JP2003143086A - Data communications apparatus - 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
- H04B13/005—Transmission systems in which the medium consists of the human body
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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、人体に取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 specifically, data transmission / reception between a data transmission device attached to 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
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 transmitting device carried by a person and a data receiving device installed in the vicinity thereof, a method using cable communication by cable connection, a method using light, an electric wave, etc. 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、利用者に
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。Consider a case where data is transmitted from a data transmitter to a data receiver. In this case, in the method using wired communication, the device itself can be configured relatively inexpensively and small in size. However, it is necessary to connect the data transmitting device and the data receiving device with a cable before starting data transmission / reception, or disconnect the cable after data transmission / reception, which is not always convenient for the user. It had a problem that it was not a thing. On the other hand, in the method using the wireless communication, the operation of connecting the cable is unnecessary, so that the data communication can be easily performed, but the data communication device becomes expensive and large in size. 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。As means for solving such a conventional problem, there are, for example, those disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-228524 and 10-229357. Among these, a data communication device has been proposed in which a data transmission device attached to a human body transmits data to a data reception device using the human body as a transmission path. In comparison with this, it is possible to use an inexpensive and small device, and it is possible to easily send and receive data because no cable connection or the like is required.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平１０
−２２８５２４号公報に開示されているデータ通信装置
にあっては、データ送信装置及びデータ受信装置間の基
準電位の伝達を、データ送信装置の外向電極とデータ受
信装置の外向電極とをそれぞれ大地アースに静電場結合
させることで実現しているため、例えば、データ送信装
置を人体の比較的高い位置（例えば、腕や頭等）に取り
付けた場合、静電場結合が安定せず、通信が不安定にな
るという問題点を有していた。これを解決するために
は、データ送信装置の外向電極の面積を大きくすれば良
いが、そうするとデータ送信装置が必然的に大型化して
しまうことになる。SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10
In the data communication device disclosed in Japanese Patent No. 228524, the transmission of the reference potential between the data transmission device and the data reception device is performed by grounding the outward electrode of the data transmission device and the outward electrode of the data reception device. Since it is realized by electrostatically coupling to the device, for example, when the data transmitter is attached to a relatively high position of the human body (for example, arm or head), the electrostatic field coupling is not stable and communication is unstable. Had the problem of becoming. In order to solve this, it is sufficient to increase the area of the outward electrode of the data transmission device, but then the data transmission device inevitably becomes large.
【０００６】また、特開平１０−２２９３５７号公報に
開示されているデータ通信装置にあっては、データ送信
装置及びデータ受信装置間の基準電位の伝達を、データ
送信装置の外向電極とデータ受信装置の外向電極とを直
接静電場結合させることで実現しているため、人体への
取り付け位置にかかわらず安定したデータ通信が可能に
なっているが、データ受信装置とデータ送信装置の距離
を広くすることができないという問題点を有していた。Further, in the data communication apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-229357, the transmission of the reference potential between the data transmitting apparatus and the data receiving apparatus is performed by the outward electrode of the data transmitting apparatus and the data receiving apparatus. Since it is realized by direct electrostatic field coupling with the outward electrode of the, stable data communication is possible regardless of the attachment position to the human body, but the distance between the data receiving device and the data transmitting device is widened. It had a problem that it could not.
【０００７】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、小型かつ低コス
トな装置を用いて容易にデータの送受信が可能になると
ともに、データ送信装置の取り付け位置の制約やデータ
受信装置とデータ送信装置との距離の制約を受けること
なく安定したデータ通信が可能とな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 an object of the present invention is to make it possible to easily transmit and receive data using a small-sized and low-cost device, and to transmit data. It is an object of the present invention to provide a data communication device that enables stable data communication without being restricted by the mounting position of the device or the distance between the data receiving device and the data transmitting device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、人体に接する
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変調する変調部
と、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加する電圧印加部とを備えた
データ送信装置と、大地アースと結合される回路グラン
ドと、前記データ送信装置を取着した人体が接触する受
信電極と、該受信電極と前記回路グランドとを介して受
信した変調信号を復調する復調部とを備えたデータ受信
装置と、を有するようにしたことを特徴とするものであ
る。According to the present invention, there are provided two transmitting electrodes in contact with a human body, an oscillating unit for generating an AC signal, a modulating unit for modulating the AC signal based on data to be transmitted, and a modulating unit. A data transmitter including a voltage applying unit that applies a voltage corresponding to a modulated signal between the two transmitter electrodes, a circuit ground coupled to a ground, and a human body to which the data transmitter is attached. And a data receiving device having a demodulation unit for demodulating a modulated signal received via the reception electrode and the circuit ground.
