JP2002111602A - Data communication device - Google Patents
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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
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、データ通信装置に
係り、具体的には、人体に装着されたデータ送信装置と
人体の接触が予定されているデータ受信装置との間でデ
ータの授受を行うデータ通信装置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 communication device, and more particularly, to the transmission and reception of data between a data transmitting device mounted on a human body and a data receiving device scheduled to come into contact with the human body. The present invention relates to a data communication device for performing.
【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
方法としては、ケーブル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 data communication method between a data transmitting device carried by a person and a data receiving device installed near the same, a method using wired communication by cable, a wireless communication using light, radio waves, or the like. Is used.
【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を考える。この場合、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、データの送受信が完了した
時点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。これに対して、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。A case where data is transmitted from a data transmitting device to a data receiving device will be considered. In this case, in the method using wired communication, the device itself can be configured to be relatively inexpensive and small. However, before data transmission / reception is started, the data transmission device and the data reception device must be connected with a cable or the cable must be disconnected when data transmission / reception is completed, which is not always convenient for the user. There was a problem that it was not excellent. On the other hand, in the method using wireless communication, since the operation of connecting a cable is unnecessary, although data communication can be easily performed,
There has been a problem that the data communication device becomes expensive and large.
【0004】このような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。ここで、
データ送信装置から送信されるデータは、データ送信装
置において振幅変調方式や周波数変調方式による変調を
受けている。[0004] As means for solving such problems,
For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
-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. here,
The data transmitted from the data transmission device has been modulated by the amplitude modulation method or the frequency modulation method in the data transmission device.
【0005】ところで、振幅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、信号波形がHIGHレ
ベルであるかLOWレベルであるかを区別する必要があ
る。その方策として、以下に示すものがある。When the amplitude modulation method is used, it is necessary to distinguish whether the signal waveform is at a high level or a low level in order to finally identify data. The following are the measures.
【0006】図9は交流信号を振幅変調する方式を採用
したデータ受信装置2の構成の一部を示したブロック図
である。図9に示すように、データ送信装置1から出力
された送信信号は、人体3を介して信号4として受信電
極65で受信され、データ受信装置2まで伝送されてい
る。データ受信装置2は、この信号4を、フィルタ(図
示せず)や増幅器(図示せず)などを含む復調部10で
復調すると、この復調部10により復調された信号のう
ち交流成分を抽出する交流成分抽出部11と、この交流
成分抽出部11で抽出された信号レベルが予め定めた基
準値(いわゆるグランドレベル)と比べてHIGHレベ
ルであるかLOWレベルであるかを読み取る信号読取部
12と、この信号読取部12で読み取った信号を処理す
る信号処理部17とを備えている。FIG. 9 is a block diagram showing a part of the configuration of a data receiving apparatus 2 employing a method of amplitude-modulating an AC signal. As shown in FIG. 9, the transmission signal output from the data transmitting device 1 is received by the receiving electrode 65 as the signal 4 via the human body 3 and transmitted to the data receiving device 2. When the signal 4 is demodulated by the demodulation unit 10 including a filter (not shown) and an amplifier (not shown), the data receiving device 2 extracts an AC component from the signal demodulated by the demodulation unit 10. An AC component extraction unit 11; and a signal reading unit 12 that reads whether the signal level extracted by the AC component extraction unit 11 is at a HIGH level or a LOW level as compared with a predetermined reference value (so-called ground level). And a signal processing unit 17 for processing a signal read by the signal reading unit 12.
【0007】図10は、このデータ受信装置2における
信号処理を示した波形図である。図10(a)はデータ
送信装置1から出力される送信信号の元波形を示し、図
10(b)は元波形が復調部10で復調された後の信号
波形を示し、図10(c)は交流成分抽出部11での交
流成分抽出後の信号波形を示している。これにより、信
号波形がHIGHレベルであるのかLOWレベルである
のかは、予め定めた基準値70より信号レベルが高いか
低いかで識別することができる。図10(d)は信号読
取部12において、基準値70を基準に、信号をHIG
HレベルとLOWレベルに切り分けたデジタル波形を示
しており、これは図10(a)記載の元波形を復元して
いる。FIG. 10 is a waveform diagram showing signal processing in the data receiving device 2. FIG. 10A shows an original waveform of a transmission signal output from the data transmission device 1, FIG. 10B shows a signal waveform after the original waveform is demodulated by the demodulation unit 10, and FIG. Represents a signal waveform after the AC component is extracted by the AC component extracting unit 11. Thus, whether the signal waveform is at the HIGH level or the LOW level can be identified based on whether the signal level is higher or lower than the predetermined reference value 70. FIG. 10D shows that the signal is read by the signal reading unit 12 based on the reference value 70.
A digital waveform divided into an H level and a LOW level is shown, which restores the original waveform shown in FIG.
【0008】この方法を用いれば、復調波形のレベル変
動に対して、自動的に信号波形の信号レベルが変動する
ため、信号波形がHIGHレベルであるかLOWレベル
であるかを有効に区別することが可能である。According to this method, since the signal level of the signal waveform automatically changes in response to the level change of the demodulated waveform, it is possible to effectively discriminate whether the signal waveform is at the HIGH level or the LOW level. Is possible.
