JP5879852B2 - Circuit device and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、回路装置及び電子機器等に関する。 The present invention relates to a circuit device, an electronic device, and the like.
近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送(非接触電力伝送)が脚光を浴びている。この無接点電力伝送の適用例として、端末装置にかざすだけで電力を受電して情報を送受信できる非接触のICカードなどが提案されている。この非接触のICカードによれば、電子マネー、公共交通機関のプリペイカード、入出管理用IDカードなどの機能を持ったカードを実現することが可能になる。 In recent years, contactless power transmission (non-contact power transmission) that uses electromagnetic induction and enables power transmission even without a contact of a metal part has been in the spotlight. As an application example of this contactless power transmission, a non-contact IC card or the like that can receive power and transmit / receive information by simply holding it over a terminal device has been proposed. According to this non-contact IC card, it is possible to realize a card having functions such as electronic money, a public transportation prepaid card, and an ID card for entrance / exit management.
このような非接触のICカードにおける二次電池の充電回路の従来技術としては、例えば特許文献1に開示される技術がある。この特許文献1の充電回路は、電流値が一定である定電流で二次電池の充電を行い、充電電圧が規定電圧になったことを確認して充電を終了する回路構成となっている。
As a conventional technique of a charging circuit for a secondary battery in such a non-contact IC card, there is a technique disclosed in
しかしながら、従来の充電回路では、充電後のICカードの動作にどれくらいの電荷量が必要であるかを正確に把握することなく、多少大きめの容量の電荷蓄積部を設けて、充電電圧が規定電圧に達するまで充電を行うという手法を採用していた。このため、大きな容量の電荷蓄積部を実装するのに実装スペースが無駄に使われてしまうという問題があった。また、従来では、充電電圧に応じて充電電流を最適に制御する手法を採用していないため、電荷蓄積部の蓄電に無駄があり、充電効率が低いという問題があった。 However, in a conventional charging circuit, a charge storage unit with a slightly larger capacity is provided without accurately knowing how much charge is required for the operation of the IC card after charging, and the charging voltage is a specified voltage. The method of charging until it reached was adopted. For this reason, there is a problem that a mounting space is wasted in mounting a charge storage unit having a large capacity. Further, conventionally, since a method for optimally controlling the charging current according to the charging voltage is not employed, there is a problem that power storage in the charge storage unit is wasted and charging efficiency is low.
また、非接触のICカードでは、充電器からの受電時間が極めて短い。従って、この極めて短い受電時間で受電した電力により電荷蓄積部を蓄電する場合に、充電効率が低いと、十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積できなくなってしまう。このため、例えばICカードに対して、使用金額や残高等を表示する表示装置として、電気泳動方式のディスプレイであるEPD(Electrophoretic Display)などを設けた場合に、このEPDの表示書き換え処理を完了できないなどの問題も生じる。 Further, in the non-contact IC card, the power reception time from the charger is extremely short. Therefore, when the charge storage unit is charged with the power received in this extremely short power reception time, if the charging efficiency is low, sufficient charge cannot be stored in the charge storage unit. For this reason, for example, when an EPD (Electrophoretic Display), which is an electrophoretic display, is provided as a display device for displaying the usage amount, balance, etc. for an IC card, this EPD display rewriting process cannot be completed. Such a problem also occurs.
本発明の幾つかの態様によれば、電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を可能にする回路装置及び電子機器等を提供できる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a circuit device, an electronic device, and the like that enable efficient charging of a charge storage unit in a device using electromagnetic induction.
本発明の一態様は、電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力を受けて、電荷蓄積部に対して可変の充電電流を流す制御を行う電流制御部と、前記電流制御部を制御して、前記充電電流を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を行う回路装置に関係する。 One embodiment of the present invention controls a current control unit that receives power from a power receiving unit that receives power by electromagnetic induction and controls a flow of a variable charging current to a charge storage unit, and the current control unit. A control unit that controls the charging current, and the control unit relates to a circuit device that performs control to reduce the charging current as a charging voltage of the charge storage unit increases.
本発明の一態様では、電磁誘導により電力を受電する受電部からの電力により、可変の充電電流を流して電荷蓄積部を充電する制御が行われる。そしてこの場合に、電荷蓄積部の充電電圧が高くなるほど充電電流が小さくするように、充電電流が制御される。このようにすれば、電磁誘導により受電するシステムにおいて、電圧が高い場合に、取り出せる電流が低くなるような特性がある場合に、この特性に対して、充電電圧と充電電流の特性をマッチングさせることが可能になる。従って、電磁誘導を用いた機器において電荷蓄積部への効率的な充電を実現できるようになる。 In one embodiment of the present invention, control is performed to charge a charge storage unit by supplying a variable charging current with power from a power receiving unit that receives power by electromagnetic induction. In this case, the charging current is controlled so that the charging current decreases as the charging voltage of the charge storage unit increases. In this way, in a system that receives power by electromagnetic induction, when there is a characteristic that the current that can be extracted becomes low when the voltage is high, the characteristics of the charging voltage and the charging current are matched with this characteristic. Is possible. Therefore, efficient charging of the charge storage unit can be realized in a device using electromagnetic induction.
また本発明の一態様では、前記制御部は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記充電電流の制御を行ってもよい。 In one aspect of the present invention, the control unit may control the charging current based on operation lower limit voltage information of a power supply destination device.
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保できる充電制御を実現することが可能になり、電源供給先デバイスの動作不具合等を防止できる。 In this way, it is possible to realize charge control that can ensure the operation lower limit voltage of the power supply destination device, and it is possible to prevent malfunction of the power supply destination device.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記充電電流の制御を行ってもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may control the charging current based on the operation lower limit voltage information and power usage information of the power supply destination device.
このようにすれば、電源供給先デバイスの使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積する充電制御を実現することができ、無駄な蓄電が行われてしまうなどの事態を防止できる。 In this way, it is possible to achieve charge control that accumulates necessary and sufficient charges in accordance with the power usage information of the power supply destination device in the charge storage unit, preventing situations such as unnecessary storage of electricity. it can.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行ってもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may perform control so that the charge current flows through the charge accumulation unit until the accumulated charge amount of the charge accumulation unit reaches at least a target charge amount.
このようにすれば、ターゲット電荷量を超えた不要な電荷が電荷蓄積部に蓄積されてしまう事態を防止できるため、無駄な蓄電が行われる事態を防止できる。 In this way, it is possible to prevent a situation in which unnecessary charges exceeding the target charge amount are accumulated in the charge accumulation unit, and thus it is possible to prevent a situation in which unnecessary power storage is performed.
また本発明の一態様では、前記制御部は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、前記ターゲット電荷量を設定してもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may set the target charge amount based on operation lower limit voltage information of a power supply destination device.
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧に応じたターゲット電荷量を設定して、充電制御を行うことが可能になるため、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保しながら、無駄な蓄電が行われる事態も防止できるようになる。 In this way, it is possible to control the charge by setting the target charge amount according to the operation lower limit voltage of the power supply destination device, so it is not necessary to secure the operation lower limit voltage of the power supply destination device. It is possible to prevent a situation in which a simple power storage is performed.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記ターゲット電荷量を設定してもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may set the target charge amount based on the operation lower limit voltage information and power usage information of the power supply destination device.
このようにすれば、使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積しながら、無駄な蓄電が行われる事態も防止できるようになる。 In this way, it is possible to prevent a situation where wasteful power storage is performed while accumulating necessary and sufficient charges in accordance with the power usage information in the charge storage unit.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部の充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された前記電圧情報に基づいて前記充電電流の制御を行ってもよい。 In the aspect of the invention, the control unit may measure voltage information that specifies a charging voltage of the charge storage unit, and may control the charging current based on the measured voltage information.
このようにすれば、既に蓄積されている電荷量等を測定・把握して充電制御を行うことが可能になるため、電荷蓄積部の効率的な充電が可能になる。 In this way, charge control can be performed by measuring and grasping the amount of charge that has already been stored, so that the charge storage unit can be efficiently charged.
また本発明の一態様では、前記制御部は、測定された前記電圧情報に基づいて、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量を求め、前記蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求め、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくとも前記ターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行ってもよい。 In one aspect of the present invention, the control unit obtains an accumulated charge amount of the charge accumulation unit based on the measured voltage information, and is necessary for operating the accumulated charge amount and a power supply destination device. The target charge amount may be obtained based on the total charge amount, and the charge current may be controlled to flow through the charge accumulation unit until the accumulated charge amount of the charge accumulation unit reaches at least the target charge amount. .
このようにすれば、測定された電圧情報から蓄積電荷量を求め、その蓄積電荷量とトータル電荷量に基づいて、ターゲット電荷量を求めて、ターゲット電荷量に達するまで電荷蓄積部の充電を行う制御が可能になる。従って、より正確で効率的な充電制御を実現できる。 In this way, the accumulated charge amount is obtained from the measured voltage information, the target charge amount is obtained based on the accumulated charge amount and the total charge amount, and the charge accumulation unit is charged until the target charge amount is reached. Control becomes possible. Therefore, more accurate and efficient charge control can be realized.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量を設定してもよい。 In one aspect of the present invention, the control unit is necessary to operate the power supply destination device based on the operation lower limit voltage information of the power supply destination device and the power usage information of the power supply destination device. The total charge amount may be set.
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧を確保しながら、使用電力情報に応じた必要十分な電荷を電荷蓄積部に蓄積する充電制御を実現できるようになる。 In this way, it is possible to realize charge control for accumulating necessary and sufficient charges in the charge accumulating unit according to the power usage information while ensuring the operation lower limit voltage of the power supply destination device.
また本発明の一態様では、前記制御部は、前記電荷蓄積部に容量測定用電流を流す制御を行うことで、前記電荷蓄積部の蓄積容量を測定し、測定された前記蓄積容量と、前記動作下限電圧情報と、前記使用電力情報とに基づいて、前記トータル電荷量を設定してもよい。 In one aspect of the present invention, the control unit measures the storage capacity of the charge storage unit by performing a control to flow a capacitance measurement current to the charge storage unit, and the measured storage capacity, The total charge amount may be set based on the operation lower limit voltage information and the power usage information.
このようにすれば、蓄積容量が既知ではない場合にも、これに対応することが可能になる。 In this way, it is possible to cope with the case where the storage capacity is not known.
また本発明の一態様では、前記電流制御部を有し、前記受電部からの電力を受けて、前記電荷蓄積部である第1の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第1の蓄積制御部と、前記受電部からの電力を受けて、第2の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第2の蓄積制御部と、前記第1の電荷蓄積部、前記第2の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、を含み、前記第2の電荷蓄積部は、前記第1の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さいシステム起動用の電荷蓄積部であり、前記電源供給部は、前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第2の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。 According to another aspect of the present invention, the first control unit includes the current control unit, receives electric power from the power reception unit, and performs control for accumulating charges in the first charge accumulation unit that is the charge accumulation unit. Storage control unit, a second storage control unit that receives electric power from the power receiving unit, and performs control to store charges in the second charge storage unit, the first charge storage unit, the first charge storage unit, A power supply unit that supplies power to the system device based on the charge accumulated in the second charge accumulation unit, wherein the second charge accumulation unit is more charged than the first charge accumulation unit. A charge storage unit for starting the system having a small storage capacity, and the power supply unit supplies a power source based on the stored charge of the second charge storage unit at the time of system startup after power reception by the power receiving unit. You may supply with respect to a device.
このようにすれば、第1の電荷蓄積部の蓄積容量が大きい場合にも、システム起動用の第2の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して早期に供給できるようになる。従って、電磁誘導を用いた機器において短時間の受電期間でシステムの起動等を可能にする回路装置等の提供が可能になる。 In this way, even when the storage capacity of the first charge storage unit is large, power based on the stored charge of the second charge storage unit for system startup can be supplied to the system device at an early stage. Become. Therefore, it is possible to provide a circuit device or the like that enables the system to be activated in a short power reception period in a device using electromagnetic induction.
また本発明の一態様では、前記電源供給部は、前記受電部による受電終了後の期間においては、前記第1の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給してもよい。 In the aspect of the invention, the power supply unit supplies power to the system device based on the accumulated charge of the first charge accumulation unit in a period after the end of power reception by the power reception unit. Also good.
このようにすれば、受電部による受電終了後の期間においては、蓄積容量が大きな第1の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイスに対して供給できるようになる。 In this way, in the period after the end of the power reception by the power receiving unit, the power based on the accumulated charge of the first charge accumulation unit having a large accumulation capacity can be supplied to the system device.