【０００９】これにより、人体を介してデータ伝送が行
われるため無線送受信装置に比して小型かつ低コストな
装置により容易にデータの送受信が可能になるととも
に、データ送信装置の取り付け位置の制約やデータ受信
装置とデータ送信装置との距離の制約を受けることなく
安定したデータ通信が可能となるデータ通信装置を提供
することが可能になる。As a result, since data is transmitted through the human body, it is possible to easily transmit and receive data with a device that is smaller and less expensive than a wireless transmitter-receiver, and the mounting position of the data transmitter is restricted. It is possible to provide a data communication device that enables stable data communication without being restricted by the distance between the data receiving device and the data transmitting device.
【００１０】前記電圧印加部が、入力インピーダンス及
び出力インピーダンスを調整するインピーダンス調整部
を備えることが好ましい。これにより、装置の取り付け
部位や利用者の個人特性、利用者のその日の状態等によ
り伝送路となる人体のインピーダンスが変化したとして
も、その影響を受けることなく安定的に所定の電圧が印
加できるようにすることが可能になる。It is preferable that the voltage applying section includes an impedance adjusting section for adjusting the input impedance and the output impedance. As a result, even if the impedance of the human body forming the transmission path changes due to the installation site of the device, the personal characteristics of the user, the state of the user's day, etc., a prescribed voltage can be applied stably without being affected by it. It becomes possible to do so.
【００１１】前記送信電極及び前記受信電極の少なくと
も１つを絶縁材料により構成するようにすれば、分極電
圧に基づくノイズを防ぐことが可能になるため、通信エ
ラーを低減することが可能になる。If at least one of the transmitting electrode and the receiving electrode is made of an insulating material, noise due to the polarization voltage can be prevented, and communication errors can be reduced.
【００１２】前記データ送信装置に、前記送信電極間に
流れる電流量を検出する電流検出部と、前記電圧印加部
において印加する電圧を制御する制御部とを付加し、前
記制御部は、前記電流検出部により検出された電流量が
予め定めた値となるように制御することが好ましい。こ
れにより、人体の導体特性の差にかかわらず、予め定め
られた所定の電流量を流すことができるため、取り付け
場所毎、個人毎、使用状況毎に出力調整することが可能
になり望ましい。A current detection unit for detecting the amount of current flowing between the transmission electrodes and a control unit for controlling the voltage applied by the voltage application unit are added to the data transmission device, and the control unit is configured to control the current It is preferable to control the amount of current detected by the detection unit to be a predetermined value. As a result, a predetermined amount of current can be applied regardless of the difference in conductor characteristics of the human body, so that it is possible to adjust the output for each attachment place, each individual, and each usage situation.
【００１３】前記制御部は、印加する電圧の制御で電流
量が定められた値にならない場合、電圧の印加を中断す
るようにすれば、装置の破損を防止することが可能にな
り望ましい。It is desirable that the control section can prevent the damage of the apparatus by interrupting the application of the voltage when the amount of current does not reach a predetermined value by controlling the applied voltage.
【００１４】前記データ送信装置をディスク形状にて構
成し、前記２つの送信電極を前記ディスクの一面に離間
して配置するようにしてもよいし、リング形状にて構成
し、前記２つの送信電極を前記リングの内面に離間して
配置されるようにしてもよい。これにより、前記データ
送信装置を簡易に人体に装着することが可能になる。The data transmission device may be formed in a disc shape and the two transmission electrodes may be arranged on one surface of the disc so as to be separated from each other, or may be formed in a ring shape and the two transmission electrodes may be formed. May be spaced on the inner surface of the ring. This makes it possible to easily attach the data transmission device to the human body.
【００１５】前記データ送信装置に送信しようとするデ
ータを表示するための表示部を備えるようにすれば、デ
ータ送信前にどのようなデータを送信しようとしている
かを確認できて至便である。また、前記データ送信装置
に送信状態を示す表示計を備えるようにすれば、データ
伝送を行おうとする際に安定した送信が可能かどうかを
利用者が確認できて至便である。By providing a display unit for displaying data to be transmitted to the data transmission device, it is convenient to confirm what data is to be transmitted before data transmission. Further, if the data transmitter is provided with a display indicating the transmission status, it is convenient for the user to confirm whether or not stable transmission is possible when attempting data transmission.
【００１６】なお、データ伝送を安定かつ確実に行うた
め、前記回路グランドと大地アースとを導電性のグラン
ド線にて直接結合するようにすることが好ましい。ま
た、データ受信装置が導電性の筐体を備え、この筐体と
回路グランドとを接続するようにしてもよい。さらに、
データ送信装置を装着した利用者が立つことができる導
電性シートと回路グランドとを接続するようにすれば、
データ送信装置とデータ受信装置との電気的結合を強め
ることができ好ましい。In order to carry out data transmission stably and reliably, it is preferable that the circuit ground and the earth ground are directly connected by a conductive ground wire. Further, the data receiving device may include a conductive case, and the case and the circuit ground may be connected. further,
By connecting the conductive sheet on which the user wearing the data transmitter can stand and the circuit ground,
It is preferable because the electrical coupling between the data transmitting device and the data receiving device can be strengthened.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
るデータ通信装置について図１乃至図１０に基づき詳細
に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A data communication apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 10.