【0009】図11は、信号レベルにより情報を持たせ
た方法の例を示す波形図であり、1つの信号を必ずHI
GHレベルとLOWレベルとの組み合わせで符号化する
ための方策を示すものである。ここで、図11(a)
は、2ビットのLOWレベルと1ビットのHIGHレベ
ルとで構成されたビット列をデータ「0」と割り当てたこ
とを示す説明図である。また、図11(b)は1ビット
のLOWレベルと2ビットのHIGHレベルとで構成さ
れたビット列をデータ「1」と割り当てたことを示す説明
図である。FIG. 11 is a waveform diagram showing an example of a method in which information is provided according to a signal level.
It shows a measure for encoding with a combination of a GH level and a LOW level. Here, FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing that a bit string composed of a 2-bit LOW level and a 1-bit HIGH level is assigned to data “0”. FIG. 11B is an explanatory diagram showing that a bit string composed of a 1-bit LOW level and a 2-bit HIGH level is assigned to data “1”.
【0010】図12は、データ「0」を連続してデータ受
信装置2で受信した波形図を示している。図12
(a)、はデータ送信装置1から出力される送信信号の
元波形を示しており、図12(b)、は交流成分抽出部
11で交流成分を抽出した後の信号波形を示している。
ただし、交流成分を抽出する際、抽出前の信号波形のH
IGHレベル、LOWレベルの割合に応じて信号波形の
信号レベルと基準値70との相対関係は変動する。デー
タ「0」を連続してデータ受信装置2に入力した場合は、
図12(a)において、LOWレベルの割合が高いため
に、図12(b)では、信号波形の中心レベルに対して
基準値70が下方(LOWレベル側)に下がっている。FIG. 12 shows a waveform diagram in which data “0” is continuously received by the data receiving device 2. FIG.
(A) shows the original waveform of the transmission signal output from the data transmission device 1, and (b) of FIG. 12 shows the signal waveform after the AC component is extracted by the AC component extraction unit 11.
However, when extracting the AC component, the H
The relative relationship between the signal level of the signal waveform and the reference value 70 varies according to the ratio between the IGH level and the LOW level. When data “0” is continuously input to the data receiving device 2,
In FIG. 12A, since the ratio of the LOW level is high, in FIG. 12B, the reference value 70 is lower (lower level side) than the center level of the signal waveform.
【0011】図13は、データ「1」を連続してデータ受
信装置2で受信した波形図を示している。図13
(a)、はデータ送信装置1から出力される送信信号の
元波形を示しており、図13(b)は、交流成分抽出部
11で交流成分を抽出した後の信号波形を示している。
図12の説明部分に示した考えと同様に、交流成分を抽
出する際、データ「1」を連続してデータ受信装置2に入
力した場合は、図13(a)において、HIGHレベル
の割合が高いために、図13(b)では、信号波形の中
心レベルに対して基準値70が上方(HIGHレベル
側)に上っている。FIG. 13 shows a waveform diagram in which data "1" is continuously received by the data receiving device 2. FIG.
(A) shows the original waveform of the transmission signal output from the data transmission device 1, and (b) of FIG. 13 shows the signal waveform after the AC component is extracted by the AC component extraction unit 11.
Similar to the idea shown in the description of FIG. 12, when the AC component is extracted, if data “1” is continuously input to the data receiving device 2, the ratio of the HIGH level in FIG. 13 (b), the reference value 70 is higher (higher level side) than the center level of the signal waveform.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
なデータ通信装置においては、S/N比の変動が起こり
やすく、S/N比が低下した場合には、データ送信装置
1からの送信信号は、データ受信装置2の復調部10な
どで処理される際、ノイズの影響を受けやすくなるとい
う問題点があった。However, in the data communication apparatus described above, the S / N ratio tends to fluctuate, and when the S / N ratio decreases, the transmission signal from the data transmission apparatus 1 is reduced. Has a problem that it is easily affected by noise when it is processed by the demodulation unit 10 or the like of the data receiving device 2.
【0013】ここで、図14は、復調後の信号波形にノ
イズやHIGHレベルの落ち込み部が見られる場合を示
す波形図である。図14(a)は、データ送信装置1か
ら出力される送信信号の元波形を示している。図10に
示したノイズやHIGHレベルの落ち込みなどがない信
号波形が理想的であるが、S/N比が低下すると、図1
4(b)のように復調後の信号波形にノイズ部BやHI
GHレベルの落ち込み部Aが見られる。FIG. 14 is a waveform diagram showing a case where noise or a high level drop portion is observed in the demodulated signal waveform. FIG. 14A shows an original waveform of a transmission signal output from the data transmission device 1. Ideally, the signal waveform shown in FIG. 10 has no noise or a drop in the HIGH level, but when the S / N ratio decreases, the signal waveform shown in FIG.
As shown in FIG. 4 (b), the noise B and HI
A dip A at the GH level can be seen.
【0014】ここで、データ送信装置1から出力される
送信信号の元波形においてHIGHレベルの割合が高い
場合では、上記図13の説明部分に記載した理由から、
図14(c)に示すように基準値70が信号波形の中心
レベルに対して上方(HIGHレベル側)に偏り、HI
GHレベルの落ち込み部Aにより信号波形は、図14
(d)に示すように元波形に復元されないという問題点
があった。Here, in the case where the ratio of the HIGH level in the original waveform of the transmission signal output from the data transmission device 1 is high, for the reason described in the explanation part of FIG.
As shown in FIG. 14C, the reference value 70 is shifted upward (to the HIGH level side) with respect to the center level of the signal waveform, and
The signal waveform due to the GH level dip A is shown in FIG.
There is a problem that the original waveform is not restored as shown in FIG.