また本発明の一態様では、前記システムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、前記第1の蓄積制御部は、前記電気泳動表示部の少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記第1の電荷蓄積部に蓄積する制御を行ってもよい。 In one aspect of the present invention, the system device performs display control processing of an electrophoretic display unit that displays an image, and the first accumulation control unit performs at least one display rewrite of the electrophoretic display unit. Control for accumulating necessary electric charge in the first electric charge accumulating unit may be performed.
このように、第1の電荷蓄積部に蓄積される電荷の量を、電気泳動表示部の少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷に限定すれば、第1の電荷蓄積部の蓄積容量を無意味に大きくしなくても済むようになる。これにより、第1の電荷蓄積部への電荷蓄積を短時間で完了させることが可能になり、短い受電期間等が要求される場合にも、これに対応できるようになる。 Thus, if the amount of charge stored in the first charge storage unit is limited to the charge required for at least one display rewrite of the electrophoretic display unit, the storage capacity of the first charge storage unit is reduced. You don't have to make it big. As a result, charge accumulation in the first charge accumulation unit can be completed in a short time, and it is possible to cope with a case where a short power reception period is required.
また本発明の一態様では、前記電源供給部は、前記第1の電荷蓄積部の第1の蓄積ノードと接続ノードとの間に設けられ、前記第1の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第1のダイオードと、前記第2の電荷蓄積部の第2の蓄積ノードと前記接続ノードとの間に設けられ、前記第2の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第2のダイオードとを含み、前記電源供給部は、前記接続ノードの電圧に基づいて前記システムデバイスに対して電源を供給してもよい。 In the aspect of the invention, the power supply unit is provided between the first storage node and the connection node of the first charge storage unit, and travels from the first storage node to the connection node. A first diode whose direction is a forward direction and a direction from the second storage node to the connection node provided between the second storage node and the connection node of the second charge storage unit; The power supply unit may supply power to the system device based on a voltage of the connection node.
このようにすれば、第1、第2のダイオードの整流機能を有効活用して、第1、第2の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源電圧を、システムデバイスに対して供給できるようになる。また、このように第1、第2のダイオードを用いれば、スイッチ動作用の制御信号を不要にできるため、システム起動前においてこのような制御信号の生成が困難な状況であっても、これに対応できるようになる。 In this way, the rectifying function of the first and second diodes can be effectively used to supply the power supply voltage based on the accumulated charges of the first and second charge accumulation units to the system device. . In addition, if the first and second diodes are used in this way, a control signal for switching operation can be made unnecessary, so even if it is difficult to generate such a control signal before starting the system, It becomes possible to respond.
また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の回路装置を含む電子機器に関係する。 Another aspect of the invention relates to an electronic device including any one of the circuit devices described above.
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.
1.回路装置、電子機器の基本構成
図1に本実施形態の回路装置の基本的な構成例を示す。この回路装置は、電流制御部32と制御部70を含む。なお回路装置の構成は図1の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
1. Basic Configuration of Circuit Device and Electronic Device FIG. 1 shows a basic configuration example of a circuit device according to this embodiment. This circuit device includes a
受電部10は、電磁誘導により送電装置(相手側機器、端末装置、充電器)から電力を受電する。例えば、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送(非接触電力伝送)により電力を受電する。
The
電流制御部32は、電磁誘導により電力を受電する受電部10からの電力を受けて、キャパシターC(広義には電荷蓄積部)に充電電流(ICH)を流す制御を行う。即ち、電流値が可変の充電電流をキャパシターCに流す制御を行って、キャパシターCを充電する。
The
具体的には、電流制御部32は、受電部10からの電力の入力ノードNIと、電流出力ノードNCQとの間に設けられる。電流制御部32の電流出力ノードNCQと、キャパシターCの電荷蓄積ノードNAとの間には、逆流防止用のダイオードDI3が設けられている。また電力の入力ノードNIには、電位安定化用のキャパシターCCの一端が接続されている。
Specifically,
制御部70は、電流制御部32を制御して、充電電流を制御する。例えば制御部70は、充電電流の制御信号ICTを電流制御部32に対して出力することで、充電電流の大きさ(電流値)を制御する。具体的には制御部70は、電荷蓄積ノードNAの充電電圧(VCH)を測定し、測定結果に基づいて、nビットの制御信号ICTの各ビットの信号レベルを設定することで、電流制御部32が流す充電電流の大きさを制御する。この制御部70は、演算処理を行うためのデジタル回路や、電圧情報との測定を行うためのアナログ回路などにより実現できる。
The
そして本実施形態では制御部70は、キャパシターC(広義には電荷蓄積部)の充電電圧(VCH)が高くなるほど充電電流(ICH)を小さくする制御を行う。例えば制御部70は、充電開始時には大きな第1の電流値の充電電流でキャパシターCを充電するように、電流制御部32を制御する。そして、充電電圧が第1の電圧値を超えた場合には、第1の電流値よりも小さな第2の電流値の充電電流でキャパシターCを充電するように、電流制御部32を制御する。更に、充電電圧が、第1の電圧値よりも大きな第2の電圧値を超えた場合には、第2の電流値よりも小さな第3の電流値の充電電流でキャパシターCを充電するように、電流制御部32を制御する。このように制御部70は、キャパシターCの充電電圧(ノードNAの電圧)が高くなるにつれて、キャパシターCの充電電流を例えば段階的に小さくする制御を行う。このような充電電流の制御は、制御部70が電流制御部32に出力するnビットの制御信号ICTにより充電電流値を設定することなどで実現できる。
In this embodiment, the
また本実施形態では制御部70は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、充電電流の制御を行う。ここで、電源供給先デバイスは、キャパシターCの蓄積電荷に基づく電源の供給対象となるデバイスであり、例えば後述するシステムデバイスや表示部(EPD)などである。また動作下限電圧情報は、電源供給先デバイスの動作下限電圧を特定するための情報であり、動作下限電圧は、電源供給先デバイスが正常な動作を行うことが保証されている電圧である。
In the present embodiment, the
更に制御部70は、動作下限電圧情報と、電源供給先デバイスの使用電力情報(使用電荷量情報)とに基づいて、充電電流の制御を行う。即ち動作下限電圧情報と使用電力情報の両方を用いて、電流制御部32を制御して、充電電流の制御を行う。
Furthermore, the
ここで使用電力情報(使用電荷量情報)は、キャパシターCの蓄積電荷に基づく電源が供給されて動作するデバイスが使用する電力(電荷量)を特定するための情報である。例えば、受電終了後に、キャパシターCの蓄電電力に基づいて電源供給先デバイスが所定の動作(例えば後述する表示書き換え動作)を行う場合に、使用電力情報は、その動作に必要な電力(電荷量)を特定するための情報である。 Here, the used power information (used charge amount information) is information for specifying the power (charge amount) used by a device that operates by being supplied with power based on the accumulated charge of the capacitor C. For example, when the power supply destination device performs a predetermined operation (for example, a display rewriting operation to be described later) based on the stored power of the capacitor C after the power reception is completed, the used power information includes the power (charge amount) necessary for the operation. It is information for specifying
また本実施形態では、制御部70は、キャパシターCの蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターCに充電電流を流す制御を行う。例えば蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、充電電流を流すように、電流制御部32を制御する。ここで、ターゲット電荷量は、キャパシターCの蓄積電荷量の蓄積目標となる電荷量である。なお、マージンを持たせるために、蓄積電荷量がターゲット電荷量を若干量だけ超えるまで、充電電流をキャパシターCに流すように、電流制御部32を制御してもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、制御部70は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報に基づいて、ターゲット電荷量を設定する。更に具体的には、動作下限電圧情報と、電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、ターゲット電荷量を設定する。例えば動作下限電圧が高くなるほど、ターゲット電荷量も大きくする。また電源供給先デバイスの使用電力(使用電荷量)が大きくなるほど、ターゲット電荷量も大きくする。
Further, the
また制御部70は、キャパシターCの充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。
In addition, the
例えば図1に示すように制御部70は、A/D変換部72、タイマー74、演算処理部76を含む。A/D変換部72(電圧情報取得部)は、キャパシターCの充電電圧(VCH)をA/D変換することで、充電電圧の電圧情報を測定(取得)する。演算処理部76は、測定された電圧情報と、タイマー74により設定される時間情報に基づいて、充電電流の値を決める演算処理を行って、充電電流の制御信号ICTを電流制御部32に出力する。
For example, as shown in FIG. 1, the
更に具体的には、制御部70(演算処理部76)は、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターC(電荷蓄積部)の蓄積電荷量を求める。そして、求められた蓄積電荷量と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、ターゲット電荷量を求める。そして、キャパシターCの蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量に達するまで、キャパシターCに充電電流を流す制御を行う。この場合に制御部70は、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と使用電力情報とに基づいて、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量を設定(演算)する。更に制御部70は、キャパシターCに容量測定用電流を流す制御を行うことで、キャパシターCの蓄積容量を測定し、測定された蓄積容量と、動作下限電圧情報と、使用電力情報とに基づいて、トータル電荷量を設定(演算)してもよい。これらの制御部70の演算処理については、後述する図6、図7で詳細に説明する。
More specifically, the control unit 70 (arithmetic processing unit 76) obtains the accumulated charge amount of the capacitor C (charge accumulation unit) based on the measured voltage information. Then, the target charge amount is obtained based on the obtained accumulated charge amount and the total charge amount necessary for operating the power supply destination device. Then, control is performed so that the charging current flows to the capacitor C until the accumulated charge amount of the capacitor C reaches at least the target charge amount. In this case, the
なお、充電電圧を特定する電圧情報は、図1では、キャパシターCの電荷蓄積ノードNAの充電電圧そのものになっているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば充電電圧を特定する電圧情報は、キャパシターCの充電電圧の大きさを特定できるものであれば十分であり、例えば図1のノードNCQやNIの電圧の情報であってもよい。 In FIG. 1, the voltage information specifying the charging voltage is the charging voltage itself of the charge storage node NA of the capacitor C, but the present embodiment is not limited to this. For example, the voltage information for specifying the charging voltage is sufficient as long as it can specify the magnitude of the charging voltage of the capacitor C. For example, the voltage information for the nodes NCQ and NI in FIG.
以上の構成の本実施形態の回路装置では、電荷蓄積部であるキャパシターの充電電圧が高くなるほど充電電流を小さくする制御が行われる。これにより、後に詳述するように、電磁誘導を用いて受電する機器において、電荷蓄積部であるキャパシターを効率的に充電することが可能になる。従って、必要な電荷量を短時間でキャパシターに充電することが可能になり、非接触のICカードなどに好適な充電を行える回路装置を提供できる。また、キャパシターとして、蓄積容量の小さなキャパシターを採用することが可能になり、省スペース化等を図れるようになる。 In the circuit device of the present embodiment having the above configuration, control is performed such that the charging current is reduced as the charging voltage of the capacitor serving as the charge storage unit increases. As a result, as will be described in detail later, in a device that receives power using electromagnetic induction, it is possible to efficiently charge a capacitor that is a charge storage unit. Accordingly, it is possible to charge the capacitor with a necessary amount of charge in a short time, and it is possible to provide a circuit device that can perform charging suitable for a non-contact IC card or the like. In addition, a capacitor having a small storage capacity can be adopted as the capacitor, and space saving or the like can be achieved.
また本実施形態の回路装置では、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて、キャパシターに蓄電すべきターゲット電荷量が求められ、充電電流が制御される。またキャパシターの充電電圧の電圧情報が測定されて、充電電流が制御される。従って、蓄電すべき電荷量を正確に把握して充電電流を制御できるため、短い時間で必要な分の電荷を効率良くキャパシターに蓄電することが可能になる。これにより、蓄電電力の無駄を防止できると共に、キャパシターを小容量化して、省スペース化等を図れるようになる。 Further, in the circuit device according to the present embodiment, the target charge amount to be stored in the capacitor is obtained based on the operation lower limit voltage information and power usage information of the power supply destination device, and the charging current is controlled. In addition, voltage information on the charging voltage of the capacitor is measured to control the charging current. Therefore, since the charge current can be controlled by accurately grasping the amount of charge to be stored, it is possible to efficiently store the necessary amount of charge in the capacitor in a short time. Thereby, waste of stored electric power can be prevented, and the capacitor can be reduced in capacity to save space.
