JP2009239717A - 車内用電界通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの影響を低減すると共に、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上可能な車内用電界通信装置を提供することを課題とする。
【解決手段】筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間で通信電極２０に接触して設けられた第１の絶縁体４０ａと、通信電極２０とグランド電極３０との間でグランド電極３０に接触して設けられた第２の絶縁体４０ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電界を電界伝達媒体に誘起して通信を行う電界通信装置の通信電極及びグランド電極を車内設備に配置する技術に関する。

従来、電界を伝達する電界伝達媒体に対して送信すべきデータに基づく電界を誘起させ、また電界伝達媒体に誘起された電界を検出してデータ通信を行う電界通信装置が提案されている（特許文献１参照）。

図２６は、従来の電界通信装置の断面を示す断面図である。従来の電界通信装置は、情報端末５が備えるカードスロットへの接続を実現するためカード型の形状を有しており、電界を電界伝達媒体に誘起する通信回路１０と、下部に配置された通信電極２０と、上部に配置されたグランド電極３０とを備えた構成であった。通信回路１０は、情報端末５から送信データを受け取ると、電界伝達媒体としての机５０に対して通信電極２０から電界を誘起し、受け取った送信データを他の情報端末に送信する機能を具備するものであった。また、グランド電極３０は、通信回路１０で発生した不要な電磁波や逆位相の電界（以降、「ノイズ」と称する）を外部に逃がす役割を担うものであった。
特開２００３−３２４３９５公報

しかしながら、このようなカード型の電界通信装置の場合には、通信回路と通信電極及びグランド電極とが一体化した構造であるため、所望する位置に各電極を配置できないという問題があった。

また、通信電極とグランド電極との間が非常に狭いため、グランド電極から出力されたノイズが通信電極に混入し、通信電極から誘起される電界が電界伝達媒体に結合する力が弱くなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ノイズの影響を低減すると共に、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上可能な車内用電界通信装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、筐体の内部に配置された電界通信用の通信回路と、リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、人体が接触する車内設備の部位に設けられた電界通信用の通信電極と、リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、前記車内設備の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極と、前記通信電極と前記グランド電極との間に設けられた絶縁体と、を有することを要旨とする。

本発明にあっては、通信電極及びグランド電極が、筐体の内部に配置された電界通信用の通信回路と、リード線を介して筐体の外部で電気的に接続されているため、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上することができる。また、通信電極とグランド電極との間に絶縁体が設けられているため、グランド電極から出力されるノイズの影響を低減して電界通信を行うことができる。

請求項２に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第１の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第２の絶縁体であって、前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを要旨とする。

請求項３に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを要旨とする。

請求項４に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第１の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第２の絶縁体であって、前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを要旨とする。

請求項５に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを要旨とする。

請求項６に記載の本発明は、前記車内設備が、ヘッドレストであって、前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第１の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第２の絶縁体であって、前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを要旨とする。

請求項７に記載の本発明は、前記車内設備が、ヘッドレストであって、前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを要旨とする。

請求項８に記載の本発明は、前記車内設備が、前記絶縁体としてのハンドルであって、前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内周表面に設けられていることを要旨とする。

請求項９に記載の本発明は、前記車内設備が、内部が空洞で前記絶縁体としてのハンドルであって、前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内部に設けられていることを要旨とする。

請求項１０に記載の本発明は、前記車内設備が、前記絶縁体としてのアクセルペダルであって、前記通信電極は、当該アクセルペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該アクセルペダルの裏面に設けられていることを要旨とする。

請求項１１に記載の本発明は、前記車内設備が、前記絶縁体としてのブレーキペダルであって、前記通信電極は、当該ブレーキペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ブレーキペダルの裏面に設けられていることを要旨とする。

請求項１２に記載の本発明は、前記車内設備が、シフトレバーであって、前記グランド電極は、当該シフトレバーの上面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを要旨とする。

請求項１３に記載の本発明は、前記車内設備が、シフトレバーであって、前記絶縁体は、当該シフトレバーの上面に設けられた第１の絶縁体と、当該シフトレバーの下面に設けられた第２の絶縁体であって、前記通信電極は、当該第１の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第２の絶縁体に接触して設けられていることを要旨とする。