【0015】また、データ送信装置1から出力される送
信信号の元波形においてLOWレベルの割合が高い場合
では、図12の説明部に記載した理由から、図14
(e)に示すように基準値70が信号波形の中心レベル
に対して下方(LOWレベル側)に偏り、ノイズ部Bに
より信号波形は、図14(f)に示すように元波形に復
元されないという問題点があった。In the case where the ratio of the LOW level is high in the original waveform of the transmission signal output from the data transmission device 1, the reason described in FIG.
As shown in FIG. 14E, the reference value 70 is biased downward (lower level side) with respect to the center level of the signal waveform, and the signal waveform is not restored to the original waveform by the noise part B as shown in FIG. There was a problem.
【0016】特に、人体を伝送路とするデータ通信装置
にあっては、S/N比の変動が起こりやすいため、基準
値と信号波形の信号レベルとの相対関係が、データ受信
装置2での信号の処理に大きく影響を与えるという問題
点があった。In particular, in a data communication apparatus using a human body as a transmission line, since the S / N ratio tends to fluctuate, the relative relationship between the reference value and the signal level of the signal waveform is determined by the data receiving apparatus 2. There has been a problem that signal processing is greatly affected.
【0017】本発明は、上記の問題点に艦みて成された
ものであり、その目的をするとこはS/N比が変動し、
S/N比の低下した環境下においても正確にデータ通信
できるデータ通信装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to change the S / N ratio.
It is an object of the present invention to provide a data communication device capable of accurately performing data communication even in an environment where the S / N ratio is reduced.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】請求項1記載のデータ通
信装置は、人体3に接する又は人体3の近傍に位置する
2つの送信電極20、30と、交流信号を生成する発振
部40と、送信するデータに基づいて前記交流信号を振
幅変調する変調部50と、該変調部50により変調され
た変調信号に対応する電圧を前記2つの送信電極20、
30間に印可する電圧印可部60とを備えたデータ送信
装置1と、人体3が接することにより前記データ送信装
置1から出力される変調信号を受信する受信電極65
と、該受信電極65を介して受信した前記変調信号を復
調する復調部10と、該復調部10により復調された信
号のうち交流成分を抽出する交流成分抽出部11と、該
交流成分抽出部11で抽出された信号レベルが予め定め
た基準値70と比べて高いか低いかを読み取る信号読取
部12と、該信号読取部12で読み取った信号を処理す
る信号処理部17とを備えたデータ受信装置2と、を有
してなるデータ通信装置において、前記データ受信装置
2が、前記信号読取部12に入力される信号波形と前記
基準値70との相対関係を比較判断する相関判断部13
と、該相関判断部13で得た前記相対関係に基づき、前
記信号波形と前記基準値70とのレベルの相対関係を最
適な状態に補正する相関最適部とを有してなることを特
徴とするものである。The data communication device according to the first aspect includes two transmitting electrodes 20 and 30 that are in contact with or near the human body 3, an oscillating unit 40 that generates an AC signal, A modulator 50 for amplitude-modulating the AC signal based on the data to be transmitted, and a voltage corresponding to the modulated signal modulated by the modulator 50, the two transmission electrodes 20;
A data transmission device 1 having a voltage application unit 60 applied between the data transmission device 30 and a reception electrode 65 for receiving a modulation signal output from the data transmission device 1 when the human body 3 comes into contact with the data transmission device 1
A demodulation unit 10 for demodulating the modulated signal received via the reception electrode 65; an AC component extraction unit 11 for extracting an AC component from the signal demodulated by the demodulation unit 10; A data reading unit 12 for reading whether the signal level extracted in step 11 is higher or lower than a predetermined reference value 70, and a signal processing unit 17 for processing a signal read by the signal reading unit 12; A data communication apparatus comprising: a correlation determining unit configured to compare and determine a relative relationship between a signal waveform input to the signal reading unit and the reference value;
And a correlation optimizing unit that corrects the relative relationship between the level of the signal waveform and the reference value 70 to an optimal state based on the relative relationship obtained by the correlation determining unit 13. Is what you do.
【0019】また、請求項2記載のデータ通信装置は、
請求項1記載の発明において、前記相関最適部が、前記
復調部10から得られる信号波形を所定の周期で減衰さ
せる信号波形減衰部14で構成されたことを特徴とする
ものである。Further, the data communication device according to claim 2 is
The invention according to claim 1, wherein the correlation optimizing unit is configured by a signal waveform attenuating unit 14 that attenuates a signal waveform obtained from the demodulating unit 10 at a predetermined cycle.
【0020】また、請求項3記載のデータ通信装置は、
請求項1記載の発明において、前記相関最適部が、交流
成分が抽出された後の信号波形の基準レベルを前記基準
値70に対して調整する信号レベル調整部15で構成さ
れたことを特徴とするものである。Further, the data communication device according to claim 3 is
The invention according to claim 1, wherein the correlation optimizing unit is configured by a signal level adjusting unit 15 that adjusts a reference level of a signal waveform after an AC component is extracted with respect to the reference value 70. Is what you do.
【0021】また、請求項4記載のデータ通信装置は、
請求項1記載の発明において、前記相関最適部が、前記
信号読取部12における信号波形の信号レベルに対して
前記基準値70のレベルを調整する基準値調整部16で
構成されたことを特徴とするものである。The data communication device according to claim 4 is
2. The invention according to claim 1, wherein the correlation optimizing unit includes a reference value adjusting unit 16 that adjusts a level of the reference value 70 with respect to a signal level of a signal waveform in the signal reading unit 12. Is what you do.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の前提部分を図7
又は図8に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The premise of the present invention will be described below with reference to FIG.
