JP2001156724A - Data communication system - Google Patents
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- JP2001156724A JP2001156724A JP33913099A JP33913099A JP2001156724A JP 2001156724 A JP2001156724 A JP 2001156724A JP 33913099 A JP33913099 A JP 33913099A JP 33913099 A JP33913099 A JP 33913099A JP 2001156724 A JP2001156724 A JP 2001156724A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
- H04B13/005—Transmission systems in which the medium consists of the human body
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、データの送受信を
行うデータ通信システムのデータ受信装置に係り、詳し
くは人体を伝送路としてデータの送受信を行うデータ通
信システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data receiving apparatus of a data communication system for transmitting and receiving data, and more particularly to a data communication system for transmitting and receiving data using a human body as a transmission line.
【従来の技術】従来、人が携帯するデータ送信装置とそ
の近くに設置されるデータ受信装置との間のデータ通信
の方法としては、ケーブル接続による有線通信を用いる
方法や、光、電波等による無線通信を用いる方法があ
る。データ送信装置からデータ受信装置に対してデータ
を送信する場合、有線通信を用いる方法にあっては、装
置自身は比較的安価かつ小型に構成することができる。
しかしながら、データの送受信を開始する前にデータ送
信装置とデータ受信装置とをケーブルで接続したり、デ
ータの送受信が終わったところでケーブルを外したりし
なければならず、使用者にとって必ずしも利便性に優れ
るものではないという問題点を有していた。これに対
し、無線通信を用いる方法にあっては、ケーブルを接続
するという動作が不要であるため容易にデータ通信を行
うことができるものの、データ通信装置としては高価且
つ大型になってしまうという問題点を有していた。この
ような従来の問題点を解決する手段として、例えば、特
開平10−228524号公報や特開平10−2293
57号公報に記載のものがある。これらのものにあって
は、人体に取着したデータ送信装置から人体を伝送路と
してデータ受信装置に対してデータを送信するデータ通
信装置が提案されており、これにより無線通信を用いた
ものに比して安価かつ小型な装置を用いることが可能に
なるとともに、ケーブルの接続等が不要なため容易にデ
ータの送受信が可能になっている。ところで、振幅変調
方式あるいはパルスを搬送波とする変調方式を用いた場
合、最終的にデータを識別するために、波形のHigh、Lo
wを区別する必要がある。その方策として、データ受信
装置内で整流された信号の直流成分を削除し、その基準
値(いわゆるグランド)により信号波形のHigh、Lowを
区別する方法を用いるようにすれば、整流波形のレベル
変動、ノイズの付加に対して自動的に基準値が変動する
ため、波形のHigh、Lowを有効に区別することが可能に
なる。一方、一般の通信方式においてデータの通信速度
をあげる場合には、単位時間あたりのデータ量を増やさ
なければならない。そのために搬送周波数を高くする等
の方策があるが、ハード的な制約を考慮すると、例えば
デジタルデータ1ビットで1つの情報を送ることが最も
有効である。上述した方策によりデータの通信速度をあ
げる場合、人体を伝送路とするデータ通信装置にあって
は、以下の問題点を有する。すなわち、1)整流は一般
にコンデンサの充電/放電特性を利用して行われるた
め、整流効果をあげるためにその充電特性を良くする
と、放電特性が悪くなり、結果として元のデータ長より
長くなったり、2)1ビットで1つの情報を持たせてい
るため、同じ情報が連続する時、つまり信号レベルで考
えると、High、Lowの状態が連続すると、直流成分と同
じ状態となるため、直流成分を削除すると元の波形の情
報が失われる、という問題を生じるのである。これらの
問題点を解決するために、上記1)に対しては、データ
送信装置とデータ受信装置でデータの同期を取り、デー
タのHigh状態が終わる時に強制的に放電させることによ
って、コンデンサの放電特定を削除する等の方策があ
る。また、上記2)に対しては、プロトコルを変える、
つまり1つの情報を必ず信号レベルのHigh、Lowの組み
合わせて行う方法や、あるいは情報を制限する、つまり
信号レベルのHigh、Lowが続くような情報の形態は使用
しない等の方策がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of data communication between a data transmission device carried by a person and a data reception device installed near the same, a method using wired communication by cable connection, a method using light, radio waves, or the like. There is a method using wireless communication. When data is transmitted from a data transmitting device to a data receiving device, in a method using wired communication, the device itself can be configured to be relatively inexpensive and small.
However, it is necessary to connect the data transmitting device and the data receiving device with a cable before starting data transmission / reception, or to disconnect the cable after the data transmission / reception is completed, which is not always convenient for the user. There was a problem that it was not something. On the other hand, in the method using wireless communication, the operation of connecting a cable is not required, so that data communication can be easily performed. However, the problem is that the data communication device is expensive and large. Had a point. As means for solving such conventional problems, for example, JP-A-10-228524 and JP-A-10-2293 are known.
There is one described in JP-A-57-57. In these devices, a data communication device that transmits data from a data transmission device attached to a human body to a data reception device using the human body as a transmission path has been proposed. It is possible to use a device that is inexpensive and small in size, and it is possible to easily transmit and receive data because there is no need to connect a cable or the like. By the way, when an amplitude modulation method or a modulation method using a pulse as a carrier is used, the high and low of the waveform are used in order to finally identify the data.
It is necessary to distinguish w. As a countermeasure, if the DC component of the signal rectified in the data receiving device is deleted and a method of discriminating the high and low of the signal waveform based on the reference value (so-called ground) is used, the level fluctuation of the rectified waveform can be achieved. Since the reference value fluctuates automatically with the addition of noise, it is possible to effectively distinguish between High and Low of the waveform. On the other hand, when increasing the data communication speed in a general communication method, the amount of data per unit time must be increased. For this purpose, there are measures such as increasing the carrier frequency. However, considering hardware restrictions, it is most effective to transmit one piece of information with, for example, one bit of digital data. When the data communication speed is increased by the above-described measures, the data communication device using a human body as a transmission path has the following problems. That is, 1) Since rectification is generally performed using the charge / discharge characteristics of a capacitor, if the charge characteristics are improved in order to increase the rectification effect, the discharge characteristics deteriorate, and as a result, the data length becomes longer than the original data length. 2) Since one bit has one piece of information, when the same information is continuous, that is, when the signal level is considered, if the states of High and Low continue, the state becomes the same as the DC component. Is deleted, the information of the original waveform is lost. In order to solve these problems, with respect to the above 1), the data transmission device and the data reception device synchronize the data and forcibly discharge the data when the high state of the data ends, thereby discharging the capacitor. There are measures such as deleting specifics. For the above 2), change the protocol.
That is, there is a method in which one piece of information is always combined with a signal level of High or Low, or a method of restricting information, that is, a method of not using an information form in which a signal level of High or Low continues.
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した人
体を伝送路とするデータ通信システムにあっては、デー
タ送信装置とデータ受信装置との間でデータ通信の同期
を取る方式では、両装置が常に同じエリアに存在し、同
期をとるための通信を行える環境にある必要があるた
め、通信方式を使用する用途が限定されるという問題点
を有していた。また、1つの情報を必ず信号レベルのHi
gh、Lowの組み合わせで行う方式では、通信速度を上げ
るために1つの情報を伝えるといるプロトコルを変える
ことになるため、本来の目的を満たさないものとなると
いう問題点を有していた。さらに、信号レベルのHigh、
Lowが続くような情報の形態は使用しない等の方式で
は、情報量が制限されるため、これも用途が限定されて
しまうという問題点を有していた。本発明は、上記の問
題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするとこ
ろは、通信の用途を限定することなく通信速度を上げ、
かつ正確に伝送信号を識別できるデータ通信システムを
提供する事にある。However, in the above-mentioned data communication system using a human body as a transmission line, in a system for synchronizing data communication between a data transmitting device and a data receiving device, both devices are used. Since the communication system must always be in the same area and have an environment in which communication for synchronization can be performed, there is a problem that the use of the communication system is limited. Also, one piece of information must be at the signal level Hi.
The method using the combination of gh and Low has a problem in that the protocol for transmitting one piece of information is changed in order to increase the communication speed, so that the original purpose is not satisfied. In addition, signal level High,
In a method of not using an information form in which Low continues, for example, the amount of information is limited, which also has a problem that its use is limited. The present invention has been made in view of the above problems, and aims to increase the communication speed without limiting the use of communication,
Another object of the present invention is to provide a data communication system capable of accurately identifying a transmission signal.
