JP2004134994A - トランシーバ - Google Patents
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Abstract
【課題】信号線に対して十分大きな電位を印加可能なトランシーバを提供する。
【解決手段】電界伝達用媒体である生体１２に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバ１。生体１２に絶縁体１１を介して設けられた送信側信号電極１０と、グランド電極７を有しており、グランド電極７に対する電位差を持ち、かつ情報に対応する電圧信号を発生して送信側信号電極１０に印加することにより、送信側信号電極１０を介して電圧信号に対応する電界を生体１２に誘起させる信号発生器５、グランド線６および信号線９と、グランド電極７を囲んで遮蔽する誘電体８とを備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】電界伝達用媒体である生体１２に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバ１。生体１２に絶縁体１１を介して設けられた送信側信号電極１０と、グランド電極７を有しており、グランド電極７に対する電位差を持ち、かつ情報に対応する電圧信号を発生して送信側信号電極１０に印加することにより、送信側信号電極１０を介して電圧信号に対応する電界を生体１２に誘起させる信号発生器５、グランド線６および信号線９と、グランド電極７を囲んで遮蔽する誘電体８とを備えている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体等の電界伝達用媒体に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユピキタス社会の到来を迎え、ウェアラブルコンピュータ（身体に装着可能なコンピュータ）が注目を浴びている。
【０００３】
そして、このウェアラブルコンピュータと他のコンピュータ（他のウェアラブルコンピュータ等）との間の情報通信手段として、ウェアラブルコンピュータが装着された生体を介して情報を通信できるトランシーバの研究・開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３５２２９８号公報（第５−１０頁、第１図〜第４図）
【０００５】
上記生体を介して情報を通信できるトランシーバ間の情報送信原理について図７を用いて説明する。
【０００６】
図７は、生体１１２の任意の部位に装着された第１のウェアラブルコンピュータにおける第１のトランシーバの送信部１０４、および生体１１２の他の部位に装着された第２のウェアラブルコンピュータにおける第２のトランシーバの受信部１２０をそれぞれ示す図である。
【０００７】
図７に示すように、第１のトランシーバの送信部１０４は、送信対象となる情報に対応する電圧信号を発生するための信号発生器１０５を備えている。
【０００８】
この信号発生器１０５は、グランド線１０６を介してグランド電極１０７に接続されており、このグランド電極１０７の電位（グランド電位振幅Ｖｇ）を基準電位として、例えば、Ｖ０ｓｉｎωｔ（Ｖ０：電位振幅、ω：角周波数、ｔ：時間）の電位差を有する電圧信号を発生する。
【０００９】
すると、一般に、グランド電極１０７に接続されたグランド線１０６の電位は−Ｖｇｓｉｎωｔとなり、信号発生器１０５に接続された信号線１０９の電位はＶｓｓｉｎωｔ（Ｖｓ：信号線の電位振幅）となる。但し、Ｖｓ＋Ｖｇ＝Ｖ０である。
【００１０】
信号線１０９に印加された電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔは、第１のトランシーバにおける生体１１２に接触された図示しない送信用電極を介して生体１１２に与えられ、生体１１２内に電界が誘起される。この誘起された電界は、生体１１２を介して、その生体１１２に接触された第２のトランシーバの受信部１２０における図示しない受信用電極に受信される。
【００１１】
このとき、受信部１２０には、２枚の平行電極（信号電極１２４およびグランド電位に接続されたグランド電極１２６）間に介在する電気光学結晶部材（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ−Ｏｐｔｉｃ結晶、以下、電気光学結晶と記載する）１２２が設けられており、受信用電極に受信された、上記電圧信号に対応する電界は、信号線を介して信号電極１２４に送られ、信号電極１２４およびグランド電極１２６間の電位差として電気光学結晶（図２および図７においては、ＥＯ結晶と略記する）１２２に印加される。
【００１２】
このとき、電気光学結晶１２２には、上記電極に平行なレーザ光等の検出光が入射されており、電気光学結晶１２２の屈折率が印加電圧（電位差）に比例して変化するため、電気光学結晶１２２内を通過する検出光は、電気光学結晶１２２の屈折率変化に応じて偏光状態が変化する。したがって、受信部１２０において、検出光の偏光状態変化を、例えば受光量の変化として検出することにより、上記第１のトランシーバ側からの情報を、第２のトランシーバの受信部１２０にて受信することができる。
【００１３】
図７においては、第１のトランシーバから第２のトランシーバへ情報を送信する一方向送信について説明したが、第１のトランシーバに受信部１２０を、第２のトランシーバに送信部１０４をそれぞれ搭載することにより、第１のトランシーバおよび第２のトランシーバ間で双方向通信が可能になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図７に示すトランシーバ（送信側の第１のトランシーバ）は、生体１１２に装着されて使用されるため、そのグランド線１０６を大地（グランド）Ｇ等の安定した電位に接地することができなかった。
【００１５】
このため、上記トランシーバにおいては、例えば大気を基準電位とする浮遊したグランド電極１０７にグランド線１０６を接続している。
【００１６】
しかしながら、上記構成では、グランド電極１０７の電位（グランド電位）の振幅Ｖｇが容易に変動してしまう。このとき、グランド線１０６の電位は、−Ｖｇｓｉｎωｔと表されているように、信号発生器１０５が発生した電位に対して逆位相で大幅に変動することになる。
【００１７】
この結果、信号線１０９の電位Ｖｓｓｉｎωｔ、すなわち、生体１１２に印加される電位が小さく（Ｖｓ＜Ｖｇ）なってしまい、生体１１２を介した情報通信の感度を低下させる恐れが生じていた。
【００１８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、信号線に対して十分大きな電位を印加可能なトランシーバを提供することをその目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項１に記載したように、電界伝達用媒体に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバであって、前記電界伝達媒体に当接あるいは近接して設けられた送信用電極と、グランド電極を有しており、当該グランド電極に対する電位差を持ち、かつ前記情報に対応する電圧信号を発生して前記送信用電極に印加することにより、当該送信用電極を介して前記電圧信号に対応する電界を前記電界伝達用媒体に誘起させる信号発生手段と、前記グランド電極を囲んで遮蔽する誘電体部材と、を備えている。
【００２０】
