JP2013084915A - 近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールの提供。
【解決手段】近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールは、平板状の第１感応板、巻回されて中心が貫通孔とされた平面状の第１コイルと第２コイルを包含し、該第１コイルと該第２コイルはいずれも該第１感応板上に設置され、且つ該第２コイルは該第１コイルの中心の貫通孔内に収容され、該第１コイルと同心状を呈し、これにより、二種類の異なる周波数信号の感応モジュールが一体に整合されて、感応コイルの面積を縮小する。
【選択図】図２

Description

本発明は一種の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールに係り、特に、ポータブル設備上で使用され、無線充電（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｈａｒｇｉｎｇ，ＷＬＣ）感応モジュールと近距離無線通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＮＦＣ）感応モジュールを一体に整合した構造に関する。

ポータブル電子設備、たとえば携帯電話、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）、パームトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ或いはタブレットＰＣ等は、いずれも電池により給電されており、使用者が商用電源のないときに使用するのに便利であり、且つこれらの電子装置はいずれも有線の電力供給装置を付帯しており、電池の充電或いは商用電源による給電に便利である。

新型の無線充電（ＷＬＣ）技術は、ポータブル設備に電力線の使用を不要とし、電磁誘導の方式で直接電力をこれらのポータブル設備に提供し、その電池を充電させることができる。図１は、無線充電伝送の構造表示図であり、それは、電力伝送モジュール１０及び電力受信モジュール２０を包含する。該電力伝送モジュール１０は、伝送端コイル１１、伝送端鉄心板１２を具え、該電力受信モジュール２０は、受信端コイル２１、受信端鉄心板２２を有する。

該電力受信モジュール２０が該電力伝送モジュール１０に接近する時、電流が該電力伝送モジュール１０の伝送端コイル１１に流されて磁場を生成し、該電力受信モジュール２０の受信端コイル２１が該磁場に感応することで電流を生成する。

このほか、現在、ポータブル設備中に近距離無線通信（ＮＦＣ）を結合することは、相当に重視されており、近距離無線通信（ＮＦＣ）は十分にポータブル設備に非接触式のポイント対ポイントの通信を行わせることができ、きわめて便利な接続方式を提供し、スピーディーに、便利に、通信を実行できる。

近距離無線通信（ＮＦＣ）技術は、非接触式周波数識別（ＲＦＩＤ）及び関連技術の整合、変遷に由来し、現在、近距離無線通信（ＮＦＣ）の応用領域中には、たとえば、交通運送システム中で使用される感応カードがあり、感応カードを自動改札の改札入口に近づけるだけで、改札を通ることができ、且つ感応時間は一般の非接触式ＩＣカードより速く、利用者が多いステーションに、相当に受け入れられる。

これにより、ある業者は近距離無線通信チップを携帯電話等のポータブル設備内に嵌め込み、すなわち、ポータブル電子設備において無線充電（ＷＬＣ）技術と近距離無線通信（ＮＦＣ）の機能を整合することは、将来不可避の傾向である。

しかし、現在、近距離無線通信（ＮＦＣ）及び無線充電（ＷＬＣ）技術の二種類の回路は完全に異なり、それぞれが独立しており、各自の感応モジュールを使用して、各自の異なる信号を受信しなければならず、このため、ポータブル設備のますます軽薄短小化される内部空間にあって、これら二種類の回路の整合は、相当に難度が高い。

本発明者は、近距離無線通信（ＮＦＣ）及び無線充電（ＷＬＣ）の二種類の技術が、いずれも近距離感応により信号を伝送するものであり、このため、いずれもコイル感応モジュールを使用する必要があり、且つこれら二種類の感応モジュールは同時に使用できないことに気づき、これにより、一種の、近距離無線通信（ＮＦＣ）と無線充電（ＷＬＣ）共用の感応モジュールを設計し、近距離無線通信（ＮＦＣ）と無線充電（ＷＬＣ）の信号を受信して、さらに一組の切換え回路により信号の自動切換えを行ない、感応モジュール共用の目的を達成できるようにする。