Or, it will be described with reference to FIG.
【0023】図7は、人体3を伝送路とするデータ通信
装置の該略図である。データ送信装置1は、送信信号を
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信号が人体3に印加されるように
なっている。データ送信装置1から出力された送信信号
は、人体3を介して信号4となり、データ受信装置2ま
で伝送されている。FIG. 7 is a schematic diagram of a data communication apparatus using the human body 3 as a transmission path. The data transmission device 1 generates a transmission signal and transmits it to the human body 3, and a signal modulated based on data to be transmitted is applied to the human body 3. The transmission signal output from the data transmitting device 1 becomes a signal 4 via the human body 3 and is transmitted to the data receiving device 2.
【0024】図8(a)に示すように、データ送信装置
1は、人体に接するように配設された基準電位用電極2
0及び送信用電極30の2つの送信電極と、交流信号を
生成する発振部40と、送信するデータに基づいて交流
信号を振幅変調する変調部50と、変調部50により変
調された変調信号に対応する電圧を2つの送信電極20
と30の間に印可する電圧印可部60とを備えたもので
ある。As shown in FIG. 8A, a data transmission device 1 includes a reference potential electrode 2 disposed in contact with a human body.
0 and two transmitting electrodes 30, an oscillating unit 40 for generating an AC signal, a modulator 50 for amplitude-modulating the AC signal based on data to be transmitted, and a modulation signal modulated by the modulator 50. The corresponding voltage is applied to the two transmitting electrodes 20
And a voltage application section 60 applied between the voltage application section 30 and the voltage application section 30.
【0025】送信するデータは、データ送信装置1が備
えるマイコン(図示せず)やROM(図示せず)から出
力してもよいし、データ送信装置1にセンサを備え、検
出したセンサデータを送信するようにしてもよい。The data to be transmitted may be output from a microcomputer (not shown) or a ROM (not shown) provided in the data transmitting device 1, or the data transmitting device 1 may be provided with a sensor and transmit the detected sensor data. You may make it.
【0026】データ送信装置1は、図7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、基準電位用電極20及び送信用電極3
0の実質面積を十分大きくとれば、基準電位用電極2
0、送信用電極30と人体3とは、離れていても静電結
合で結ばれるため、基準電位用電極20及び送信用電極
30は、人体3の近傍に配置されていれば接していなく
てもよい。In FIG. 7, the data transmission device 1 is worn on the wrist, but the installation location is not particularly limited. Further, the reference potential electrode 20 and the transmission electrode 3
0 is sufficiently large, the reference potential electrode 2
0, since the transmission electrode 30 and the human body 3 are connected by electrostatic coupling even if they are apart from each other, the reference potential electrode 20 and the transmission electrode 30 are not in contact with each other if they are arranged near the human body 3. Is also good.
【0027】また、データ受信装置2も、図7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、人
体3を通過するため、変調信号に色々なノイズが付加さ
れた合成信号となっている。Also, in FIG. 7, the data receiving device 2 is located 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. Since the signal 4 passes through the human body 3, the signal 4 is a composite signal obtained by adding various noises to the modulation signal.
【0028】データ受信装置2は、図8(b)に示すよ
うに、データ送信装置1から出力される信号4を受信す
る受信電極65と、信号4を復調する復調部10を備え
てなる。As shown in FIG. 8 (b), the data receiving device 2 includes a receiving electrode 65 for receiving the signal 4 output from the data transmitting device 1, and a demodulation unit 10 for demodulating the signal 4.
【0029】以下、本発明の第1実施形態を図1又は図
2に基づいて説明する。Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 or FIG.
【0030】図1は、本発明の第1実施形態に係るデー
タ受信装置2の構成の一部をブロック図で示したもので
あり、図9に示すデータ受信装置2の構成に加えて、信
号読取部12に入力される信号波形と予め定めた基準値
70(いわゆるグランドレベル)との相対関係をサンプ
リングデータをもとに比較判断する相関判断部13と、
信号波形を所定の周期で減衰させる信号波形減衰部14
とを付加したものである。ここで、相関最適部は、相関
判断部13で得た信号波形と基準値70との相対関係に
基づき、前記信号波形と前記基準値70とのレベルの相
対関係を最適な状態に補正する信号波形減衰部14で構
成されている。FIG. 1 is a block diagram showing a part of the configuration of the data receiving apparatus 2 according to the first embodiment of the present invention. In addition to the configuration of the data receiving apparatus 2 shown in FIG. A correlation determining unit 13 for comparing and determining a relative relationship between a signal waveform input to the reading unit 12 and a predetermined reference value 70 (so-called ground level) based on sampling data;
Signal waveform attenuator 14 for attenuating a signal waveform at a predetermined cycle
Is added. The correlation optimizing unit corrects the relative relationship between the signal waveform and the reference value 70 to an optimum state based on the relative relationship between the signal waveform obtained by the correlation determining unit 13 and the reference value 70. It is composed of a waveform attenuator 14.
【0031】相関判断部13は、HIGHレベルのサン
プリング数に関してある想定値を定め、該想定値よりH
IGHレベルのサンプリング数が多ければ、基準値70
は最適な位置より下方(LOWレベル側)にあると判断
し、前記想定値よりHIGHレベルのサンプリング数が
少なければ、基準値70は最適な位置より上方(HIG
Hレベル側)にあると判断する。The correlation judging unit 13 determines a certain assumed value for the number of HIGH-level samplings, and calculates H based on the assumed value.