図2に本実施形態の回路装置を適用した電子機器の構成例を示す。図2の電子機器は、電磁誘導により電力を受電する受電部10と、本実施形態の回路装置90と、システムデバイス100と、表示部150(電気泳動表示部等)を含む。ここで回路装置90は、電源管理部20及び制御部70を有する。また電子機器は、ホストI/F18、2次コイルL2(受電コイル、2次インダクター)、キャパシターCB、キャパシターC1、C2等を含むことができる。2次コイルL2とキャパシターCBにより受電側の共振回路が構成される。
FIG. 2 shows a configuration example of an electronic apparatus to which the circuit device of this embodiment is applied. 2 includes a
なお、電子機器の構成は図2の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また本実施形態が適用される電子機器としては、ICカード、電子棚札、ICタグ等の種々の機器を想定できる。 Note that the configuration of the electronic device is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and various modifications such as omitting some of the components or adding other components are possible. Further, as an electronic device to which the present embodiment is applied, various devices such as an IC card, an electronic shelf label, and an IC tag can be assumed.
受電部10は、送電装置200(端末装置、充電器、相手側機器)から送電される電力を電磁誘導により受電する。具体的には、送電側に設けられた1次コイルL1(送電コイル、1次インダクター)と、受電側に設けられた2次コイルL2を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで、非接触での電力伝送(無接点電力伝送)が実現される。この受電部10は、2次コイルL2の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部10が有する整流回路などにより実現できる。
The
なお、1次コイルL1、2次コイルL2としては、例えば平面コイルなどを採用できるが、本実施形態はこれに限定されず、1次コイルL1と2次コイルL2を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。 As the primary coil L1 and the secondary coil L2, for example, a planar coil can be adopted, but this embodiment is not limited to this, and the primary coil L1 and the secondary coil L2 are electromagnetically coupled to generate power. As long as it can transmit, the shape, structure, etc. are not limited.
ホストI/F(インターフェース)18は、ホスト通信のためのインターフェースである。このインターフェースにより、送電装置200と受電部10との間のデータ通信が実現される。なお、送電装置200と受電部10との間のデータ通信は、電磁誘導用の1次コイルL1、2次コイルL2を用いて実現してもよいし、通信用の別コイルを設けて実現してもよい。
The host I / F (interface) 18 is an interface for host communication. By this interface, data communication between the
電源管理部20は、第1、第2の蓄積制御部30、40、電源供給部50を含み、第1の蓄積制御部30は図1の電流制御部32を含む。この電源管理部20は、アナログ回路やデジタル回路により実現できる。なお、第1、第2の蓄積制御部30、40、電源供給部50の詳細については後述する。
The
制御部70は、充電電流の制御を行ったり、本実施形態の回路装置90の種々の制御や、通信制御処理を行う。
The
システムデバイス100は、電子機器のシステムとしての処理を実行するデバイスであり、例えばマイコン等により実現できる。このシステムデバイス100は、ホストI/F110、処理部120を含む。
The
表示部150は、種々の画像を表示するためのものである。処理部120(プロセッサー)は、この表示部150の表示制御処理を行う。表示部150としては、例えば電気泳動表示部(以下、適宜、EPDと呼ぶ)などを採用することができ、処理部120は、このEPDの表示制御処理を行う。また処理部120は、システムの動作に必要な種々の制御処理を行う。
The
表示部150の表示情報としては、通信による受信データの情報、センサー検出情報(圧力、温度、湿度等の情報)、ICカード内蔵のメモリーの固有情報・個人情報などが考えられる。
Examples of display information on the
ホストI/F110は、例えば制御部70を介して受電部10側のホストI/F18と通信接続される。これにより、システムデバイス100は、送電装置200との間でデータ通信を行うことが可能になる。
The host I /
図3は、電子機器がICカード190である場合の適用例である。ICカード190には、EPD等で実現される表示部150が設けられており、各種情報が表示可能になっている。またICカード190には、受電部10、回路装置90(IC)、後述するキャパシターC1、C2等がその内部に実装されている。
FIG. 3 shows an application example when the electronic device is an
そしてユーザーが、端末装置202(送電装置)にICカード190をかざすと、ICカード190は端末装置202からの電力を電磁誘導により受電して動作し、端末装置202とデータ通信を行う。そして、通信結果に応じた数字、文字等の画像が表示部150に表示される。電子マネーやプリペイカードを例にとれば、使用金額や残高等が表示部150に表示される。また端末装置202の表示部210にも各種情報が表示される。
When the user holds the
2.充電手法
次に本実施形態の充電手法について詳細に説明する。図4(A)は、無接点電力伝送における電圧と電流の関係を示す図である。図4(A)のVIは、図1の受電部10の出力電圧であり、IIは出力電流である。この電圧VIは、二次コイルL2のコイル端電圧を、例えば受電部10が有する整流回路により整流することで得られる電圧(DC電圧)である。
2. Next, the charging method of this embodiment will be described in detail. FIG. 4A is a diagram illustrating the relationship between voltage and current in contactless power transmission. 4A is the output voltage of the
図4(A)に示すように、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電流IIが小さければ高い電圧VIを確保できるが、大きな電流IIを取り出そうとすると、電圧VIが低下してしまうという特性がある。 As shown in FIG. 4A, in a system that receives power by electromagnetic induction, a high voltage VI can be secured if the current II is small. However, if a large current II is extracted, the voltage VI decreases. is there.
一方、電源供給先デバイスの1つである図2のシステムデバイス100には、動作下限電圧が規定されている。ここで動作下限電圧は、システムデバイス100が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えばシステムデバイス100がマイコンである場合には、マイコンの仕様などにより動作下限電圧が規定される。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス100に供給されると、システムデバイス100を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。従って、図1のキャパシターC(図2のC1)に蓄積された電荷に基づく電源をシステムデバイス100に供給する場合には、供給される電源電圧が動作下限電圧を下回らないようにする必要がある。
On the other hand, an operating lower limit voltage is defined for the
そこで本実施形態では、受電部10の受電終了後、キャパシターC(C1)の蓄積電荷に基づく電源でシステムデバイス100等を動作させる場合に、キャパシターCの充電電圧が動作下限電圧を下回らないような量の電荷を、キャパシターCに充電する手法を採用している。
Therefore, in this embodiment, when the
ところが、このような手法を採用した場合に、蓄電用のキャパシターCの容量が大きいと、無駄な蓄電が行われる事態が生じてしまうことが判明した。 However, when such a method is employed, it has been found that if the capacity of the capacitor C for power storage is large, a situation where wasteful power storage is performed occurs.
例えば図4(B)において、キャパシターCの容量が大きい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量QA1が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量QA2を、キャパシターCに蓄電すれば、電源供給先デバイスの動作期間において、キャパシターCの充電電圧を動作下限電圧以上に確保することができる。これにより、受電終了後の動作期間の間、キャパシターCの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。 For example, in FIG. 4B, when the capacitance of the capacitor C is large, the charge amount QA1 is necessary to secure the charging voltage of the operation lower limit voltage. Then, if the charge amount QA2 necessary for the operation of the power supply destination device after receiving power is stored in the capacitor C, the charging voltage of the capacitor C can be ensured to be equal to or higher than the operation lower limit voltage during the operation period of the power supply destination device. it can. As a result, the power supply destination device can be operated safely based on the charge accumulated in the capacitor C during the operation period after the end of power reception.
そして、図4(B)において、キャパシターCの容量が小さい場合には、動作下限電圧の充電電圧を確保するために、電荷量QB1が必要になる。そして、受電後の電源供給先デバイスの動作に必要な電荷量QB2を、キャパシターCに蓄電すれば、受電終了後の動作期間の間、キャパシターCの蓄積電荷に基づいて電源供給先デバイスを無事に動作させることが可能になる。 In FIG. 4B, when the capacitance of the capacitor C is small, the charge amount QB1 is necessary to secure the charge voltage of the operation lower limit voltage. Then, if the amount of charge QB2 necessary for the operation of the power supply destination device after receiving power is stored in the capacitor C, the power supply destination device can be safely operated based on the accumulated charge of the capacitor C during the operation period after the end of power reception. It becomes possible to operate.
ここで、図4(B)に示すように、動作下限電圧を確保するための電荷量については、QA1>QB1の関係が成り立つ。受電後の動作に必要な電荷量については、QA2=QB2の関係が成り立つ。そして、動作下限電圧の確保に必要な電荷量QA1、QB1は、動作時には使用されない余剰な電力になるため、この電荷量が多いと蓄電電力の無駄になる。従って、このような無駄を軽減し、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターCの容量はなるべく小さい方が望ましい。 Here, as shown in FIG. 4B, the relationship of QA1> QB1 is established for the amount of charge for securing the operation lower limit voltage. Regarding the amount of charge necessary for the operation after receiving power, the relationship of QA2 = QB2 is established. The charge amounts QA1 and QB1 necessary for securing the operation lower limit voltage become surplus power that is not used during operation. Therefore, if this charge amount is large, the stored power is wasted. Therefore, in order to reduce such waste and increase the efficiency of power storage, it is desirable that the capacity of the capacitor C be as small as possible.
一方、図4(B)から明らかなように、キャパシターCの容量を小さくすると、受電後の動作に必要な電荷量QB2を蓄電するために、充電電圧を高くする必要がある。即ち、無駄な蓄電電力を軽減して、蓄電の効率化を図るためには、キャパシターCの容量を小さくして、充電電圧を高くする手法が望ましい。 On the other hand, as is clear from FIG. 4B, when the capacitance of the capacitor C is reduced, the charge voltage needs to be increased in order to store the charge amount QB2 necessary for the operation after power reception. That is, in order to reduce wasteful stored power and increase the efficiency of storage, it is desirable to reduce the capacity of the capacitor C and increase the charging voltage.
ところが、電磁誘導で受電するシステムにおいては、電圧VIと電流IIの間に図4(A)の関係が成り立つ。従って、キャパシターCの容量を小さくした場合に、キャパシターCの充電電圧を高くできなくなり、受電後の動作に必要な電荷量QB2をキャパシターCに蓄電することが難しくなるという課題がある。 However, in a system that receives power by electromagnetic induction, the relationship of FIG. 4A is established between the voltage VI and the current II. Therefore, when the capacity of the capacitor C is reduced, the charging voltage of the capacitor C cannot be increased, and there is a problem that it is difficult to store the charge amount QB2 necessary for the operation after receiving power in the capacitor C.
このような課題を解決するために、本実施形態では、図5(A)に示すように、キャパシターCの充電電圧が高くなるほど、充電電流を小さくする充電手法を採用している。別の言い方をすれば、キャパシターCの充電電圧が低いほど、充電電流を大きくする。具体的には、受電部10の受電が開始した初期の期間においては、キャパシターCの充電電圧(VCH)も低いため、図1の制御部70の制御の下で、電流制御部32が大きな充電電流(ICH)をキャパシターCに流す制御を行う。
In order to solve such a problem, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, a charging method is adopted in which the charging current is reduced as the charging voltage of the capacitor C increases. In other words, the charging current is increased as the charging voltage of the capacitor C is lower. Specifically, in the initial period when power reception by the
一方、受電の開始後、時間が経つにつれて、キャパシターCの充電電圧が高くなると、それに伴い充電電流を小さくする。即ち、制御部70の制御の下で、電流制御部32が小さな充電電流をキャパシターCに流す制御を行う。
On the other hand, as the charging voltage of the capacitor C increases with time after the start of power reception, the charging current is reduced accordingly. That is, under the control of the
このようにすれば図5(B)に示すように、受電部側(コイル側)の電圧−電流特性(VI−II特性)と、キャパシター側の充電電圧−充電電流特性(VCH−ICH特性)をマッチングさせることが可能になる。従って、図4(B)に示すように、キャパシターCの容量を小さくして、蓄電の効率化と動作下限電圧の確保を両立できるようになる。また、キャパシターCの容量を小さくすることで、図3のICカード190のキャパシター(C1、C2)の実装スペースを小さくすることが可能になり、装置の小型化にも貢献できるようになる。
In this way, as shown in FIG. 5B, the voltage-current characteristic (VI-II characteristic) on the power receiving unit side (coil side) and the charging voltage-charge current characteristic (VCH-ICH characteristic) on the capacitor side. Can be matched. Therefore, as shown in FIG. 4B, the capacity of the capacitor C can be reduced, so that both the efficiency of power storage and the securing of the operation lower limit voltage can be achieved. Further, by reducing the capacitance of the capacitor C, it is possible to reduce the mounting space for the capacitors (C1, C2) of the
次に図6(A)〜図7を用いて本実施形態の充電手法の更なる詳細例について説明する。図6(A)において、QTLは、トータルで必要なトータル電荷量である。QEPは、表示部150(EPD)の表示に必要な電荷量(少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷量)である。この電荷量QEPは、例えば図4(B)のQA2、QB2に相当する。QBAは、動作下限電圧確保に必要な電荷量である。この電荷量QBAは、図4(B)のQA1、QB1に相当する。QTGは、キャパシターCに貯めるべきターゲット電荷量である。QCHは、電流制御部32からの可変電流による任意時間分の電荷量である。
Next, further detailed examples of the charging method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 6A, QTL is the total charge amount required. QEP is a charge amount necessary for display on the display unit 150 (EPD) (a charge amount necessary for at least one display rewrite). This charge amount QEP corresponds to, for example, QA2 and QB2 in FIG. QBA is the amount of charge necessary to ensure the lower limit operating voltage. This charge amount QBA corresponds to QA1 and QB1 in FIG. QTG is a target charge amount to be stored in the capacitor C. QCH is a charge amount for an arbitrary time due to a variable current from the
図6(A)に示すように、表示に必要な電荷量はQEP=TEP×IEPと表される。TEPは、電源供給先デバイス(システムデバイス、表示部)の動作時間を表し、IEPは動作電流を表す。なお、各動作タイミングにおける動作電流IEPの大きさが異なる場合には、電荷量QEPは、IEPを動作時間で積分したものになる。 As shown in FIG. 6A, the charge amount necessary for display is expressed as QEP = TEP × IEP. TEP represents the operating time of the power supply destination device (system device, display unit), and IEP represents the operating current. When the magnitude of the operating current IEP at each operation timing is different, the charge amount QEP is obtained by integrating IEP with the operating time.