請求項２に記載した本発明では、前記誘電体部材は、前記グランド電極の全表面を被覆する。
【００２１】
請求項３に記載した本発明では、前記グランド電極は略球体形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略球体形状を有する。
【００２２】
請求項４に記載した本発明では、前記グランド電極は略方形体形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略方形体形状を有する。
【００２３】
請求項５に記載した本発明では、前記グランド電極は略平板形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略平板形状を有する。
【００２４】
請求項６に記載した本発明では、前記電界伝達用媒体に当接あるいは近接する側の伝達面を含む複数の面を有し、前記グランド電極を除く信号発生手段を内包するケース部材をさらに備え、前記送信用電極は前記伝達面に取り付けられている一方、前記グランド電極は、前記ケース部材の複数の面における前記伝達面を除く少なくとも１つの面を、その少なくとも１つの面とは非接触で囲むように形成されており、前記誘電体部材は、前記グランド電極の全表面をそれぞれ被覆している。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトランシーバの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトランシーバ１の概略構成を示す図である。
【００２７】
すなわち、図１に示すように、トランシーバ１は、ウェアラブルコンピュータ等のコンピュータ２と通信可能であり、コンピュータ２に対する情報送受信機能を有している。
【００２８】
すなわち、トランシーバ１は、コンピュータ２から送信された情報である送信データを入力するＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ；入出力）回路３と、このＩ／Ｏ回路３に接続されており、Ｉ／Ｏ回路３を介して入力された送信データに対応する電位差を有する電圧信号を送信するための送信部４とを備えている。
【００２９】
この送信部４は、図１に示すように、上記送信データに対応する電圧信号を発生するための信号発生器５を備えている。この信号発生器５には、グランド線６が接続されており、このグランド線６は浮遊したグランド電極７に接続されている。
【００３０】
すなわち、信号発生器５は、グランド電極７の電位（グランド電位）を基準電位として、所定の電位差を有する電圧信号を発生させるようになっている。
【００３１】
そして、本実施形態において、グランド電極７は、誘電体部材（以下、誘電体とする）８により囲まれて遮蔽されている。具体的には、図１に断面として示されるように、グランド電極７は、その全表面が誘電体８により層状に被覆されており、グランド線６は、その誘電体層を貫通して信号発生器６に接続されている。
【００３２】
なお、層状に被覆された誘電体８の厚さ（層厚）は、より厚いほうが好ましいが、トランシーバ１内のスペースを考慮した適切な厚さに設定されている。
【００３３】
また、送信部４は、信号発生器５の出力側に接続された信号線９を備えており、信号発生器５にて発生された電圧信号は、信号線９を介して送信されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施形態における信号発生器５、グランド線６および信号線９が信号発生手段に相当する。
【００３５】
また、トランシーバ１は、信号線９に接続された送信側信号電極１０を備えており、この送信側信号電極１０の例えば一表面は、例えばゴム等のフレキシブルな絶縁体部材（以下、絶縁体として記載する）１１に覆われており、送信側信号電極１０は、絶縁体１１を介して生体１２に接触されている。
【００３６】
一方、トランシーバ１は、例えばゴム等のフレキシブルな絶縁体部材（以下、絶縁体として記載する）１５に例えばその一表面が覆われている受信側信号電極１６を備えており、この受信側信号電極１６は、絶縁体１５を介して生体１２に接触されている。
【００３７】
また、トランシーバ１は、受信側信号電極１６に接続され、この受信側信号電極１６より受信された電界を後述する受信部へ伝達するための信号線１７と、信号線１７を介して伝達された電界を受信するための受信部２０とを備えている。
【００３８】
すなわち、受信部２０は、信号線１７に接続され、この受信側信号電極１６を介して入力された電界（電圧信号）を光学的に検出し、電気信号に変換して出力する電界検出光学部２１と、この電界検出光学部２１に接続されており、電界検出光学部２１から出力された電気信号に対して、増幅処理および雑音除去（フィルタリング）処理等の信号処理を施す信号処理回路２２とを備えている。
【００３９】
さらに、トランシーバ１は、信号処理回路２２に接続され、この信号処理回路２２により信号処理された電気信号に対して波形整形処理を施し、Ｉ／Ｏ回路３の信号レベルに対応する電気信号に変換し、その電気信号を受信データとしてＩ／Ｏ回路３に送信する波形整形回路２５を備えており、Ｉ／Ｏ回路３は、波形整形回路２５から送信されてきた受信データをコンピュータ２に送信する機能を有している。
【００４０】
図２は、コンピュータ２と図示しない他のコンピュータとの間の情報の送受信を、それぞれコンピュータの情報送受信用であるトランシーバ１を用いて行う場合の概略構成を示す図である。
【００４１】
すなわち、トランシーバ１の電界検出光学部２１は、図２に示すように、電界を検出するための検出光として、略単一波長の検出光を所定の方向に沿って出力する検出光出力部３２を備えている。なお、検出光出力部３２としては、レーザダイオードを用いたレーザ光出力装置や、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた装置等を用いることができる。また、波長帯域に広がりを有する検出光を出力する光源についても、帯域透過フィルタを組み合わせることにより、検出光出力部として適用することが可能である。
【００４２】
また、電界検出光学部２１は、印加される電圧（電位差）に比例して、その屈折率が変化する特性、いわゆるポッケルス効果を有する電気光学結晶部材（以下、電気光学結晶と記載する）３４を備えている。この電気光学結晶（図２においては、ＥＯ結晶と略記する）３４は、例えば方形体状に形成されており、その長手側の第１および第２の側面が検出光出力部３２から出力された検出光の光路方向に沿って当該検出光の光路を挟んで対向するように配置されており、電気光学結晶３４の短手側一端面には、検出光出力部３２から出力された検出光が入射されるようになっている。
【００４３】
また、電気光学結晶３４の上記長手側の第１の側面には、信号線１７に接続された信号電極３６が取り付けられており、また、上記長手側の第１の側面に対応する第２の側面には、グランド電位に接続されたグランド電極３８が取り付けられている。
【００４４】
本実施形態の電気光学結晶３４は、信号電極３６およびグランド電極３８間の電位差に比例してその屈折率が変化する特性を有している。
【００４５】
また、電界検出光学部２１は、電気光学結晶３４内を通過してきた検出光の偏光状態変化を、偏光ビームスプリッタ、偏光フィルタ等の偏光検出光学系により検出光の強度変化として検出し、検出した検出光の強度変化をフォトディテクタ等の光電変換器を介して電気信号に変換する検出部４０を備えており、この検出部４０により得られた電気信号は、信号処理回路２２に送信されるようになっている。