【００１８】本実施の形態に係るデータ通信装置は、デ
ータ送信装置１と、データ受信装置２とを備えてなる。
データ送信装置１は、図１（ａ）に示すように、人体に
面するように配置された基準電位用電極１０及び送信用
電極２０の２つの送信電極と、交流信号を生成する発振
部３０と、送信するデータに基づいて前記交流信号を変
調する変調部４０と、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つの電極間に印加する電圧印加
部５０とを備えてなる。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）から出力するようにしても良いし、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。データ受信装置２は、図１（ｂ）に示
すように、データ送信装置１を装着した人体の一部が接
触する受信電極６０と、大地グランドに結合される回路
グランド６１と、データ送信装置１から送信される変調
信号を受信電極６０と回路グランド６１との間で検出
し、受信した変調信号を復調してデータを取り出す復調
部７０とを備えてなる。The data communication apparatus according to this embodiment comprises a data transmitting apparatus 1 and a data receiving apparatus 2.
As shown in FIG. 1A, the data transmission device 1 includes two transmission electrodes, a reference potential electrode 10 and a transmission electrode 20, which are arranged so as to face a human body, and an oscillating unit 30 which generates an AC signal. And a voltage applying section 50 for applying a voltage corresponding to the modulated signal modulated by the modulating section to a voltage applied between the two electrodes based on the data to be transmitted. The data to be transmitted may be output from a microcomputer (not shown) or a ROM (not shown) included in the data transmission device 1, or the data transmission device 1 may be provided with a sensor and the detected sensor data may be transmitted. You may do it. As shown in FIG. 1B, the data receiving device 2 includes a receiving electrode 60 with which a part of the human body wearing the data transmitting device 1 contacts, a circuit ground 61 coupled to the ground, and the data transmitting device 1 The demodulation unit 70 detects a modulation signal transmitted from the receiving electrode 60 between the receiving electrode 60 and the circuit ground 61, demodulates the received modulation signal and extracts data.
【００１９】上述したデータ通信装置におけるデータ送
受信の方法について以下に説明する。図２はデータ送信
装置１を上腕部に取り付けた人がデータ受信装置２の受
信電極６０に触れた状態を示す説明図であり、図３はそ
の等価回路である。なお、データ受信装置２は、大地ア
ースに設置されているものとする。A method of transmitting and receiving data in the above-mentioned data communication device will be described below. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which a person who has attached the data transmission device 1 to the upper arm touches the reception electrode 60 of the data reception device 2, and FIG. 3 is an equivalent circuit thereof. The data receiving device 2 is assumed to be installed on the ground.
【００２０】この状態において、Ｚ１はデータ送信装置
１の基準電位用電極１０と送信用電極２０間の人体のイ
ンピーダンス成分であり、Ｚ２はデータ送信装置１の送
信用電極２０とデータ受信装置２の受信電極６０間にお
ける人体のインピーダンス成分であり、Ｚ３はデータ送
信装置１の基準電位用電極１０と大地アース間の人体イ
ンピーダンス成分である。また、Ｚ４はデータ送信装置
１の基準電位用電極１０と人体との界面のインピーダン
ス成分であり、Ｚ５はデータ送信装置１の送信用電極２
０と人体との界面のインピーダンス成分であり、Ｚ６は
データ受信装置２の受信電極６０と人体との界面のイン
ピーダンス成分である。また、交流信号に対しては、大
地アース間及び大地アースと人体間はそれぞれ容量成分
で結合されるため、その成分をそれぞれＺ７、Ｚ８とし
ている。In this state, Z1 is the impedance component of the human body between the reference potential electrode 10 and the transmission electrode 20 of the data transmitter 1, and Z2 is the transmission electrode 20 of the data transmitter 1 and the data receiver 2. A human body impedance component between the receiving electrodes 60, and Z3 is a human body impedance component between the reference potential electrode 10 of the data transmitting device 1 and the ground. Z4 is the impedance component of the interface between the reference potential electrode 10 of the data transmitter 1 and the human body, and Z5 is the transmitter electrode 2 of the data transmitter 1.
0 is an impedance component at the interface between the human body and Z6 is an impedance component at the interface between the receiving electrode 60 of the data receiving device 2 and the human body. Further, for the AC signal, since the earth components and the earth component and the human body are coupled by capacitive components, the components are designated as Z7 and Z8, respectively.