また、動作下限電圧確保に必要な電荷量はQBA=C×VOLと表される。VOLは動作下限電圧である。なお、キャパシターCの名称とその容量を、同じ記号のCで表している。 Further, the amount of charge necessary for securing the operation lower limit voltage is expressed as QBA = C × VOL. VOL is an operation lower limit voltage. Note that the name of the capacitor C and its capacitance are represented by the same symbol C.
そして、トータル電荷量はQTL=QEP+QBA=TEP×IEP+C×VOLと表される。即ち、トータルで必要な電荷量は、表示に必要な電荷量QEPと、動作下限電圧確保に必要な電荷量QBAを足したものになる。 The total charge amount is expressed as QTL = QEP + QBA = TEP × IEP + C × VOL. That is, the total amount of charge required is the sum of the amount of charge QEP required for display and the amount of charge QBA required for securing the operating lower limit voltage.
例えば図6(B)に示すように、ターゲット電荷量をQTGとすると、QTL=QTG+C×V1となるため、QTG=QTL−C×V1になる。V1は、測定された現在の充電電圧である。そして図6(C)に示すように、電流制御部32からの可変電流の任意時間分の電荷量をQCHとすると、この電荷量QCHが蓄積されて行く。そして、蓄積電荷量がターゲット電荷量QTGに達するまで、可変電流による充電が行われ、蓄積電荷量がターゲット電荷量QTGに達すると、充電が終了する。なお、マージンを持たせるために、蓄積電荷量がターゲット電荷量QTGを若干量だけ超えるまで、充電動作を続けてもよい。
For example, as shown in FIG. 6B, when the target charge amount is QTG, QTL = QTG + C × V1, and therefore QTG = QTL−C × V1. V1 is the current charging voltage measured. Then, as shown in FIG. 6C, if the charge amount for an arbitrary time of the variable current from the
図7は本実施形態の充電手法の詳細例の動作フローである。まず、初期電圧V0を測定する(ステップS1)。例えば、前回の充電による電荷がキャパシターCに蓄積されて残存している場合もあり、この初期電圧V0を、図1のA/D変換部72により測定する。そして、容量測定用電流IMで、TM期間の間、キャパシターCの充電を行う(ステップS2)。即ち、電流制御部32が、容量測定用電流IMを、期間TMの間、キャパシターCに流す制御を行うことで、キャパシターCを充電する。この場合の期間TMは、図1のタイマー74により設定される。
FIG. 7 is an operation flow of a detailed example of the charging method of this embodiment. First, the initial voltage V0 is measured (step S1). For example, there is a case where the charge due to the previous charge is accumulated in the capacitor C and remains, and the initial voltage V0 is measured by the A /
次に、充電電圧VCH=V1を測定する(ステップS3)。即ち、容量測定用電流IMによる充電電圧VCH=V1を、A/D変換部72により測定する。そして、初期電圧V0、充電電圧VCH=V1等に基づいて、容量C=(IM×TM)/(V1−V0)を求める(ステップS4)。即ち、容量Cが既知ではない場合に、この容量Cを電流制御部32のハードウェアを有効活用して求める。
Next, the charging voltage VCH = V1 is measured (step S3). That is, the A /
次に、トータル電荷量QTLを算出する(ステップS5)。図6(A)で説明したように、トータル電荷量は、QTL=QEP+QBA=TEP×IEP+C×VOLの演算式により求めることができる。また、現在の蓄積電荷量Q0=C×V1を算出し(ステップS6)、ターゲット電荷量QTGを算出する(ステップS7)。図6(B)で説明したように、ターゲット電荷量は、QTG=QTL−Q0=QTL−C×V1の演算式により求めることができる。なお、図7のステップS4、S5、S6、S7等の演算処理は図1の演算処理部76により実行される。
Next, the total charge amount QTL is calculated (step S5). As described with reference to FIG. 6A, the total charge amount can be obtained by an arithmetic expression of QTL = QEP + QBA = TEP × IEP + C × VOL. Further, the current accumulated charge amount Q0 = C × V1 is calculated (step S6), and the target charge amount QTG is calculated (step S7). As described with reference to FIG. 6B, the target charge amount can be obtained by an arithmetic expression of QTG = QTL−Q0 = QTL−C × V1. Note that the arithmetic processing such as steps S4, S5, S6, and S7 in FIG. 7 is executed by the
そして、図6(C)で説明したように、可変の充電電流ICHで、TCH期間の間、充電する(ステップS8)。即ち、電流制御部32が、充電電流ICMを、期間TCHの間、キャパシターCに流す制御を行うことで、キャパシターCを充電する。これにより、蓄積電荷量は、QCH(n)=QCH(n−1)+ICH×TCHに更新される。この場合の期間TCHは、図1のタイマー74により設定される。また、充電電流ICHの大きさは、図1の制御信号ICTを用いて可変に設定される。
Then, as described in FIG. 6C, charging is performed during the TCH period with the variable charging current ICH (step S8). That is, the
そして、現在の蓄積電荷量QCHが、ターゲット電荷量QTGに達したか否かを判断し(ステップS9)、達していない場合にはステップS8に戻り、可変の充電電流ICHで、TCH期間の間、再度、充電を行う。一方、QCHがQTGに達した場合には、充電が終了したと判断する(ステップS10)。なお、図7のステップS9では、QCH≧QTGかどうかを判断しているが、多少のマージンを持たせるために、QCH≧QTG+ΔQかどうかを判断してもよい。 Then, it is determined whether or not the current accumulated charge amount QCH has reached the target charge amount QTG (step S9). If not, the process returns to step S8, and the variable charge current ICH is used for the TCH period. Charge again. On the other hand, if the QCH reaches QTG, it is determined that charging is complete (step S10). In step S9 in FIG. 7, it is determined whether or not QCH ≧ QTG. However, it may be determined whether or not QCH ≧ QTG + ΔQ in order to provide some margin.
以上のように本実施形態では、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて、充電電流の制御を行う。具体的には、蓄積電荷量が、少なくともターゲット電荷量QTGに達するまで、キャパシターCに充電電流を流す制御を行う。この場合に、ターゲット電荷量QTGは、電源供給先デバイスの動作下限電圧情報や使用電力情報に基づいて設定される。 As described above, in the present embodiment, the charging current is controlled based on the operation lower limit voltage information and power usage information of the power supply destination device. Specifically, control is performed so that the charging current flows through the capacitor C until the accumulated charge amount reaches at least the target charge amount QTG. In this case, the target charge amount QTG is set based on the operation lower limit voltage information and power usage information of the power supply destination device.
例えば図7のステップS5や図6(A)において、トータル電荷量QTLは、電源供給先デバイスの動作下限電圧により特定される電荷量QBAと、使用電力(使用電荷量)により特定される電荷量QEPとにより求められる。そして、ステップS7に示すように、ターゲット電荷量QTGは、トータル電荷量QTLに基づいて求められる。即ち、ターゲット電荷量QTGは、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて求められている。そして、ステップS8、S9に示すように、本実施形態では、キャパシターCの蓄積電荷量QCHが、ターゲット電荷量QTGに達するまで、キャパシターCに充電電流を流す制御が行われる。つまり、蓄積電荷量QCHが、動作下限電圧や使用電力の情報に基づき求められたターゲット電荷量QTGに達するまで、充電電流を流す制御が行われる。 For example, in step S5 of FIG. 7 and FIG. 6A, the total charge amount QTL is the charge amount QBA specified by the operation lower limit voltage of the power supply destination device and the charge amount specified by the used power (used charge amount). Required by QEP. Then, as shown in step S7, the target charge amount QTG is obtained based on the total charge amount QTL. That is, the target charge amount QTG is obtained based on information on the lower limit operating voltage of the power supply destination device and the power used. Then, as shown in steps S8 and S9, in the present embodiment, control is performed so that the charging current flows through the capacitor C until the accumulated charge amount QCH of the capacitor C reaches the target charge amount QTG. That is, control is performed so that the charge current flows until the accumulated charge amount QCH reaches the target charge amount QTG obtained based on the information about the operation lower limit voltage and power consumption.
このようにすれば、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報により、目的となる適切なターゲット電荷量QTGを求めて、無駄の無い充電動作でキャパシターCを充電することができる。即ち、短い時間であっても必要な分の電荷を効率良くキャパシターCに蓄電することが可能になる。 In this way, the target target charge amount QTG can be obtained based on the information about the operation lower limit voltage and power consumption of the power supply destination device, and the capacitor C can be charged with a lean charging operation. That is, it is possible to efficiently store a necessary amount of charge in the capacitor C even in a short time.
また、本実施形態では、キャパシターCの充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された電圧情報に基づいて充電電流の制御を行う。例えば図7のステップS3で、充電電圧VCHを測定して、測定結果に基づいて充電電流の制御を行う。 In the present embodiment, voltage information specifying the charging voltage of the capacitor C is measured, and the charging current is controlled based on the measured voltage information. For example, in step S3 of FIG. 7, the charging voltage VCH is measured, and the charging current is controlled based on the measurement result.
具体的には、ステップS6に示すように、測定された電圧情報に基づいて、キャパシターCの蓄積電荷量Q0を求める。そしてステップS7に示すように、蓄積電荷量Q0と、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量QTLとに基づいて、ターゲット電荷量QTGを求める。そしてステップS8、S9に示すように、キャパシターCへの蓄積電荷量QCHが、少なくともターゲット電荷量QTGに達するまで、キャパシターCに充電電流を流す制御を行う。 Specifically, as shown in step S6, the accumulated charge amount Q0 of the capacitor C is obtained based on the measured voltage information. Then, as shown in step S7, the target charge amount QTG is obtained based on the accumulated charge amount Q0 and the total charge amount QTL necessary for operating the power supply destination device. Then, as shown in steps S8 and S9, control is performed so that the charging current flows through the capacitor C until the accumulated charge amount QCH in the capacitor C reaches at least the target charge amount QTG.
このようにすれば、既に蓄積されている電荷量や、蓄えるべき電荷量を正確に測定・把握して、キャパシターCの充電が制御されるため、正確で無駄の無い充電制御を実現できる。 In this way, since the charge of the capacitor C is controlled by accurately measuring and grasping the amount of charge already stored and the amount of charge to be stored, it is possible to realize accurate and wasteful charge control.
この場合に、上述したように本実施形態では、電源供給先デバイスの動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて、電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量QTLが設定される。このようにすれば、更に無駄ない充電制御を実現できる。 In this case, as described above, in this embodiment, the total charge amount QTL necessary for operating the power supply destination device is set based on the information about the operation lower limit voltage of the power supply destination device and the power consumption. In this way, it is possible to realize further charge control that is not wasted.