【００４６】
次に、本実施形態の全体動作として、例えば、図２においてコンピュータ２から他のコンピュータに対して情報を送信する場合の動作について説明する。なお、説明の都合上、図２における向かって右側のトランシーバ１をコンピュータ２に対する情報送受信用のトランシーバ１ａとし、図２における向かって左側のトランシーバ１を他のコンピュータに対する情報送受信用のトランシーバ１ｂとする。
【００４７】
図１に示すように、コンピュータ２は、トランシーバ１ａのＩ／Ｏ回路３に対して送信対象となる情報（送信データ）を送信する。この送信データは、Ｉ／Ｏ回路３を介して入力され、信号発生器５に送られる。
【００４８】
このとき、信号発生器５は、図２に示すように、グランド電極７の電位（グランド電位Ｖｇ）を基準電位として、例えば、Ｖ０ｓｉｎωｔ（Ｖ０：振幅、ω：角周波数、ｔ：時間）の電位差を有する電圧信号を発生し、送信データをこの電圧信号により変調する。
【００４９】
すると、一般に、グランド電極７に接続されたグランド線６の電位は−Ｖｇｓｉｎωｔとなり、信号発生器５に接続された信号線の電位は、Ｖｓｓｉｎωｔ（Ｖｓ：振幅）となる（但し、Ｖｓ＋Ｖｇ＝Ｖ０）。
【００５０】
このとき、本実施形態では、グランド電極７の全表面が電気絶縁性を有する誘電体８により被覆されているため、この誘電体８の誘電分極作用により、グランド電極７近傍の電界強度が減少する。このため、グランド電極７の電位の振幅Ｖｇは、誘電体８に被覆されていない場合に比べて小さい値で安定化する。
【００５１】
すなわち、誘電体８に被覆されたグランド電極７の電位変動は、誘電体８に被覆されていない場合と比べて非常に小さい値で安定化するため、グランド電極７は、大地グランドＧに接地されていないにもかかわらず、その大地グランドＧに接地している状態と略同様の効果を得ることができる。
【００５２】
したがって、信号発生器５により信号線−グランド線間に電位差Ｖｓｓｉｎωｔが発生すると、従来と比べて、グランド電極７の電位振幅Ｖｇが非常に小さく（Ｖｓ＞Ｖｇ）、かつ変動しないため、信号線９の電位Ｖｓは非常に大きく、かつ安定する。
【００５３】
この結果、信号線９には、非常に大きく、かつ安定した電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔ（但し、Ｖｓ＋Ｖｇ＝Ｖ０）が印加される。
【００５４】
信号線９に印加された電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔは、送信側信号電極１０および絶縁体１１を介して生体１２に与えられ、生体１２内に、上記電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔに対応する電界が誘起される。
【００５５】
この生体１２内に誘起された電界は、生体１２を介して、その生体１２に絶縁体１５を介して接触されたトランシーバ１ｂの受信側信号電極１６により受信される。そして、受信された電界は、信号線１７を介して受信部２０における電気光学結晶３４の長手側第１の側面に取り付けられた信号電極３６に供給される。
【００５６】
このとき、電気光学結晶３４は、平行な信号電極３６およびグランド電極３８の間に介在しているため、信号電極３６に供給された電界は、信号電極３６およびグランド電極３８間の電位差として電気光学結晶３４に印加される。
【００５７】
一方、電気光学結晶３４には、その短手側一端面を介して検出光出力部３２から出力された検出光が入射されており、この電気光学結晶３４に入射され該電気光学結晶３４内を通過する検出光は、電気光学結晶３４の印加電圧（電位差）に応じた屈折率変化に応じて偏光状態が変化する。
【００５８】
この検出光の偏光状態変化は、検出部４０により、検出光の強度変化に対応する電気信号として検出される。
【００５９】
このとき、本実施形態では、電気光学結晶３４に対する印加電圧（電位差）が大きいため、検出部４０により検出される、検出光の強度変化に対応する電気信号も増大するため、トランシーバ１ｂの受信部２０における受信感度が増大する。
【００６０】
このようにして検出された電気信号は、信号処理回路２２に送信されて増幅処理等の信号処理が施され、さらに波形整形回路２５を介して波形整形された後、Ｉ／Ｏ回路３を介して他のコンピュータに送信される。
【００６１】
この結果、コンピュータ２から他のコンピュータに対して、トランシーバ１ａ、生体１２およびトランシーバ１ｂを介して情報を送信することができる。
【００６２】
また、図２においては、コンピュータ２側のトランシーバ１ａから他のコンピュータ側のトランシーバ１ｂへ情報を送信する場合について説明したが、トランシーバ１ｂからトランシーバ１ａに対して情報を送信する場合についても、同様に行うことができる。
【００６３】
以上述べたように、本実施形態によれば、トランシーバ１の信号発生器５から発生される電圧信号（電位差）の基準となるグランド電極７を誘電体８で被覆しているため、グランド電極７の電圧変動を低減することができる。
【００６４】
この結果、信号発生器５により発生され信号線９に印加される電圧信号を従来に比べて大きくすることができ、この結果、生体１２内に誘起される電界を増大することできる。
【００６５】
したがって、生体１２内に誘起された電界を受信する他のトランシーバの受信部における検出感度を向上させることができ、トランシーバ間の情報送受信をスムーズに行うことができる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、グランド電極７の形状については特に言及していない。
【００６７】
この点、グランド線の電位変動を小さくするためには、一般に、そのグランド線に接続されるグランド電極の体積や表面積が大きい程良いことが知られている。
【００６８】
上記点を考慮した場合のトランシーバの変形例を図３〜図５に示す。
【００６９】
すなわち、第１の変形例に係わるトランシーバ５１は、図３に断面として示されるように、グランド線６に接続されており、略球体形状を有する球型グランド電極５２を備えている。
【００７０】
また、トランシーバ５１は、グランド電極５２の全表面を層状に被覆する誘電体５３を備えている。
【００７１】
すなわち、誘電体５３は、グランド電極５２の形状に対応する略球形の中空部を含む略球体形状を有しており、その中空部にグランド電極５２が収納された状態で、電極全表面が誘電体５３に被覆される。
【００７２】
また、第２の変形例に係わるトランシーバ６１は、グランド線６に接続されており、略直方体（方形体）形状を有する直方体型グランド電極６２を備えている。
【００７３】
さらに、トランシーバ６１は、グランド電極６２の全表面を層状に被覆する誘電体６３を備えている。
【００７４】
ここで、図４は、グランド電極６２および誘電体６３をその長手方向に直交する方向に沿って切断した際の縦断面をそれぞれ示している。
【００７５】
すなわち、図４に示すように、誘電体６３は、グランド電極６２の形状に対応する略直方体形状の中空部を含む略直方体形状を有しており、その中空部にグランド電極６２が収納された状態で、電極全表面が誘電体６３に被覆される。
【００７６】
そして、第３の変形例に係わるトランシーバ７１は、グランド線６に接続されており、略平板形状を有する平板型グランド電極７２を備えている。
【００７７】
また、トランシーバ７１は、グランド電極７２の全表面を層状に被覆する誘電体７３を備えている。