請求項１４に記載の本発明は、前記車内設備が、床マットであって、前記通信電極は、当該床マットの裏面に接触して設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを要旨とする。

請求項１５に記載の本発明は、前記車内設備が、ドアノブであって、前記グランド電極は、当該ドアノブの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを要旨とする。

請求項１６に記載の本発明は、前記車内設備が、シートベルトであって、前記グランド電極は、当該シートベルトの表面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを要旨とする。

請求項１７に記載の本発明は、前記車内設備が、シートベルトであって、前記絶縁体は、当該シートベルトの一方の表面に設けられた第１の絶縁体と、当該シフトレバーの他方の表面に設けられた第２の絶縁体であって、前記通信電極は、当該第１の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第２の絶縁体に接触して設けられていることを要旨とする。

請求項１８に記載の本発明は、前記車内設備が、タッチ式パネルであって、前記通信電極は、当該タッチ式パネルの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを要旨とする。

本発明によれば、ノイズの影響を低減すると共に、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上可能な車内用電界通信装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間で通信電極２０に接触して設けられた第１の絶縁体４０ａと、通信電極２０とグランド電極３０との間でグランド電極３０に接触して設けられた第２の絶縁体４０ｂと、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０は車内シートであって、通信電極２０は車内シートの座部（特に人間が座る座面側）に設けられている。

第１の絶縁体４０ａ及び第２の絶縁体４０ｂは、通信電極２０又はグランド電極３０よりも導電率又は比誘電率が小さい物質で構成されていれば良い。具体的には、非常に小さい導電率又は１以上４以下の比誘電率を有する材料であって、例えば、比誘電率が１近傍の空気や、比誘電率が２近傍の紙，木材，テフロン（登録商標），パラフィン，ポリスチレンなどである。また、天然樹脂（樹皮より分泌される不揮発性の固体または半固形体の物質）、合成樹脂（有機化学の発達により合成されるようになった、天然樹脂と良く似た性質を持つ物質）、その他の気体、絶縁性の油、紙などを用いることも可能である。なお、合成樹脂の一例としては、ＡＢＳ樹脂、上述したポリスチレン、泡スチロール（発泡材）、テフロン（登録商標）などが挙げられる。

ここで、通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能について説明する。図２は、通信電極２０を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、情報端末５と通信電極２０との間を接続する通信回路１０は、インタフェース回路１１を介して情報端末５に接続される。通信回路１０は、この情報端末５からインタフェース回路１１を介して他の情報端末５に送信するための送信データを受け取ると、レベル調整回路１２で送信データの信号振幅を調整してから、送信回路１３を介して送信電極２０ａに供給するようになっている。

送信電極２０ａは、送信回路１３から送信データが供給されると、この送信データに対応する電界を電界伝達媒体５０に誘起する。この誘起された電界は、電界伝達媒体５０を伝達して、他の情報端末５における電界通信装置の受信電極２０ｂで受信される。

電界検出光学部１４は、受信電極２０ｂで受信した電界が供給され、電界光学手法を利用した電界検出光学部１４内で別途発生するレーザ光を偏光変化させた後、電気信号に変換する。この電気信号は、信号処理回路１５での帯域制限により不要な雑音が除去され、更に波形整形回路１６で波形が整形されてから、インタフェース回路１１を介して情報端末５に供給されるようになっている。

なお、送信電極２０ａと受信電極２０ｂは、一体化して１つの通信電極２０で各電極を構成してもよいし、送信または受信どちらか一方の構成のみを有するものとしてもよい。また、送信電極２０ａと受信電極２０ｂを、絶縁フィルムで被覆してもよい。

ここで、図１に示すグランド電極３０は、図２を用いて説明した電界検出光学部１４に設けられている。図３は、図２に示した通信回路１０に使用されている電界検出光学部１４の構成を示すブロック図である。電界検出光学部１４は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法により電界を検出するものであり、レーザ光源を構成するレーザダイオード１０１および電気光学結晶からなる電気光学素子１０２を有する。なお、電気光学素子１０２は、レーザダイオード１０１からのレーザ光の進行方向に対して直角方向に結合される電界に感度を有し、この電気強度によって光学特性、すなわち複屈折率が変化し、この複屈折率の変化によりレーザ光の偏光が変化するようになっている。