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
送信しようとするデータに基づいて振幅変調あるいはパ
ルスを搬送波とする変調を行い、人体に取着された部分
から変調信号を出力するデータ送信装置と、該データ送
信装置を取着した人体が接することにより前記データ送
信装置から出力される変調信号を受信し前記変調信号を
復調するデータ受信装置と、を備えたデータ通信システ
ムにおいて、前記データ受信装置は、前記変調信号を復
調するために信号を整流する整流部と、前記整流部によ
り整流された信号の直流成分を削除する直流成分減衰部
と、前記整流部により整流された信号を所定周期で減衰
させる信号レベル減衰部とを備えるようにしたことを特
徴とするものである。請求項2記載の発明は、請求項1
記載のデータ通信システムにおいて、前記データ受信装
置は、復調されたデータを演算処理する演算処理部を備
え、前記演算処理部におけるデータの読み取りと前記信
号レベル減衰部におけるデータの信号レベルを減衰させ
る処理を連携させるようにしたことを特徴とするもので
ある。請求項3記載の発明は、請求項2記載のデータ通
信システムにおいて、前記信号レベル減衰部は減衰時間
を調整する減衰時間調整部を有し、前記演算処理部は演
算処理した結果により制御信号を出力する制御信号出力
部を有し、前記制御信号出力部からの制御信号に基づき
前記信号レベル減衰部の減衰時間を調整するようにした
ことを特徴とするものである。請求項4記載の発明は、
請求項3記載のデータ通信システムにおいて、前記直流
成分減衰部は信号の減衰量を調整する減衰量調整部を備
え、前記制御信号出力部からの制御信号によって前記直
流成分減衰部の減衰量を調整するようにしたことを特徴
とするものである。請求項5記載の発明は、請求項1乃
至請求項4記載のデータ通信システムにおいて、前記デ
ータ受信装置は、最小値検出部を備え、前記信号レベル
減衰部は信号の減衰レベルを調整する減衰レベル調整部
を有し、前記制御信号出力部からの制御信号によって前
記信号レベル減衰部の減衰レベルを調整するようにした
ことを特徴とするものである。請求項6記載の発明は、
請求項1乃至請求項5記載のデータ通信システムにおい
て、前記データ送信装置は、送信しようとするデータに
基づいて変調を行う際にデータを区別するための付加デ
ータをデータに付加する付加データ添付部を備えるよう
にしたことを特徴とするものである。請求項7記載の発
明は、請求項6記載のデータ通信システムにおいて、前
記付加データ添付部は、信号レベルが所定時間にわたっ
てHighレベル若しくはLowレベルの信号が連続して発生
しないようにしたことを特徴とするものである。請求項
8記載の発明は、請求項6又は請求項7記載のデータ通
信システムにおいて、前記付加データ添付部は、Lowレ
ベルの信号よりもHighレベルの信号の発生割合が多くな
るようにしたことを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention,
A data transmission device that performs amplitude modulation or modulation using a pulse as a carrier wave based on data to be transmitted and outputs a modulation signal from a portion attached to the human body, and a human body having the data transmission device attached thereto. A data receiving device for receiving a modulated signal output from the data transmitting device and demodulating the modulated signal, wherein the data receiving device rectifies a signal to demodulate the modulated signal. A rectifying unit, a DC component attenuating unit that removes a DC component of the signal rectified by the rectifying unit, and a signal level attenuating unit that attenuates the signal rectified by the rectifying unit at a predetermined cycle. It is characterized by the following. The invention described in claim 2 is claim 1
5. The data communication system according to claim 1, wherein the data receiving device includes an arithmetic processing unit that performs arithmetic processing on the demodulated data, and reads data in the arithmetic processing unit and attenuates a signal level of the data in the signal level attenuation unit. Are linked to each other. According to a third aspect of the present invention, in the data communication system according to the second aspect, the signal level attenuating section has an attenuation time adjusting section for adjusting an attenuation time, and the arithmetic processing section sends a control signal based on a result of the arithmetic processing. A control signal output section for outputting the signal level, and an attenuation time of the signal level attenuation section is adjusted based on a control signal from the control signal output section. The invention according to claim 4 is
4. The data communication system according to claim 3, wherein the DC component attenuator includes an attenuation amount adjuster that adjusts an amount of signal attenuation, and the amount of attenuation of the DC component attenuator is adjusted by a control signal from the control signal output unit. It is characterized by doing so. According to a fifth aspect of the present invention, in the data communication system according to any one of the first to fourth aspects, the data receiving device includes a minimum value detecting unit, and the signal level attenuating unit adjusts an attenuation level of the signal. An adjustment unit is provided, and the attenuation level of the signal level attenuation unit is adjusted by a control signal from the control signal output unit. The invention according to claim 6 is
6. The data communication system according to claim 1, wherein said data transmission device adds additional data for distinguishing data to data when performing modulation based on data to be transmitted. Is provided. According to a seventh aspect of the present invention, in the data communication system according to the sixth aspect, the additional data attachment unit prevents a signal of a high level or a low level from being continuously generated for a predetermined time. It is assumed that. According to an eighth aspect of the present invention, in the data communication system according to the sixth or seventh aspect, the additional data appending unit is configured to generate a high-level signal more frequently than a low-level signal. It is a feature.
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
るデータ通信システムのデータ受信装置について図1乃
至図14に基づき詳細に説明する。図1は人体3を伝送
路とするデータ通信システムの概略図である。データ送
信装置1から人体3を介して信号4がデータ受信装置2
まで伝送されている。ここでデータ送信装置1は信号を
発生し人体3に伝えるもので、伝送しようとするデータ
に基づいて変調された伝送信号が人体に印加されるよう
になっている。その構成としては、例えば、人体に面す
るように配置された2つの電極と、交流信号を生成する
発振部と、送信するデータに基づいて前記交流信号に対
して変調を行い変調信号を出力する変調部と、前記変調
信号に対応した電圧を前記2つの電極間に印加する電圧
印加部とを備えたもの等がある。データ送信装置1は、
図1にあっては、腕に装着されているがその設置場所は
特に限定されるものではない。また、データ受信装置2
も、図1にあっては、人体3の外部に存在しているが、
データ送信装置1と同様に人体3上に装着するようにし
てもよくやはり設置場所は限定されるものではない。な
お、信号4は変調信号に人体信号が付加された合成信号
となっている。図2はデータ受信装置2の構成の一部を
示したものである。データ受信装置2に信号4が入力さ
れると、フィルタ、増幅部等を介して変調信号を復調す
るための整流部10に入力される。整流部10に入力さ
れた信号は元のデータ信号に近い形に整流される。整流
された信号は直流成分減衰部11に入力されその信号の
直流分が削除される。図3(a)は直流成分減衰部11
における入力前の波形を示し、図3(b)は直流成分減
衰部11における入力後の波形を示す。これより、入力
波形のHighとLowの識別はグランドレベルよりレベルが
高いか低いかで識別することが可能になる。図4(a)
は信号レベルにより情報を持たせる前の信号を示し、図
4(b)は信号レベルにより情報を持たせた後の信号を
示す。1ビットで1つの情報を持たせる方策にあって
は、1ビットのLowレベルの信号でデータ「0」という
情報を割り当て、1ビットのHighレベルの信号でデータ
「1」という情報を割り当てている(図4(a)参
照)。また、1つの情報を必ずHigh、Lowの組み合わせ
で行う方策では、Low+Highの合計2ビットでデータ
「0」という情報を割り当て、Low+High+Highの合計2
ビットでデータ「1」という情報を割り当てている(図
4(b)参照)。つまり後者は前者の方策に対してデー
タ「01」という同じ情報を表現する場合に2.5倍のビ
ット数が必要になることになる。すなわち後者のものに
あっては、1ビットあたりの時間が変わらない場合、単
位時間あたりの情報量が減少する、つまりデータ通信に
おいては伝送速度が遅くなることになる。図5は前記1
ビットで1つの情報を持たせる方策を用いて、データ
「1」を連続してデータ受信装置2に入力したときの波
形を示し、(a)は直流成分減衰部11における入力前
の波形を示し、(b)は直流成分減衰部11における入
力後の波形を示す。データ「1」が連続した状態は信号
レベルではHighレベルが連続した状態である。つまり、
その状態にあっては、High、Lowの切り替わりがないた
め、レベルが変化する交流状態ではなくレベルが一定の
直流状態であり、直流成分減衰部11によりその直流成
分が削除されると、その信号レベルはグランドレベル、
すなわちLowレベルと等しくなり、グランドレベルに対
する信号レベルの高低では波形を識別することができな
くなる。図6は本実施の形態に係るデータ受信装置2で
ある。図7は本実施の形態に係るデータ受信装置2にお
いて、データ「1」を連続してデータ受信装置2に入力
した時の波形を示し、(a)は直流成分減衰部11にお
ける入力前の波形を示し、(b)は直流成分減衰部11
における入力後の波形を示す。データ「1」、つまりHi
ghレベルの信号を信号レベル減衰部12により定期的に
グランドレベルまで減衰させる。減衰させる方法として
は、例えば、グランドと導通させることによる放電等で
ある。減衰を止めると整流部10の充電特定により再度
信号レベルはHighレベルになる。これらが繰り返された
状態が図7(a)に示す波形である。この波形が直流成
分減衰部11に入力されると、信号レベル減衰部12に
よる減衰がない場合と異なり、信号レベルのHighとLow
の切り替えがある、つまり交流成分となるので、その直
流成分が削除された後もその波形が全てLowレベルにな
ることはなく、図7(b)に示すようにグランドレベル
に対して若干の高低が存在することになる。これにより
データ「1」、つまりHighレベルの信号が連続するなど
の状態に対しても、グランドレベルを基準とすることに
よるデータの正確な識別は可能となるのである。図8
は、図6に示す受信装置2の構成に演算処理部20と、
信号レベル減衰部12とを連携するための配線を付加し
たものである。図9は本実施の形態に係るデータ受信装
置2において、データ「1」を連続してデータ受信装置
2に入力した時の波形を示し、(a)は直流成分減衰部
11における入力前の波形を示し、(b)は直流成分減
衰部11における入力後の波形を示す。なお、図9にお
いて、矢印は演算処理部20によるデータの読み取りポ
イントを示しており、一定時間毎に読み取りが行われる
ようになっている。図9に示すものにあっては、図7と
比較して信号レベルを減衰させる時間が長くなってお
り、Highレベルが続く元の波形に対してかなり異なった
ものとなっている。しかしながら、データの読み取りは
元の信号波形と同じHighレベルの箇所で行っているた
め、演算処理部20にとっては同じデータを処理してい
ると判断することが可能となる。これは演算処理部20
と信号レベル減衰部12とが連携をとることにより、信
号が減衰している時にはデータを読み取らないようにし
ているためである。図9に示すように、減衰させる時間
が長くなるとHighレベルの時間が短くなる、すなわちHi
ghレベルが持っていた直流成分が少なくなるため、結果
として直流成分減衰部11により削除される直流分は少
なくなり、グランドレベルに対するHigh、Lowのレベル
が上がることになる。よって連携を取ることにより、演
算処理部20に対する影響、すなわちデータの正確な識
別に対して影響をおよぼすことなしに、直流成分減衰部
11の入力後の波形を制御することが可能になるのであ
る。つまり、人体信号が小さいときには減衰時間を少な
くし、図7に示すように波形の中心レベルがグランドよ
り下にする、人体信号が小さいときには減衰時間を長く
し、図9に示すように波形の中心レベルがグランドより
上にする等の調整が可能になるのである。図10は、図
8に示すデータ受信装置2の構成に減衰時間調整部13
と制御信号出力部21とを付加したものである。情報に
データ「1」の成分が多い場合、その情報全体では直流
成分が多いことになり、減衰時間が短いと図7に示すよ
うにグランドレベルより下に信号成分が多い状態にな
る。この状態でノイズ等により信号レベルが変動する
と、データ「1」の信号であったものがグランドレベル
よりも下になり、データ「0」と識別される可能性が生
じる。情報にデータ「0」の成分が多い場合は逆に直流
成分が少ないために、減衰時間が長いと図9に示すよう
にグランドレベルより上に信号成分が多い状態になり、
信号レベルの変動によりデータ「0」がデータ「1」と
識別される可能性が生じる。そこで、演算処理部20に
よりデータを演算処理している際に、データ「1」とデ
ータ「0」との発生比率を計算し、制御信号出力部21
によりその計算結果を制御信号として減衰時間調整部1
3に伝送することによって減衰時間を調整し、図3に示
すようにグランドレベルに対する信号波形の比率が上下
等等しくなるようにすることによって、人体信号、及び
ノイズ等による信号レベルの変動の影響を少なくするこ
とが可能になるのである。図11は、図10に示すデー
タ受信装置2の構成に最小値検出部31と減衰レベル調
整部14とを付加したものである。図11の構成におい
て、信号レベル減衰部12による減衰を行う前後の波形
及び直流成分減衰部11の入力後の波形を図12に示
す。図12(a)に示すLowレベルの信号にノイズ成分
がのった場合、本来Lowレベルである箇所は、図12
(b)に示すように、信号レベル減衰後ではノイズレベ
ルを上限とした波形になり、結果として、図12(c)
に示すように、直流成分減衰後ではグランドレベルより
上、つまりHighレベルと識別される可能性がある。そこ
で、最小値検出部31により、その信号の最小値、すな
わちノイズレベルを検出し演算処理部20に入力するこ
とにより、制御信号出力部21から減衰レベル調整部1
4に制御信号が伝送され、減衰レベルをグランドレベル
でなく検出された最小値、つまりノイズレベルまでに変
更するのである。これにより、本来Lowである箇所に減
衰による波形が生じることもなく、グランドレベルより
上に行くこともなくなりデータを誤って識別することが
無くなるため、ノイズ成分の影響を無くし正確にデータ
を識別することが可能になるのである。図13は、図1
1に示すデータ受信装置2の構成に減衰量調整部15を
付加したものである。図13において、図10における
構成と同様に、演算処理部20によりデータを演算処理
している際に、データ「1」とデータ「0」の比率を計
算し、制御信号出力部21によりその計算結果を制御信
号として減衰量調整部15に伝送することによって直流
成分の減衰量を調整し、図3のようにグランドレベルに
対する信号波形の比率が上下等しくなるようにすること
によって、人体信号及びノイズ等による信号レベルの変
動の影響を少なくすることが可能になる。図14は入力
のない状態から、ある時間t以降データ「0」が入力さ
れた時の信号レベルを示している。データ「0」が連続
して入力された場合も入力がない場合も信号レベルは共
にグランドレベルのため区別することができない。つま
り、「0」が何処から何ビット続いているかを識別する
ことができない。元々のレベルがグランドレベルである
ために、前述のような信号レベルの減衰や直流成分の減
衰を行ってもレベルは変動しないため効果がない。そこ
でデータ「0」、データ「1」とは1ビットあたりの長
さが異なる付加データを例えばデータの前に付加するこ
とによって、その付加データの直後がデータの始まりで
あることを明確にすることができるので、データ「0」
が連続した場合も正確にデータを識別することが可能に
なる。なお、これら付加データは1ビットあたりの長さ
をデータより短くすることによって単位あたりのデータ
量の減少は最小にすることが可能になる。次にその付加
データを構成するにあたり、1ビットあたりの長さを異
なるようにしてもHighレベルあるいはLowレベルが連続
した場合は、それぞれデータ「1」、データ「0」が1
ビットあるいはそれ以上連続した構成にした場合と同じ
になってしまうため、本来の目的であったデータの始ま
りを明確にすることができなくなる。そこで付加データ