【００７８】
ここで、図５は、グランド電極７２および誘電体７３をその板厚方向に直交する方向に沿って切断した際の縦断面をそれぞれ示している。
【００７９】
すなわち、図５に示すように、誘電体７３は、グランド電極７２の形状に対応する略平板形の中空部を含む略平板形状を有しており、その中空部にグランド電極７２が収納された状態で、電極全表面が誘電体７３に被覆される。
【００８０】
上述した図３〜図５に示したトランシーバ５、６１および７１によれば、グランド電極５２、６２および７２の体積および／または表面積を、例えば短冊形状の電極に比べて大幅に増大することができ、その全面を被覆する誘電体５３、６３および７３の効果と併せて、グランド線６の電位変動を大幅に抑制することができる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るトランシーバ８０の概略構成を示す図である（一部断面図）。
【００８２】
第２の実施形態に係わるトランシーバ８０は、図６に断面として示されるように、生体１２に当接あるいは近接する側の伝達面８１ａを含む複数の面を有し、Ｉ／Ｏ回路３、グランド電極を除く送信部４、受信部２０および波形整形回路２５をそれぞれ内包する例えば方形体状のケース部材８１を備えている。
【００８３】
このケース部材８１の伝達面８１ａには、送信側信号電極１０が貫設されており、この送信側信号電極１０における外側の電極面に絶縁体１１が取り付けられている。
【００８４】
同様に、ケース部材８１の伝達面８１ａには、受信側信号電極１６が貫設されており、この受信側信号電極１６における外側の電極面に絶縁体１６が取り付けられている。
【００８５】
そして、トランシーバ８０は、図６に断面として示されるように、ケース部材８１における伝達面８１ａを除く全ての面を、その全ての面とは非接触で囲むように形成された、全体として伝達面８１ａに対応する面が開放された略方形体形状を有するグランド電極８２と、このグランド電極８２の全表面を被覆するように形成された誘電体８３とを備えている。なお、その他の構成要素については、図１に示すトランシーバ１と同一であるため、その説明は省略する。
【００８６】
すなわち、本実施形態によれば、グランド電極８２を、ケース部材８１における伝達面８１ａを除く全ての面を非接触で囲むように形成しているため、グランド電極８２の表面積および／または体積を、上述した図３〜図５に示すグランド電極と比べてさらに増大させることができる。
【００８７】
なお、この構成においては、グランド電極８２が信号発生器５の基準電位であるため、このグランド電極８２がケース部材８１に接触すると、ケース部材８１が生体１２に接触した際にグランド電極８２との間でショートが発生してしまう。
【００８８】
このため、上述したグランド電極８２のケース部材８１側の面を含む全表面を、誘電体８３で被覆することにより、ケース部材８１等のグランド線６以外の部位にグランド電極８２が接触することを回避することができ、信号発生器５から安定して電圧信号を発生させることができる。
【００８９】
なお、第１の実施の形態の変形例として、図３〜図５に示す形状を有するグランド電極および誘電体について示したが、本発明におけるグランド電極および誘電体の形状は図３〜図５に示すものに限定されるものではない。
【００９０】
また、第１および第２の実施の形態においては、グランド電極の全表面を誘電体により被覆したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、誘電体によりグランド電極を囲んで遮蔽する構成であればよく、グランド電極の電位変動を抑制することが可能になる。
【００９１】
さらに、第２の実施の形態において、ケース部材８１の形状を略方形体としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、略球形、楕円体等、任意の形状とすることができる。
【００９２】
この場合、グランド電極は、ケース部材における伝達面を除く全ての面を、その全ての面とは非接触で囲むことができる形状を有していればよく、誘電体は、このグランド電極の全表面を被覆可能に形成されていればよい。
【００９３】
そして、第１および第２の実施の形態においては、送信および受信機能を有するトランシーバについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信機能のみを有する一方向送信型のトランシーバに対しても適用可能である。
【００９４】
さらに、第１および第２の実施の形態では、送信側信号電極および受信側信号電極を異なるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信側信号電極および受信側信号電極を一体化してもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトランシーバによれば、信号発生手段から発生される電圧信号の電位差の基準となるグランド電極を誘電体部材により囲んで遮蔽しているため、グランド電極近傍の電界強度が減少し、グランド電極の電位変動を小さくすることができる。
【００９６】
このため、信号発生手段から発生される、グランド電極を基準とした電圧信号の電位差を大きくすることができ、その電圧信号に対応して電界伝達媒体に誘起される電界を増大することができる。
【００９７】
この結果、電界伝達媒体に誘起された電界を受信する機器の受信感度を増大させることができる。すなわち、本発明のトランシーバを用いることにより、電界伝達媒体を介した情報の通信感度を増大することができ、電界伝達媒体を介した情報の通信を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトランシーバの概略構成を示す図（一部断面図）。
【図２】図１に示すコンピュータと図示しない他のコンピュータとの間の情報の送受信を、それぞれコンピュータの情報送受信用であるトランシーバを用いて行う場合の概略構成を示す図。
【図３】図１に示す第１の実施形態に係わるトランシーバの変形例を示す図（一部断面図）。
【図４】図１に示す第１の実施形態に係わるトランシーバの変形例を示す図（一部断面図）。
【図５】図１に示す第１の実施形態に係わるトランシーバの変形例を示す図（一部断面図）。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るトランシーバの概略構成を示す図（一部断面図）。
【図７】生体の任意の部位に装着された第１のウェアラブルコンピュータにおける第１のトランシーバの送信部、および生体の他の部位に装着された第２のウェアラブルコンピュータにおける第２のトランシーバの受信部をそれぞれ示す図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、５１、６１、７１、８０ トランシーバ
２ コンピュータ
３ Ｉ／Ｏ回路
４ 送信部
５ 信号発生器
６ グランド線
７、５２、６２、７２、８２ グランド電極
８．５３、６３、７３、８３ 誘電体
９ 信号線
１０ 送信側信号電極
１１ 絶縁体
１２ 生体
１５ 絶縁体
１６ 受信側信号電極
１７ 信号線
２０ 受信部
２１ 電界光学検出部
２２ 信号処理回路
２５ 波形整形回路
３２ 検出光出力部
３４ 電気光学結晶部材
３６ 信号電極
３８ グランド電極