電気光学素子１０２の図上で上下方向に対向する両側面には第１電極１０３及び第２電極１０４が設けられている。なお、この第１電極１０３及び第２電極１０４は、レーザダイオード１０１からのレーザ光の電気光学素子１０２内における進行方向を両側から挟み、レーザ光に対して電界を直角に結合させるようになっている。

図３に示す電界検出光学部１４は、図１及び図２に示したのと同じ通信電極２０を有し、この通信電極２０は第１電極１０３に接続されている。また、第１電極１０３に対向する第２電極１０４は、図１に示したのと同じグランド電極３０に接続され、第１電極１０３に対してグランド電極として機能するように構成されている。即ち、このグランド電極３０は、通信回路１０で発生する不要な電磁波や逆位相の電界などを外部に逃がして電界通信の品質を向上するために設けられている。通信電極２０は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を検出すると、この電界を第１電極１０３に伝達し、第１電極１０３を介して電気光学素子１０２に結合するようになっている。

レーザダイオード１０１から出力されるレーザ光は、コリメートレンズ１０５を介して平行光にされ、平行光となったレーザ光は第１波長板１０６で偏光状態を調整されて電気光学素子１０２に入射する。電気光学素子１０２に入射したレーザ光は、電気光学素子１０２内で第１電極１０３と第２電極１０４との間を伝播するが、このレーザ光の伝播中において上述したように通信電極２０が電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を受け、この電界が第１電極１０３を介して電気光学素子１０２に結合すると、この電界は第１電極１０３からグランド電極３０に接続されている第２電極１０４に向かって形成されて、レーザダイオード１０１から電気光学素子１０２に入射したレーザ光の進行方向に直角であるため、電気光学素子１０２の光学特性である複屈折率が変化し、これによりレーザ光の偏光が変化する。

このように電気光学素子１０２において第１電極１０３からの電界によって偏光が変化したレーザ光は、第２波長板１０７で偏光状態を調整されて偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。偏光ビームスプリッタ１０８は、第２波長板１０７から入射されたレーザ光をＰ波およびＳ波に分離して、光の強度変化に変換する。この偏光ビームスプリッタ１０８でＰ波成分およびＳ波成分に分離されたレーザ光は、それぞれ第１集光レンズ１０９ａ及び第２集光レンズ１０９ｂで集光されてから、第１フォトダイオード１１０ａ及び第２フォトダイオード１１０ｂに供給され、第１フォトダイオード１１０ａ及び第２フォトダイオード１１０ｂにおいてＰ波光信号とＳ波光信号をそれぞれの電気信号に変換して出力するようになっている。

上述したように第１フォトダイオード１１０ａ及び第２フォトダイオード１１０ｂから出力される電気信号は、図２に示す信号処理回路１５で増幅、雑音除去などの信号処理を施されてから、波形整形回路１６で波形整形され、インタフェース回路１１を介して情報端末５に供給されることになる。

図４は、通信電極２０を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の他の一例を示すブロック図である。図４に示すブロック図には、情報端末５が接続された通信回路１０と、通信を媒介する電界伝達媒体５０と、通信回路１０’と、この通信回路１０’に接続された情報端末５’とが示されている。通信回路１０と通信回路１０’との間で通信を行い、通信回路１０からデータを送信して通信回路１０’で受信する場合を例にするものである。

通信回路１０と通信回路１０’とは同じ構成を有している。両者に構成上の相違点はないものの、説明するための便宜上、同一の構成部には同一の番号を付し、通信回路１０’の備える構成部については「’」を付して識別している。

なお、情報端末５は、通信回路１０に対して送信データと送受信切替信号を送る。送信データとは、通信相手の情報端末５’へ伝達される任意のデータである。送受信切替信号とは、通信回路１０に対して送信と受信との動作の切替を指示するための信号である。

