位置偏移检测装置和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及位置偏移检测装置和电子设备，特别涉及以非接触式供电方式从发送设备被供电的接收设备的位置偏移检测装置和电子设备。
【背景技术】
[0002]近年来，对移动电话和平板电脑等的电子设备供给电力的非接触式供电方式(也称为无线供电方式、无接点电力传输方式)开始普及。为了促进不同的制造商的产品间的相互利用而组织建立了WPC(Wireless Power Consortium;无线充电联盟)，由WPC制定了国际标准规格即Qi规格。
[0003]这样的非接触式供电系统包括发送设备(TX)和接收设备(RX)(例如，参照专利文献I和专利文献2。)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2013-38854号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012-80772号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]本发明的目的在于，提供在充电中可检测发送设备上的接收设备的位置偏移的位置偏移检测装置和装载了位置偏移检测装置的电子设备。
[0010]解决问题的方案
[0011]根据本发明的一方案，提供一种位置偏移检测装置，包括:比较器，对以非接触式供电方式从发送设备被供电的接收设备的接收线圈中感应的电流进行比较;频率计数器，连接到所述比较器，计数从所述发送设备传输的发送频率；以及寄存器，累积所述频率计数器的计数值，在充电中可检测所述发送设备上的所述接收设备的位置偏移。
[0012]此外，根据本发明的另一方案，提供一种电子设备，包括:接收设备，以非接触式供电方式，从发送设备被供电；位置偏移检测装置，连接到所述接收设备，在充电中可检测所述发送设备上的所述接收设备的位置偏移；以及控制单元，与所述接收设备和所述位置偏移检测装置连接。
[0013]发明的效果
[0014]根据本发明，能够提供在充电中可检测发送设备上的接收设备的位置偏移的位置偏移检测装置和装载了位置偏移检测装置的电子设备。
【附图说明】
[0015]图1是基本技术的非接触式供电系统的示意性块结构图。
[0016]图2是基本技术的非接触式供电系统的发送设备(TX)的动作时序图。
[0017]图3是在基本技术的非接触式供电系统的接收设备内，RECT起动电压Vrect和输出电压V.之间的关系，(a)表示无位置偏移的情况，(b)表示有位置偏移的情况。
[0018]图4是适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统的示意性块结构图。
[0019]图5是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统的接收设备内，(a)表不接收电压Vaci的波形图，(b)表不比较器输出电压Vccimi的波形图。
[0020]图6是装载了实施方式的位置偏移检测装置的电子设备的示意块结构图。
[0021]图7是适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统的发送接收线圈部分的详细结构图。
[0022]图8是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，发送电力Pt和频率f之间的关系。
[0023]图9是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，(a)为以LDO(Low Dropout;低压差)构成了电源电路的例子，(b)为将发送接收线圈的线圈参数α作为参数的RECT起动电压Vrect的上升特性。
[0024]图10是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，发送设备的示意性平面结构例子。
[0025]图11是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，接收设备的示意性平面结构例子。
[0026]图12是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，发送设备和接收设备的示意性俯视结构图。
[0027]图13是在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，从图12所示的配置关系，对于发送设备，伴随接收设备在+X方向上位置偏移了相当于距离Xl的情况下，发送设备和接收设备的示意性俯视结构例子。
[0028]图14表示在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，(a)为受供电线圈部分的示意图，(b)为表示发送电力Pt和频率f之间的关系的示意图。
[0029]图15表示在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，(a)为表示伴随增加的频移的情况下的发送电力Pt和频率f之间的关系示意图，(b)表示伴随减少的频移的情况下的发送电力Pt和频率f之间的关系的示意图。