４０ 検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体等の電界伝達用媒体に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユピキタス社会の到来を迎え、ウェアラブルコンピュータ（身体に装着可能なコンピュータ）が注目を浴びている。
【０００３】
そして、このウェアラブルコンピュータと他のコンピュータ（他のウェアラブルコンピュータ等）との間の情報通信手段として、ウェアラブルコンピュータが装着された生体を介して情報を通信できるトランシーバの研究・開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３５２２９８号公報（第５−１０頁、第１図〜第４図）
【０００５】
上記生体を介して情報を通信できるトランシーバ間の情報送信原理について図７を用いて説明する。
【０００６】
図７は、生体１１２の任意の部位に装着された第１のウェアラブルコンピュータにおける第１のトランシーバの送信部１０４、および生体１１２の他の部位に装着された第２のウェアラブルコンピュータにおける第２のトランシーバの受信部１２０をそれぞれ示す図である。
【０００７】
図７に示すように、第１のトランシーバの送信部１０４は、送信対象となる情報に対応する電圧信号を発生するための信号発生器１０５を備えている。
【０００８】
この信号発生器１０５は、グランド線１０６を介してグランド電極１０７に接続されており、このグランド電極１０７の電位（グランド電位振幅Ｖｇ）を基準電位として、例えば、Ｖ０ｓｉｎωｔ（Ｖ０：電位振幅、ω：角周波数、ｔ：時間）の電位差を有する電圧信号を発生する。
【０００９】
すると、一般に、グランド電極１０７に接続されたグランド線１０６の電位は−Ｖｇｓｉｎωｔとなり、信号発生器１０５に接続された信号線１０９の電位はＶｓｓｉｎωｔ（Ｖｓ：信号線の電位振幅）となる。但し、Ｖｓ＋Ｖｇ＝Ｖ０である。
【００１０】
信号線１０９に印加された電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔは、第１のトランシーバにおける生体１１２に接触された図示しない送信用電極を介して生体１１２に与えられ、生体１１２内に電界が誘起される。この誘起された電界は、生体１１２を介して、その生体１１２に接触された第２のトランシーバの受信部１２０における図示しない受信用電極に受信される。
【００１１】
このとき、受信部１２０には、２枚の平行電極（信号電極１２４およびグランド電位に接続されたグランド電極１２６）間に介在する電気光学結晶部材（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ−Ｏｐｔｉｃ結晶、以下、電気光学結晶と記載する）１２２が設けられており、受信用電極に受信された、上記電圧信号に対応する電界は、信号線を介して信号電極１２４に送られ、信号電極１２４およびグランド電極１２６間の電位差として電気光学結晶（図２および図７においては、ＥＯ結晶と略記する）１２２に印加される。
【００１２】
このとき、電気光学結晶１２２には、上記電極に平行なレーザ光等の検出光が入射されており、電気光学結晶１２２の屈折率が印加電圧（電位差）に比例して変化するため、電気光学結晶１２２内を通過する検出光は、電気光学結晶１２２の屈折率変化に応じて偏光状態が変化する。したがって、受信部１２０において、検出光の偏光状態変化を、例えば受光量の変化として検出することにより、上記第１のトランシーバ側からの情報を、第２のトランシーバの受信部１２０にて受信することができる。
【００１３】
図７においては、第１のトランシーバから第２のトランシーバへ情報を送信する一方向送信について説明したが、第１のトランシーバに受信部１２０を、第２のトランシーバに送信部１０４をそれぞれ搭載することにより、第１のトランシーバおよび第２のトランシーバ間で双方向通信が可能になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図７に示すトランシーバ（送信側の第１のトランシーバ）は、生体１１２に装着されて使用されるため、そのグランド線１０６を大地（グランド）Ｇ等の安定した電位に接地することができなかった。
【００１５】
このため、上記トランシーバにおいては、例えば大気を基準電位とする浮遊したグランド電極１０７にグランド線１０６を接続している。
【００１６】
しかしながら、上記構成では、グランド電極１０７の電位（グランド電位）の振幅Ｖｇが容易に変動してしまう。このとき、グランド線１０６の電位は、−Ｖｇｓｉｎωｔと表されているように、信号発生器１０５が発生した電位に対して逆位相で大幅に変動することになる。
【００１７】
この結果、信号線１０９の電位Ｖｓｓｉｎωｔ、すなわち、生体１１２に印加される電位が小さく（Ｖｓ＜Ｖｇ）なってしまい、生体１１２を介した情報通信の感度を低下させる恐れが生じていた。
【００１８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、信号線に対して十分大きな電位を印加可能なトランシーバを提供することをその目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項１に記載したように、電界伝達用媒体に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバであって、前記電界伝達媒体に当接あるいは近接して設けられた送信用電極と、グランド電極を有しており、当該グランド電極に対する電位差を持ち、かつ前記情報に対応する電圧信号を発生して前記送信用電極に印加することにより、当該送信用電極を介して前記電圧信号に対応する電界を前記電界伝達用媒体に誘起させる信号発生手段と、前記グランド電極を囲んで遮蔽する誘電体部材と、を備えている。
【００２０】
請求項２に記載した本発明では、前記誘電体部材は、前記グランド電極の全表面を被覆する。
【００２１】
請求項３に記載した本発明では、前記グランド電極は略球体形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略球体形状を有する。
【００２２】
請求項４に記載した本発明では、前記グランド電極は略方形体形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略方形体形状を有する。
【００２３】
請求項５に記載した本発明では、前記グランド電極は略平板形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略平板形状を有する。
【００２４】
請求項６に記載した本発明では、前記電界伝達用媒体に当接あるいは近接する側の伝達面を含む複数の面を有し、前記グランド電極を除く信号発生手段を内包するケース部材をさらに備え、前記送信用電極は前記伝達面に取り付けられている一方、前記グランド電極は、前記ケース部材の複数の面における前記伝達面を除く少なくとも１つの面を、その少なくとも１つの面とは非接触で囲むように形成されており、前記誘電体部材は、前記グランド電極の全表面をそれぞれ被覆している。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトランシーバの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトランシーバ１の概略構成を示す図である。
【００２７】
すなわち、図１に示すように、トランシーバ１は、ウェアラブルコンピュータ等のコンピュータ２と通信可能であり、コンピュータ２に対する情報送受信機能を有している。