更に、ステップS2に示すように、キャパシターCに容量測定用電流IMを流す制御を行うことで、蓄積容量Cを測定する。そして測定された蓄積容量Cと、動作下限電圧や使用電力の情報に基づいて、トータル電荷量QTLを設定する。このようにすれば、蓄積容量Cが既知ではない場合にも、これに対応することが可能になり、利便性等を向上できる。例えばICカードの製品ごとに容量値が異なる場合にも、対応することが可能になる。また、カード面積により容量値が変わるなど、容量値が可変の場合にも対応可能になる。更に、容量値に製造バラツキがある場合などにも、これに対応可能になる。 Further, as shown in step S2, the storage capacitor C is measured by controlling the flow of the capacitance measuring current IM through the capacitor C. Then, the total charge amount QTL is set based on the measured storage capacity C and information on the operation lower limit voltage and power consumption. In this way, even when the storage capacity C is not known, it is possible to cope with this, and convenience and the like can be improved. For example, it is possible to cope with a case where the capacitance value differs for each IC card product. In addition, it is possible to cope with a case where the capacity value is variable, such as the capacity value changing depending on the card area. Furthermore, it is possible to cope with the case where there is a manufacturing variation in the capacitance value.
3.起動用キャパシター
次に、本実施形態の回路装置の電源管理部20の詳細な構成例について、前述の図2等を用いて説明する。図2に示すように電源管理部20は、第1、第2の蓄積制御部30、40と、電源供給部50を含む。第1の蓄積制御部30は、図1の電流制御部32を含む。なお図1のキャパシターCが、例えば図2のキャパシターC1に相当する。
3. Starting Capacitor Next, a detailed configuration example of the
第1の蓄積制御部30(第1の蓄積動作部)は、電磁誘導により電力を受電する受電部10からの電力を受けて、蓄電用のキャパシターC1(広義には第1の電荷蓄積部)に対して電荷を蓄積する制御(動作)を行う。第2の蓄積制御部40(第2の蓄積動作部)は、受電部10からの電力を受けて、起動用のキャパシターC2(広義には第2の電荷蓄積部)に対して電荷を蓄積する制御(動作)を行う。
The first accumulation control unit 30 (first accumulation operation unit) receives power from the
具体的には、第1の蓄積制御部30は、受電部10からの電力の入力ノードNIと、第1の蓄積ノードNA1との間に設けられる。そして、蓄電用のメインのキャパシターC1を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターC1への充電制御を行う。
Specifically, the first
例えばシステムデバイス100が、画像を表示する電気泳動表示部(EPD)の表示制御処理を行う場合を想定する。この場合には、第1の蓄積制御部30は、電気泳動表示部(不揮発性表示素子)の少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターC1に蓄積する制御を行う。このようにすることで、電磁誘電による受電後に、システムデバイス100の表示部を少なくとも1回だけ書き換えることが可能になる。これにより、例えばプリペイカードや電子マネーのICカードに適用した場合には、端末装置にICカードをかざした後に、使用金額や残高等をICカードの表示部に表示することが可能になる。
For example, it is assumed that the
ここで、少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷とは、例えば受電後に1画面分の画像の表示書き換えを行う場合には、1画面分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。或いは、受電後に1画面の一部分の画像の表示書き換えを行う場合には、その一部分の画像データを書き換えるのに必要な電荷である。これらの電荷の量は、設計や実測により予め知ることができる。従って、例えば第1の蓄積制御部30は、その電荷量の設計値や実測値におけるワーストケースデータに対応する電荷を、キャパシターC1に蓄積する制御を行えばよい。
Here, the charge necessary for at least one display rewrite is, for example, a charge necessary for rewriting image data for one screen when performing display rewrite of an image for one screen after receiving power. Alternatively, when display rewriting of a part of one screen image is performed after power reception, the charge is necessary for rewriting part of the image data. The amount of these charges can be known in advance by design or actual measurement. Therefore, for example, the first
一方、第2の蓄積制御部40は、受電部10からの電力の入力ノードNIと、第2の蓄積ノードNA2との間に設けられる。そして、起動用のサブのキャパシターC2を充電するための電流や電圧を制御して、キャパシターC2への充電制御を行う。
On the other hand, the second
電源供給部50は、電磁誘導の電力による電源をシステムデバイス100(及び制御部70)に対して供給する。例えば電源供給部50は、キャパシターC1、C2(第1、第2の電荷蓄積部)に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイス100に対して電源を供給する。具体的には、蓄積ノードNA1、NA2の電圧に基づく電源電圧を、システムデバイス100への電源の出力ノードNQに対して出力する。
The
この場合に電源供給部50は、キャパシターC2(第2の電荷蓄積部)の蓄積電荷により得られる電源電圧が、システムデバイス100の動作下限電圧を超えた後に、システムデバイス100に対して電源を供給することが望ましい。ここで、動作下限電圧は、前述のように、システムデバイス100が正常な動作を行うことが保証されている電圧である。例えば動作下限電圧よりも低い電源電圧がシステムデバイス100に供給されると、システムデバイス100を構成するトランジスターに貫通電流が流れるなどの不具合が発生するおそれがある。この点、電源供給部50が、動作下限電圧を超えるまでシステムデバイス100に対して電源を供給しないようにすることで、このような不具合の発生を防止できる。
In this case, the
システムデバイス100(広義には電源供給対象デバイス)は、電磁誘導による電源の供給対象となるデバイスである。このシステムデバイス100は、例えば画像を表示する表示部の表示制御処理などを行う。このシステムデバイス100は、例えば表示コントローラー内蔵のマイコンなどにより実現できる。
The system device 100 (power supply target device in a broad sense) is a device to which power is supplied by electromagnetic induction. The
そして本実施形態では、キャパシターC2(第2の電荷蓄積部)は、蓄電用のキャパシターC1(第1の電荷蓄積部)よりも電荷の蓄積容量(キャパシタンス)が小さいシステム起動用の電荷蓄積部となっている。一例としては、蓄電用のキャパシターC1の容量は、数十μF〜数百μF(例えば100μF程度)であり、起動用のキャパシターC2の容量は、1μF以下(例えば0.1μF程度)である。この蓄電素子となるキャパシターC1等としては、スパーキャパシターなどのコンデンサーを使用できる。従って、蓄電素子を薄型に構成できるため、ICカード等にも容易に内蔵することが可能になる。 In this embodiment, the capacitor C2 (second charge storage unit) includes a system startup charge storage unit having a charge storage capacity (capacitance) smaller than that of the storage capacitor C1 (first charge storage unit). It has become. As an example, the capacity of the capacitor C1 for storing electricity is several tens of μF to several hundreds of μF (for example, about 100 μF), and the capacity of the starting capacitor C2 is 1 μF or less (for example, about 0.1 μF). A capacitor such as a spar capacitor can be used as the capacitor C1 or the like serving as the storage element. Accordingly, since the power storage element can be configured to be thin, it can be easily built in an IC card or the like.
キャパシターC1の一端は、第1の蓄積制御部30の出力ノードである蓄積ノードNA1に接続され、他端は例えばGNDノードに接続される。またキャパシターC2の一端は、第2の蓄積制御部40の出力ノードである蓄積ノードNA2に接続され、他端は例えばGNDノードに接続される。なお、電力の入力ノードNIには、電位安定化用のキャパシターCCの一端が接続されている。
One end of the capacitor C1 is connected to the storage node NA1, which is an output node of the first
そして電源供給部50は、受電部10による受電開始後のシステム起動時には、キャパシターC2(第2の電荷蓄積部)の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス100に対して供給する。即ち、システム起動時には、システム起動用の小容量のキャパシターC2の蓄積電荷に基づく電源(ノードNA2の電圧に基づく電源電圧)を、システムデバイス100に対して供給する。
The
一方、電源供給部50は、受電部10による受電終了後の期間においては、キャパシターC1(第1の電荷蓄積部)の蓄積電荷に基づく電源を、システムデバイス100に対して供給する。即ち、システムが起動してキャパシターが十分に充電された受電終了後の期間においては、蓄電用の大容量のキャパシターC1の蓄積電荷に基づく電源(ノードNA1の電圧に基づく電源電圧)を、システムデバイス100に対して供給する。
On the other hand, the
なお、受電終了後の期間にシステムデバイス100に供給される電源は、キャパシターC1、C2の両方の蓄積電荷に基づく電源であることが望ましい。また、キャパシターC2の蓄積電荷に基づく電源は、受電期間のうちシステム起動時(受電期間の前半)にシステムデバイス100に供給されれば十分であり、例えば受電期間の後半において、キャパシターC1の蓄積電荷に基づく電源がシステムデバイス100に供給されてもよい。
Note that the power supplied to the
以上の図2に示す本実施形態の回路装置では、受電部10による受電開始後に、起動用の小容量のキャパシターC2は短時間で充電されるため、システムデバイス100に対して迅速に電源電圧を供給してシステムを立ち上げることが可能になる。そして、その後に、キャパシターC2よりも大容量の蓄電用のキャパシターC1が充電され、受電期間終了後も、このキャパシターC1に充電された電荷に基づいて、システムデバイス100に電源を供給して動作させることが可能になる。
In the circuit device of the present embodiment shown in FIG. 2 described above, the power supply voltage is quickly applied to the
例えば非接触のICカードに本実施形態の回路装置を適用する場合、短い時間で端末装置と通信を行い、蓄電する必要がある。ところが、蓄電されるキャパシターは大容量であり、その充電電圧の立ち上がりは遅く、システム(システムデバイス)のリセットが解除されずに、通信を開始できないという課題がある。 For example, when the circuit device according to the present embodiment is applied to a non-contact IC card, it is necessary to communicate with the terminal device in a short time to store electricity. However, the stored capacitor has a large capacity, and the rising of the charging voltage is slow, and there is a problem that communication cannot be started without releasing the reset of the system (system device).
この点、本実施形態では図2に示すように、蓄電用の大容量のキャパシターC1に加えて、起動用の小容量のキャパシターC2が設けられている。これにより、受電開始の直後は、このキャパシターC2の充電電圧でシステムデバイス100を動作させて通信等を行うことが可能になる。従って、蓄電用のキャパシターC1の容量に依存せずに、システムを立ち上げることができ、通信システムを早期に立ち上げて、蓄電及び通信時間を短くすることが可能になる。
In this regard, in this embodiment, as shown in FIG. 2, in addition to the large-capacity capacitor C1 for power storage, a small-capacitance capacitor C2 for activation is provided. As a result, immediately after the start of power reception, the
例えば、不揮発表示素子であるEPDは、表示情報を無電源状態で保持できるため、図3のようなICカード190の表示部150として好適な表示装置である。
For example, an EPD that is a non-volatile display element is a suitable display device as the
ところが、EPDは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間(例えば1秒)を要するという問題点がある。このため、図3のように、端末装置202にICカード190をかざすというタッチ&ゴー(Touch&Go)の操作で、電力を受電して、EPDの表示書き換えを行うのは困難であるという課題がある。
However, EPD has a problem that it takes a long time (for example, 1 second) to rewrite display information as compared with a liquid crystal display device. For this reason, as shown in FIG. 3, it is difficult to receive power and rewrite the display of the EPD by touch & go operation of holding the
例えば図8(A)の比較例の手法では、電磁誘導による受電期間TRの長さT1を長くし、A1に示すように受電期間TRの前半において、端末装置202(リーダー/ライター)からのデータ受信を行う。そして、A2に示すように受電期間TRの後半の表示書き換え期間TCにおいて、EPDの表示書き換えを行っている。この場合、表示書き換え期間TCの長さT2は、受電期間TRの長さT1よりも短くなる。 For example, in the method of the comparative example of FIG. 8A, the length T1 of the power reception period TR due to electromagnetic induction is lengthened, and the data from the terminal device 202 (reader / writer) in the first half of the power reception period TR as indicated by A1. Receive. Then, as shown by A2, the display rewriting of the EPD is performed in the display rewriting period TC in the latter half of the power receiving period TR. In this case, the length T2 of the display rewriting period TC is shorter than the length T1 of the power reception period TR.
しかしながら、図8(A)の比較例の手法では、受電期間TRの長さT1が長くなってしまうため、図3のようなタッチ&ゴーの操作(例えば0.1秒程度の長さの操作)を実現できなくなってしまう。 However, in the method of the comparative example of FIG. 8A, since the length T1 of the power receiving period TR becomes long, the touch and go operation as shown in FIG. ) Cannot be realized.