はその信号レベルがHighの連続、あるいはLowの連続と
ならないようにすることによって、付加データをデータ
「0」、データ「1」及びそれらデータの連続状態とを
明確に区別することができ、データ「0」が連続した場
合も正確にデータを識別することが可能となる。さら
に、データ「0」及び「1」が連続して入力された場合
を考えてみる。データ「1」が連続した場合は前述のよ
うに信号レベル減衰部12やその減衰時間の調整など
で、最終的にその信号レベルはグランドレベルに対して
上下の波形にすることが可能である。一方、データ
「0」が連続した場合は前述のように付加データにより
データの始まりを区別することは可能であるが、信号レ
ベルとしてはデータ「0」はLowレベルであるため、直
流成分もLowレベル、つまり直流成分を減衰させように
も、元々減衰すべき成分が少ないことになり識別が困難
になる。上述した問題の原因は、直流成分の多いHighレ
ベルの信号が付加データを含めても少ないためである。
そこで、付加データの構成を全てがHighレベルになら
ず、かつデータと混同しない範囲でHighレベルを多くす
るようにする。そうすることにより、データ「0」のみ
では存在しなかったHighレベルの信号が付加されること
になり、直流成分も増加し、グランドレベルを基準とし
たデータの識別も容易になり、かつデータの始まりも明
確になるため、正確にデータを識別することが可能にな
るのである。なお、本発明は上記の実施の形態のデータ
通信装置に限定されるものではなく、特許請求の範囲の
請求項に記載する内容の範囲で、各種の変形が可能であ
り、本発明はこれらの全てを含むものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a data receiving apparatus of a data communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of a data communication system using a human body 3 as a transmission path. The signal 4 is transmitted from the data transmitting device 1 via the human body 3 to the data receiving device 2
Has been transmitted. Here, the data transmitting apparatus 1 generates a signal and transmits the signal to the human body 3, and a transmission signal modulated based on data to be transmitted is applied to the human body. As its configuration, for example, two electrodes arranged so as to face a human body, an oscillating unit that generates an AC signal, and modulates the AC signal based on data to be transmitted to output a modulated signal Some include a modulation unit and a voltage application unit that applies a voltage corresponding to the modulation signal between the two electrodes. The data transmission device 1
In FIG. 1, it is worn on the arm, but the installation place is not particularly limited. Also, the data receiving device 2
Also, in FIG. 1, it exists outside the human body 3,
Like the data transmission device 1, it may be mounted on the human body 3, and the installation place is not limited. Note that the signal 4 is a composite signal obtained by adding a human body signal to the modulation signal. FIG. 2 shows a part of the configuration of the data receiving device 2. When the signal 4 is input to the data receiving device 2, the signal 4 is input to a rectifier 10 for demodulating a modulated signal via a filter, an amplifier, and the like. The signal input to the rectifier 10 is rectified in a form close to the original data signal. The rectified signal is input to the DC component attenuator 11, and the DC component of the signal is deleted. FIG. 3A shows a DC component attenuator 11.
3B shows the waveform before the input in the DC component attenuator 11. As a result, it is possible to distinguish between High and Low of the input waveform depending on whether the level is higher or lower than the ground level. FIG. 4 (a)
4 shows a signal before information is given by the signal level, and FIG. 4B shows a signal after information is given by the signal level. In the method of giving one information by one bit, information of data “0” is assigned by a 1-bit low level signal, and information of data “1” is assigned by a 1-bit high level signal. (See FIG. 4A). In addition, in the case where one piece of information is always combined with a combination of High and Low, information of data “0” is assigned with a total of 2 bits of Low + High, and a total of 2 bits of Low + High + High is assigned.
Information of data "1" is assigned by bits (see FIG. 4B). In other words, the latter requires 2.5 times the number of bits when expressing the same information of data “01” with respect to the former approach. That is, in the latter case, if the time per bit does not change, the amount of information per unit time decreases, that is, the transmission speed decreases in data communication. FIG.
A waveform when data “1” is continuously input to the data receiving device 2 using a method of giving one piece of information using bits is shown, and (a) shows a waveform before input in the DC component attenuator 11. (B) shows the waveform after the input in the DC component attenuator 11. The state in which the data “1” continues is a state in which the High level continues in the signal level. That is,
In this state, since there is no switching between High and Low, it is not an AC state in which the level changes but a DC state in which the level is constant, and when the DC component is deleted by the DC component attenuating unit 11, the signal becomes The level is the ground level,
That is, the waveform becomes equal to the Low level, and it becomes impossible to identify the waveform when the signal level is higher or lower than the ground level. FIG. 6 shows a data receiving device 2 according to the present embodiment. FIG. 7 shows a waveform when data “1” is continuously input to the data receiving device 2 in the data receiving device 2 according to the present embodiment, and FIG. (B) shows the DC component attenuating unit 11
3 shows the waveform after input. Data "1", that is, Hi
The gh level signal is periodically attenuated to the ground level by the signal level attenuator 12. As a method of attenuating, for example, a discharge or the like by conduction with the ground is used. When the decay is stopped, the signal level becomes the high level again due to the specific charge of the rectifier 10. The state where these are repeated is the waveform shown in FIG. When this waveform is input to the DC component attenuator 11, unlike the case where the signal level is not attenuated by the signal level attenuator 12, the signal levels are set to High and Low.
In other words, since there is a change in the AC component, that is, the waveform does not go all the Low level even after the DC component is deleted, and as shown in FIG. Will exist. As a result, even in a state where data “1”, that is, a high level signal is continuous, it is possible to accurately identify data based on the ground level. FIG.
Is an arithmetic processing unit 20 in the configuration of the receiving apparatus 2 shown in FIG.
A wiring for cooperating with the signal level attenuating unit 12 is added. FIG. 9 shows a waveform when data “1” is continuously input to the data receiving apparatus 2 in the data receiving apparatus 2 according to the present embodiment, and FIG. (B) shows the waveform after the input in the DC component attenuator 11. In FIG. 9, arrows indicate data reading points by the arithmetic processing unit 20, and reading is performed at regular time intervals. In FIG. 9, the time for attenuating the signal level is longer than that in FIG. 7, which is considerably different from the original waveform in which the High level continues. However, since the data is read at the same High level as the original signal waveform, the arithmetic processing unit 20 can determine that the same data is being processed. This is the arithmetic processing unit 20
This is because the data and the signal level attenuating unit 12 cooperate with each other so that data is not read when the signal is attenuated. As shown in FIG. 9, the longer the attenuation time, the shorter the High level time, that is, Hi
Since the DC component of the gh level is reduced, the DC component deleted by the DC component attenuator 11 is reduced as a result, and the High and Low levels with respect to the ground level are increased. Therefore, by cooperating, it is possible to control the waveform after the input of the DC component attenuating unit 11 without affecting the arithmetic processing unit 20, that is, affecting the accurate identification of data. . That is, when the human body signal is small, the decay time is reduced, and as shown in FIG. 7, the center level of the waveform is set below ground, and when the human body signal is small, the decay time is lengthened, and as shown in FIG. It is possible to adjust the level so that it is above ground. FIG. 10 shows a configuration of the data receiving device 2 shown in FIG.
And a control signal output unit 21. If the information has a large number of data "1" components, the entire information has a large DC component, and if the decay time is short, the signal component is below the ground level as shown in FIG. If the signal level fluctuates due to noise or the like in this state, the signal of data “1” becomes lower than the ground level, and there is a possibility that the signal is identified as data “0”. If the information has a large amount of data "0" components, on the contrary, since the DC component is small, if the decay time is long, the signal components are high above the ground level as shown in FIG.
Due to the change in the signal level, there is a possibility that data “0” is identified as data “1”. Therefore, while the data is being processed by the processing unit 20, the occurrence ratio between the data "1" and the data "0" is calculated, and the control signal output unit 21
The decay time adjustment unit 1 uses the calculation result as a control signal
3 to adjust the decay time so that the ratio of the signal waveform to the ground level is equal to the top and bottom as shown in FIG. It is possible to reduce it. FIG. 11 is obtained by adding a minimum value detecting unit 31 and an attenuation level adjusting unit 14 to the configuration of the data receiving device 2 shown in FIG. FIG. 12 shows waveforms before and after the signal level attenuating unit 12 attenuates and waveforms after the input of the DC component attenuating unit 11 in the configuration of FIG. When a noise component is added to the low-level signal shown in FIG.