【００２８】
すなわち、トランシーバ１は、コンピュータ２から送信された情報である送信データを入力するＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ；入出力）回路３と、このＩ／Ｏ回路３に接続されており、Ｉ／Ｏ回路３を介して入力された送信データに対応する電位差を有する電圧信号を送信するための送信部４とを備えている。
【００２９】
この送信部４は、図１に示すように、上記送信データに対応する電圧信号を発生するための信号発生器５を備えている。この信号発生器５には、グランド線６が接続されており、このグランド線６は浮遊したグランド電極７に接続されている。
【００３０】
すなわち、信号発生器５は、グランド電極７の電位（グランド電位）を基準電位として、所定の電位差を有する電圧信号を発生させるようになっている。
【００３１】
そして、本実施形態において、グランド電極７は、誘電体部材（以下、誘電体とする）８により囲まれて遮蔽されている。具体的には、図１に断面として示されるように、グランド電極７は、その全表面が誘電体８により層状に被覆されており、グランド線６は、その誘電体層を貫通して信号発生器６に接続されている。
【００３２】
なお、層状に被覆された誘電体８の厚さ（層厚）は、より厚いほうが好ましいが、トランシーバ１内のスペースを考慮した適切な厚さに設定されている。
【００３３】
また、送信部４は、信号発生器５の出力側に接続された信号線９を備えており、信号発生器５にて発生された電圧信号は、信号線９を介して送信されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施形態における信号発生器５、グランド線６および信号線９が信号発生手段に相当する。
【００３５】
また、トランシーバ１は、信号線９に接続された送信側信号電極１０を備えており、この送信側信号電極１０の例えば一表面は、例えばゴム等のフレキシブルな絶縁体部材（以下、絶縁体として記載する）１１に覆われており、送信側信号電極１０は、絶縁体１１を介して生体１２に接触されている。
【００３６】
一方、トランシーバ１は、例えばゴム等のフレキシブルな絶縁体部材（以下、絶縁体として記載する）１５に例えばその一表面が覆われている受信側信号電極１６を備えており、この受信側信号電極１６は、絶縁体１５を介して生体１２に接触されている。
【００３７】
また、トランシーバ１は、受信側信号電極１６に接続され、この受信側信号電極１６より受信された電界を後述する受信部へ伝達するための信号線１７と、信号線１７を介して伝達された電界を受信するための受信部２０とを備えている。
【００３８】
すなわち、受信部２０は、信号線１７に接続され、この受信側信号電極１６を介して入力された電界（電圧信号）を光学的に検出し、電気信号に変換して出力する電界検出光学部２１と、この電界検出光学部２１に接続されており、電界検出光学部２１から出力された電気信号に対して、増幅処理および雑音除去（フィルタリング）処理等の信号処理を施す信号処理回路２２とを備えている。
【００３９】
さらに、トランシーバ１は、信号処理回路２２に接続され、この信号処理回路２２により信号処理された電気信号に対して波形整形処理を施し、Ｉ／Ｏ回路３の信号レベルに対応する電気信号に変換し、その電気信号を受信データとしてＩ／Ｏ回路３に送信する波形整形回路２５を備えており、Ｉ／Ｏ回路３は、波形整形回路２５から送信されてきた受信データをコンピュータ２に送信する機能を有している。
【００４０】
図２は、コンピュータ２と図示しない他のコンピュータとの間の情報の送受信を、それぞれコンピュータの情報送受信用であるトランシーバ１を用いて行う場合の概略構成を示す図である。
【００４１】
すなわち、トランシーバ１の電界検出光学部２１は、図２に示すように、電界を検出するための検出光として、略単一波長の検出光を所定の方向に沿って出力する検出光出力部３２を備えている。なお、検出光出力部３２としては、レーザダイオードを用いたレーザ光出力装置や、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた装置等を用いることができる。また、波長帯域に広がりを有する検出光を出力する光源についても、帯域透過フィルタを組み合わせることにより、検出光出力部として適用することが可能である。
【００４２】
また、電界検出光学部２１は、印加される電圧（電位差）に比例して、その屈折率が変化する特性、いわゆるポッケルス効果を有する電気光学結晶部材（以下、電気光学結晶と記載する）３４を備えている。この電気光学結晶（図２においては、ＥＯ結晶と略記する）３４は、例えば方形体状に形成されており、その長手側の第１および第２の側面が検出光出力部３２から出力された検出光の光路方向に沿って当該検出光の光路を挟んで対向するように配置されており、電気光学結晶３４の短手側一端面には、検出光出力部３２から出力された検出光が入射されるようになっている。
【００４３】
また、電気光学結晶３４の上記長手側の第１の側面には、信号線１７に接続された信号電極３６が取り付けられており、また、上記長手側の第１の側面に対応する第２の側面には、グランド電位に接続されたグランド電極３８が取り付けられている。
【００４４】
本実施形態の電気光学結晶３４は、信号電極３６およびグランド電極３８間の電位差に比例してその屈折率が変化する特性を有している。
【００４５】
また、電界検出光学部２１は、電気光学結晶３４内を通過してきた検出光の偏光状態変化を、偏光ビームスプリッタ、偏光フィルタ等の偏光検出光学系により検出光の強度変化として検出し、検出した検出光の強度変化をフォトディテクタ等の光電変換器を介して電気信号に変換する検出部４０を備えており、この検出部４０により得られた電気信号は、信号処理回路２２に送信されるようになっている。
【００４６】
次に、本実施形態の全体動作として、例えば、図２においてコンピュータ２から他のコンピュータに対して情報を送信する場合の動作について説明する。なお、説明の都合上、図２における向かって右側のトランシーバ１をコンピュータ２に対する情報送受信用のトランシーバ１ａとし、図２における向かって左側のトランシーバ１を他のコンピュータに対する情報送受信用のトランシーバ１ｂとする。
【００４７】
図１に示すように、コンピュータ２は、トランシーバ１ａのＩ／Ｏ回路３に対して送信対象となる情報（送信データ）を送信する。この送信データは、Ｉ／Ｏ回路３を介して入力され、信号発生器５に送られる。
【００４８】
このとき、信号発生器５は、図２に示すように、グランド電極７の電位（グランド電位Ｖｇ）を基準電位として、例えば、Ｖ０ｓｉｎωｔ（Ｖ０：振幅、ω：角周波数、ｔ：時間）の電位差を有する電圧信号を発生し、送信データをこの電圧信号により変調する。
【００４９】
すると、一般に、グランド電極７に接続されたグランド線６の電位は−Ｖｇｓｉｎωｔとなり、信号発生器５に接続された信号線の電位は、Ｖｓｓｉｎωｔ（Ｖｓ：振幅）となる（但し、Ｖｓ＋Ｖｇ＝Ｖ０）。
【００５０】
このとき、本実施形態では、グランド電極７の全表面が電気絶縁性を有する誘電体８により被覆されているため、この誘電体８の誘電分極作用により、グランド電極７近傍の電界強度が減少する。このため、グランド電極７の電位の振幅Ｖｇは、誘電体８に被覆されていない場合に比べて小さい値で安定化する。
【００５１】