また、通信回路１０からは情報端末５に対して受信データを送る。この受信データは、通信相手の情報端末５’が情報端末５に対し、通信回路１０’と通信回路１０とを介して送信したデータを受信して得た受信データである。なお、情報端末５’と通信回路１０’との間においても、情報端末５と通信回路１０との間と同じく送信データや送受信切替信号、受信データのやり取りが行われている。

また、通信回路１０には、データを送信するための送信部と、データを受信する受信部とを備えている。送信部には、送信データを発振器７１から出力される搬送波で変調するための変調回路７０と、搬送波を出力するための発振器７１とを備えている。更に、受信部には、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていないかを判定して補正するための補正回路７２と、搬送波再生回路７４で再生された搬送波と受信した信号をもとにデータを再生する復調回路７３と、受信した信号から搬送波を抽出する搬送波再生回路７４とを備えている。

なお、通信電極２０は、図２を用いて説明した場合と同様に、通信回路１０から伝達されたデータを通信回路１０’に送信する機能と、通信回路１０’から送信されたデータを受信する機能とを有している。図４で示す通信回路１０を有する電界通信装置の場合であっても、送信電極２０ａと受信電極２０ｂは、一体化して１つの通信電極２０で各電極を構成してもよいし、送信または受信どちらか一方の構成のみを有するものとしてもよい。また、送信電極２０ａと受信電極２０ｂを、絶縁フィルムに被覆してもよい。

また、図５には、図４で示した補正回路７２，補正回路７２’の構成を説明するための構成図が示されている。図４で示す通信回路１０と通信回路１０’においては、受信部の出力でのＨレベルとＬレベルの反転を防ぐことを目的として、この受信部に補正回路７２，補正回路７２’が備えられている。なお、通信回路１０の補正回路７２と通信回路１０’の補正回路７２’とは同様のものであるので、ここでは通信回路１０’が備える補正回路７２’の説明のみを行う。

補正回路７２’は、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていた場合に信号を反転させるための反転・非反転切替回路８１と、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていないかを判定して切替信号を出力するためのサンプリング回路８２と、再生搬送波を検出しサンプリング信号を生成するための検波器８３と、復調信号のＨレベルとＬレベルの判定が十分区別できるまでサンプリング信号を遅らせるための遅延器８４とを備えている。

ここで、図１に示すグランド電極３０は、図４を用いて説明した変調回路７０及び復調回路７３に接続されている。図６は、変調回路７０とグランド電極３０との接続構成を示す構成図である。変調回路７０には、送信電極２０ａと受信電極２０ｂとを備える通信電極２０が接続されると共に、図３を用いて説明した機能を有するグランド電極３０が接続されている。データの送信時には、変調回路７０に接続されたグランド電極３０が機能し、データの受信時には、復調回路７３に接続されたグランド電極３０が機能する。１つのグランド電極３０が変調回路７０と復調回路７３とに接続される構成でもよく、各回路に異なるグランド電極３０を接続してもよい。

なお、第１の絶縁体４０ａ及び第２の絶縁体４０ｂを、図７に示すように、通信電極２０及びグランド電極３０に接触して設けられた１つの絶縁体４０としても得られる効果は同様である。

また、本実施の形態では、通信電極２０及びグランド電極３０が車内シートの座部に設けられていることを一例に説明したが、図８に示すように、通信電極２０を車内シートの背もたれ部に設けてもよい。更に、図９に示すように、図８に示す第１の絶縁体４０ａ及び第２の絶縁体４０ｂを、通信電極２０及びグランド電極３０に接触して設けられた１つの絶縁体４０としても得られる効果は同様である。

更に、図１０に示すように、通信電極２０を車内シートの座部と背もたれ部との両方に設けても良い。そして更に、図１１に示すように、車内シートの座部と背もたれ部とにそれぞれ設けられた第１の絶縁体４０ａ及び第２の絶縁体４０ｂを、通信電極２０及びグランド電極３０に接触して設けられた１つの絶縁体４０としても得られる効果は同様である。