If the number of samples at the IGH level is large, the reference value 70
Is determined to be below the optimum position (LOW level side), and if the number of HIGH level samples is smaller than the assumed value, the reference value 70 is higher than the optimum position (HIGH level).
(H level side).
【0032】ここで、最適な位置とは、基準値70が、
HIGHレベルとLOWレベルとの間で、ノイズ部やH
IGHレベルの落ち込み部の影響が出ないような位置に
あることで、基準値70が、信号波形の大凡中心レベル
付近であることが特に好ましく、このような位置関係に
することで、ノイズ部やHIGHレベルの落ち込み部の
影響を受けにくくすることができる。Here, the optimum position means that the reference value 70 is
Between a HIGH level and a LOW level, a noise portion or H
It is particularly preferable that the reference value 70 is near the approximate center level of the signal waveform because it is located at a position where the influence of the drop portion of the IGH level does not appear. It is possible to make it less susceptible to the influence of the HIGH level drop portion.
【0033】波形信号のHIGHレベルは、信号が流れ
ている通信線(図示せず)をグランドに接続すること
で、強制的にLOW状態となる。信号波形減衰部14
は、例えば、この原理を利用しており、通信線とグラン
ドとを所定の周期で接続することによって、信号のHI
GHレベルとLOWレベルの割合を調整し、信号波形の
信号レベルと基準値70との相対関係を最適にすること
ができる。The HIGH level of the waveform signal is forced to a LOW state by connecting a communication line (not shown) through which the signal flows to the ground. Signal waveform attenuator 14
Utilizes this principle, for example, by connecting a communication line and a ground at a predetermined cycle, and thereby
By adjusting the ratio between the GH level and the LOW level, the relative relationship between the signal level of the signal waveform and the reference value 70 can be optimized.
【0034】図14(e)のように、基準値70が、前
記最適な位置より下方(LOWレベル側)に位置し、ノ
イズ部Bの影響を受けやすい場合、通信線とグランドと
を接地する時間を短くすると、信号波形のHIGHレベ
ルの割合が増加し、基準値70が上がるので、基準値7
0を基準にして、相対的に信号波形の信号レベルが下が
る。As shown in FIG. 14E, when the reference value 70 is located below the optimum position (low level side) and is easily affected by the noise portion B, the communication line and the ground are grounded. When the time is shortened, the ratio of the HIGH level of the signal waveform increases, and the reference value 70 increases.
With reference to 0, the signal level of the signal waveform relatively decreases.
【0035】また、図14(c)のように、基準値70
が、信号波形の信号レベルが前記最適な位置より上方
(HIGHレベル側)に位置し、HIGHレベルの落ち
込み部Aの影響を受けやすい場合、通信線とグランドと
を接地する時間を長くとると、信号波形のHIGHレベ
ルの割合が減少し、基準値70が下がるので、基準値7
0を基準にして、相対的に信号波形の信号レベルが上が
る。Further, as shown in FIG.
However, if the signal level of the signal waveform is located above the optimum position (higher level side) and is more susceptible to the high-level dip A, a longer time is required to ground the communication line and the ground. Since the ratio of the HIGH level of the signal waveform decreases and the reference value 70 decreases, the reference value 7
With reference to 0, the signal level of the signal waveform relatively increases.
【0036】ここで、図2は、信号波形減衰部14の入
力前後の波形図である。図2(a)は、基準値70が、
信号波形の中心レベルより上方(HIGHレベル側)に
位置する場合の一例である。図2(b)は、通信線とグ
ランドとを接続する時間を、データサンプリング周期に
同期させた所定の周期Tとし、信号波形を制御した図で
あり、グランドとの接続を終了した直後(図2(b)の
矢印C)にデータの読み込みを行うことで、データ送信
装置1から出力される送信信号の元波形を復元すること
を可能にする。図2(b)に示すように、信号波形減衰
部14入力後の信号波形の信号レベルは、信号波形減衰
部14入力前に比べて上がっている。FIG. 2 is a waveform diagram before and after the input to the signal waveform attenuator 14. FIG. 2A shows that the reference value 70 is
This is an example of a case where the signal waveform is located above the center level of the signal waveform (higher level side). FIG. 2B is a diagram in which the time for connecting the communication line and the ground is a predetermined period T synchronized with the data sampling period and the signal waveform is controlled, and immediately after the connection to the ground is terminated (FIG. By reading the data in the arrow C) of 2 (b), it is possible to restore the original waveform of the transmission signal output from the data transmission device 1. As shown in FIG. 2B, the signal level of the signal waveform after the input to the signal waveform attenuator 14 is higher than that before the input to the signal waveform attenuator 14.
【0037】次に、本発明の第2実施形態を図3又は図
4に基づいて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 or FIG.