すなわち、誘電体８に被覆されたグランド電極７の電位変動は、誘電体８に被覆されていない場合と比べて非常に小さい値で安定化するため、グランド電極７は、大地グランドＧに接地されていないにもかかわらず、その大地グランドＧに接地している状態と略同様の効果を得ることができる。
【００５２】
したがって、信号発生器５により信号線−グランド線間に電位差Ｖｓｓｉｎωｔが発生すると、従来と比べて、グランド電極７の電位振幅Ｖｇが非常に小さく（Ｖｓ＞Ｖｇ）、かつ変動しないため、信号線９の電位Ｖｓは非常に大きく、かつ安定する。
【００５３】
この結果、信号線９には、非常に大きく、かつ安定した電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔ（但し、Ｖｓ＋Ｖｇ＝Ｖ０）が印加される。
【００５４】
信号線９に印加された電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔは、送信側信号電極１０および絶縁体１１を介して生体１２に与えられ、生体１２内に、上記電圧信号Ｖｓｓｉｎωｔに対応する電界が誘起される。
【００５５】
この生体１２内に誘起された電界は、生体１２を介して、その生体１２に絶縁体１５を介して接触されたトランシーバ１ｂの受信側信号電極１６により受信される。そして、受信された電界は、信号線１７を介して受信部２０における電気光学結晶３４の長手側第１の側面に取り付けられた信号電極３６に供給される。
【００５６】
このとき、電気光学結晶３４は、平行な信号電極３６およびグランド電極３８の間に介在しているため、信号電極３６に供給された電界は、信号電極３６およびグランド電極３８間の電位差として電気光学結晶３４に印加される。
【００５７】
一方、電気光学結晶３４には、その短手側一端面を介して検出光出力部３２から出力された検出光が入射されており、この電気光学結晶３４に入射され該電気光学結晶３４内を通過する検出光は、電気光学結晶３４の印加電圧（電位差）に応じた屈折率変化に応じて偏光状態が変化する。
【００５８】
この検出光の偏光状態変化は、検出部４０により、検出光の強度変化に対応する電気信号として検出される。
【００５９】
このとき、本実施形態では、電気光学結晶３４に対する印加電圧（電位差）が大きいため、検出部４０により検出される、検出光の強度変化に対応する電気信号も増大するため、トランシーバ１ｂの受信部２０における受信感度が増大する。
【００６０】
このようにして検出された電気信号は、信号処理回路２２に送信されて増幅処理等の信号処理が施され、さらに波形整形回路２５を介して波形整形された後、Ｉ／Ｏ回路３を介して他のコンピュータに送信される。
【００６１】
この結果、コンピュータ２から他のコンピュータに対して、トランシーバ１ａ、生体１２およびトランシーバ１ｂを介して情報を送信することができる。
【００６２】
また、図２においては、コンピュータ２側のトランシーバ１ａから他のコンピュータ側のトランシーバ１ｂへ情報を送信する場合について説明したが、トランシーバ１ｂからトランシーバ１ａに対して情報を送信する場合についても、同様に行うことができる。
【００６３】
以上述べたように、本実施形態によれば、トランシーバ１の信号発生器５から発生される電圧信号（電位差）の基準となるグランド電極７を誘電体８で被覆しているため、グランド電極７の電圧変動を低減することができる。
【００６４】
この結果、信号発生器５により発生され信号線９に印加される電圧信号を従来に比べて大きくすることができ、この結果、生体１２内に誘起される電界を増大することできる。
【００６５】
したがって、生体１２内に誘起された電界を受信する他のトランシーバの受信部における検出感度を向上させることができ、トランシーバ間の情報送受信をスムーズに行うことができる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、グランド電極７の形状については特に言及していない。
【００６７】
この点、グランド線の電位変動を小さくするためには、一般に、そのグランド線に接続されるグランド電極の体積や表面積が大きい程良いことが知られている。
【００６８】
上記点を考慮した場合のトランシーバの変形例を図３〜図５に示す。
【００６９】
すなわち、第１の変形例に係わるトランシーバ５１は、図３に断面として示されるように、グランド線６に接続されており、略球体形状を有する球型グランド電極５２を備えている。
【００７０】
また、トランシーバ５１は、グランド電極５２の全表面を層状に被覆する誘電体５３を備えている。
【００７１】
すなわち、誘電体５３は、グランド電極５２の形状に対応する略球形の中空部を含む略球体形状を有しており、その中空部にグランド電極５２が収納された状態で、電極全表面が誘電体５３に被覆される。
【００７２】
また、第２の変形例に係わるトランシーバ６１は、グランド線６に接続されており、略直方体（方形体）形状を有する直方体型グランド電極６２を備えている。
【００７３】
さらに、トランシーバ６１は、グランド電極６２の全表面を層状に被覆する誘電体６３を備えている。
【００７４】
ここで、図４は、グランド電極６２および誘電体６３をその長手方向に直交する方向に沿って切断した際の縦断面をそれぞれ示している。
【００７５】
すなわち、図４に示すように、誘電体６３は、グランド電極６２の形状に対応する略直方体形状の中空部を含む略直方体形状を有しており、その中空部にグランド電極６２が収納された状態で、電極全表面が誘電体６３に被覆される。
【００７６】
そして、第３の変形例に係わるトランシーバ７１は、グランド線６に接続されており、略平板形状を有する平板型グランド電極７２を備えている。
【００７７】
また、トランシーバ７１は、グランド電極７２の全表面を層状に被覆する誘電体７３を備えている。
【００７８】
ここで、図５は、グランド電極７２および誘電体７３をその板厚方向に直交する方向に沿って切断した際の縦断面をそれぞれ示している。
【００７９】
すなわち、図５に示すように、誘電体７３は、グランド電極７２の形状に対応する略平板形の中空部を含む略平板形状を有しており、その中空部にグランド電極７２が収納された状態で、電極全表面が誘電体７３に被覆される。
【００８０】
上述した図３〜図５に示したトランシーバ５、６１および７１によれば、グランド電極５２、６２および７２の体積および／または表面積を、例えば短冊形状の電極に比べて大幅に増大することができ、その全面を被覆する誘電体５３、６３および７３の効果と併せて、グランド線６の電位変動を大幅に抑制することができる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るトランシーバ８０の概略構成を示す図である（一部断面図）。
【００８２】
第２の実施形態に係わるトランシーバ８０は、図６に断面として示されるように、生体１２に当接あるいは近接する側の伝達面８１ａを含む複数の面を有し、Ｉ／Ｏ回路３、グランド電極を除く送信部４、受信部２０および波形整形回路２５をそれぞれ内包する例えば方形体状のケース部材８１を備えている。
【００８３】
このケース部材８１の伝達面８１ａには、送信側信号電極１０が貫設されており、この送信側信号電極１０における外側の電極面に絶縁体１１が取り付けられている。
【００８４】
同様に、ケース部材８１の伝達面８１ａには、受信側信号電極１６が貫設されており、この受信側信号電極１６における外側の電極面に絶縁体１６が取り付けられている。
【００８５】