【００２１】図３に示す等価回路において、データ送信
装置１が電極１０、２０を介して印加する変調信号は、
ポイントＡ・Ｂ間に印加される電圧信号Ｖで示される。
この電圧信号Ｖは、Ｚ４、Ｚ５のために減衰し、減衰し
た電圧信号Ｖ’がポイントＣ・Ｄ間にかかることにな
る。ここでデータ受信装置２の入力インピーダンスをＺ
ｒとすると、データ受信装置２が検出する受信信号Ｖｒ
は、等価回路の構成より［数１］として検出される。こ
の受信信号Ｖｒを、データ受信装置２の復調部７０でデ
ータとして取り出すことにより、データ送信装置１から
データ受信装置２へのデータ通信が達成されるのであ
る。In the equivalent circuit shown in FIG. 3, the modulation signal applied by the data transmitter 1 through the electrodes 10 and 20 is
It is indicated by the voltage signal V applied between points A and B.
This voltage signal V is attenuated due to Z4 and Z5, and the attenuated voltage signal V'is applied between points C and D. Here, the input impedance of the data receiving device 2 is set to Z
Let r be the received signal Vr detected by the data receiving device 2.
Is detected as [Equation 1] from the configuration of the equivalent circuit. By extracting the received signal Vr as data in the demodulation unit 70 of the data receiving device 2, data communication from the data transmitting device 1 to the data receiving device 2 is achieved.
【００２２】[0022]
【数１】
このような原理に基づく人体を伝送路とするデータ通信
装置にあっては、基本的には、通信時に図３に示す回路
を形成する有線通信を用いた通信装置であるので、無線
通信を用いた通信装置に比べて安価且つ小型なものにす
ることが可能になる。[Equation 1] A data communication device using the human body as a transmission path based on such a principle is basically a communication device using wired communication that forms the circuit shown in FIG. 3 at the time of communication, and therefore wireless communication is used. It is possible to make the device cheaper and smaller than the existing communication device.
【００２３】さらに、上述したデータ通信装置にあって
は、まずデータ送信装置１と人体との間で電気的な結合
を行い、その人体と大地アースとを静電場結合させるよ
うにしている。そして、基準電位の結合を、基準電位用
電極１０と大地アースとの間で人体のインピーダンス成
分Ｚ３を介してとるようにしているため、データ送信装
置１の人体への取り付け位置やデータ受信装置２との距
離に関係なく、安定した通信を行うことが可能になるの
である。Further, in the above-described data communication device, first, the data transmission device 1 and the human body are electrically coupled, and the human body and the earth ground are electrostatically coupled. Since the reference potential is coupled between the reference potential electrode 10 and the ground via the impedance component Z3 of the human body, the attachment position of the data transmitting device 1 to the human body and the data receiving device 2 It is possible to carry out stable communication regardless of the distance to.
【００２４】上述したデータ送受信の方法にあっては、
データ受信装置２は大地アースに接地されているものと
したが、必ずしも接地されている必要はない。すなわ
ち、データ受信装置２と大地アースとが何らかの形で結
合していればよく、例えば、図４及び図５に示すよう
に、データ受信装置２の回路グランド６１を接続した筐
体が大地アースと容量結合するようにしてもよい。ま
た、必ずしも大地アースを使用する必要はなく、基準電
位の伝達を果たすもので置き換えることが可能であり、
図６及び図７に示すように、床面に金属板９０等を敷い
て、その金属板９０とデータ受信装置２を接続するよう
にしてもよい。In the above data transmission / reception method,
The data receiving device 2 is assumed to be grounded to the earth, but it does not necessarily have to be grounded. That is, it suffices that the data receiving device 2 and the ground are coupled with each other in some form. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the case to which the circuit ground 61 of the data receiving device 2 is connected is grounded. You may make it capacitively couple. Also, it is not always necessary to use earth ground, and it is possible to replace it with one that fulfills the transmission of the reference potential.
As shown in FIGS. 6 and 7, a metal plate 90 or the like may be laid on the floor surface and the metal plate 90 and the data receiving device 2 may be connected.