【0038】図3は、本発明の第2実施形態に係るデー
タ受信装置2の構成の一部をブロック図で示したもので
ある。図9に示す受信装置2の構成に加えて、信号読取
部12に入力される信号波形と予め定めた基準値70
(いわゆるグランドレベル)との相対関係を比較判断す
る相関判断部13と、交流成分が抽出された後の信号波
形の基準レベルを基準値70に対して調整する信号レベ
ル調整部15とを付加したものである。ここで、相関最
適部は、相関判断部13で得た信号波形と基準値70と
の相対関係に基づき、前記信号波形と前記基準値70と
のレベルの相対関係を最適な状態に補正する信号レベル
調整部15で構成されている。FIG. 3 is a block diagram showing a part of the configuration of the data receiving apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention. In addition to the configuration of the receiving apparatus 2 shown in FIG. 9, the signal waveform input to the signal reading unit 12 and a predetermined reference value 70
(A so-called ground level) and a signal level adjuster 15 for adjusting the reference level of the signal waveform after the AC component is extracted with respect to the reference value 70. Things. The correlation optimizing unit corrects the relative relationship between the signal waveform and the reference value 70 to an optimum state based on the relative relationship between the signal waveform obtained by the correlation determining unit 13 and the reference value 70. It is composed of a level adjusting unit 15.
【0039】信号レベル調整部15は、交流成分が抽出
された後の信号波形の信号レベルを基準値70に対して
前述の第1実施形態に示した最適な位置に来るよう調整
することによって、信号波形の信号レベルと基準値70
との相対関係を最適にすることができる。つまり、信号
レベル調整部15は、基準値70を基準にして、相対的
に信号波形の信号レベルを、信号波形の中心レベルと基
準値70が略同レベルとなる位置まで調整する機能を有
してなる。The signal level adjuster 15 adjusts the signal level of the signal waveform after the AC component is extracted so that the signal level is at the optimum position shown in the first embodiment with respect to the reference value 70. Signal level of signal waveform and reference value 70
Can be optimized. That is, the signal level adjusting unit 15 has a function of relatively adjusting the signal level of the signal waveform to a position where the center level of the signal waveform and the reference value 70 are substantially the same with respect to the reference value 70. It becomes.
【0040】以下は、信号波形の信号レベルと基準値7
0との相対関係を最適にするための動作の一例を、図4
を用いて示したものである。Hereinafter, the signal level of the signal waveform and the reference value 7
FIG. 4 shows an example of an operation for optimizing the relative relationship with 0.
It is shown using.
【0041】図4は、信号レベル調整部15の入力前後
の波形図である。図4(a)は、基準値70が信号波形
の中心レベルより高い場合を示している。このとき、信
号レベル調整部15は、基準値70を基準にして、相対
的に信号波形の信号レベルを、図4(b)に示すよう
に、信号波形の中心レベルと基準値70が略同レベルと
なる位置まで上げるように調整する。FIG. 4 is a waveform diagram before and after the input to the signal level adjusting unit 15. FIG. 4A shows a case where the reference value 70 is higher than the center level of the signal waveform. At this time, the signal level adjusting unit 15 relatively sets the signal level of the signal waveform relative to the reference value 70 so that the center level of the signal waveform and the reference value 70 are substantially the same as shown in FIG. Adjust to raise to the level position.
【0042】次に、本発明の第3実施形態を図5又は図
6に基づいて説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 or FIG.
【0043】図5は、本発明の第3実施形態に係るデー
タ受信装置2の構成の一部をブロック図で示したもので
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a part of the configuration of the data receiving apparatus 2 according to the third embodiment of the present invention.
【0044】ここで、本発明の第2実施形態は、基準値
70に対して信号波形の信号レベルを調整することを特
徴としているが、第3実施形態は、信号波形の信号レベ
ルはそのままにして、基準値70のレベルを調整するこ
とを特徴としている。Here, the second embodiment of the present invention is characterized in that the signal level of the signal waveform is adjusted with respect to the reference value 70. However, the third embodiment maintains the signal level of the signal waveform as it is. Thus, the level of the reference value 70 is adjusted.
【0045】図9に示す受信装置2の構成に加えて、信
号読取部12に入力される信号波形と予め定めた基準値
70(いわゆるグランドレベル)との相対関係を比較判
断する相関判断部13と、信号読取部12における信号
波形の信号レベルに対して基準値70のレベルを基準値
80に調整する基準値調整部16とを付加したものであ
る。ここで、相関最適部は、相関判断部13で得た信号
波形と基準値70との相対関係に基づき、前記信号波形
と前記基準値70とのレベルの相対関係を最適な状態に
補正する基準値調整部16で構成されている。In addition to the configuration of the receiving apparatus 2 shown in FIG. 9, a correlation judging section 13 for comparing and judging a relative relationship between a signal waveform inputted to the signal reading section 12 and a predetermined reference value 70 (so-called ground level). And a reference value adjustment unit 16 that adjusts the level of the reference value 70 to the reference value 80 with respect to the signal level of the signal waveform in the signal reading unit 12. Here, the correlation optimizing unit, based on the relative relationship between the signal waveform obtained by the correlation determining unit 13 and the reference value 70, adjusts the relative relationship between the level of the signal waveform and the reference value 70 to an optimal state. It is composed of a value adjusting unit 16.
【0046】基準値調整部16は、信号波形の信号レベ
ルに合わせて基準値70を、前述の第1実施形態に示し
た最適な位置に来るよう調整することによって、信号波
形の信号レベルと調整後の基準値80との相対関係を最
適にすることができる。つまり、基準値調整部16は、
信号波形の信号レベルを基準にして、相対的に基準値7
0を、信号波形の中心レベルと基準値70が略同レベル
となる位置(基準値80)まで調整する機能を有してな
る。The reference value adjusting section 16 adjusts the reference value 70 to the optimum position shown in the first embodiment in accordance with the signal level of the signal waveform, thereby adjusting the signal level of the signal waveform. The relative relationship with the later reference value 80 can be optimized. That is, the reference value adjustment unit 16
With reference to the signal level of the signal waveform, the reference value is relatively 7
It has a function of adjusting 0 to a position (reference value 80) where the center level of the signal waveform and the reference value 70 are substantially the same level.