As shown in FIG. 12B, after the signal level is attenuated, the waveform has a noise level upper limit. As a result, FIG.
As shown in (1), after the DC component attenuates, there is a possibility that the signal is identified as being higher than the ground level, that is, as the High level. Therefore, the minimum value detection unit 31 detects the minimum value of the signal, that is, the noise level, and inputs the signal to the arithmetic processing unit 20 so that the control signal output unit 21 outputs the attenuation level adjustment unit 1.
The control signal is transmitted to 4, and the attenuation level is changed to not the ground level but the detected minimum value, that is, the noise level. As a result, a waveform due to attenuation does not occur in a portion that is originally Low, and it does not go above the ground level and data is not erroneously identified, so that the effect of noise components is eliminated and data is accurately identified. It becomes possible. FIG.
1 is obtained by adding an attenuation adjusting unit 15 to the configuration of the data receiving apparatus 2 shown in FIG. In FIG. 13, similarly to the configuration in FIG. 10, when data is processed by the processing unit 20, the ratio of data “1” to data “0” is calculated, and the calculation is performed by the control signal output unit 21. The result is transmitted as a control signal to the attenuation adjusting unit 15 to adjust the amount of attenuation of the DC component so that the ratio of the signal waveform to the ground level becomes equal in the vertical direction as shown in FIG. And the like, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the signal level. FIG. 14 shows a signal level when data “0” is input after a certain time t from a state where there is no input. In both cases where data “0” is continuously input and there is no input, the signal level cannot be distinguished because both are at the ground level. That is, it is impossible to identify where and how many bits “0” continues. Since the original level is the ground level, even if the signal level is attenuated or the DC component is attenuated as described above, there is no effect because the level does not change. Therefore, by adding additional data having a different length per bit from data "0" and data "1", for example, before the data, it is clarified that the data immediately after the additional data is the beginning of the data. So that data "0"
It is also possible to identify the data accurately even when is repeated. It is to be noted that a reduction in the data amount per unit can be minimized by making the length of one bit of the additional data shorter than that of the data. Next, when composing the additional data, if the high level or the low level continues even if the length per bit is made different, data "1" and data "0" become 1 respectively.
Since it becomes the same as the case where the configuration is continuous with bits or more, it is impossible to clarify the start of the data which is the original purpose. Therefore, the additional data can be clearly distinguished from data "0", data "1" and the continuous state of the data by preventing the signal level of the additional data from being high continuous or low continuous. It is possible to accurately identify data even when data “0” continues. Further, consider a case where data “0” and “1” are continuously input. If the data “1” continues, the signal level can be finally changed to a waveform that is higher or lower than the ground level by adjusting the signal level attenuating section 12 or the decay time as described above. On the other hand, when data “0” continues, it is possible to distinguish the beginning of the data by the additional data as described above, but since the data “0” is at a low level as a signal level, the DC component is also low. Even if the level, that is, the DC component is to be attenuated, the number of components to be attenuated originally is small, so that it becomes difficult to discriminate. The cause of the above-described problem is that a high-level signal having a large DC component is small even when additional data is included.
Therefore, the configuration of the additional data is set so that the high level is increased as long as not all of the configuration is at the high level and the data is not confused with the data. By doing so, a high-level signal that was not present only with the data “0” is added, the DC component also increases, the data can be easily identified with reference to the ground level, and the data Because the beginning is clear, the data can be identified accurately. It should be noted that the present invention is not limited to the data communication device of the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the contents described in the appended claims. It includes everything.
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、Highレベル若しくはLowレベルの信号が連続し
て発生したとしてもデータを正確に識別することができ
るため、通信の用途を限定することなく通信速度を上
げ、かつ正確に伝送信号を識別できるデータ通信システ
ムを提供することが可能になるという効果を奏する。請
求項2記載の発明にあっては、ノイズの大小に対して適
切に減衰時間を調節してデータの正確な識別が可能にな
るという効果を奏する。請求項3記載の発明にあって
は、グランドレベルに対する信号波形の比率を等しくな
るように調節することができるため、データの正確な識
別が可能になるという効果を奏する。請求項4記載の発
明にあっては、ノイズ等による信号レベルの変動の影響
を少なくしてデータの正確な識別が可能になるという効
果を奏する。請求項5記載の発明にあっては、ノイズ成
分の影響を低減しデータの正確な識別が可能になるとい
う効果を奏する。請求項6記載の発明にあっては、デー
タ「0」が連続して発生した場合でも正確にデータを識
別することが可能になるという効果を奏する。請求項7
記載の発明にあっては、付加データを、データ「0」、
データ「1」、及びそれらデータの連続状態と明確に区
別することができ、データ「0」が連続した場合も正確
にデータを識別することが可能になるという効果を奏す
る。請求項8記載の発明にあっては、直流成分も増加
し、グランドレベルを基準としたデータの識別も容易に
なり、かつデータの始まりも明確になるため、正確にデ
ータを識別することが可能になるという効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, data can be accurately identified even when a high-level signal or a low-level signal is continuously generated. Thus, it is possible to provide a data communication system capable of increasing the communication speed without limiting the transmission rate and accurately identifying the transmission signal. According to the second aspect of the invention, there is an effect that the decay time is appropriately adjusted in accordance with the magnitude of the noise, thereby enabling accurate identification of data. According to the third aspect of the invention, since the ratio of the signal waveform to the ground level can be adjusted to be equal, there is an effect that data can be accurately identified. According to the fourth aspect of the present invention, there is an effect that the influence of the fluctuation of the signal level due to noise or the like can be reduced to enable accurate identification of data. According to the fifth aspect of the invention, there is an effect that the influence of the noise component is reduced and the data can be accurately identified. According to the invention of claim 6, there is an effect that data can be accurately identified even when data "0" is continuously generated. Claim 7
In the described invention, the additional data is represented by data "0",
The data "1" and the continuous state of the data can be clearly distinguished, and the data can be accurately identified even when the data "0" is continuous. According to the eighth aspect of the present invention, the DC component is increased, the data can be easily identified based on the ground level, and the beginning of the data is clear, so that the data can be identified accurately. This has the effect of becoming
【図1】本発明の一実施の形態に係るデータ通信システ
ムの概略図であるFIG. 1 is a schematic diagram of a data communication system according to an embodiment of the present invention.
【図2】データ受信装置の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a data receiving device.
【図3】直流成分減衰部における入力前後の波形図であ
る。FIG. 3 is a waveform diagram before and after input in a DC component attenuation unit.
【図4】信号レベルにより情報をもたせた方法の例を示
す波形図である。FIG. 4 is a waveform chart showing an example of a method of giving information according to a signal level.
【図5】他の実施の形態に係る直流成分減衰部の入力前
後の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram before and after input of a DC component attenuating unit according to another embodiment.
【図6】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図7】他の実施の形態に係る直流成分減衰部の入力前
後の波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram before and after input to a DC component attenuating unit according to another embodiment.
【図8】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図9】他の実施の形態に係る直流成分減衰部の入力前
後の波形図及び演算処理部におけるデータの読み取りポ
イントを示す説明図である。FIG. 9 is a waveform diagram before and after input to a DC component attenuating unit according to another embodiment, and an explanatory diagram showing data reading points in an arithmetic processing unit.
【図10】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図11】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図12】他の実施の形態に係る信号レベル減衰部の入
力前後の波形図及び直流成分減衰部の入力前後の波形図
である。FIG. 12 is a waveform diagram before and after input of a signal level attenuator according to another embodiment, and a waveform diagram before and after input of a DC component attenuator.
【図13】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図14】時間軸所運おける入力及びデータの信号レベ
ルを示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing input and data signal levels in a time axis.
1 データ送信装置 2 データ受信装置 3 人体 4 信号 10 整流部 11 直流成分減衰部 12 信号レベル減衰部 13 減衰時間調整部 14 減衰レベル調整部 15 減衰量調整部 20 演算処理部 21 制御信号出力部 31 最小値検出部 REFERENCE SIGNS LIST 1 data transmitting device 2 data receiving device 3 human body 4 signal 10 rectifying unit 11 DC component attenuating unit 12 signal level attenuating unit 13 decay time adjusting unit 14 attenuating level adjusting unit 15 attenuation amount adjusting unit 20 arithmetic processing unit 21 control signal output unit 31 Minimum value detector
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成12年3月15日(2000.3.1
5)[Submission date] March 15, 2000 (200.3.1.
5)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 データ通信システム[Title of the Invention] Data communication system
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、データの送受信を
行うデータ通信システムのデータ受信装置に係り、詳し
くは人体を伝送路としてデータの送受信を行うデータ通
信システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data receiving apparatus of a data communication system for transmitting and receiving data, and more particularly to a data communication system for transmitting and receiving data using a human body as a transmission line.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、人が携帯するデータ送信装置とそ
の近くに設置されるデータ受信装置との間のデータ通信
の方法としては、ケーブル接続による有線通信を用いる
方法や、光、電波等による無線通信を用いる方法があ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of data communication between a data transmission device carried by a person and a data reception device installed near the same, a method using wired communication by cable connection, a method using light, radio waves, or the like. There is a method using wireless communication.
【0003】データ送信装置からデータ受信装置に対し
てデータを送信する場合、有線通信を用いる方法にあっ
ては、装置自身は比較的安価かつ小型に構成することが
できる。しかしながら、データの送受信を開始する前に
データ送信装置とデータ受信装置とをケーブルで接続し
たり、データの送受信が終わったところでケーブルを外
したりしなければならず、使用者にとって必ずしも利便
性に優れるものではないという問題点を有していた。こ
れに対し、無線通信を用いる方法にあっては、ケーブル
を接続するという動作が不要であるため容易にデータ通
信を行うことができるものの、データ通信装置としては
高価且つ大型になってしまうという問題点を有してい
た。When data is transmitted from a data transmitting device to a data receiving device, in a method using wired communication, the device itself can be configured to be relatively inexpensive and small. However, it is necessary to connect the data transmitting device and the data receiving device with a cable before starting data transmission / reception, or to disconnect the cable after the data transmission / reception is completed, which is not always convenient for the user. There was a problem that it was not something. On the other hand, in the method using wireless communication, the operation of connecting a cable is not required, so that data communication can be easily performed. However, the problem is that the data communication device is expensive and large. Had a point.
【0004】このような従来の問題点を解決する手段と
して、例えば、特開平10−228524号公報や特開
平10−229357号公報に記載のものがある。これ
らのものにあっては、人体に取着したデータ送信装置か
ら人体を伝送路としてデータ受信装置に対してデータを
送信するデータ通信装置が提案されており、これにより
無線通信を用いたものに比して安価かつ小型な装置を用
いることが可能になるとともに、ケーブルの接続等が不
要なため容易にデータの送受信が可能になっている。[0004] As means for solving such a conventional problem, there are, for example, those described in JP-A-10-228524 and JP-A-10-229357. In these devices, a data communication device that transmits data from a data transmission device attached to a human body to a data reception device using the human body as a transmission path has been proposed. It is possible to use a device that is inexpensive and small in size, and it is possible to easily transmit and receive data because there is no need to connect a cable or the like.