【００２５】なお、図８に示すように、伝送路となる人
体のインピーダンス変化の影響を受けないようにするた
めに、入力インピーダンス及び出力インピーダンスの調
整が可能なインピーダンス調整部１００を付加するよう
にしてもよい。すなわち、人体のインピーダンスは、各
個人によっても異なるが、同じ人であってもその部位や
その日の状態で異なった値を示し、特にデータ送信装置
１の取り付け部分のインピーダンスが低い場合、その影
響により電圧印加部５０による送信電極１０、２０間へ
の電圧印加が所定の値にならない場合がある。このよう
な状態にある場合、インピーダンス調整部１００によ
り、入力インピーダンスが非常に高く、出力インピーダ
ンスが低いという特性をもたすように調整するのであ
る。なお、本実施の形態のインピーダンス調整部１００
にあっては、上述した特性をボルテージフォロア回路に
より実現するようになっている。これにより、伝送路と
なる人体のインピーダンス変化の影響を受けることな
く、すなわち、個人特性や部位等の影響を受けることな
く、所定の電圧が送信電極１０、２０間へ印加できるよ
うになるのである。As shown in FIG. 8, an impedance adjusting unit 100 capable of adjusting the input impedance and the output impedance is added in order to prevent the impedance change of the human body serving as the transmission line from being affected. May be. That is, although the impedance of the human body differs depending on each individual, even the same person shows different values depending on the site and the state of the day. The voltage application between the transmission electrodes 10 and 20 by the voltage application unit 50 may not reach a predetermined value. In such a state, the impedance adjusting unit 100 adjusts so that the input impedance is very high and the output impedance is low. The impedance adjusting unit 100 of the present embodiment
In this case, the above-mentioned characteristics are realized by the voltage follower circuit. As a result, a predetermined voltage can be applied between the transmission electrodes 10 and 20 without being affected by the impedance change of the human body serving as the transmission path, that is, without being affected by the personal characteristics, the site, or the like. .
【００２６】また、データ送信装置１及びデータ受信装
置２が備える電極１０、２０、６０の少なくとも１つを
絶縁材料により構成した絶縁物電極とするようにしても
よい。すなわち、一般に金属と電解質との境界面を電流
が横切る場合、電気二重層の形成により分極電圧が発生
する。人体等の生体組織は電解質で構成されているた
め、データ送信装置１やデータ受信装置２の電極１０、
２０、６０と人体との界面では分極電圧が発生し、これ
がノイズの原因となる場合がある。そこで、電極材料と
して誘電体材料からなる絶縁物電極を用いるようにすれ
ば、絶縁物電極は生体組織と容量結合のみで結ばれるこ
とになるため、分極電位の影響を受けにくくなり、通信
エラーを低減することが可能になる。Further, at least one of the electrodes 10, 20, 60 included in the data transmitter 1 and the data receiver 2 may be an insulator electrode made of an insulating material. That is, generally, when an electric current crosses the interface between a metal and an electrolyte, a polarization voltage is generated due to the formation of the electric double layer. Since the living tissue such as a human body is composed of an electrolyte, the electrodes 10 of the data transmitting device 1 and the data receiving device 2,
A polarization voltage is generated at the interface between 20, 60 and the human body, which may cause noise. Therefore, if an insulator electrode made of a dielectric material is used as the electrode material, the insulator electrode will be connected to the living tissue only by capacitive coupling, so that it will be less susceptible to the polarization potential and communication error will occur. It becomes possible to reduce.
【００２７】また、図９に示すように、データ送信装置
１に２つの送信電極１０、２０間に流れる電流量を検出
する電流検出部１１０と電圧印加部５０を制御する制御
部１２０とを付加し、制御部１２０により電流検出部１
１０で検出される電流量が予め定めた値となるように印
加する電圧を制御するようにしてもよい。すなわち、人
体の導体特性は個人特性や部位によって異なり、また同
一人の同一部位であったとしてもそのときの皮膚の状態
によって異なる。これによりデータ送信装置１におい
て、同じ電圧印加を行ったとしても、流れる電流量が変
わってしまうことがあり、その電流量があまりにも少な
い場合にはデータ通信ができなくなる恐れがある。そこ
で、電流検出部１１０により送信電極１０、２０間に流
れる電流量を検出し、制御部１２０によりその電流量を
定められた値に保つように印加する電圧を制御するよう
にすれば、個人特性や部位、皮膚の状態等による差を低
減することが可能となり、取り付け場所毎、個人毎、使
用状況毎に出力調整する必要がなくなり至便である。Further, as shown in FIG. 9, a current detection unit 110 for detecting the amount of current flowing between the two transmission electrodes 10 and 20 and a control unit 120 for controlling the voltage application unit 50 are added to the data transmission device 1. The control unit 120 controls the current detection unit 1
The applied voltage may be controlled so that the amount of current detected at 10 becomes a predetermined value. That is, the conductor characteristics of the human body differ depending on individual characteristics and parts, and even on the same part of the same person depending on the condition of the skin at that time. As a result, in the data transmission device 1, even if the same voltage is applied, the amount of flowing current may change, and if the amount of current is too small, data communication may not be possible. Therefore, if the current detection unit 110 detects the amount of current flowing between the transmission electrodes 10 and 20, and the control unit 120 controls the applied voltage so as to maintain the amount of current at a predetermined value, the individual characteristic It is possible to reduce the difference due to the condition of the skin, the part, the skin, etc., and it is convenient because it is not necessary to adjust the output for each attachment place, each individual, and each usage situation.