そして、トランシーバ８０は、図６に断面として示されるように、ケース部材８１における伝達面８１ａを除く全ての面を、その全ての面とは非接触で囲むように形成された、全体として伝達面８１ａに対応する面が開放された略方形体形状を有するグランド電極８２と、このグランド電極８２の全表面を被覆するように形成された誘電体８３とを備えている。なお、その他の構成要素については、図１に示すトランシーバ１と同一であるため、その説明は省略する。
【００８６】
すなわち、本実施形態によれば、グランド電極８２を、ケース部材８１における伝達面８１ａを除く全ての面を非接触で囲むように形成しているため、グランド電極８２の表面積および／または体積を、上述した図３〜図５に示すグランド電極と比べてさらに増大させることができる。
【００８７】
なお、この構成においては、グランド電極８２が信号発生器５の基準電位であるため、このグランド電極８２がケース部材８１に接触すると、ケース部材８１が生体１２に接触した際にグランド電極８２との間でショートが発生してしまう。
【００８８】
このため、上述したグランド電極８２のケース部材８１側の面を含む全表面を、誘電体８３で被覆することにより、ケース部材８１等のグランド線６以外の部位にグランド電極８２が接触することを回避することができ、信号発生器５から安定して電圧信号を発生させることができる。
【００８９】
なお、第１の実施の形態の変形例として、図３〜図５に示す形状を有するグランド電極および誘電体について示したが、本発明におけるグランド電極および誘電体の形状は図３〜図５に示すものに限定されるものではない。
【００９０】
また、第１および第２の実施の形態においては、グランド電極の全表面を誘電体により被覆したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、誘電体によりグランド電極を囲んで遮蔽する構成であればよく、グランド電極の電位変動を抑制することが可能になる。
【００９１】
さらに、第２の実施の形態において、ケース部材８１の形状を略方形体としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、略球形、楕円体等、任意の形状とすることができる。
【００９２】
この場合、グランド電極は、ケース部材における伝達面を除く全ての面を、その全ての面とは非接触で囲むことができる形状を有していればよく、誘電体は、このグランド電極の全表面を被覆可能に形成されていればよい。
【００９３】
そして、第１および第２の実施の形態においては、送信および受信機能を有するトランシーバについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信機能のみを有する一方向送信型のトランシーバに対しても適用可能である。
【００９４】
さらに、第１および第２の実施の形態では、送信側信号電極および受信側信号電極を異なるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、送信側信号電極および受信側信号電極を一体化してもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトランシーバによれば、信号発生手段から発生される電圧信号の電位差の基準となるグランド電極を誘電体部材により囲んで遮蔽しているため、グランド電極近傍の電界強度が減少し、グランド電極の電位変動を小さくすることができる。
【００９６】
このため、信号発生手段から発生される、グランド電極を基準とした電圧信号の電位差を大きくすることができ、その電圧信号に対応して電界伝達媒体に誘起される電界を増大することができる。
【００９７】
この結果、電界伝達媒体に誘起された電界を受信する機器の受信感度を増大させることができる。すなわち、本発明のトランシーバを用いることにより、電界伝達媒体を介した情報の通信感度を増大することができ、電界伝達媒体を介した情報の通信を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトランシーバの概略構成を示す図（一部断面図）。
【図２】図１に示すコンピュータと図示しない他のコンピュータとの間の情報の送受信を、それぞれコンピュータの情報送受信用であるトランシーバを用いて行う場合の概略構成を示す図。
【図３】図１に示す第１の実施形態に係わるトランシーバの変形例を示す図（一部断面図）。
【図４】図１に示す第１の実施形態に係わるトランシーバの変形例を示す図（一部断面図）。
【図５】図１に示す第１の実施形態に係わるトランシーバの変形例を示す図（一部断面図）。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るトランシーバの概略構成を示す図（一部断面図）。
【図７】生体の任意の部位に装着された第１のウェアラブルコンピュータにおける第１のトランシーバの送信部、および生体の他の部位に装着された第２のウェアラブルコンピュータにおける第２のトランシーバの受信部をそれぞれ示す図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、５１、６１、７１、８０ トランシーバ
２ コンピュータ
３ Ｉ／Ｏ回路
４ 送信部
５ 信号発生器
６ グランド線
７、５２、６２、７２、８２ グランド電極
８．５３、６３、７３、８３ 誘電体
９ 信号線
１０ 送信側信号電極
１１ 絶縁体
１２ 生体
１５ 絶縁体
１６ 受信側信号電極
１７ 信号線
２０ 受信部
２１ 電界光学検出部
２２ 信号処理回路
２５ 波形整形回路
３２ 検出光出力部
３４ 電気光学結晶部材
３６ 信号電極
３８ グランド電極
４０ 検出部
Claims (6)
- 電界伝達用媒体に誘起された電界に基づいて情報の送信を行うトランシーバであって、
前記電界伝達媒体に当接あるいは近接して設けられた送信用電極と、
グランド電極を有しており、当該グランド電極に対する電位差を持ち、かつ前記情報に対応する電圧信号を発生して前記送信用電極に印加することにより、当該送信用電極を介して前記電圧信号に対応する電界を前記電界伝達用媒体に誘起させる信号発生手段と、
前記グランド電極を囲んで遮蔽する誘電体部材と、
を備えたことを特徴とするトランシーバ。 - 前記誘電体部材は、前記グランド電極の全表面を被覆することを特徴とする請求項１記載のトランシーバ。
- 前記グランド電極は略球体形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略球体形状を有することを特徴とする請求項１または２記載のトランシーバ。
- 前記グランド電極は略方形体形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略方形体形状を有することを特徴とする請求項１または２記載のトランシーバ。
- 前記グランド電極は略平板形状を有し、前記誘電体部材は、当該グランド電極の形状に対応する中空部を含む略平板形状を有することを特徴とする請求項１または２記載のトランシーバ。
- 前記電界伝達用媒体に当接あるいは近接する側の伝達面を含む複数の面を有し、前記グランド電極を除く信号発生手段を内包するケース部材をさらに備え、
前記送信用電極は前記伝達面に取り付けられている一方、
前記グランド電極は、前記ケース部材の複数の面における前記伝達面を除く少なくとも１つの面を、その少なくとも１つの面とは非接触で囲むように形成されており、
前記誘電体部材は、前記グランド電極の全表面をそれぞれ被覆したことを特徴とする請求項１記載のトランシーバ。
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