【0047】以下は、信号波形の信号レベルと基準値7
0との相対関係を最適にするための動作の一例を、図6
を用いて示したものである。Hereinafter, the signal level of the signal waveform and the reference value 7
An example of the operation for optimizing the relative relationship with 0 is shown in FIG.
It is shown using.
【0048】図6は、基準値調整部16の入力前後の波
形図である。図6(a)は、基準値70が信号波形の中
心レベルより高い場合を示している。このとき、基準値
調整部16は、信号波形の信号レベルを基準にして、相
対的に基準値70を、図6(b)に示すように、信号波
形の中心レベルと基準値70が略同レベルとなる位置
(基準値80)まで下げるように調整する。FIG. 6 is a waveform diagram before and after the input to the reference value adjusting unit 16. FIG. 6A shows a case where the reference value 70 is higher than the center level of the signal waveform. At this time, the reference value adjusting unit 16 relatively sets the reference value 70 on the basis of the signal level of the signal waveform, and as shown in FIG. 6B, the center level of the signal waveform and the reference value 70 are substantially the same. Adjustment is made to lower to the level position (reference value 80).
【0049】なお、本発明は上記の実施形態のデータ通
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-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the claims. All of these are included.
【0050】[0050]
【発明の効果】上記のように本発明に係る請求項1記載
のデータ通信装置にあっては、データ受信装置が、信号
読取部に入力される信号波形と予め定めた基準値との相
対関係を比較読み取りする相関判断部と、該相関判断部
で得た前記相対関係に基づき、前記信号波形と前記基準
値とのレベルの相対関係を最適な状態に補正する相関最
適部とを有してなるようにしたもので、信号波形の信号
レベルと基準値との相対関係を最適にすることができ、
S/N比が変動し、S/N比の低下した環境下において
も正確に通信できるデータ通信装置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, in the data communication apparatus according to the first aspect of the present invention, the data receiving apparatus performs the relative relationship between the signal waveform input to the signal reading unit and the predetermined reference value. And a correlation optimizing unit that corrects the relative relationship between the level of the signal waveform and the reference value to an optimal state based on the relative relationship obtained by the correlation determining unit. It is possible to optimize the relative relationship between the signal level of the signal waveform and the reference value,
There is an effect that it is possible to provide a data communication device that can accurately communicate even in an environment where the S / N ratio fluctuates and the S / N ratio is reduced.
【0051】また、請求項2記載のデータ通信装置にあ
っては、相関最適部を、信号波形減衰部で構成したもの
で、信号が流れている通信線をグランドに接続する時間
を所定の周期にして信号波形を制御することで、信号波
形のHIGHレベルとLOWレベルの割合を調整し、信
号波形の信号レベルと基準値との相対関係を最適にする
ことが可能になるという効果を奏する。According to a second aspect of the present invention, in the data communication apparatus, the correlation optimizing section is constituted by a signal waveform attenuating section, and the time for connecting the communication line through which the signal flows to the ground is set to a predetermined period. By controlling the signal waveform in such a manner, the ratio between the HIGH level and the LOW level of the signal waveform is adjusted, and the effect is achieved that the relative relationship between the signal level of the signal waveform and the reference value can be optimized.
【0052】また、請求項3記載のデータ通信装置にあ
っては、相関最適部を、信号レベル調整部で構成したも
ので、交流成分が抽出された後の信号波形の信号レベル
を基準値に対して最適な位置に来るよう調整することに
よって、信号波形の信号レベルと基準値との相対関係を
最適にすることが可能になるという効果を奏する。According to a third aspect of the present invention, in the data communication apparatus, the correlation optimizing unit is constituted by a signal level adjusting unit, and the signal level of the signal waveform after the AC component is extracted is set as a reference value. By adjusting the position of the signal waveform to the optimum position, it is possible to optimize the relative relationship between the signal level of the signal waveform and the reference value.
【0053】また、請求項4記載のデータ通信装置にあ
っては、相関最適部を、基準値調整部で構成したもの
で、信号波形の信号レベルに合わせて基準値が最適な位
置に来るよう調整することによって、信号波形の信号レ
ベルと基準値との相対関係を最適にすることが可能にな
るという効果を奏する。In the data communication apparatus according to the present invention, the correlation optimizing unit is constituted by a reference value adjusting unit, so that the reference value comes to an optimum position in accordance with the signal level of the signal waveform. The adjustment has an effect that the relative relationship between the signal level of the signal waveform and the reference value can be optimized.
【図1】本発明の第1実施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. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a data receiving device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施形態に係る信号波形減衰部の
入力前後の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram before and after input of a signal waveform attenuator according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2実施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. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a data receiving device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2実施形態に係る信号レベル調整部
の入力前後の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram before and after an input of a signal level adjusting unit according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3実施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. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a data receiving device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3実施形態に係る基準値調整部の入
力前後の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram before and after an input of a reference value adjusting unit according to a third embodiment of the present invention.
【図7】従来例に係るデータ通信装置の概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a data communication device according to a conventional example.
【図8】従来例に係るデータ通信装置の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a data communication device according to a conventional example.