【００２８】また、制御部１２０は、印加する電圧の制
御で電流量が定められた値にならない場合、電圧の印加
を中断するようにしてもよい。これにより、例えば、デ
ータ送信装置１を取り付けた部位に水などがかかってい
て、通常よりも電流が流れ易くなっている状況におい
て、人体に通常よりも大きな電流が流れることを防止す
ることが可能になる。Further, the control unit 120 may interrupt the application of the voltage when the amount of current does not reach a predetermined value due to the control of the applied voltage. This makes it possible to prevent a larger current than usual from flowing in the human body, for example, in a situation where water is splashed on the part to which the data transmission device 1 is attached and a current is easier to flow than usual. become.
【００２９】次に、本実施の形態に係るデータ通信装置
の具体的な構成について説明する。データ送信装置１
は、図１０に示すように、指輪型に構成されている。デ
ータ送信装置１を構成する、発振部３０、変調部４０、
電圧印加部５０といった各ブロックは、集積回路により
構成されてリング内にＩＣ８０として埋め込まれ、ボタ
ン電池９０により駆動されるようになっている。基準電
位用電極１０と送信用電極２０は、人体に面するように
それぞれ指輪のリング内側に形成されており、互いの間
は絶縁材料で隔てられている。そして、このデータ送信
装置１からは、各々のデータ送信装置１に割り当てられ
た固有のＩＤデータが送信されるようになっている。な
お、データ送信装置１の形状はこれに限られる物ではな
く、腕時計型やブレスレット型になすようにしてもよ
い。この場合、ディスク形状に形成したデータ送信装置
１を電極１０、２０が人体側に露出するように時計の裏
面に設けることになる。Next, a specific configuration of the data communication apparatus according to this embodiment will be described. Data transmitter 1
Is configured as a ring type, as shown in FIG. The oscillator 30, the modulator 40, which configures the data transmitter 1,
Each block such as the voltage application unit 50 is configured by an integrated circuit, embedded in the ring as an IC 80, and driven by a button battery 90. The reference potential electrode 10 and the transmission electrode 20 are formed inside the ring of the ring so as to face the human body, and are separated from each other by an insulating material. Then, from this data transmission device 1, the unique ID data assigned to each data transmission device 1 is transmitted. The shape of the data transmission device 1 is not limited to this, and may be a wristwatch type or a bracelet type. In this case, the disk-shaped data transmission device 1 is provided on the back surface of the timepiece so that the electrodes 10 and 20 are exposed to the human body.
【００３０】上述した装置を用いた通信の安定性は、基
準電位の結合状態によって変化するが、人体に装着され
たデータ送信装置１にこの結合状態を検出してその結果
を表示する表示計（図示せず）を設けるようにしてもよ
い。これにより、安定した通信が行える状態にあるか否
かを利用者が容易に判断することが可能になる。また、
データ送信装置１に送信しようとするデータを表示する
表示部（図示せず）を設けるようにすれば、送信前にデ
ータの内容を確認することができ至便である。Although the stability of communication using the above-mentioned device changes depending on the connection state of the reference potential, the indicator which detects the connection state of the data transmission device 1 attached to the human body and displays the result ( (Not shown) may be provided. This allows the user to easily determine whether or not stable communication is possible. Also,
If the display unit (not shown) for displaying the data to be transmitted is provided in the data transmission device 1, the contents of the data can be confirmed before the transmission, which is convenient.
【００３１】このようなデータ送信装置１を用いたデー
タ通信装置にあっては、自動車のドア等においてキーレ
スエントリーに用いることが可能になる。データ受信装
置２は、自動車に搭載され、受信電極６０をドアの把手
に組み込んでおく。そして、データ受信装置２が、その
自動車に合致するＩＤデータを受信したときのみ自動車
のドアを解錠するようにしておく。この構成により、そ
の自動車に合致するＩＤデータが記憶されている指輪型
のデータ送信装置１を身につけている人だけが、ドアを
開けることが可能になるのである。なお、データ受信装
置２の受信電極６０をハンドルに組み込む等により、エ
ンジンの始動もキーレス化するようにしてもよい。A data communication device using such a data transmission device 1 can be used for keyless entry at a door of an automobile or the like. The data receiving device 2 is mounted on an automobile, and the receiving electrode 60 is incorporated in the handle of the door. Then, the data receiving device 2 unlocks the door of the vehicle only when the ID data matching the vehicle is received. With this configuration, only the person wearing the ring-type data transmission device 1 in which the ID data matching the vehicle is stored can open the door. The engine starting may be made keyless by incorporating the receiving electrode 60 of the data receiving device 2 into the handle.