そこで本実施形態では、図8(B)に示すように、受電期間TRの長さT1を短くする。そしてA3に示すように受電期間TRの間に、端末装置202からのデータ受信を行い、A4に示すように、その後の表示書き換え期間TCにおいてEPDの表示書き換えを行う。この場合に、受電期間TRの長さをT1とし、表示書き換え期間TCの長さをT2とした場合に、T2>T1の関係が成り立つようにする。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the length T1 of the power reception period TR is shortened. Then, data reception from the
このように、受電期間TRの長さT1を短くすることで、図3のようなタッチ&ゴーの操作で、ICカード190が電力を受電して動作することが可能になる。また、表示書き換え期間TCの長さT2を長くすることで、表示部150としてEPDを利用した場合にも、表示情報の書き換えが可能になる。即ち、EPDは、液晶表示装置に比べて、表示情報の書き換えに長時間(1秒)を要するが、T2が長くなることで、少なくとも1回分のEPDの表示書き換えが可能になる。
In this way, by shortening the length T1 of the power reception period TR, the
この場合に、受電期間TRの長さT1が短いと、EPDの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積できないおそれがある。 In this case, if the length T1 of the power reception period TR is short, there is a possibility that sufficient electric charge necessary for EPD display rewriting cannot be accumulated.
そこで図2では、蓄電用のキャパシターC1として大容量のキャパシターを設けている。例えばキャパシターC1として、スパーキャパシターなどのコンデンサーを用いることで、EPDの表示書き換えに必要な十分な電荷を蓄積することができる。 Therefore, in FIG. 2, a large-capacity capacitor is provided as the capacitor C1 for power storage. For example, by using a capacitor such as a spar capacitor as the capacitor C1, it is possible to accumulate sufficient electric charge necessary for display rewriting of the EPD.
具体的には、第1の蓄積制御部30は、EPD(電気泳動表示部)の少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷を、キャパシターC1(電荷蓄積部)に蓄積する制御を行う。
Specifically, the first
そしてシステムデバイス100は、受電部10の受電期間TRにおいてキャパシターC1(電荷蓄積部)に蓄積された電荷に基づく電源が供給されて、受電後の表示書き換え期間TCにおいて、EPDの表示書き換え処理を行う。例えば受電期間TRにおいて端末装置202から受信したデータに基づいて、EPDの表示書き換え処理を行う。この場合に、上述のように、受電期間TRの長さT1と、表示書き換え期間TCの長さT2との間には、T2>T1の関係が成り立つ。
The
即ち本実施形態では図8(B)に示すように、短い受電期間TRにおいて大容量の蓄電用のキャパシターC1に電荷を蓄積し、その後の長い表示書き換え期間TCにおいてEPDの表示情報の書き換え処理を行う。 That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, charges are accumulated in the large-capacity storage capacitor C1 in the short power receiving period TR, and the EPD display information is rewritten in the long display rewriting period TC thereafter. Do.
このようにすれば、タッチ&ゴーの操作が要求されるICカードに対して、表示情報を無電源状態で保持できるEPDを組み込むことが可能になり、EPDにより各種情報を表示可能なICカードを実現できるようになる。 In this way, it becomes possible to incorporate an EPD that can hold display information in a non-powered state with respect to an IC card that requires touch & go operation, and an IC card that can display various types of information by EPD. Can be realized.
この場合に図8(B)に示すように受電期間TRを短くすると、その後の長い表示書き換え期間TCに亘って、システムデバイス100を動作させることが難しくなる。
In this case, if the power reception period TR is shortened as shown in FIG. 8B, it becomes difficult to operate the
この点、本実施形態では、大容量の蓄電用のキャパシターC1を設けると共に、第1の蓄積制御部30での充電制御を工夫することで、短い受電期間TRであっても、長い表示書き換え期間TCに亘ってシステムデバイス100を動作させるのに必要な十分な電荷を蓄積することに成功している。特に、蓄電用のキャパシターC1に蓄積する電荷を、EPDの例えば1回分の表示書き換えに必要な電荷量に限定することで、受電期間TRを短くしても、長い表示書き換え期間TCに亘ってシステムデバイス100を動作させて、EPDの表示書き換えを行うことが可能になる。
In this regard, in the present embodiment, a large-capacity storage capacitor C1 is provided, and the charging control in the first
ところが、このように蓄電用のキャパシターC1を大容量にすると、システムデバイス100に供給される電源電圧が、なかなか立ち上がらずに、早期にシステムを起動できなくなってしまうという課題がある。
However, when the capacitor C1 for power storage has a large capacity as described above, there is a problem that the power supply voltage supplied to the
そこで本実施形態では、蓄電用のキャパシターC1とは別に起動用のキャパシターC2を設けている。図9(A)のB1、B2に示すように、これらのキャパシターC1、C2は、受電部10からの出力電圧に基づいて、第1、第2の蓄積制御部30、40を介して充電される。
Therefore, in the present embodiment, a startup capacitor C2 is provided separately from the storage capacitor C1. As shown in B1 and B2 of FIG. 9A, these capacitors C1 and C2 are charged via the first and second
そして図9(A)のB3に示すように、受電部10による受電開始後のシステム起動時には、起動用のキャパシターC2の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス100に対して供給される。即ち、起動用のキャパシターC2の容量は小さいため、C2の電荷蓄積ノードNA2の電圧の立ち上がりは早く、この電圧がB3に示すように電源電圧としてシステムデバイス100に供給される。
Then, as indicated by B <b> 3 in FIG. 9A, when the system is started after power reception by the
一方、図9(B)に示すように、受電部10による受電終了後の期間では、蓄電用のキャパシターC1の蓄積電荷に基づく電源が、システムデバイス100に対して供給される。即ち、蓄電用のキャパシターC1の容量は大きいため、C1の電荷蓄積ノードNA1の電圧の立ち上がりは遅い。しかしながら、受電開始後、時間が経過すると、この電圧は、システムデバイス100の動作下限電圧を上回るようになり、B4に示すように電源電圧としてシステムデバイス100に供給できるようになる。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, power is supplied to the
こうすることで、図8(B)のA5に示すように早期にシステム電源をオンにしてシステムデバイス100を動作させることが可能になる。これにより、A3に示すデータ受信処理を早期に完了させることが可能になり、タッチ&ゴーの操作を実現する短い受電期間にも対応できるようになる。
By doing so, it becomes possible to operate the
即ち、タッチ&ゴーの操作を実現するためには、短い受電期間の間に、ICカード190と端末装置202との間のデータ受信を完了させる必要がある。ところが、大容量のキャパシターC1を用いることで電源電圧の立ち上がりが遅くなり、システムの立ち上がりも遅くなると、その分だけで、データ受信の開始が遅れてしまい、短い受電期間の間に、システムデバイス100がデータ受信処理を完了できなくなってしまう。
That is, in order to realize the touch & go operation, it is necessary to complete data reception between the
この点、本実施形態では、小容量の起動用のキャパシターC2に基づく電源によりシステムデバイス100が早期に立ち上がって動作するため、短い受電期間であってもシステムデバイス100はデータ受信処理を完了することが可能になり、ICカード190のタッチ&ゴーの操作に対応できるようになる。以上のように本実施形態の電源供給手法は、EPDの表示部を備え、タッチ&ゴーの操作が要求される非接触のICカード等に好適な手法になる。
In this regard, in the present embodiment, the
4.回路装置の詳細な構成例
次に本実施形態の回路装置の詳細な構成例について図10等を用いて説明する。図10では、図1、図2の第1の蓄積制御部30は、電流制御部32により実現され、第2の蓄積制御部40は、起動用レギュレーター42により実現される。
4). Detailed Configuration Example of Circuit Device Next, a detailed configuration example of the circuit device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the first
電流制御部32は、受電部10を構成する整流回路12からの電圧VINを受けて、逆流防止用のダイオードI3を介して、充電電流を、蓄積ノードNA1に出力する。
The
起動用のレギュレーター42は、整流回路12からの電圧VINを受けて、電圧調整後の電圧VA2を、蓄積ノードNA2に出力する。例えば電圧調整により定電圧VA2を出力する。具体的には、例えば最大で15V程度の電圧が、レギュレーター42により例えば4.5V程度の定電圧VA2に降圧されて、起動用のキャパシターC2への電荷蓄積が行われる。
The
図10では、電源供給部50は、第1、第2のダイオードDI1、DI2を含む。ここでDI1は、蓄電用レギュレーター32(第1の電荷蓄積部30)の蓄積ノードNA1と接続ノードNCとの間に設けられ、蓄積ノードNA1から接続ノードNCへと向かう方向を順方向とするダイオードである。また、DI2は、起動用レギュレーター42(第2の電荷蓄積部40)の蓄積ノードNA2と接続ノードNCとの間に設けられ、蓄積ノードNA2から接続ノードNCへと向かう方向を順方向とするダイオードである。そして電源供給部50は、接続ノードNCの電圧に基づいてシステムデバイス100に対して電源を供給することになる。
In FIG. 10, the
このようなダイオードDI1、DI2により電源供給部50を構成することで、接続ノードNCから蓄積ノードNA1、NA2への電流の逆流を防止できると共に、蓄積ノードNA1、NA2の電圧VA1、VA2を、電源電圧VCとして接続ノードNCに出力できるようになる。
By configuring the
図11(A)は、図10の回路装置の動作を説明するための電圧波形図である。 FIG. 11A is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the circuit device of FIG.
受電が開始して、受電部10からの電圧VINが供給されると、起動用のキャパシターC2の容量は小さいため、D1に示すように、キャパシターC2の蓄積ノードNA2の電圧VA2は早期に立ち上がる。そして、後に詳述するように、D2に示すようにシステムデバイス100の動作下限電圧に対応するしきい値電圧VTHを超えると、電圧VA2に対応する電圧が、電源電圧VCとしてシステムデバイス100に供給される。具体的には、ダイオードDI1の順方向電圧の分だけVA2から降下した電圧がVCとして供給される。
When power reception is started and the voltage VIN from the
一方、蓄電用のキャパシターC1の容量は大きいため、D3に示すように、キャパシターC1の蓄積ノードNA1の電圧VA1が徐々に立ち上がる。そして電圧VA1が立ち上がると、電圧VA1に対応する電圧が、電源電圧VCとしてシステムデバイス100に供給される。具体的には、ダイオードDI1の順方向電圧の分だけVA1から降下した電圧がVCとして供給される。
On the other hand, since the capacity of the storage capacitor C1 is large, the voltage VA1 of the storage node NA1 of the capacitor C1 gradually rises as indicated by D3. When the voltage VA1 rises, a voltage corresponding to the voltage VA1 is supplied to the
受電開始後、受電期間が終了すると、キャパシターC1、C2の電荷が放電されるため、D4に示すように電源電圧VCは徐々に低下する。この場合に本実施形態では、キャパシターC1の容量は十分に大きいため、図8(B)のA4や図11(A)のD5に示すように、長い時間(例えば1秒)の表示書き換え期間を確保することが可能になる。 When the power reception period ends after the start of power reception, the charges of the capacitors C1 and C2 are discharged, so that the power supply voltage VC gradually decreases as indicated by D4. In this case, since the capacitance of the capacitor C1 is sufficiently large in this embodiment, the display rewriting period of a long time (for example, 1 second) is set as shown by A4 in FIG. 8B or D5 in FIG. It becomes possible to secure.
なお図11(B)は、蓄積電流と放電電流の関係を示す図である。例えば受電期間においては、E1に示すようにキャパシターに電荷が蓄積される。またE2に示すように、システム起動等のためにキャパシターから電荷が放電される。そして表示書き換え期間では、E3に示すようにキャパシターから電荷が放電され、この放電された電荷に基づいて、システムデバイス100によるEPDの表示書き換え処理が行われることになる。
FIG. 11B is a diagram showing the relationship between the accumulated current and the discharge current. For example, during the power reception period, charges are accumulated in the capacitor as indicated by E1. Further, as indicated by E2, electric charge is discharged from the capacitor for system startup or the like. In the display rewriting period, the charge is discharged from the capacitor as indicated by E3, and the EPD display rewriting process by the
なお、本実施形態の回路装置の構成は図10には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えがダイオードDI1、DI2、DI3に代わって、スイッチ・トランジスター回路等を設けてもよい。このようなスイッチ・トランジスター回路を用いれば、ダイオードの順方向電圧による電圧降下がないため、その分だけで電源供給効率を向上できるという利点がある。一方、図10では、ダイオードDI1、DI2により電圧のスイッチ動作が実現されるため、スイッチ動作用の制御信号が不要であるという利点がある。例えばシステム起動前では、このような制御信号を生成することは困難な状況になるが、図10の構成例によれば、このような状況にも対応できるようになる。 The configuration of the circuit device according to the present embodiment is not limited to that shown in FIG. 10, and various modifications can be made. For example, a switch / transistor circuit or the like may be provided in place of the diodes DI1, DI2, and DI3. If such a switch transistor circuit is used, since there is no voltage drop due to the forward voltage of the diode, there is an advantage that the power supply efficiency can be improved only by that amount. On the other hand, in FIG. 10, since the voltage switch operation is realized by the diodes DI1 and DI2, there is an advantage that a control signal for the switch operation is unnecessary. For example, it is difficult to generate such a control signal before the system is started. However, according to the configuration example of FIG. 10, it is possible to cope with such a situation.