また、本実施の形態では、車内設備９０の一例として車内シートを用いて説明したが、図１２に示すように、人体５０の頭部が接触するヘッドレストを車内設備９０とし、このヘッドレストに通信電極２０を設けても良い。更に、図１３に示すように、図１２に示す第１の絶縁体４０ａ及び第２の絶縁体４０ｂを、通信電極２０及びグランド電極３０に接触して設けられた１つの絶縁体４０としても得られる効果は同様である。

〔第２の実施の形態〕
図１４は、第２の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０は、絶縁体４０として作用するハンドルであって、通信電極２０は、ハンドルの外周表面に設けられ、グランド電極３０は、ハンドルの内周表面に設けられている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

なお、図１５に示すように、本実施の形態で説明したハンドルの内部が空洞であって、通信電極２０は、上記と同様にこのハンドルの外周表面に設けられ、グランド電極３０は、このハンドルの内部に設けられている場合であっても得られる効果は同様である。

〔第３の実施の形態〕
図１６は、第３の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０は、絶縁体４０として作用するアクセルペダル又はブレーキペダル（以降、単に「ペダル」と称する）であって、通信電極２０は、ペダルの表面に設けられ、グランド電極３０は、ペダルの裏面に設けられている。即ち、通信電極２０とグランド電極３０とがペダルを挟むように配置されている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

〔第４の実施の形態〕
図１７は、第４の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０はシフトレバーであって、グランド電極３０は、シフトレバーの上面に設けられ、絶縁体４０は、グランド電極３０及び通信電極２０に接触して設けられている。そして、通信電極２０は、人間が最も接触し易いように最上面に設けられている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

なお、図１８に示すように、絶縁体４０を、シフトレバーの上面に設けられた第１の絶縁体４０ａと、シフトレバーの下面に設けられた第２の絶縁体４０ｂとして、通信電極２０を、第１の絶縁体４０ａに接触して設け、グランド電極３０を、第２の絶縁体４０ｂに接触して設けた場合であっても得られる効果は同様である。

〔第５の実施の形態〕
図１９は、第５の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０は床マットであって、通信電極２０は、床マットの裏面に接触して設けられ、絶縁体４０は、通信電極２０及びグランド電極３０に接触して設けられている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

〔第６の実施の形態〕
図２０は、第６の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０はドアノブであって、グランド電極３０はドアノブの裏面に設けられ、絶縁体４０は、グランド電極３０及び通信電極２０に接触して設けられている。そして、通信電極２０は、人間がドアノブを引いてドアを開けようとした場合に最も接触し易いようにドアに面する側に設けられている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

尚、ここで説明したドアノブは、車の内側に備えられたドアノブだけでなく、車の外側に備えられたドアノブであってもよい。

〔第７の実施の形態〕
図２１は、第７の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０はシートベルトであって、グランド電極３０はシートベルトの表面に設けられ、絶縁体４０は、グランド電極３０及び通信電極２０に接触して設けられている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

なお、図２２に示すように、絶縁体４０を、シートベルトの一方の表面に設けられた第１の絶縁体４０ａと、シフトレバーの他方の表面に設けられた第２の絶縁体４０ｂとして、通信電極２０を、第１の絶縁体４０ａに接触して設け、グランド電極３０を、第２の絶縁体４０ｂに接触して設けた場合であっても得られる効果は同様である。

〔第８の実施の形態〕
図２３は、第８の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体５０が接触する車内設備９０の部位に設けられた電界通信用の通信電極２０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で通信回路１０と電気的に接続され、車内設備９０の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極３０と、通信電極２０とグランド電極３０との間に設けられた絶縁体４０と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備９０はナビゲーションやテレビなどのモニタに設けられたタッチ式パネルであって、通信電極２０はタッチ式パネルの裏面に設けられ、絶縁体４０は通信電極２０及びグランド電極３０に接触して設けられている。

通信回路１０と通信電極２０とグランド電極３０との機能については、第１の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。

続いて、このような第１〜第８の実施の形態で説明した車内用電界通信装置を用いた車内処理システムの実施例について説明する。車内用電界通信装置は、図２４に示すように、第１の実施の形態で説明した構成に加えて、予め登録された複数のＩＤを蓄積しておく蓄積部３０１と、受信したＩＤが蓄積部に蓄積された複数のＩＤに一致するか否かを認証する認証部３０２と、受信したＩＤが蓄積部３０１に蓄積された複数のＩＤに一致する場合（認証ＯＫの場合）に運転操作を可能とするよう制御する制御部３０３とを更に備えた構成である。