【0005】ところで、振幅変調方式あるいはパルスを
搬送波とする変調方式を用いた場合、最終的にデータを
識別するために、波形のHigh、Lowを区別する必要があ
る。その方策として、データ受信装置内で整流された信
号の直流成分を削除し、その基準値(いわゆるグラン
ド)により信号波形のHigh、Lowを区別する方法を用い
るようにすれば、整流波形のレベル変動、ノイズの付加
に対して自動的に基準値が変動するため、波形のHigh、
Lowを有効に区別することが可能になる。When an amplitude modulation method or a modulation method using a pulse as a carrier is used, it is necessary to distinguish between high and low waveforms in order to finally identify data. As a countermeasure, if the DC component of the signal rectified in the data receiving device is deleted and a method of discriminating the high and low of the signal waveform based on the reference value (so-called ground) is used, the level fluctuation of the rectified waveform can be achieved. , Because the reference value fluctuates automatically due to the addition of noise,
Low can be effectively distinguished.
【0006】一方、一般の通信方式においてデータの通
信速度をあげる場合には、単位時間あたりのデータ量を
増やさなければならない。そのために搬送周波数を高く
する等の方策があるが、ハード的な制約を考慮すると、
例えばデジタルデータ1ビットで1つの情報を送ること
が最も有効である。On the other hand, when increasing the data communication speed in a general communication system, the amount of data per unit time must be increased. For this purpose, there are measures such as increasing the carrier frequency, but considering hardware constraints,
For example, it is most effective to send one information by one bit of digital data.
【0007】上述した方策によりデータの通信速度をあ
げる場合、人体を伝送路とするデータ通信装置にあって
は、以下の問題点を有する。すなわち、1)整流は一般
にコンデンサの充電/放電特性を利用して行われるた
め、整流効果をあげるためにその充電特性を良くする
と、放電特性が悪くなり、結果として元のデータ長より
長くなったり、2)1ビットで1つの情報を持たせてい
るため、同じ情報が連続する時、つまり信号レベルで考
えると、High、Lowの状態が連続すると、直流成分と同
じ状態となるため、直流成分を削除すると元の波形の情
報が失われる、という問題を生じるのである。When the data communication speed is increased by the above-described measures, the data communication apparatus using a human body as a transmission path has the following problems. That is, 1) Since rectification is generally performed using the charge / discharge characteristics of a capacitor, if the charge characteristics are improved in order to increase the rectification effect, the discharge characteristics deteriorate, and as a result, the data length becomes longer than the original data length. 2) Since one bit has one piece of information, when the same information is continuous, that is, when the signal level is considered, if the states of High and Low continue, the state becomes the same as the DC component. Is deleted, the information of the original waveform is lost.
【0008】これらの問題点を解決するために、上記
1)に対しては、データ送信装置とデータ受信装置でデ
ータの同期を取り、データのHigh状態が終わる時に強制
的に放電させることによって、コンデンサの放電特定を
削除する等の方策がある。また、上記2)に対しては、
プロトコルを変える、つまり1つの情報を必ず信号レベ
ルのHigh、Lowの組み合わせて行う方法や、あるいは情
報を制限する、つまり信号レベルのHigh、Lowが続くよ
うな情報の形態は使用しない等の方策がある。In order to solve these problems, in order to solve the above problem 1), the data transmission device and the data reception device synchronize the data and forcibly discharge the data when the high state of the data ends. There is a measure such as deleting the specific discharge of the capacitor. For the above 2),
There is a way to change the protocol, that is, always use one combination of the signal level High and Low, or to limit the information, that is, do not use the form of information that follows the signal level High and Low. is there.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した人
体を伝送路とするデータ通信システムにあっては、デー
タ送信装置とデータ受信装置との間でデータ通信の同期
を取る方式では、両装置が常に同じエリアに存在し、同
期をとるための通信を行える環境にある必要があるた
め、通信方式を使用する用途が限定されるという問題点
を有していた。また、1つの情報を必ず信号レベルのHi
gh、Lowの組み合わせで行う方式では、通信速度を上げ
るために1つの情報を伝えるというプロトコルを変える
ことになるため、本来の目的を満たさないものとなると
いう問題点を有していた。さらに、信号レベルのHigh、
Lowが続くような情報の形態は使用しない等の方式で
は、情報量が制限されるため、これも用途が限定されて
しまうという問題点を有していた。However, in the above-mentioned data communication system using a human body as a transmission line, in a system for synchronizing data communication between a data transmitting device and a data receiving device, both devices are used. Since the communication system must always be in the same area and have an environment in which communication for synchronization can be performed, there is a problem that the use of the communication system is limited. Also, one piece of information must be at the signal level Hi.
gh, the method in which a combination of Low, since that would change the convey one information when Iupu protocol in order to increase the communication speed, had a problem that shall not meet the original purpose. In addition, signal level High,
In a method of not using an information form in which Low continues, for example, the amount of information is limited, which also has a problem that its use is limited.
【0010】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、通信の用途を限
定することなく通信速度を上げ、かつ正確に伝送信号を
識別できるデータ通信システムを提供する事にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to increase the communication speed without limiting the use of communication and to accurately identify a transmission signal. A communication system is provided.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
送信しようとするデータに基づいて振幅変調あるいはパ
ルスを搬送波とする変調を行い、人体に取着された部分
から変調信号を出力するデータ送信装置と、該データ送
信装置を取着した人体が接することにより前記データ送
信装置から出力される変調信号を受信し前記変調信号を
復調するデータ受信装置と、を備えたデータ通信システ
ムにおいて、前記データ受信装置は、前記変調信号を復
調するために信号を整流する整流部と、前記整流部によ
り整流された信号の直流成分を削除する直流成分減衰部
と、前記整流部により整流された信号を所定周期で減衰
させる信号レベル減衰部とを備えるようにしたことを特
徴とするものである。According to the first aspect of the present invention,
A data transmission device that performs amplitude modulation or modulation using a pulse as a carrier wave based on data to be transmitted and outputs a modulation signal from a portion attached to the human body, and a human body having the data transmission device attached thereto. A data receiving device for receiving a modulated signal output from the data transmitting device and demodulating the modulated signal, wherein the data receiving device rectifies a signal to demodulate the modulated signal. A rectifying unit, a DC component attenuating unit that removes a DC component of the signal rectified by the rectifying unit, and a signal level attenuating unit that attenuates the signal rectified by the rectifying unit at a predetermined cycle. It is characterized by the following.
【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載のデ
ータ通信システムにおいて、前記データ受信装置は、復
調されたデータを演算処理する演算処理部を備え、前記
演算処理部におけるデータの読み取りと前記信号レベル
減衰部におけるデータの信号レベルを減衰させる処理を
連携させるようにしたことを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the data communication system according to the first aspect, the data receiving device includes an arithmetic processing unit for performing arithmetic processing on the demodulated data. A process for attenuating the signal level of the data in the signal level attenuating unit is linked.
【0013】請求項3記載の発明は、請求項2記載のデ
ータ通信システムにおいて、前記信号レベル減衰部は減
衰時間を調整する減衰時間調整部を有し、前記演算処理
部は演算処理した結果により制御信号を出力する制御信
号出力部を有し、前記制御信号出力部からの制御信号に
基づき前記信号レベル減衰部の減衰時間を調整するよう
にしたことを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the data communication system according to the second aspect, the signal level attenuating unit has an attenuation time adjusting unit for adjusting an attenuation time, and the arithmetic processing unit is configured to execute a calculation based on a result of the arithmetic processing. A control signal output unit for outputting a control signal is provided, and the decay time of the signal level attenuating unit is adjusted based on the control signal from the control signal output unit.
【0014】請求項4記載の発明は、請求項3記載のデ
ータ通信システムにおいて、前記直流成分減衰部は信号
の減衰量を調整する減衰量調整部を備え、前記制御信号
出力部からの制御信号によって前記直流成分減衰部の減
衰量を調整するようにしたことを特徴とするものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the data communication system according to the third aspect, the DC component attenuating unit includes an attenuation amount adjusting unit for adjusting an amount of signal attenuation, and a control signal from the control signal output unit. The amount of attenuation of the DC component attenuating section is adjusted by the above method.
【0015】請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求
項4記載のデータ通信システムにおいて、前記データ受
信装置は、最小値検出部を備え、前記信号レベル減衰部
は信号の減衰レベルを調整する減衰レベル調整部を有
し、前記制御信号出力部からの制御信号によって前記信
号レベル減衰部の減衰レベルを調整するようにしたこと
を特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the data communication system according to any one of the first to fourth aspects, the data receiving device includes a minimum value detecting unit, and the signal level attenuating unit adjusts a signal attenuating level. An attenuation level adjusting section for adjusting an attenuation level of the signal level attenuating section by a control signal from the control signal output section.
【0016】請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求
項5記載のデータ通信システムにおいて、前記データ送
信装置は、送信しようとするデータに基づいて変調を行
う際にデータを区別するための付加データをデータに付
加する付加データ添付部を備えるようにしたことを特徴
とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the data communication system according to any one of the first to fifth aspects, the data transmitting apparatus is configured to discriminate data when performing modulation based on data to be transmitted. An additional data attachment unit for adding additional data to data is provided.
【0017】請求項7記載の発明は、請求項6記載のデ
ータ通信システムにおいて、前記付加データ添付部は、
信号レベルが所定時間にわたってHighレベル若しくはLo
wレベルの信号が連続して発生しないようにしたことを
特徴とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the data communication system according to the sixth aspect, the additional data attaching section includes:
Signal level is High or Lo for a predetermined time
It is characterized in that w-level signals are not generated continuously.
【0018】請求項8記載の発明は、請求項6又は請求
項7記載のデータ通信システムにおいて、前記付加デー
タ添付部は、Lowレベルの信号よりもHighレベルの信号
の発生割合が多くなるようにしたことを特徴とするもの
である。According to an eighth aspect of the present invention, in the data communication system according to the sixth or seventh aspect, the additional data appending section is configured to generate a high-level signal more frequently than a low-level signal. It is characterized by having done.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
るデータ通信システムのデータ受信装置について図1乃
至図14に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a data receiving apparatus of a data communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【0020】図1は人体3を伝送路とするデータ通信シ
ステムの概略図である。データ送信装置1から人体3を
介して信号4がデータ受信装置2まで伝送されている。
ここでデータ送信装置1は信号を発生し人体3に伝える
もので、伝送しようとするデータに基づいて変調された
伝送信号が人体に印加されるようになっている。その構
成としては、例えば、人体に面するように配置された2
つの電極と、交流信号を生成する発振部と、送信するデ
ータに基づいて前記交流信号に対して変調を行い変調信
号を出力する変調部と、前記変調信号に対応した電圧を
前記2つの電極間に印加する電圧印加部とを備えたもの
等がある。FIG. 1 is a schematic diagram of a data communication system using a human body 3 as a transmission path. A signal 4 is transmitted from the data transmitting device 1 to the data receiving device 2 via the human body 3.