5.電流制御部
図12に、図1の電流制御部32の詳細な構成例を示す。この電流制御部32は、演算増幅器OP1、OP2、トランジスターTB1〜TB5、抵抗RB1〜RB7、RCHを含む。なお電流制御部32の構成は、図12の構成に限定されるものではなく、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また、図12とは異なる回路方式の電流制御部を採用してもよい。
5. Current Control Unit FIG. 12 shows a detailed configuration example of the
トランジスターTB1、TB2、TB3は、図1の制御部70からの制御信号ICTによりオン・オフ制御される。例えば、制御信号ICTが3ビットの信号ICT1、ICT2、ICT3により構成される場合に、トランジスターTB1、TB2、TB3の各々は、これらの信号ICT1、ICT2、ICT3の各々によりオン・オフ制御される。そして、抵抗RB1、RB2、RB3の各々の一端は、トランジスターTB1、TB2、TB3の各々に対して接続される。そして抵抗RB1、RB2、RB3の他端は、ノードNB1に共通接続される。
The transistors TB1, TB2, and TB3 are ON / OFF controlled by a control signal ICT from the
演算増幅器OP1の反転入力端子には、基準電圧VRが入力され、非反転入力端子にはノードNB1が接続される。そして、演算増幅器OP1の出力は、ノードNB2とNB1の間に設けられるトランジスターTB4のゲートに接続される。これにより、ノードNB1の電圧VB1が、基準電圧VRに設定されるように、演算増幅器OP1が動作することになる。そして、このようにノードNB1が、定電圧である基準電圧VR(例えば1.25V)に設定されれば、制御部70の制御によりトランジスターTB1、TB2、TB3をオン・オフ制御することで、抵抗RB4、RB5に流れる電流IBを可変に制御できるようになる。
The reference voltage VR is input to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1, and the node NB1 is connected to the non-inverting input terminal. The output of the operational amplifier OP1 is connected to the gate of a transistor TB4 provided between the nodes NB2 and NB1. As a result, the operational amplifier OP1 operates so that the voltage VB1 of the node NB1 is set to the reference voltage VR. Then, when the node NB1 is set to a constant voltage VR (for example, 1.25 V), which is a constant voltage, the transistors TB1, TB2, and TB3 are controlled to be turned on / off by the control of the
また図12では、演算増幅器OP2の非反転入力端子はノードNB2に接続され、反転入力端子はノードNB3に設定される。そして、演算増幅器OP2の出力は、ノードNIとNB4の間に設けられたトランジスターTB5のゲートに接続される。これにより、ノードNB2の電圧VB2とノードNB3の電圧VB3が等しくなるように、演算増幅器OP2が動作することになる。即ち、VB2=VB3になるように演算増幅器OP2が動作する。 In FIG. 12, the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the node NB2, and the inverting input terminal is set to the node NB3. The output of the operational amplifier OP2 is connected to the gate of the transistor TB5 provided between the nodes NI and NB4. As a result, the operational amplifier OP2 operates so that the voltage VB2 of the node NB2 and the voltage VB3 of the node NB3 are equal. That is, the operational amplifier OP2 operates so that VB2 = VB3.
そして、RB6、RB7はダミーの抵抗であり、ノードNB5からNB3に対して電流は流れない。このため、抵抗RB6、RB7の両端の電圧は等しくなり、VB5=VB3=VB2になる。 RB6 and RB7 are dummy resistors, and no current flows from the nodes NB5 to NB3. For this reason, the voltages at both ends of the resistors RB6 and RB7 are equal, and VB5 = VB3 = VB2.
また、抵抗RB4、RB5の抵抗値を、同じ記号であるRB4、RB5で表せば、VB4=VB2+IB×(RB4+RB5)になる。 If the resistance values of the resistors RB4 and RB5 are expressed by the same symbols RB4 and RB5, VB4 = VB2 + IB × (RB4 + RB5).
従って、抵抗RCHの両端に対しては、VB4−VB5=VB2+IB×(RB4+RB5)−VB5=VB2+IB×(RB4+RB5)−VB2=IB×(RB4+RB5)の電圧差が印加されることになる。従って、抵抗RCHに流れる電流ICHは、ICH=IB×{(RB4+RB5)/RCH}となり、この電流ICHが、充電電流としてキャパシターC1に流れて、充電動作が行われるようになる。 Therefore, a voltage difference of VB4−VB5 = VB2 + IB × (RB4 + RB5) −VB5 = VB2 + IB × (RB4 + RB5) −VB2 = IB × (RB4 + RB5) is applied to both ends of the resistor RCH. Therefore, the current ICH flowing through the resistor RCH is ICH = IB × {(RB4 + RB5) / RCH}, and this current ICH flows as a charging current to the capacitor C1 to perform a charging operation.
そして、上述のように電流IBは、制御部70からの制御信号ICT(ICT1〜ICT3)により可変に制御される。従って、充電電流ICH=IB×{(RB4+RB5)/RCH}も、制御信号ICTにより可変に制御されるようになる。
As described above, the current IB is variably controlled by the control signal ICT (ICT1 to ICT3) from the
例えば図12において、抵抗RB1、RB2、RB3は、各々、例えば5KΩ、10KΩ、20KΩというように異なった抵抗値になっている。そして、例えばトランジスターTB1、TB3がオフで、トランジスターTB2がオンになるような制御信号ICTを、制御部70が出力したとする。すると、ノードNB1の電圧はVB1=VR=1.25Vになるため、IB=125μAになる。そして、RCH=RB4+RB5とすると、ICH=125μAの充電電流が、キャパシターCに流れるようになる。
For example, in FIG. 12, resistors RB1, RB2, and RB3 have different resistance values such as 5KΩ, 10KΩ, and 20KΩ, respectively. For example, assume that the
このように図12の構成の電流制御部32によれば、制御部70からの制御信号ICTによりトランジスターTB1〜TB3のオン・オフを制御することで、充電電流ICHを可変に制御できるようになる。これにより、図5(A)、図5(B)で説明したような本実施形態の充電手法の実現が可能になる。そして図12の構成によれば、抵抗RCHの両端の電圧差を小さな電圧差に設定できるため、少ない電圧降下で充電電流ICHを可変に制御できるようになり、充電効率の向上等を図れる。
As described above, according to the
6.システムデバイス
次に、システムデバイス100の構成例について説明する。図13にシステムデバイス100の詳細な構成例を示す。システムデバイス100は、ホストI/F110、処理部120、レジスター部130、波形情報メモリー140、画像メモリー142、ワークメモリー144を含む。なおシステムデバイス100の構成は図13の構成には限定されず、その一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えばメモリー140、142、144は外付けのメモリーであってもよい。
6). Next, a configuration example of the
ホストI/F110は、ホストとなる相手側機器(送電装置、端末装置、充電器)との間で情報の送受信を行うためのインターフェースである。このホストI/F110は、図2に示すように制御部70を介して受電部10側のホストI/F18と接続される。これにより、送電装置200(相手側機器)との間での情報の送受信が可能になる。この情報の送受信は例えばコイルL1、L2を用いた振幅変調処理(周波数変調処理)や負荷変調処理により実現できる。
The host I /
処理部120は、表示部150の表示制御処理や、システムの各種の制御処理を行う。この処理部120は、例えばプロセッサーやゲートアレイ回路等により実現できる。
The
処理部120により表示制御される表示部150は、表示パネル152(電気光学パネル)と、表示パネル152を駆動する回路であるドライバー回路154を有する。ドライバー回路154は、表示パネル152のデータ線(セグメント電極)や走査線(コモン電極)を駆動する。表示パネル152は、例えば電気泳動素子等の表示素子により実現される。
The
レジスター部130は、制御レジスターやステータスレジスターなどの各種のレジスターを有する。このレジスター部130はSRAMなどのRAMやフリップフロップ回路などにより実現できる
波形情報メモリー140は、EPDを駆動するためのウェーブフォーム情報やインストラクションコード情報などを記憶する。この波形情報メモリー140は、例えばデータの書き換え・消去が可能な不揮発性メモリー(例えばフラッシュメモリー)などにより実現できる。
The
画像メモリー142(VRAM)は、表示パネル152に表示される例えば1画面分の画像データを記憶する。ワークメモリー144は処理部120等のワーク領域となるメモリーである。これらの画像メモリー142、ワークメモリー144は、SRAMなどのRAMにより実現できる。
The image memory 142 (VRAM) stores, for example, image data for one screen displayed on the
図14(A)に表示パネル152の構成例を示す。この表示パネル152は、素子基板300と、対向基板310と、素子基板300と対向基板310との間に設けられた電気泳動層320を含む。この電気泳動層320(電気泳動シート)は、電気泳動物質を有する多数のマイクロカプセル322により構成される。このマイクロカプセル322は、例えば正に帯電した黒色の正帯電粒子(電気泳動物質)と、負に帯電した白色の負帯電粒子(電気泳動物質)を分散液中に分散させ、この分散液を微少なカプセルに封入することで実現される。
FIG. 14A illustrates a configuration example of the
素子基板300はガラスや透明樹脂により形成される。この素子基板300には、複数のデータ線(セグメント電極)や、複数の走査線(共通電極)や、各画素電極が各データ線と各走査線の交差位置に設けられる複数の画素電極が形成される。またTFT(薄膜トランジスター)等により形成される各スイッチ素子が各画素電極に接続される複数のスイッチ素子が設けられる。またデータ線を駆動するデータドライバーや、走査線を駆動する走査ドライバーが設けられる。
The
対向基板310には、共通電極(透明電極)が形成され、この共通電極にはコモン電圧VCOM(対向電圧)が供給される。なお透明樹脂層に透明な導電材料で共通電極を形成し、この上に接着剤等を塗布して電気泳動層を接着することで、電気泳動シートを形成してもよい。
A common electrode (transparent electrode) is formed on the
図14(A)の表示パネル152では、画素電極と共通電極の間に電界が印加されると、マイクロカプセル322に封入された正帯電粒子(黒色)及び負帯電粒子(白色)には、その帯電の正負に応じた方向に静電気力が作用する。例えば画素電極の方が共通電極よりも高電位である画素電極上では、共通電極側に正帯電粒子(黒色)が移動するため、その画素は黒表示になる。
In the
次に、図13の波形情報メモリー140に記憶されるウェーブフォーム情報について説明する。ここではEPD(電気泳動表示部)のウェーブフォーム情報を例にとり説明する。
Next, the waveform information stored in the
例えば液晶表示装置においては、図14(B)のF1に示すように、画素の階調を第1の階調から第2の階調に変化させる場合には、データ線(ソース線)のデータ電圧も、第1の階調に対応するデータ電圧VG1から第2の階調に対応するデータ電圧VG2へと、1フレームの期間で変化する。 For example, in a liquid crystal display device, as indicated by F1 in FIG. 14B, when changing the gradation of a pixel from the first gradation to the second gradation, data on the data line (source line) is displayed. The voltage also changes in one frame period from the data voltage VG1 corresponding to the first gradation to the data voltage VG2 corresponding to the second gradation.
一方、EPDにおいては、図14(C)のF2に示すように、画素の階調を第1の階調から第2の階調に変化させる場合に、データ線のデータ電圧は、複数フレームに亘って変化する。例えば白に近い第1の階調から黒に近い第2の階調に変化させる場合に、複数フレームに亘って白、黒の表示を繰り返して、画素の階調を最終的な第2の階調に変化させる。例えば図14(C)のウェーブフォームでは、初めの3フレームではデータ電圧はVAに設定され、次の3フレームでは−VAに設定されるというように、データ電圧が複数フレームに亘って変化する。なお、ウェーブフォームは、現在の表示状態での画素の階調と、次の表示状態での画素の階調との組み合わせに依っても異なった形になる。 On the other hand, in EPD, when the gray level of a pixel is changed from the first gray level to the second gray level, as shown by F2 in FIG. Change over time. For example, when changing from the first gradation close to white to the second gradation close to black, the display of white and black is repeated over a plurality of frames to change the gradation of the pixel to the final second level. Change the key. For example, in the waveform of FIG. 14C, the data voltage changes over a plurality of frames such that the data voltage is set to VA in the first three frames and is set to -VA in the next three frames. Note that the waveform has a different shape depending on the combination of the pixel gradation in the current display state and the pixel gradation in the next display state.