【００３２】同様に、本実施の形態に係るデータ通信装
置は、建物や居室のドアに用いられる電気錠等において
キーレス化することが可能になる。すなわち、例えば、
データ受信装置２をドアに組み込み、ドアノブを受信電
極６０そのものになるようにしておき、データ受信装置
２が予め登録されているＩＤデータを受信したときのみ
電気錠が開くようにしておくのである。これにより、登
録されたＩＤデータを保持する指輪型のデータ送信装置
１を身につけている人だけがドアを開けることが可能に
なるのである。Similarly, the data communication device according to the present embodiment can be made keyless in an electric lock or the like used for a door of a building or a living room. That is, for example,
The data receiving device 2 is incorporated in the door, the door knob is made to be the receiving electrode 60 itself, and the electric lock is opened only when the data receiving device 2 receives pre-registered ID data. As a result, only a person wearing the ring-type data transmission device 1 holding the registered ID data can open the door.
【００３３】また、体温や血圧等を計測可能なバイタル
センサをデータ送信装置１に備えるようにし、計測され
たバイタルデータを蓄積／管理する管理装置をデータ受
信装置２に備えるようにしてもよい。このものにあって
は、バイタルセンサにより計測されたデータをデータ送
信装置１からデータ受信装置２に送信し、送信されたバ
イタルデータを管理装置にて管理するのである。データ
送信装置１は人体に接触しているため、バイタルデータ
の計測を容易に行うことが可能になるとともに、データ
受信装置２に人体が触れるだけで計測したバイタルデー
タが管理装置に入力されることになるため、バイタルデ
ータを管理装置に入力する手間を大幅に低減することが
可能になる。The data transmitting device 1 may be provided with a vital sensor capable of measuring body temperature, blood pressure, etc., and the data receiving device 2 may be provided with a management device for accumulating / managing the measured vital data. In this device, the data measured by the vital sensor is transmitted from the data transmitting device 1 to the data receiving device 2, and the transmitted vital data is managed by the management device. Since the data transmission device 1 is in contact with the human body, it is possible to easily measure the vital data, and the vital data measured only by touching the data reception device 2 with the human body is input to the management device. Therefore, it is possible to significantly reduce the labor of inputting vital data into the management device.
【００３４】なお、本発明のデータ通信装置は、上述し
たもののみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。The data communication apparatus of the present invention is not limited to the above-mentioned ones, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、小型か
つ低コストな装置を用いて容易にデータの送受信が可能
になるとともに、データ送信装置の取り付け位置の制約
やデータ受信装置とデータ送信装置との距離の制約を受
けることなく安定したデータ通信が可能となるデータ通
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, according to the present invention, it is possible to easily transmit and receive data using a small-sized and low-cost device, and to restrict the mounting position of the data transmitting device and the data receiving device and the data. It is possible to provide a data communication device that enables stable data communication without being restricted by the distance from the transmission device.
【図１】データ通信装置のブロック図であり、（ａ）は
データ送信装置を示し、（ｂ）はデータ受信装置を示
す。FIG. 1 is a block diagram of a data communication device, in which (a) shows a data transmitting device and (b) shows a data receiving device.
【図２】データ通信装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a data communication device.
【図３】データ通信装置の等価回路である。FIG. 3 is an equivalent circuit of a data communication device.
【図４】他のデータ通信装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of another data communication device.
【図５】他のデータ通信装置の等価回路である。FIG. 5 is an equivalent circuit of another data communication device.
【図６】他のデータ通信装置の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of another data communication device.
【図７】他のデータ通信装置の等価回路である。FIG. 7 is an equivalent circuit of another data communication device.
【図８】他のデータ送信装置のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of another data transmission device.
【図９】他のデータ送信装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of another data transmission device.
【図１０】データ送信装置の外観図である。FIG. 10 is an external view of a data transmission device.