また、このような車内用電界通信装置が備えられた車の利用者は、図１に示すように、図２６を用いて説明した従来の電界通信装置（カード型）を胸やズボンのポケットに所持している。このカード型の電界通信装置は、図２５に示すように、図２６に示す構成に加えて、利用者を識別するＩＤを格納しておく格納部２０１と、電界伝達媒体としての人体５０を介して格納部２０１に格納されたＩＤを通信電極２０から送信する送信部２０２とを更に備えている。

最初に、カード型の電界通信装置の送信部２０２は、格納部２０１から読み出したＩＤを通信回路１０に継続的に送信する。そして、通信回路１０は、通信電極２０から電界を人体５０に誘起し、受け取ったＩＤを人体に継続的に送信する。

そして、このようなカード型の電界通信装置を所持した利用者が車内シートに座った場合に、車内用電界通信装置の通信回路１０は、人体５０を介して送信されたＩＤを通信電極２０で受け取って、認証部３０２に送信する。認証部３０２は、蓄積部３０１に蓄積された全てのＩＤを読み出して、受信したＩＤが読み出したＩＤに含まれているか否かを認証する。そして、制御部３０３は、認証ＯＫな場合に、エンジンをかける操作，アクセル操作，ブレーキ操作，ハンドル操作，シフトレバー操作等の各種操作を可能とするように制御する。

上記実施例で説明した車内用電界通信装置を、第６の実施の形態で説明した車内用電界通信装置に適用することも可能である。具体的には、車内用電界通信装置の通信回路１０は、利用者が車の外側に備えられたドアノブに設けられた通信電極に接触した場合に、人体５０を介して送信されてくるＩＤを受信し、認証部３０２での認証がＯＫの場合に、制御部３０３はロックを解除し、認証ＮＧの場合には解除しないように制御することも可能である。また、乗車許可／乗車不許可に対応付けてＩＤを蓄積部３０１に蓄積しておくことにより、更に詳細に制御が可能となることは言うまでもない。例えば、認証部３０２は、受信したＩＤが蓄積部３０１から読み出したＩＤに含まれている場合に、そのＩＤに対する乗車許可／乗車不許可を更に認証することが可能である。

第１の実施の形態によれば、通信電極２０が、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体の外部で電気的に接続され、グランド電極３０が、この通信回路１０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で電気的に接続されているため、通信電極２０及びグランド電極３０を配置する自由度を向上することができる。また、通信電極２０とグランド電極３０との間に第１の絶縁体４０ａ及び第２の絶縁体４０ｂが設けられているため、グランド電極３０から出力されるノイズの影響を低減して電界通信を行うことができる。

第２〜第８の実施の形態によれば、通信電極２０が、筐体１の内部に配置された電界通信用の通信回路１０と、第１のリード線２ａを介して筐体の外部で電気的に接続され、グランド電極３０が、この通信回路１０と、第２のリード線２ｂを介して筐体１の外部で電気的に接続されているため、通信電極２０及びグランド電極３０を配置する自由度を向上することができる。また、通信電極２０とグランド電極３０との間に絶縁体４０が設けられているため、グランド電極３０から出力されるノイズの影響を低減して電界通信を行うことができる。

第１の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 通信電極を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。 図２に示した通信回路に使用されている電界検出光学部の構成を示すブロック図である。 通信電極を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の他の一例を示すブロック図である。 図４で示した補正回路の構成を示す構成図である。 第１の実施の形態における第１変形例である。 第１の実施の形態における第２変形例である。 第１の実施の形態における第３変形例である。 第１の実施の形態における第４変形例である。 第１の実施の形態における第５変形例である。 第１の実施の形態における第６変形例である。 第１の実施の形態における第７変形例である。 第１の実施の形態における第８変形例である。 第２の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 第２の実施の形態における変形例である。 第３の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 第４の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 第４の実施の形態における変形例である。 第５の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 第６の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 第７の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 第７の実施の形態における変形例である。 第８の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。 車内用電界通信装置のブロック構成を示す構成図である。 従来の電界通信装置のブロック構成を示す構成図である。 従来の電界通信装置の断面を示す断面図である。