Here, the data transmitting apparatus 1 generates a signal and transmits the signal to the human body 3, and a transmission signal modulated based on data to be transmitted is applied to the human body. As its configuration, for example, the 2 is arranged so as to face the human body.
One electrode, an oscillating unit that generates an AC signal, a modulation unit that modulates the AC signal based on data to be transmitted, and outputs a modulation signal, and outputs a voltage corresponding to the modulation signal between the two electrodes. And a voltage application unit for applying a voltage to the power supply.
【0021】データ送信装置1は、図1にあっては、腕
に装着されているがその設置場所は特に限定されるもの
ではない。また、データ受信装置2も、図1にあって
は、人体3の外部に存在しているが、データ送信装置1
と同様に人体3上に装着するようにしてもよくやはり設
置場所は限定されるものではない。なお、信号4は変調
信号に人体信号が付加された合成信号となっている。In FIG. 1, the data transmission device 1 is worn on the wrist, but the installation location is not particularly limited. Also, in FIG. 1, the data receiving device 2 exists outside the human body 3, but the data transmitting device 1
In the same manner as described above, it may be mounted on the human body 3 and the installation place is not limited. Note that the signal 4 is a composite signal obtained by adding a human body signal to the modulation signal.
【0022】図2はデータ受信装置2の構成の一部を示
したものである。データ受信装置2に信号4が入力され
ると、フィルタ、増幅部等を介して変調信号を復調する
ための整流部10に入力される。整流部10に入力され
た信号は元のデータ信号に近い形に整流される。整流さ
れた信号は直流成分減衰部11に入力されその信号の直
流分が削除される。FIG. 2 shows a part of the configuration of the data receiving apparatus 2. When the signal 4 is input to the data receiving device 2, the signal 4 is input to a rectifier 10 for demodulating a modulated signal via a filter, an amplifier, and the like. The signal input to the rectifier 10 is rectified in a form close to the original data signal. The rectified signal is input to the DC component attenuator 11, and the DC component of the signal is deleted.
【0023】図3(a)は直流成分減衰部11における
入力前の波形を示し、図3(b)は直流成分減衰部11
における入力後の波形を示す。これより、入力波形のHi
ghとLowの識別はグランドレベルよりレベルが高いか低
いかで識別することが可能になる。FIG. 3A shows a waveform before input in the DC component attenuator 11, and FIG.
3 shows the waveform after input. From this, the input waveform Hi
gh and Low can be distinguished by whether the level is higher or lower than the ground level.
【0024】図4(a)は信号レベルにより情報を持た
せる前の信号を示し、図4(b)は信号レベルにより情
報を持たせた後の信号を示す。1ビットで1つの情報を
持たせる方策にあっては、1ビットのLowレベルの信号
でデータ「0」という情報を割り当て、1ビットのHigh
レベルの信号でデータ「1」という情報を割り当ててい
る(図4(a)参照)。また、1つの情報を必ずHigh、
Lowの組み合わせで行う方策では、Low+Highの合計2ビ
ットでデータ「0」という情報を割り当て、Low+High+H
ighの合計2ビットでデータ「1」という情報を割り当
てている(図4(b)参照)。つまり後者は前者の方策
に対してデータ「01」という同じ情報を表現する場合
に2.5倍のビット数が必要になることになる。すなわち
後者のものにあっては、1ビットあたりの時間が変わら
ない場合、単位時間あたりの情報量が減少する、つまり
データ通信においては伝送速度が遅くなることになる。FIG. 4A shows a signal before information is given by the signal level, and FIG. 4B shows a signal after information is given by the signal level. In a method of giving one information by one bit, information of data “0” is assigned by a one-bit low level signal, and one bit of high information is assigned.
The information of data “1” is assigned by the signal of the level (see FIG. 4A). Also, one piece of information must be High,
In the measure to be performed by the combination of Low, the information of data “0” is allocated with a total of 2 bits of Low + High, and Low + High + H
The information of data “1” is assigned with a total of 2 bits of igh (see FIG. 4B). In other words, the latter requires 2.5 times the number of bits when expressing the same information of data “01” with respect to the former approach. That is, in the latter case, if the time per bit does not change, the amount of information per unit time decreases, that is, the transmission speed decreases in data communication.
【0025】図5は前記1ビットで1つの情報を持たせ
る方策を用いて、データ「1」を連続してデータ受信装
置2に入力したときの波形を示し、(a)は直流成分減
衰部11における入力前の波形を示し、(b)は直流成
分減衰部11における入力後の波形を示す。データ
「1」が連続した状態は信号レベルではHighレベルが連
続した状態である。つまり、その状態にあっては、Hig
h、Lowの切り替わりがないため、レベルが変化する交流
状態ではなくレベルが一定の直流状態であり、直流成分
減衰部11によりその直流成分が削除されると、その信
号レベルはグランドレベル、すなわちLowレベルと等し
くなり、グランドレベルに対する信号レベルの高低では
波形を識別することができなくなる。FIG. 5 shows a waveform when data "1" is continuously input to the data receiving apparatus 2 by using the above-mentioned method of giving one information to one bit, and FIG. 11 shows a waveform before input, and (b) shows a waveform after input in the DC component attenuator 11. The state in which the data “1” continues is a state in which the High level continues in the signal level. In other words, in that state, Hig
Since there is no switching between h and Low, the DC level is constant instead of the AC state where the level changes, and when the DC component is deleted by the DC component attenuating unit 11, the signal level becomes the ground level, that is, the Low level. The waveform becomes indistinguishable if the signal level is higher or lower than the ground level.
【0026】図6は本実施の形態に係るデータ受信装置
2である。図7は本実施の形態に係るデータ受信装置2
において、データ「1」を連続してデータ受信装置2に
入力した時の波形を示し、(a)は直流成分減衰部11
における入力前の波形を示し、(b)は直流成分減衰部
11における入力後の波形を示す。データ「1」、つま
りHighレベルの信号を信号レベル減衰部12により定期
的にグランドレベルまで減衰させる。減衰させる方法と
しては、例えば、グランドと導通させることによる放電
等である。減衰を止めると整流部10の充電特定により
再度信号レベルはHighレベルになる。これらが繰り返さ
れた状態が図7(a)に示す波形である。この波形が直
流成分減衰部11に入力されると、信号レベル減衰部1
2による減衰がない場合と異なり、信号レベルのHighと
Lowの切り替えがある、つまり交流成分となるので、そ
の直流成分が削除された後もその波形が全てLowレベル
になることはなく、図7(b)に示すようにグランドレ
ベルに対して若干の高低が存在することになる。これに
よりデータ「1」、つまりHighレベルの信号が連続する
などの状態に対しても、グランドレベルを基準とするこ
とによるデータの正確な識別は可能となるのである。FIG. 6 shows a data receiving apparatus 2 according to the present embodiment. FIG. 7 shows a data receiving apparatus 2 according to the present embodiment.
5A shows a waveform when data “1” is continuously input to the data receiving device 2, and FIG.
Shows the waveform before the input in (a), and (b) shows the waveform after the input in the DC component attenuator 11. The data “1”, that is, the high level signal is periodically attenuated to the ground level by the signal level attenuator 12. As a method of attenuating, for example, a discharge or the like by conduction with the ground is used. When the decay is stopped, the signal level becomes the high level again due to the specific charge of the rectifier 10. The state where these are repeated is the waveform shown in FIG. When this waveform is input to the DC component attenuator 11, the signal level attenuator 1
In contrast to the case where there is no attenuation due to
Since there is a switching of Low, that is, an AC component, the waveform does not all become Low level even after the DC component is deleted, and as shown in FIG. There will be high and low. As a result, even in a state where data “1”, that is, a high level signal is continuous, it is possible to accurately identify data based on the ground level.
【0027】図8は、図6に示す受信装置2の構成に演
算処理部20と、信号レベル減衰部12とを連携するた
めの配線を付加したものである。図9は本実施の形態に
係るデータ受信装置2において、データ「1」を連続し
てデータ受信装置2に入力した時の波形を示し、(a)
は直流成分減衰部11における入力前の波形を示し、
(b)は直流成分減衰部11における入力後の波形を示
す。なお、図9において、矢印は演算処理部20による
データの読み取りポイントを示しており、一定時間毎に
読み取りが行われるようになっている。FIG. 8 shows the configuration of the receiving apparatus 2 shown in FIG. 6 with the addition of wiring for linking the arithmetic processing section 20 and the signal level attenuating section 12. FIG. 9 shows a waveform when data “1” is continuously input to the data receiving device 2 in the data receiving device 2 according to the present embodiment.
Indicates a waveform before input in the DC component attenuator 11;
(B) shows a waveform after input in the DC component attenuator 11. In FIG. 9, arrows indicate data reading points by the arithmetic processing unit 20, and reading is performed at regular time intervals.
【0028】図9に示すものにあっては、図7と比較し
て信号レベルを減衰させる時間が長くなっており、High
レベルが続く元の波形に対してかなり異なったものとな
っている。しかしながら、データの読み取りは元の信号
波形と同じHighレベルの箇所で行っているため、演算処
理部20にとっては同じデータを処理していると判断す
ることが可能となる。これは演算処理部20と信号レベ
ル減衰部12とが連携をとることにより、信号が減衰し
ている時にはデータを読み取らないようにしているため
である。図9に示すように、減衰させる時間が長くなる
とHighレベルの時間が短くなる、すなわちHighレベルが
持っていた直流成分が少なくなるため、結果として直流
成分減衰部11により削除される直流分は少なくなり、
グランドレベルに対するHigh、Lowのレベルが上がるこ
とになる。In FIG. 9, the time for attenuating the signal level is longer than in FIG.
The level is quite different from the original waveform that continues. However, since the data is read at the same High level as the original signal waveform, the arithmetic processing unit 20 can determine that the same data is being processed. This is because the arithmetic processing unit 20 and the signal level attenuating unit 12 cooperate with each other to prevent data from being read when the signal is attenuated. As shown in FIG. 9, the longer the attenuation time is, the shorter the High level time is, that is, the DC component that the High level has is reduced. As a result, the DC component deleted by the DC component attenuating unit 11 is reduced. Become
The High and Low levels with respect to the ground level are increased.
【0029】よって連携を取ることにより、演算処理部
20に対する影響、すなわちデータの正確な識別に対し
て影響をおよぼすことなしに、直流成分減衰部11の入
力後の波形を制御することが可能になるのである。Thus, by cooperating, it is possible to control the waveform after the input to the DC component attenuating unit 11 without affecting the arithmetic processing unit 20, that is, affecting the accurate identification of data. It becomes.