１ データ送信装置 ２ データ受信装置 １０ 基準電位用電極（送信電極） ２０ 送信用電極（送信電極） ３０ 発振部 ４０ 変調部 ５０ 電圧印加部 ６０ 受信電極 ７０ 復調部 1 Data transmitter 2 Data receiving device 10 Reference potential electrode (transmitting electrode) 20 Transmitting electrode (transmitting electrode) 30 oscillator 40 Modulator 50 Voltage application section 60 receiving electrodes 70 Demodulator
フロントページの続き (72)発明者 榊原 仁 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 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 吉田 恵一 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 西村 治 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 (72)発明者 西村 篤久 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 AB05 AB08 AC08 AC09 AC10 BA07 Continued front page (72) Inventor Hitoshi Sakakibara 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Masaru Hashimoto 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Keiichi Yoshida 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Masaki Koyama 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Osamu Nishimura 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Yoshiko Suzuki 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Atsuhisa Nishimura 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd. Inside the company F-term (reference) 5K012 AB05 AB08 AC08 AC09 AC10 BA07
Claims (13)
号を生成する発振部と、送信するデータに基づいて前記
交流信号を変調する変調部と、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加
する電圧印加部とを備えたデータ送信装置と、 大地アースと電気的に結合される回路グランドと、前記
データ送信装置を取着した人体が接触する受信電極と、
該受信電極と前記回路グランドとを介して受信した変調
信号を復調する復調部とを備えたデータ受信装置と、を
有するようにしたことを特徴とするデータ通信装置。1. Corresponding to two transmitting electrodes in contact with a human body, an oscillating unit for generating an AC signal, a modulating unit for modulating the AC signal based on data to be transmitted, and a modulating signal modulated by the modulating unit. A data transmission device including a voltage application unit that applies a voltage between the two transmission electrodes, a circuit ground electrically coupled to a ground, and a reception electrode with which a human body to which the data transmission device is attached contacts. When,
A data communication device, comprising: a data reception device including a demodulation unit that demodulates a modulation signal received via the reception electrode and the circuit ground.
及び出力インピーダンスを調整するインピーダンス調整
部を備えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
データ送信装置。2. The data transmitting apparatus according to claim 1, wherein the voltage applying unit includes an impedance adjusting unit that adjusts an input impedance and an output impedance.
とも１つを絶縁材料により構成するようにしたことを特
徴とする請求項１又は請求項２記載のデータ通信装置。3. The data communication device according to claim 1, wherein at least one of the transmission electrode and the reception electrode is made of an insulating material.
に流れる電流量を検出する電流検出部と、前記電圧印加
部において印加する電圧を制御する制御部とを備え、前
記制御部は、前記電流検出部により検出された電流量が
予め定めた値となるように制御するようにしたことを特
徴とする請求項１乃至請求項３記載のデータ通信装置。4. The data transmission device includes a current detection unit that detects the amount of current flowing between the transmission electrodes, and a control unit that controls the voltage applied by the voltage application unit, and the control unit is the 4. The data communication device according to claim 1, wherein the amount of current detected by the current detector is controlled so as to be a predetermined value.
流量が定められた値にならない場合、電圧の印加を中断
するようにしたことを特徴とする請求項４記載のデータ
通信装置。5. The data communication device according to claim 4, wherein the control unit interrupts the application of the voltage when the amount of current does not reach a predetermined value by controlling the applied voltage.
て構成されており、前記２つの送信電極が前記ディスク
の一面に離間して配置されるようにしたことを特徴とす
る請求項１乃至請求項５記載のデータ通信装置。6. The data transmission device is formed in a disk shape, and the two transmission electrodes are arranged on one surface of the disk so as to be spaced apart from each other. Item 5. The data communication device according to item 5.
構成されており、前記２つの送信電極が前記リングの内
面に離間して配置されるようにしたことを特徴とする請
求項１乃至請求項５記載のデータ通信装置。7. The data transmitting device is formed in a ring shape, and the two transmitting electrodes are arranged on an inner surface of the ring so as to be spaced from each other. Item 5. The data communication device according to item 5.
直接接続されるグランド線に結合されるようにしたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項７記載のデータ通信装
置。8. The data communication device according to claim 1, wherein the circuit ground is coupled to a ground line directly connected to the ground.
備え、ここに前記回路グランドを接続するようにしたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項７記載のデータ通信
装置。9. The data communication device according to claim 1, wherein the data receiving device includes a conductive casing, and the circuit ground is connected to the conductive casing.
装置を取着した人体が載る導電性のシートに接続される
ようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７記載
のデータ通信装置。10. The data communication device according to claim 1, wherein the circuit ground is connected to a conductive sheet on which a human body to which the data transmission device is attached is placed.
するデータを表示するための表示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１０記載のデータ
通信装置。11. The data communication device according to claim 1, wherein the data transmission device is provided with a display unit for displaying data to be transmitted.
否を示す表示計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１１記載のデータ通信装置。12. The data communication device according to claim 1, wherein the data transmission device is provided with an indicator for indicating whether the transmission state is good or bad.
体の状態を検出するセンサ部を備え、センサ部により検
出されたデータを送信するようにしたことを特徴とする
請求項１乃至請求項１２記載のデータ通信装置。13. The data transmission device according to claim 1, wherein the data transmission device includes a sensor unit for detecting a state of a mounted human body, and transmits data detected by the sensor unit. The described data communication device.
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