符号の説明

１…筐体
２ａ…第１のリード線
２ｂ…第２のリード線
５…情報端末
１０…通信回路
１１…インタフェース回路
１２…レベル調整回路
１３…送信回路
１４…電界検出光学部
１５…信号処理回路
１６…波形整形回路
２０…通信電極
２０ａ…送信電極
２０ｂ…受信電極
３０…グランド電極
４０…絶縁体
４０ａ…第１の絶縁体
４０ｂ…第２の絶縁体
５０…電界伝達媒体（人体，机）
７０…変調回路
７１…発振器
７２…補正回路
７３…復調回路
７４…搬送波再生回路
８１…反転・非反転切替回路
８２…サンプリング回路
８３…検波器
８４…遅延器
９０…車内設備
１０１…レーザダイオード
１０２…電気光学素子
１０３…第１電極
１０４…第２電極
１０５…コリメートレンズ
１０６…第１波長板
１０７…第２波長板
１０８…偏光ビームスプリッタ
１０９ａ…第１集光レンズ
１０９ｂ…第２集光レンズ
１１０ａ…第１フォトダイオード
１１０ｂ…第２フォトダイオード
２０１…格納部
２０２…送信部
３０１…蓄積部
３０２…認証部
３０３…制御部

Claims (18)

1. 筐体の内部に配置された電界通信用の通信回路と、
   リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、人体が接触する車内設備の部位に設けられた電界通信用の通信電極と、
   リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、前記車内設備の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極と、
   前記通信電極と前記グランド電極との間に設けられた絶縁体と、
   を有することを特徴とする車内用電界通信装置。
2. 前記車内設備は、シートであって、
   前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第１の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第２の絶縁体であって、
   前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
3. 前記車内設備は、シートであって、
   前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
4. 前記車内設備は、シートであって、
   前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第１の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第２の絶縁体であって、
   前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車内用電界通信装置。
5. 前記車内設備は、シートであって、
   前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車内用電界通信装置。
6. 前記車内設備は、ヘッドレストであって、
   前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第１の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第２の絶縁体であって、
   前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
7. 前記車内設備は、ヘッドレストであって、
   前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
8. 前記車内設備は、前記絶縁体としてのハンドルであって、
   前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内周表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
9. 前記車内設備は、内部が空洞で前記絶縁体としてのハンドルであって、
   前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
10. 前記車内設備は、前記絶縁体としてのアクセルペダルであって、
    前記通信電極は、当該アクセルペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該アクセルペダルの裏面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
11. 前記車内設備は、前記絶縁体としてのブレーキペダルであって、
    前記通信電極は、当該ブレーキペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ブレーキペダルの裏面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
12. 前記車内設備は、シフトレバーであって、
    前記グランド電極は、当該シフトレバーの上面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
13. 前記車内設備は、シフトレバーであって、
    前記絶縁体は、当該シフトレバーの上面に設けられた第１の絶縁体と、当該シフトレバーの下面に設けられた第２の絶縁体であって、
    前記通信電極は、当該第１の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第２の絶縁体に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
14. 前記車内設備は、床マットであって、
    前記通信電極は、当該床マットの裏面に接触して設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
15. 前記車内設備は、ドアノブであって、
    前記グランド電極は、当該ドアノブの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
16. 前記車内設備は、シートベルトであって、
    前記グランド電極は、当該シートベルトの表面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
17. 前記車内設備は、シートベルトであって、
    前記絶縁体は、当該シートベルトの一方の表面に設けられた第１の絶縁体と、当該シフトレバーの他方の表面に設けられた第２の絶縁体であって、
    前記通信電極は、当該第１の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第２の絶縁体に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。
18. 前記車内設備は、タッチ式パネルであって、
    前記通信電極は、当該タッチ式パネルの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車内用電界通信装置。

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