波形情報メモリー140は、図14(C)のF2に示すようなウェーブフォーム情報を記憶する。処理部120は、画像メモリー142に記憶される画像データ(各画素の階調データ)と、波形情報メモリー140に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、各フレームでのEPDの駆動電圧を決定して、EPD(表示部150)の表示制御処理を行う。
The
そして図14(B)のF1と図14(C)のF2を比較すれば明らかなように、EPDでは、液晶表示装置等に比べて表示情報の書き換えに長い時間を要する。このため図8(B)の表示書き換え期間TCの長さT2を長くする必要があるという課題がある。 As apparent from comparing F1 in FIG. 14B and F2 in FIG. 14C, the EPD requires a longer time to rewrite display information than a liquid crystal display device or the like. For this reason, there is a problem that it is necessary to increase the length T2 of the display rewriting period TC in FIG.
この点、本実施形態では前述したように、蓄電用の大容量のキャパシターC1を設け、EPDの少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷を、受電期間TRの間にキャパシターC1に蓄電する。 In this regard, in the present embodiment, as described above, the large-capacity capacitor C1 for power storage is provided, and charges necessary for display rewriting for at least one EPD are stored in the capacitor C1 during the power reception period TR.
また、起動用の小容量のキャパシターC2を設けることで、図8(B)のA5に示すように早期にシステムの電源がオンになる。これにより、図13の処理部120は、A3に示すように、ホストI/F110を介して、ホストである相手側機器(送電装置、端末装置)から、表示情報などのデータを受信する。
Further, by providing a small-capacitance capacitor C2 for activation, the system power is turned on early as indicated by A5 in FIG. 8B. As a result, the
そして処理部120は、受電後の表示書き換え期間TCにおいて、図8(B)のA4に示すようにEPDの表示書き換え処理を行う。即ち、ホストI/F110を介して受信され、画像メモリー142に書き込まれた表示情報と、波形情報メモリー140に記憶されるウェーブフォーム情報に基づいて、図14(C)のF2に示すようなウェーブフォームで、EPDの表示書き換え処理を行う。
Then, the
このようにすることで、表示書き換え期間が長いEPDであっても、短い受電期間TRで受電した電荷に基づいて、表示情報の書き換えを実行できるようになる。従って、例えば図3に示すようなタッチ&ゴーの操作が要求される非接触のICカードに対して、無電源状態で表示情報を保持できるEPDの表示部150を組み込むことが可能になり、これまでに無いタイプのICカードを実現することが可能になる。
Thus, even with an EPD having a long display rewriting period, display information can be rewritten based on the charge received in the short power receiving period TR. Therefore, for example, an
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(電荷蓄積部、第1の電荷蓄積部、第2の電荷蓄積部等)と共に記載された用語(キャパシター、蓄電用キャパシター、起動用キャパシター等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また回路装置、電子機器の構成・動作や、電流制御手法、充電手法、電源供給手法等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, in the specification or drawings, at least once, terms (capacitors, capacitors for storage, Starting capacitor etc.) may be replaced by the different terminology anywhere in the specification or drawings. All combinations of the present embodiment and the modified examples are also included in the scope of the present invention. Further, the configuration and operation of the circuit device and the electronic device, the current control method, the charging method, the power supply method, and the like are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.
L1 1次コイル、L2 2次コイル、CA、CB、CC、CP キャパシター、
C、キャパシター、C1 蓄電用キャパシター、C2 起動用キャパシター、
DI1、DI2、DI3 第1、第2、第3のダイオード、
OP1、OP2 演算増幅器、TB1〜TB5 トランジスター、
RB1〜RB7 RCH 抵抗、VR 基準電圧、
10 受電部、12 整流回路、18 ホストI/F、20 電源管理部、
30 第1の蓄積制御部、32 電流制御部、
40 第2の蓄積制御部、42 起動用レギュレーター、50 電源供給部、
70 制御部、72 A/D変換部、74 タイマー、76 演算処理部、
90 回路装置、100 システムデバイス、110 ホストI/F、
120 処理部、130 レジスター部、140 波形情報メモリー、
142 画像メモリー、144 ワークメモリー、150 表示部、
152 表示パネル、154 ドライバー回路、190 ICカード、
200 送電装置、202 端末装置、210 表示部、300 素子基板、
310 対向基板、320 電気泳動層、322 マイクロカプセル
L1 primary coil, L2 secondary coil, CA, CB, CC, CP capacitor,
C, capacitor, C1 storage capacitor, C2 start-up capacitor,
DI1, DI2, DI3 first, second and third diodes,
OP1, OP2 operational amplifiers, TB1-TB5 transistors,
RB1 to RB7 RCH resistance, VR reference voltage,
10 power receiving unit, 12 rectifier circuit, 18 host I / F, 20 power management unit,
30 first accumulation control unit, 32 current control unit,
40 second storage control unit, 42 regulator for startup, 50 power supply unit,
70 control unit, 72 A / D conversion unit, 74 timer, 76 arithmetic processing unit,
90 circuit device, 100 system device, 110 host I / F,
120 processing units, 130 register units, 140 waveform information memory,
142 image memory, 144 work memory, 150 display unit,
152 display panel, 154 driver circuit, 190 IC card,
200 power transmission device, 202 terminal device, 210 display unit, 300 element substrate,
310 counter substrate, 320 electrophoretic layer, 322 microcapsule
Claims (11)
前記電荷蓄積部には、前記受電部の受電期間において、前記充電電流により電荷が蓄積され、
前記電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づく電源が供給される電源供給先デバイスは、前記受電期間の後の期間を含む動作期間において動作し、
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の充電電圧が前記動作期間において前記電源供給先デバイスの動作下限電圧を下回らないようにする電荷量であるターゲット電荷量に少なくとも達するまで、前記充電電圧が高くなるほど前記充電電流を小さくする制御を行いながら、前記受電期間において前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行うことを特徴とする回路装置。 Including a control unit that receives electric power from a power receiving unit that receives electric power by electromagnetic induction and controls a flow of a variable charging current to the charge storage unit;
In the charge storage unit, charges are accumulated by the charging current during a power reception period of the power reception unit,
A power supply destination device to which power based on the charge accumulated in the charge accumulation unit is supplied operates in an operation period including a period after the power reception period,
The controller is
The charge current decreases as the charge voltage increases until at least the target charge amount, which is a charge amount that prevents the charge voltage of the charge storage unit from falling below the operation lower limit voltage of the power supply destination device during the operation period, is reached. The circuit device is characterized in that the charging current is controlled to flow through the charge storage portion during the power reception period while performing the control .
前記制御部は、
前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と、前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記ターゲット電荷量を設定することを特徴とする回路装置。 In claim 1,
The controller is
The circuit device characterized in that the target charge amount is set based on the operation lower limit voltage information of the power supply destination device and the power consumption information of the power supply destination device.
前記制御部は、 The controller is
前記電荷蓄積部の蓄積電荷量と、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要なトータル電荷量とに基づいて、前記ターゲット電荷量を求めることを特徴とする回路装置。 A circuit device characterized in that the target charge amount is obtained based on an accumulated charge amount of the charge accumulation unit and a total charge amount necessary for operating the power supply destination device.
前記制御部は、
前記電荷蓄積部の前記充電電圧を特定する電圧情報を測定し、測定された前記電圧情報に基づいて、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量を求め、前記蓄積電荷量と、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量とに基づいて、前記ターゲット電荷量を求め、前記電荷蓄積部の蓄積電荷量が、少なくとも前記ターゲット電荷量に達するまで、前記電荷蓄積部に前記充電電流を流す制御を行うことを特徴とする回路装置。 In claim 3 ,
The controller is
Measure the voltage information identifying the charging voltage of the charge storage unit, based on said measured voltage information, determine the amount of charges stored in the charge storage part, and the accumulated charge amount, the power supply destination device based on said total amount of charge required to operate, determined the target charge amount, the amount of charges stored in the charge storage unit, until it reaches at least the target charge amount, the charge current to the charge storage unit A circuit device characterized by performing flow control.
前記制御部は、
前記電源供給先デバイスの動作下限電圧情報と前記電源供給先デバイスの使用電力情報とに基づいて、前記電源供給先デバイスを動作させるのに必要な前記トータル電荷量を設定することを特徴とする回路装置。 In claim 4 ,
The controller is
A circuit that sets the total amount of charge required to operate the power supply destination device based on the operation lower limit voltage information of the power supply destination device and the power consumption information of the power supply destination device. apparatus.
前記制御部は、
前記電荷蓄積部に容量測定用電流を流す制御を行うことで、前記電荷蓄積部の蓄積容量を測定し、測定された前記蓄積容量と、前記動作下限電圧情報と、前記使用電力情報とに基づいて、前記トータル電荷量を設定することを特徴とする回路装置。 In claim 5 ,
The controller is
By controlling the flow of a capacitance measurement current to the charge storage unit, the storage capacity of the charge storage unit is measured, and based on the measured storage capacity, the operating lower limit voltage information, and the power usage information The total charge amount is set.
前記受電部からの電力を受けて、前記電荷蓄積部である第1の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第1の蓄積制御部と、
前記受電部からの電力を受けて、第2の電荷蓄積部に対して電荷を蓄積する制御を行う第2の蓄積制御部と、
前記第1の電荷蓄積部、前記第2の電荷蓄積部に蓄積された電荷に基づいて、システムデバイスに対して電源を供給する電源供給部と、
を含み、
前記第2の電荷蓄積部は、前記第1の電荷蓄積部よりも電荷の蓄積容量が小さい電荷蓄積部であり、
前記電源供給部は、
前記受電部による受電開始後のシステム起動時には、前記第2の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6 .
A first accumulation control unit that receives electric power from the power receiving unit and performs control for accumulating charges in the first charge accumulation unit that is the charge accumulation unit;
A second accumulation control unit that receives electric power from the power reception unit and performs control for accumulating charges in the second charge accumulation unit;
A power supply unit that supplies power to a system device based on the charges accumulated in the first charge accumulation unit and the second charge accumulation unit;
Including
The second charge storage unit is a charge storage unit having a charge storage capacity smaller than that of the first charge storage unit,
The power supply unit
A circuit device that supplies power to the system device based on the stored charge of the second charge storage unit when the system is started after power reception by the power reception unit.
前記電源供給部は、
前記受電部による受電終了後においては、前記第1の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく電源を、前記システムデバイスに対して供給することを特徴とする回路装置。 In claim 7 ,
The power supply unit
After the power reception by the power reception unit is completed, a circuit device is characterized in that power based on the accumulated charge of the first charge accumulation unit is supplied to the system device.
前記システムデバイスは、画像を表示する電気泳動表示部の表示制御処理を行い、
前記第1の蓄積制御部は、
前記電気泳動表示部の少なくとも1回分の表示書き換えに必要な電荷を、前記第1の電荷蓄積部に蓄積する制御を行うことを特徴とする回路装置。 In claim 7 or 8 ,
The system device performs display control processing of an electrophoretic display unit that displays an image,
The first accumulation control unit
A circuit device characterized by performing control for accumulating charges necessary for display rewriting at least once in the electrophoretic display section in the first charge accumulating section.
前記電源供給部は、
前記第1の電荷蓄積部の第1の蓄積ノードと接続ノードとの間に設けられ、前記第1の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第1のダイオードと、
前記第2の電荷蓄積部の第2の蓄積ノードと前記接続ノードとの間に設けられ、前記第2の蓄積ノードから前記接続ノードへと向かう方向を順方向とする第2のダイオードとを含み、
前記電源供給部は、
前記接続ノードの電圧に基づいて前記システムデバイスに対して電源を供給することを特徴とする回路装置。 In any one of Claims 7 thru | or 9 ,
The power supply unit
A first diode provided between a first storage node and a connection node of the first charge storage unit, the forward direction being a direction from the first storage node to the connection node;
A second diode provided between the second storage node and the connection node of the second charge storage unit and having a forward direction from the second storage node to the connection node. ,
The power supply unit
A circuit device that supplies power to the system device based on a voltage of the connection node.
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