【0030】つまり、人体信号が小さいときには減衰時
間を少なくし、図7に示すように波形の中心レベルがグ
ランドより下にする、人体信号が小さいときには減衰時
間を長くし、図9に示すように波形の中心レベルがグラ
ンドより上にする等の調整が可能になるのである。That is, when the human body signal is small, the decay time is reduced, and as shown in FIG. 7, the center level of the waveform is set below ground, and when the human body signal is small, the decay time is lengthened, as shown in FIG. It is possible to adjust the center level of the waveform above ground.
【0031】図10は、図8に示すデータ受信装置2の
構成に減衰時間調整部13と制御信号出力部21とを付
加したものである。FIG. 10 is obtained by adding a decay time adjusting section 13 and a control signal output section 21 to the configuration of the data receiving apparatus 2 shown in FIG.
【0032】情報にデータ「1」の成分が多い場合、そ
の情報全体では直流成分が多いことになり、減衰時間が
短いと図7に示すようにグランドレベルより下に信号成
分が多い状態になる。この状態でノイズ等により信号レ
ベルが変動すると、データ「1」の信号であったものが
グランドレベルよりも下になり、データ「0」と識別さ
れる可能性が生じる。情報にデータ「0」の成分が多い
場合は逆に直流成分が少ないために、減衰時間が長いと
図9に示すようにグランドレベルより上に信号成分が多
い状態になり、信号レベルの変動によりデータ「0」が
データ「1」と識別される可能性が生じる。When the information has a large number of data "1" components, the entire information has a large DC component, and if the decay time is short, the signal component is below the ground level as shown in FIG. . If the signal level fluctuates due to noise or the like in this state, the signal of data “1” becomes lower than the ground level, and there is a possibility that the signal is identified as data “0”. If the information contains a large amount of data "0", the DC component is small. Conversely, if the decay time is long, the signal component will be above the ground level as shown in FIG. There is a possibility that data “0” is identified as data “1”.
【0033】そこで、演算処理部20によりデータを演
算処理している際に、データ「1」とデータ「0」との
発生比率を計算し、制御信号出力部21によりその計算
結果を制御信号として減衰時間調整部13に伝送するこ
とによって減衰時間を調整し、図3に示すようにグラン
ドレベルに対する信号波形の比率が上下等等しくなるよ
うにすることによって、人体信号、及びノイズ等による
信号レベルの変動の影響を少なくすることが可能になる
のである。Therefore, while the data is being processed by the processing unit 20, the occurrence ratio of the data "1" to the data "0" is calculated, and the control signal output unit 21 uses the calculation result as a control signal. By transmitting the signal to the decay time adjusting unit 13, the decay time is adjusted, and as shown in FIG. 3, the ratio of the signal waveform to the ground level is made equal at the upper and lower sides, so that the signal level due to a human body signal and noise is reduced. This makes it possible to reduce the effects of fluctuations.
【0034】図11は、図10に示すデータ受信装置2
の構成に最小値検出部31と減衰レベル調整部14とを
付加したものである。FIG. 11 shows the data receiving apparatus 2 shown in FIG.
The minimum value detection unit 31 and the attenuation level adjustment unit 14 are added to the configuration of FIG.
【0035】図11の構成において、信号レベル減衰部
12による減衰を行う前後の波形及び直流成分減衰部1
1の入力後の波形を図12に示す。図12(a)に示す
Lowレベルの信号にノイズ成分がのった場合、本来Lowレ
ベルである箇所は、図12(b)に示すように、信号レ
ベル減衰後ではノイズレベルを上限とした波形になり、
結果として、図12(c)に示すように、直流成分減衰
後ではグランドレベルより上、つまりHighレベルと識別
される可能性がある。In the configuration shown in FIG. 11, waveforms before and after the signal level is attenuated by the signal level attenuator 12 and the DC component attenuator 1
FIG. 12 shows the waveform after the input of 1. As shown in FIG.
When a noise component is added to a Low level signal, a portion which is originally at a Low level has a waveform with the noise level as an upper limit after the signal level is attenuated as shown in FIG.
As a result, as shown in FIG. 12C, after the DC component attenuation, there is a possibility that the DC component is determined to be higher than the ground level, that is, the High level.
【0036】そこで、最小値検出部31により、その信
号の最小値、すなわちノイズレベルを検出し演算処理部
20に入力することにより、制御信号出力部21から減
衰レベル調整部14に制御信号が伝送され、減衰レベル
をグランドレベルでなく検出された最小値、つまりノイ
ズレベルまでに変更するのである。これにより、本来Lo
wである箇所に減衰による波形が生じることもなく、グ
ランドレベルより上に行くこともなくなりデータを誤っ
て識別することが無くなるため、ノイズ成分の影響を無
くし正確にデータを識別することが可能になるのであ
る。Then, the minimum value of the signal, that is, the noise level is detected by the minimum value detecting section 31 and input to the arithmetic processing section 20, whereby the control signal is transmitted from the control signal output section 21 to the attenuation level adjusting section 14. Then, the attenuation level is changed not to the ground level but to the detected minimum value, that is, the noise level. By this, Lo
The waveform due to attenuation does not occur at the point w, and it does not go above the ground level, and it does not mistakenly identify data, so it is possible to eliminate the influence of noise components and accurately identify data It becomes.
【0037】図13は、図11に示すデータ受信装置2
の構成に減衰量調整部15を付加したものである。図1
3において、図10における構成と同様に、演算処理部
20によりデータを演算処理している際に、データ
「1」とデータ「0」の比率を計算し、制御信号出力部
21によりその計算結果を制御信号として減衰量調整部
15に伝送することによって直流成分の減衰量を調整
し、図3のようにグランドレベルに対する信号波形の比
率が上下等しくなるようにすることによって、人体信号
及びノイズ等による信号レベルの変動の影響を少なくす
ることが可能になる。FIG. 13 shows the data receiving apparatus 2 shown in FIG.
And an attenuation adjusting unit 15 is added to the above configuration. FIG.
3, the ratio of data “1” to data “0” is calculated when the data is processed by the processing unit 20, and the calculation result is output by the control signal output unit 21. Is transmitted to the attenuation adjusting unit 15 as a control signal to adjust the attenuation of the DC component, so that the ratio of the signal waveform to the ground level becomes equal in the vertical direction as shown in FIG. Can reduce the influence of signal level fluctuations.
【0038】図14は入力のない状態から、ある時間t
以降データ「0」が入力された時の信号レベルを示して
いる。データ「0」が連続して入力された場合も入力が
ない場合も信号レベルは共にグランドレベルのため区別
することができない。つまり、「0」が何処から何ビッ
ト続いているかを識別することができない。元々のレベ
ルがグランドレベルであるために、前述のような信号レ
ベルの減衰や直流成分の減衰を行ってもレベルは変動し
ないため効果がない。FIG. 14 shows a state where there is no input and a certain time t.
Hereinafter, the signal level when data "0" is input is shown. In both cases where data “0” is continuously input and there is no input, the signal level cannot be distinguished because both are at the ground level. That is, it is impossible to identify where and how many bits “0” continues. Since the original level is the ground level, even if the signal level is attenuated or the DC component is attenuated as described above, there is no effect because the level does not change.
【0039】そこでデータ「0」、データ「1」とは1
ビットあたりの長さが異なる付加データを例えばデータ
の前に付加することによって、その付加データの直後が
データの始まりであることを明確にすることができるの
で、データ「0」が連続した場合も正確にデータを識別
することが可能になる。なお、これら付加データは1ビ
ットあたりの長さをデータより短くすることによって単
位あたりのデータ量の減少は最小にすることが可能にな
る。Therefore, data "0" and data "1" are 1
By adding additional data having different lengths per bit, for example, before the data, it is possible to clarify that the data immediately after the additional data is the beginning of the data. It becomes possible to identify data accurately. It is to be noted that a reduction in the data amount per unit can be minimized by making the length of one bit of the additional data shorter than that of the data.
【0040】次にその付加データを構成するにあたり、
1ビットあたりの長さを異なるようにしてもHighレベル
あるいはLowレベルが連続した場合は、それぞれデータ
「1」、データ「0」が1ビットあるいはそれ以上連続
した構成にした場合と同じになってしまうため、本来の
目的であったデータの始まりを明確にすることができな
くなる。Next, in forming the additional data,
If the high level or low level continues even if the length per bit is made different, the result is the same as the case where data "1" and data "0" are continuous for one bit or more. Therefore, it becomes impossible to clarify the beginning of the data, which was the original purpose.
【0041】そこで付加データはその信号レベルがHigh
の連続、あるいはLowの連続とならないようにすること
によって、付加データをデータ「0」、データ「1」及
びそれらデータの連続状態とを明確に区別することがで
き、データ「0」が連続した場合も正確にデータを識別
することが可能となる。Therefore, the signal level of the additional data is High.
Continuation or low continuation, the additional data can be clearly distinguished from data "0", data "1" and the continuous state of those data, and the data "0" is continuous. In this case, data can be identified accurately.
【0042】さらに、データ「0」及び「1」が連続し
て入力された場合を考えてみる。データ「1」が連続し
た場合は前述のように信号レベル減衰部12やその減衰
時間の調整などで、最終的にその信号レベルはグランド
レベルに対して上下の波形にすることが可能である。一
方、データ「0」が連続した場合は前述のように付加デ
ータによりデータの始まりを区別することは可能である
が、信号レベルとしてはデータ「0」はLowレベルであ
るため、直流成分もLowレベル、つまり直流成分を減衰
させようにも、元々減衰すべき成分が少ないことになり
識別が困難になる。Further, consider a case where data "0" and "1" are continuously input. If the data “1” continues, the signal level can be finally changed to a waveform that is higher or lower than the ground level by adjusting the signal level attenuating section 12 or the decay time as described above. On the other hand, when data “0” continues, it is possible to distinguish the beginning of the data by the additional data as described above, but since the data “0” is at a low level as a signal level, the DC component is also low. Even if the level, that is, the DC component is to be attenuated, the number of components to be attenuated originally is small, so that it becomes difficult to discriminate.
【0043】上述した問題の原因は、直流成分の多いHi
ghレベルの信号が付加データを含めても少ないためであ
る。そこで、付加データの構成を全てがHighレベルにな
らず、かつデータと混同しない範囲でHighレベルを多く
するようにする。そうすることにより、データ「0」の
みでは存在しなかったHighレベルの信号が付加されるこ
とになり、直流成分も増加し、グランドレベルを基準と
したデータの識別も容易になり、かつデータの始まりも
明確になるため、正確にデータを識別することが可能に
なるのである。The cause of the problem described above is that Hi
This is because the signal of the gh level is small even if the additional data is included. Therefore, the configuration of the additional data is set so that the high level is increased as long as not all of the configuration is at the high level and the data is not confused with the data. By doing so, a high-level signal that was not present only with the data “0” is added, the DC component also increases, the data can be easily identified with reference to the ground level, and the data Because the beginning is clear, the data can be identified accurately.