本発明の目的は、一種の、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールを提供することにあり、それは、近距離無線通信（ＮＦＣ）と無線充電（ＷＬＣ）の二種類の異なる周波数の信号の感応モジュールを一体に整合することで、感応モジュールがポータブル設備中で占拠する面積を縮小し、二種類の機能を同一のポータブル設備において整合する目的を達成する。

本発明の主要な技術特徴は以下のとおりであるものとする。すなわち、一種の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールを提供し、それは、平板状の第１感応板、巻回されて中心が貫通孔とされた平面状の第１コイルと第２コイルを包含し、該第１コイルと該第２コイルはいずれも該第１感応板上に設置され、且つ該第２コイルは該第１コイルの中心の貫通孔内に収容され、該第１コイルと同心状を呈する。

請求項１の発明は、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、
平板状を呈する第１感応板と、
中心が貫通孔である平面状となるよう巻回されて、二つの出線端を具え、該第１感応板上に設置される第１コイルと、
中心が貫通孔である平面状となるよう巻回されて、二つの出線端を具え、該第１感応板上に設置され、且つ該第１コイルの中心貫通孔内に収容されて、該第１コイルと同心状を呈する第２コイルと、
を包含したことを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板上に設置されると共に、該第２コイルの中心貫通孔内に収容される第２感応板をさらに包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項３の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板と該第１コイル、第２コイルの間に設置されて該第１コイル、該第２コイルを該第１感応板上に接着するための不導電接着層をさらに包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項４の発明は、請求項２記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板と該第２感応板の間に設置されて該第２感応板を該第１感応板上に接着するための不導電接着層をさらに包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項５の発明は、請求項３又は４記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該不導電接着層が両面テープ又は接着剤とされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項６の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板が一体成形された凸字状とされ、その凸部が該第２コイルの中心貫通孔内に収容されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項７の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルと該第２コイルの間にギャップが形成されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項８の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルと該第２コイルの間は相互に緊密に当接し間隙の存在がないことを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項９の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、少なくとも一つの引き出し線コネクタをさらに包含し、該引き出し線コネクタに複数の金属接続端子が設けられ、該複数の金属接続端子はそれぞれ該第１コイル及び又は該第２コイルの出線端に電気的に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１０の発明は、請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタの金属接続端子中、二つの金属接続端子が共用端とされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１１の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルのそのうち一つの出線端は、該第２コイルのそのうち一つの出線端と相互に電気的に接続されて共用出線端を形成することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１２の発明は、請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタは該第１感応板の外縁部分に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１３の発明は、請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタは該第１感応板の外部に設置されたコネクタとされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１４の発明は、請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタは二つ設けられ、それぞれが該第１感応板の外縁部分に配設され、各該引き出し線コネクタに二つの金属接続端子が設けられて、それぞれ該第１コイルの二つの出線端及び該第２コイルの二つの出線端に電気的に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１５の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルが近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルとされ、該第２コイルが無線充電（ＷＬＣ）感応コイルとされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１６の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルが無線充電（ＷＬＣ）感応コイルとされ、該第２コイルが近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルとされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１７の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第２コイルの第３及び第４出線端は、それぞれ金属接触片に電気的に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。
請求項１８の発明は、請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルと該第２コイルは一組のコイルを巻回してなり、第１出線端、第２出線端及び中間引き出し出線端を包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールとしている。

これにより、二種類の異なる周波数信号の感応モジュールが一体に整合されて、感応コイルの面積を縮小する。

周知の無線充電伝送の構造表示図である。 本発明の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールの表示図である。 図２の立体分解図である。 本発明の第２実施例表示図である。 本発明の第３実施例表示図である。 本発明の第４実施例表示図である。

本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

図２を参照されたい。それは、本発明の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールの第１実施例表示図である。図３は図２の立体分解図である。これらの図に示されるように、本発明の共用感応モジュール３０は、第１感応板３１、第１コイル３２及び第２コイル３３を包含する。そのうち、該第１感応板３１は平板状を呈し、方形、矩形、円形或いは楕円形或いはその他の形状とされ得る。