[0030]图16表示在适用了实施方式的位置偏移检测装置的非接触式供电系统中，发送接收线圈的位置关系中的发送电力Pt和漏泄电力PTh之间的关系的示意图。
【具体实施方式】
[0031]接着，参照附图，说明本发明的实施方式。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分附加相同或类似的标号。但是，附图是示意性的图，应该注意到各结构部件的厚度和平面尺寸之间的关系、各层的厚度的比率等与实际情况不同。因此，具体的厚度和尺寸应考虑以下的说明来判断。再者，在附图相互中当然也包含彼此的尺寸之间的关系和比率不同的部分。
[0032]再者，以下所示的实施方式，例示用于将本发明的技术的思想具体化的装置和方法，本发明的实施方式没有将各结构部件的材质、形状、构造、配置等特定在下述情况中。在权利要求的范围中，本发明的实施方式能够加入各种各样的变更。
[0033](基本技术:非接触式供电系统)
[0034]基本技术的非接触式供电系统10a的示意性块结构，如图1所示。图1所示，非接触式供电系统100A是符合Qi标准的系统，包括发送设备(TX)200和接收设备(RX)300。
[0035]发送设备(TX)200包括:发送线圈(初级线圈)202;驱动器204;第I控制器206;以及解调器208。在驱动器204中，包含H桥式电路(全桥电路)或半桥式电路。
[0036]驱动器204对发送线圈202施加驱动信号Sl(具体地说为脉冲信号)，通过发送线圈202中流动的驱动电流，使发送线圈202产生电磁场的电力信号S2。
[0037]第I控制器206统一控制发送设备(TX)200整体，具体地说，通过控制驱动器204的开关频率、或开关的占空比，使发送电力变化。
[0038]在Qi标准中，在发送设备(ΤΧ)200和接收设备(RX)300之间确定通信协议，从接收设备(RX)300对于发送设备(TX)200可进行控制信号S3的信息的传送。该控制信号S3利用反向散射调制(Backscatter modulat1n)，以被 AM (Amp litude Modulat1n;振幅调制)调制的形式，从接收线圈(次级线圈)302发送到发送线圈202。在该控制信号S3中，例如，包含对接收设备(RX) 300的指示电力供给量的电力控制数据、表示接收设备(RX) 300的固有的信息的数据等。
[0039]解调器208将发送线圈202的电流或电压中包含的控制信号S3解调。第I控制器206基于解调的控制信号S3中包含的电力控制数据控制驱动器204。
[0040]接收设备(RX)300包括:接收线圈(次级线圈)302;整流电路304;电容306;调制器308;负载电路310;第2控制器312;以及电源电路314。
[0041]接收线圈302接收来自发送线圈202的电力信号S2，同时对于发送线圈202发送控制信号S3。
[0042]整流电路304和电容(C4)306根据电力信号S2对在接收线圈302中感应的电流S4进行整流和平滑，转换为直流电压。
[0043]电源电路314利用从发送设备(TX)200供给的电力对未图示的2次电池充电，或将直流电压Vdc升压或降压，并供给第2控制器312和其他负载电路310。
[0044]第2控制器312监视接收设备(RX)300接受的电力供给量，根据该电力供给量，生成指示电力供给量的电力控制数据。
[0045]调制器308通过对包含电力控制数据的控制信号S3进行调制，并对接收线圈302的线圈电流进行调制，从而对发送线圈202的线圈电流和线圈电压进行调制。
[0046](基本技术:动作时序)
[0047]基本技术的非接触式供电系统100A的发送设备(TX)200的动作时序，如图2所示。如图2所示，发送设备(ΤΧ)200的状态大致分为选择阶段(Select1n Phase) Φ1、输电(Power Transf er)阶段 Φ 2、以及认证和设定阶段(Identif icat1n&Conf igurat1nPhase)Φ3。
[0048]输电阶段φ2
[0049]首先，说明输电阶段Φ2。
[0050](a)首先，在步骤S100中，开始从发送设备(ΤΧ)200对接收设备(RX)300的输电。
[0051 ] (b)接着，在步骤S102中，表示当前的输电状态的控制信号S3从接收设备(RX)300被反馈到发送设备(TX)200。
[0052](c)由此，如步骤S104所示，发送设备(ΤΧ)200基于控制信号S3调节输电量。输电中，反复进行控制信号S3的反馈和输电量的调整(步骤S102—步骤S104—步骤S102—…)。
[0053](d)接着，在步骤S106中，在表示充电完成的控制信号S3从接收设备(RX)300被发送到发送设备(TX)200，或在步骤SllO中，因从发送设备(TX)200的供电范围拆卸了接收设备(RX)300而发生通信的超时差错时，在步骤S108中，发送设备(ΤΧ)200检测该情况并停止输电，转移到选择阶段Φ I。
[0054]选择阶段φ I
[0055]接着，说明选择阶段φI。
[0056](e)首先，在步骤S200中，发送设备(ΤΧ)200对每个规定的时间间隔(Objectdetect1n interval，例如500毫秒)发送电力信号S2