次开始由上述充电电路进行充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测电路;根据由上述第1电压检测电路检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测电路检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断电路。
50.一种充电电池的容量推断方法,其特征在于具有把充电电池进行充电的过程;中断上述充电电池的充电的过程;再次开始上述充电电池的充电的过程;检测上述充电刚中断后时刻的作为上述充电电池的电压的中断时电压的过程;检测上述充电即将再次开始时刻的作为上述充电电池的电压的再次开始充电时电压的过程;根据上述中断时电压和再次开始充电时电压的电压差推断上述充电电池的容量的过程。
51.一种电子设备,其特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电装置;检测上述充电装置的充电中断后即将再次开始由上述充电装置进行的充电时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测装置;检测刚刚再次开始了上述充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测装置;根据由上述第1电压检测装置检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测装置检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断装置。
52.一种电子设备,其特征在于具有把充电电池间断地进行充电的充电电路;检测上述充电电路的充电中断后即将再次开始由上述充电电路进行的充电时刻的上述充电电池的电压的第1电压检测电路;检测刚刚再次开始了上述充电时刻的上述充电电池的电压的第2电压检测电路;根据由上述第1电压检测电路检测出的上述充电电池的电压与由上述第2电压检测电路检测出的上述充电电池的电压的电压差推断上述充电电池的容量的推断电路。
53.一种充电电池的容量推断方法,其特征在于具有把充电电池进行充电的过程;中断上述充电电池的充电的过程;再次开始上述充电电池的充电的过程;检测上述充电中断后上述充电即将再次开始时刻的作为上述充电电池的电压的再次开始充电前电压的过程;检测上述充电刚刚再次开始后时刻的作为上述充电电池的电压的再次开始充电后电压的过程;根据上述再次开始充电前电压和再次开始充电后电压的电压差推断上述充电电池的容量的过程。
全文摘要
在具有第1设备与第2设备而构成的电子设备中,第1设备和第2设备利用电磁耦合、电磁感应等,从第1设备一侧向第2设备一侧进行充电的同时,在第1设备与上述第2设备之间进行信号传送的情况下,在预先确定的预定期间进行了充电以后,开始信号传送。另外,具有设置在与电子表的线圈相互相对位置的,使被拉到电源电压的站一侧线圈通断的晶体管,接收流过电子表的线圈的电流的检测结果的接收电路,检测电子表的线圈与站一侧线圈的位置关系,充电·传送切换器根据其检测结果切换充电数据传送的执行比例,由此,在分离的两个以上的设备之间,通过分别设置在相互相对位置的线圈的电磁耦合或者电磁感应进行充电以及数据传送时,根据两者的位置偏移,控制充电以及数据传送。另外,间断地把充电电池进行充电,电池电压检测电路检测充电过程中充电电池的电压值和充电中断后经过预定时间时的充电电池的电压值,求出电压升部分,参照变换表变换为电池容量,或者,求出作为充电中断后经过预定时间时的充电电池的电压值与即将再次开始充电前的电压之差的电压降部分,参照变换表变换为电池容量,因此使用简单的结构推断被充电的充电电池的容量。
文档编号H02J7/10GK1272237SQ9980081
公开日2000年11月1日 申请日期1999年3月24日 优先权日1998年3月24日
发明者本田克行, 早川求, 青岛一郎, 小须田司 申请人:精工爱普生株式会社