【0044】なお、本発明は上記の実施の形態のデータ
通信装置に限定されるものではなく、特許請求の範囲の
請求項に記載する内容の範囲で、各種の変形が可能であ
り、本発明はこれらの全てを含むものである。It should be noted that the present invention is not limited to the data communication device of the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the contents described in the claims. Includes all of these.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、Highレベル若しくはLowレベルの信号が連続し
て発生したとしてもデータを正確に識別することができ
るため、通信の用途を限定することなく通信速度を上
げ、かつ正確に伝送信号を識別できるデータ通信システ
ムを提供することが可能になるという効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, data can be accurately identified even when a high-level signal or a low-level signal is continuously generated. Thus, it is possible to provide a data communication system capable of increasing the communication speed without limiting the transmission rate and accurately identifying the transmission signal.
【0046】請求項2記載の発明にあっては、ノイズの
大小に対して適切に減衰時間を調節してデータの正確な
識別が可能になるという効果を奏する。According to the second aspect of the invention, there is an effect that the data can be accurately identified by appropriately adjusting the decay time for the magnitude of the noise.
【0047】請求項3記載の発明にあっては、グランド
レベルに対する信号波形の比率を等しくなるように調節
することができるため、データの正確な識別が可能にな
るという効果を奏する。According to the third aspect of the invention, since the ratio of the signal waveform to the ground level can be adjusted to be equal, there is an effect that data can be accurately identified.
【0048】請求項4記載の発明にあっては、ノイズ等
による信号レベルの変動の影響を少なくしてデータの正
確な識別が可能になるという効果を奏する。According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to reduce the influence of a change in signal level due to noise or the like, thereby enabling accurate identification of data.
【0049】請求項5記載の発明にあっては、ノイズ成
分の影響を低減しデータの正確な識別が可能になるとい
う効果を奏する。According to the fifth aspect of the invention, there is an effect that the influence of the noise component is reduced and the data can be accurately identified.
【0050】請求項6記載の発明にあっては、データ
「0」が連続して発生した場合でも正確にデータを識別
することが可能になるという効果を奏する。According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to accurately identify data even when data "0" is continuously generated.
【0051】請求項7記載の発明にあっては、付加デー
タを、データ「0」、データ「1」、及びそれらデータ
の連続状態と明確に区別することができ、データ「0」
が連続した場合も正確にデータを識別することが可能に
なるという効果を奏する。According to the seventh aspect of the present invention, the additional data can be clearly distinguished from data "0", data "1" and a continuous state of the data, and the data "0".
This has the effect that the data can be identified accurately even when the characters are consecutive.
【0052】請求項8記載の発明にあっては、直流成分
も増加し、グランドレベルを基準としたデータの識別も
容易になり、かつデータの始まりも明確になるため、正
確にデータを識別することが可能になるという効果を奏
する。According to the eighth aspect of the present invention, the DC component is increased, the data can be easily identified on the basis of the ground level, and the beginning of the data is clear, so that the data can be accurately identified. This has the effect that it becomes possible.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施の形態に係るデータ通信システ
ムの概略図であるFIG. 1 is a schematic diagram of a data communication system according to an embodiment of the present invention.
【図2】データ受信装置の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a data receiving device.
【図3】直流成分減衰部における入力前後の波形図であ
る。FIG. 3 is a waveform diagram before and after input in a DC component attenuation unit.
【図4】信号レベルにより情報をもたせた方法の例を示
す波形図である。FIG. 4 is a waveform chart showing an example of a method of giving information according to a signal level.
【図5】他の実施の形態に係る直流成分減衰部の入力前
後の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram before and after input of a DC component attenuating unit according to another embodiment.
【図6】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図7】他の実施の形態に係る直流成分減衰部の入力前
後の波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram before and after input to a DC component attenuating unit according to another embodiment.
【図8】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図9】他の実施の形態に係る直流成分減衰部の入力前
後の波形図及び演算処理部におけるデータの読み取りポ
イントを示す説明図である。FIG. 9 is a waveform diagram before and after input to a DC component attenuating unit according to another embodiment, and an explanatory diagram showing data reading points in an arithmetic processing unit.
【図10】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図11】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図12】他の実施の形態に係る信号レベル減衰部の入
力前後の波形図及び直流成分減衰部の入力前後の波形図
である。FIG. 12 is a waveform diagram before and after input of a signal level attenuator according to another embodiment, and a waveform diagram before and after input of a DC component attenuator.
【図13】他の実施の形態に係るデータ受信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to another embodiment.
【図14】時間軸上における入力及びデータの信号レベ
ルを示す説明図である。14 is an explanatory diagram showing a signal level in our Keru input and data time on the axis.
【符号の説明】 1 データ送信装置 2 データ受信装置 3 人体 4 信号 10 整流部 11 直流成分減衰部 12 信号レベル減衰部 13 減衰時間調整部 14 減衰レベル調整部 15 減衰量調整部 20 演算処理部 21 制御信号出力部 31 最小値検出部[Description of Signs] 1 Data transmission device 2 Data reception device 3 Human body 4 Signal 10 Rectification unit 11 DC component attenuation unit 12 Signal level attenuation unit 13 Attenuation time adjustment unit 14 Attenuation level adjustment unit 15 Attenuation amount adjustment unit 20 Arithmetic processing unit 21 Control signal output unit 31 Minimum value detection unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲土▼井 謙之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小山 正樹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鈴木 佳子 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor ▲ Satoshi Ii No. 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. Inside the company (72) Inventor Yoshiko Suzuki Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd.
Claims (8)
変調あるいはパルスを搬送波とする変調を行い、人体に
取着された部分から変調信号を出力するデータ送信装置
と、 該データ送信装置を取着した人体が接することにより前
記データ送信装置から出力される変調信号を受信し前記
変調信号を復調するデータ受信装置と、を備えたデータ
通信システムにおいて、 前記データ受信装置は、前記変調信号を復調するために
信号を整流する整流部と、前記整流部により整流された
信号の直流成分を削除する直流成分減衰部と、前記整流
部により整流された信号を所定周期で減衰させる信号レ
ベル減衰部とを備えるようにしたことを特徴とするデー
タ通信システム。1. A data transmission device for performing amplitude modulation or modulation using a pulse as a carrier wave based on data to be transmitted, and outputting a modulated signal from a portion attached to a human body, and attaching the data transmission device. A data receiving device that receives a modulated signal output from the data transmitting device by touching a human body, and demodulates the modulated signal. The data receiving device demodulates the modulated signal. A rectifying unit for rectifying the signal, a DC component attenuating unit for removing a DC component of the signal rectified by the rectifying unit, and a signal level attenuating unit for attenuating the signal rectified by the rectifying unit at a predetermined cycle. A data communication system, comprising:
タを演算処理する演算処理部を備え、前記演算処理部に
おけるデータの読み取りと前記信号レベル減衰部におけ
るデータの信号レベルを減衰させる処理を連携させるよ
うにしたことを特徴とする請求項1記載のデータ通信シ
ステム。2. The data receiving apparatus according to claim 1, further comprising an arithmetic processing unit for performing arithmetic processing on the demodulated data, and coordinating the reading of the data by the arithmetic processing unit and the processing of attenuating the signal level of the data by the signal level attenuating unit. 2. The data communication system according to claim 1, wherein the data communication is performed.
する減衰時間調整部を有し、前記演算処理部は演算処理
した結果により制御信号を出力する制御信号出力部を有
し、前記制御信号出力部からの制御信号に基づき前記信
号レベル減衰部の減衰時間を調整するようにしたことを
特徴とする請求項2記載のデータ通信システム。3. The signal level attenuating section has a decay time adjusting section for adjusting a decay time, the arithmetic processing section has a control signal output section for outputting a control signal based on a result of the arithmetic processing, and the control signal 3. The data communication system according to claim 2, wherein an attenuation time of said signal level attenuation unit is adjusted based on a control signal from an output unit.
整する減衰量調整部を備え、前記制御信号出力部からの
制御信号によって前記直流成分減衰部の減衰量を調整す
るようにしたことを特徴とする請求項3記載のデータ通
信システム。4. The apparatus according to claim 1, wherein the DC component attenuator includes an attenuation adjuster that adjusts an amount of signal attenuation, and the amount of attenuation of the DC component attenuator is adjusted by a control signal from the control signal output unit. The data communication system according to claim 3, wherein:
備え、前記信号レベル減衰部は信号の減衰レベルを調整
する減衰レベル調整部を有し、前記制御信号出力部から
の制御信号によって前記信号レベル減衰部の減衰レベル
を調整するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請
求項4記載のデータ通信システム。5. The data receiving device includes a minimum value detecting unit, the signal level attenuating unit has an attenuation level adjusting unit that adjusts an attenuation level of a signal, and the signal level attenuating unit adjusts the attenuation level of the signal by a control signal from the control signal output unit. 5. The data communication system according to claim 1, wherein an attenuation level of the signal level attenuator is adjusted.
るデータに基づいて変調を行う際にデータを区別するた
めの付加データをデータに付加する付加データ添付部を
備えるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項
5記載のデータ通信システム。6. The data transmitting apparatus according to claim 1, further comprising an additional data attachment unit for adding additional data for distinguishing the data to the data when performing modulation based on the data to be transmitted. The data communication system according to claim 1, wherein:
所定時間にわたってHighレベル若しくはLowレベルの信
号が連続して発生しないようにしたことを特徴とする請
求項6記載のデータ通信システム。7. The data communication system according to claim 6, wherein said additional data attachment unit prevents a signal of a high level or a low level from being continuously generated for a predetermined time.
信号よりもHighレベルの信号の発生割合が多くなるよう
にしたことを特徴とする請求項6又は請求項7記載のデ
ータ通信システム。8. The data communication system according to claim 6, wherein the additional data attachment unit is configured to generate a signal of a high level signal more frequently than a signal of a low level signal.
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---|---|---|---|
JP33913099A JP2001156724A (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Data communication system |
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JP33913099A JP2001156724A (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Data communication system |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001156724A true JP2001156724A (en) | 2001-06-08 |
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ID=18324540
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JP (1) | JP2001156724A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11509380A (en) * | 1995-05-08 | 1999-08-17 | マサチューセッツ・インスティテュート・オブ・テクノロジー | Non-contact detection and signal system using human body as signal transmission medium |
JP2001043322A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Data reception device for data communication system |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP33913099A patent/JP2001156724A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11509380A (en) * | 1995-05-08 | 1999-08-17 | マサチューセッツ・インスティテュート・オブ・テクノロジー | Non-contact detection and signal system using human body as signal transmission medium |
JP2001043322A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Data reception device for data communication system |
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