【図9】従来例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. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a data receiving device according to a conventional example.
【図10】従来例に係るデータ受信装置における信号処
理を示した波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing signal processing in a data receiving device according to a conventional example.
【図11】従来例に係るデータ「0」及びデータ「1」を示
す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing data “0” and data “1” according to a conventional example.
【図12】従来例に係るデータ「0」を連続してデータ受
信装置に受信した波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram of data “0” according to a conventional example continuously received by a data receiving apparatus.
【図13】従来例に係るデータ「1」を連続してデータ受
信装置に受信した波形図である。FIG. 13 is a waveform chart of data “1” according to a conventional example continuously received by a data receiving apparatus.
【図14】従来例に係る信号波形と基準値の相対関係が
最適でない場合の波形図である。FIG. 14 is a waveform chart according to a conventional example when a relative relationship between a signal waveform and a reference value is not optimal.
1 データ送信装置 2 データ受信装置 3 人体 4 信号 10 復調部 11 交流成分抽出部 12 信号読取部 13 相関判断部 14 信号波形減衰部(相関最適部) 15 信号レベル調整部(相関最適部) 16 基準値調整部(相関最適部) 17 信号処理部 20 基準電位用電極(送信電極) 30 送信用電極(送信電極) 40 発信部 50 変調部 60 電圧印加部 65 受信電極 70 基準値 80 基準値 Reference Signs List 1 data transmission device 2 data reception device 3 human body 4 signal 10 demodulation unit 11 AC component extraction unit 12 signal reading unit 13 correlation determination unit 14 signal waveform attenuation unit (correlation optimal unit) 15 signal level adjustment unit (correlation optimal unit) 16 reference Value adjustment unit (correlation optimum unit) 17 Signal processing unit 20 Reference potential electrode (transmission electrode) 30 Transmission electrode (transmission electrode) 40 Transmission unit 50 Modulation unit 60 Voltage application unit 65 Receiving electrode 70 Reference value 80 Reference value
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 勝 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 Fターム(参考) 5K012 AB04 AB08 AB19 AC09 AC11 AD05 5K029 AA02 AA04 CC01 CC04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masaru Hashimoto 1048, Kazuma Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside the Matsushita Electric Works, Ltd. 72) Inventor Yoshiko Suzuki 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. 5K012 AB04 AB08 AB19 AC09 AC11 AD05 5K029 AA02 AA04 CC01 CC04
Claims (4)
2つの送信電極と、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を振幅変調する変調
部と、該変調部により変調された変調信号に対応する電
圧を前記2つの送信電極間に印可する電圧印可部とを備
えたデータ送信装置と、 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する受信電極と、該受信電極を介し
て受信した前記変調信号を復調する復調部と、該復調部
により復調された信号のうち交流成分を抽出する交流成
分抽出部と、該交流成分抽出部で抽出された信号レベル
が予め定めた基準値と比べて高いか低いかを読み取る信
号読取部と、該信号読取部で読み取った信号を処理する
信号処理部とを備えたデータ受信装置と、 を有してなるデータ通信装置において、 前記データ受信装置が、前記信号読取部に入力される信
号波形と前記基準値との相対関係を比較判断する相関判
断部と、該相関判断部で得た前記相対関係に基づき、前
記信号波形と前記基準値とのレベルの相対関係を最適な
状態に補正する相関最適部と、 を有してなることを特徴とするデータ通信装置。1. An oscillator for generating an AC signal, an oscillator for generating an AC signal, a modulator for amplitude-modulating the AC signal based on data to be transmitted, and the modulator. A data transmission device comprising a voltage application unit for applying a voltage corresponding to a modulation signal modulated by the method between the two transmission electrodes, and receiving a modulation signal output from the data transmission device when a human body comes into contact with the data transmission device. A receiving electrode, a demodulating unit for demodulating the modulated signal received via the receiving electrode, an ac component extracting unit for extracting an ac component of the signal demodulated by the demodulating unit, and extracting by the ac component extracting unit A signal reading unit that reads whether the read signal level is higher or lower than a predetermined reference value, and a data receiving device that includes a signal processing unit that processes a signal read by the signal reading unit. In the data communication device, the data receiving device, a correlation determining unit for comparing and determining the relative relationship between the signal waveform input to the signal reading unit and the reference value, and the relative relationship obtained by the correlation determining unit And a correlation optimizing unit for correcting a relative relationship between levels of the signal waveform and the reference value to an optimum state.
れる信号波形を所定の周期で減衰させる信号波形減衰部
で構成されたことを特徴とする請求項1記載のデータ通
信装置。2. The data communication device according to claim 1, wherein the correlation optimizing unit is configured by a signal waveform attenuating unit that attenuates a signal waveform obtained from the demodulating unit at a predetermined cycle.
た後の信号波形の基準レベルを前記基準値に対して調整
する信号レベル調整部で構成されたことを特徴とする請
求項1記載のデータ通信装置。3. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the correlation optimizing unit includes a signal level adjusting unit that adjusts a reference level of the signal waveform after the AC component is extracted with respect to the reference value. Data communication equipment.
ける信号波形の信号レベルに対して前記基準値のレベル
を調整する基準値調整部で構成されたことを特徴とする
請求項1記載のデータ通信装置。4. The correlation optimization unit according to claim 1, wherein the correlation optimization unit includes a reference value adjustment unit that adjusts the level of the reference value with respect to the signal level of the signal waveform in the signal reading unit. Data communication device.
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