そのうち、該第１コイル３２は巻回されて中心が貫通孔の平面状とされ、該第１感応板３１上に設置され、二つの出線端３２１を具えている。該第２コイル３３も同様に、巻回されて中心が貫通孔の平面状とされ、該第１感応板３１上に設置され、且つ該第１コイル３２の中心の貫通孔内に収容されて、該第１コイル３２と同心状を呈し、二つの出線端３３１を具えている。該第１コイル３２と該第２コイル３３の間にはギャップが形成される。

図２に示される実施例において、該第１コイル３２は近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルとされ、該第２コイル３３は無線充電（ＷＬＣ）感応コイルとされる。

図４は、本発明の第２実施例表示図である。そのうち、該第１コイル３２は該無線充電（ＷＬＣ）感応コイルとされ、該第２コイル３３は近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルとされる。

該第１コイル３２と該第２コイル３３は二組の異なる周波数信号の感応コイルであり、近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルの周波数は比較的高く、これにより、コイルは比較的短く、無線充電（ＷＬＣ）感応コイルの周波数は比較的低く、これによりコイルは比較的長く、該二組の感応コイルは自動選択回路により、感応コイルの感応受信周波数が判断されることで、そのうち一つの感応コイルが自動選択されて接続され、該選択回路は本発明の主張の重点ではないため、これ以上は説明しない。

図３を再度参照されたい。該共用感応モジュール３０はさらに、該第１感応板３１と該第１コイル３２、該第２コイル３３の間に設置された不導電接着層３５を包含し、該不導電接着層３５は、該第１コイル３２、該第２コイル３３を該第１感応板３１上に接着するのに用いられ、好ましくは、該不導電接着層３５は両面テープ或いは接着剤とされる。

該共用感応モジュール３０はさらに、第２感応板３４を包含し、該第２感応板３４は該第１感応板３１上に設置され、且つ該第２コイル３３の中心貫通孔内に収容される。該不導電接着層３５が、該第１感応板３１と該第２感応板３４の間にも設置されて、該第２感応板３４を該第１感応板３１上に接着するのに用いられる。

好ましくは、該第１感応板３１は該第２感応板３４と凸字状（図示せず）をなすように一体成形され、その凸部は該第２コイル３３の中心貫通孔内に収容される。

図５を参照されたい。それは本発明の第３実施例表示図であり、そのうち、該第１コイル３２と該第２コイル３３の間は相互に緊接し、間隙の存在はない。

図２の第１実施例を再度参照されたい。該共用感応モジュール３０の第１感応板３１の外縁部分に、二組の引き出し線コネクタ３６が設けられ、各該引き出し線コネクタ３６にそれぞれ二つの金属接続端子３６１が設けられ、それぞれ該第１コイルの二つの出線端３２１及び該第２コイル３３の二つの出線端３３１に電気的に接続される。

再び、図４の第２実施例を参照されたい。該共用感応モジュール３０の第１感応板３１の外縁部分には、一組だけの引き出し線コネクタ３６が設けられ、それに複数の金属接続端子３６１が設けられ、それぞれ該第１コイル３２及び又は第２コイル３３の出線端に接続される。或いは、該引き出し線コネクタ３６は、金属接触片３７とされてもよく、たとえば、該第２コイル３３の二つの出線端３３１が、それぞれ該金属接触片３７に電気的に接続される。

図５の第３実施例を参照されたい。そのうち、該引き出し線コネクタ３６は該第１感応板３１の外部に設置されたコネクタとされ、該金属接続端子３６１のうち、二つの金属接続端子は、共用端に電気的に接続される。或いは、該第１コイル３２のそのうち一つの出線端と、該第２コイル３３のそのうち一つの出線端が、相互に電気的に接続されて共用出線端を形成し、さらに該引き出し線コネクタ３６上のそのうち一つの金属接続端子３６１に電気的に接続される。

図６を参照されたい。それは本発明の第４実施例の表示図である。本実施例中、該第１コイル３２と該第２コイル３３は、同一組のコイル３８が巻回されてなり、第１出線端３８１、第２出線端３８２、及び中間引き出し出線端３８３を包含する。そのうち、該第１出線端３８１と該第２出線端３８２は該無線充電（ＷＬＣ）感応コイルを形成し、該中間引き出し出線端３８３と該第２出線端３８２は該近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルを形成する。

ゆえに、本発明は、上に記載の技術により、確実に、周知のものとは異なる設計を提供し、全体の使用価値を高め、またその出願前に頒布された刊行物に記載がみられずまた公開使用されていないため、特許の要件に符合し、ここに特許出願する次第です。

１０ 電力伝送モジュール
１１ 伝送端コイル
１２ 伝送端鉄心板
２０ 電力受信モジュール
２１ 受信端コイル
２２ 受信端鉄心板
３０ 共用感応モジュール
３１ 第１感応板
３２ 第１コイル
３２１ 出線端
３３ 第２コイル
３３１ 出線端
３４ 第２感応板
３５ 不導電接着層
３６ 引き出し線コネクタ
３６１ 金属接続端子
３７ 金属接触片
３８ コイル
３８１ 第１出線端
３８２ 第２出線端
３８３ 中間引き出し出線端

Claims (18)

1. 近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、
   平板状を呈する第１感応板と、
   中心が貫通孔である平面状となるよう巻回されて、二つの出線端を具え、該第１感応板上に設置される第１コイルと、
   中心が貫通孔である平面状となるよう巻回されて、二つの出線端を具え、該第１感応板上に設置され、且つ該第１コイルの中心貫通孔内に収容されて、該第１コイルと同心状を呈する第２コイルと、
   を包含したことを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
2. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板上に設置されると共に、該第２コイルの中心貫通孔内に収容される第２感応板をさらに包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
3. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板と該第１コイル、第２コイルの間に設置されて該第１コイル、該第２コイルを該第１感応板上に接着するための不導電接着層をさらに包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
4. 請求項２記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板と該第２感応板の間に設置されて該第２感応板を該第１感応板上に接着するための不導電接着層をさらに包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
5. 請求項３又は４記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該不導電接着層が両面テープ又は接着剤とされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
6. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１感応板が一体成形された凸字状とされ、その凸部が該第２コイルの中心貫通孔内に収容されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
7. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルと該第２コイルの間にギャップが形成されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
8. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルと該第２コイルの間は相互に緊密に当接し間隙の存在がないことを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
9. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、少なくとも一つの引き出し線コネクタをさらに包含し、該引き出し線コネクタに複数の金属接続端子が設けられ、該複数の金属接続端子はそれぞれ該第１コイル及び又は該第２コイルの出線端に電気的に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
10. 請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタの金属接続端子中、二つの金属接続端子が共用端とされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
11. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルのそのうち一つの出線端は、該第２コイルのそのうち一つの出線端と相互に電気的に接続されて共用出線端を形成することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
12. 請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタは該第１感応板の外縁部分に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
13. 請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタは該第１感応板の外部に設置されたコネクタとされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
14. 請求項９記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該引き出し線コネクタは二つ設けられ、それぞれが該第１感応板の外縁部分に配設され、各該引き出し線コネクタに二つの金属接続端子が設けられて、それぞれ該第１コイルの二つの出線端及び該第２コイルの二つの出線端に電気的に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
15. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルが近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルとされ、該第２コイルが無線充電（ＷＬＣ）感応コイルとされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
16. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルが無線充電（ＷＬＣ）感応コイルとされ、該第２コイルが近距離無線通信（ＮＦＣ）感応コイルとされることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
17. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第２コイルの第３及び第４出線端は、それぞれ金属接触片に電気的に接続されることを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。
18. 請求項１記載の近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュールにおいて、該第１コイルと該第２コイルは一組のコイルを巻回してなり、第１出線端、第２出線端及び中間引き出し出線端を包含することを特徴とする、近距離無線通信と無線充電共用の感応モジュール。

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