JP2005079899A - データ通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐ノイズ性を向上させたデータ通信装置を提供する。
【解決手段】それぞれ人体に直接接触する接地電極１及び信号電極２と、接地電極１と信号電極２との間に信号電圧を印加することによって人体Ｃを経由してデータを送信する送信手段、又は、接地電極１と信号電極２との間に発生する信号電圧を検出することによって人体Ｃを経由してデータを受信する受信手段の内の少なくとも何れか一方を具備する通信部とを備え、通信部を収納する器体４に接地電極１を取り付けて、器体４に収納された通信部と信号電極２との間を信号線５を介して電気的に接続しており、器体４と信号電極２とを互いに離間させた状態で人体Ｃに装着させている。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ通信装置に関するものであり、特に人体に装着され人体を信号伝送路としてデータ通信を行うデータ通信装置に関するものである。

この種のデータ通信装置を用いた通信システムとしては、信号通信用の電極を備えた２つのデータ通信装置で構成されるシステムがあり、一方のデータ通信装置をその電極が人体の一部（例えば手首や指など）に直接接触させるようにして取り付け、他方のデータ通信装置の電極に人体の別の部位（例えば指先）を接触させることで、人体を信号伝送路として利用しデータ通信を行っている（例えば特許文献１参照）。

ここで、人体に装着される側のデータ通信装置は、信号通信用の電極を２つ備えており、一方の電極は人体を介して大地と電気的に接続される接地電極であり、他方の電極は接地電極と離間して配置されてデータ信号を送受信するための信号電極である。

データ通信装置の２つの電極は人体のどの部位に装着させても良いが、人体の腕や手に装着する形態を想定して腕時計型や指輪型のものが提案されている。図８は腕時計型のデータ通信装置の外観斜視図であり、人体の手首に嵌める腕時計型の器体３０の内部に通信回路を内蔵させるとともに、人体と直接接触する裏カバー３１に信号通信用の２つの電極３２，３３を離間して配置してある。

そして、器体の内部に収納された通信部は、電極３１，３２の間に信号電圧を印加することによって人体を経由してデータを送信するとともに、電極３１，３２の間に発生する信号電圧を検出することによって人体を経由してデータを受信するのである。なお人体に装着されるデータ通信装置はバッテリー駆動のため、バッテリー寿命を延ばすために通常は通信部がスリープ状態を維持し、外部からの信号入力によってスリープ状態を解除して、受信状態に移行するようになっている。
特許第３３１９４６２号公報

上述のように人体に装着して使用されるデータ通信装置としては腕時計型や指輪型のものが提供されているが、腕時計型や指輪型の器体に２つの電極を離間して配置しているため、電極間の距離を長くとることができなかった。例えば腕時計型の器体３０では最大でも３０ｍｍ程度であった。勿論器体を大型化することで電極間距離を長くすることは可能であるが、器体が大型化すると、手首などに装着した際の装着間が悪化したり重量が重くなって、実使用上問題がある。

２つの電極間の距離が短い場合は、接地電極が接触する人体の部位と、信号電極が接触する人体の部位との間のインピーダンスが小さくなり、信号電極から指先側のインピーダンスに対する相対比が低下するため、信号電極から接地電極に流れる電気信号が大きくなり、その結果信号電極から指先側に伝わる信号の大きさが小さくなって、外部からのノイズに対するノイズ耐量が低下するという問題があった。

また例えば店舗等でこのようなデータ通信装置を店員が装着して使用する場合は、店舗の内外にモーターやコンプレッサーなどのノイズ源が存在し、建物全体にノイズが発生していると想定され、データ通信装置のノイズ耐量が低い場合にはノイズフィルタでノイズをカットしなければ通信に悪影響を与える可能性があるため、信号レベルを大きくすることが望まれている。またデータ通信装置の電極は人体に直接接触しているため、人体に外部からのノイズが印加されると、ノイズ耐量が低い場合はノイズによってデータ通信装置が誤動作する可能性もある。

また店舗等で使用される場合にはデータ通信装置を装着した店員が水仕事をすることもあり、通信回路を収納した器体に水がかかる事態も想定されるので、器体に防水性能を持たせる必要があるが、水道の水圧は約１０気圧以上と非常に高圧であり、このような水圧に耐えるためには厳重な防水構造を施さねばならず、コストアップを招いたり、メンテナンス性が悪化するという問題もある。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、耐ノイズ性を向上させたデータ通信装置を提供することにある。また請求項２の発明の目的とするところは上記の目的に加えて防水性能を持たせる必要が無いデータ通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、それぞれ人体に直接接触する第１及び第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に信号電圧を印加することによって人体を経由してデータを送信する送信手段、又は、第１の電極と第２の電極との間に発生する信号電圧を検出することによって人体を経由してデータを受信する受信手段の内の少なくとも何れか一方を具備する通信部とを備え、通信部を収納する器体に第１の電極を取り付け、少なくとも通信時には器体と第２の電極とを互いに離間させた状態で人体に装着させることを特徴とする。

この発明によれば、通信部を収納する器体に第１の電極を取り付け、少なくとも通信時には器体と第２の電極とを互いに離間させた状態で人体に装着させているので、器体の大きさを大型化することなく、第１の電極と第２の電極との間の電極間距離を長くとることができる。したがって、器体の大きさに制約がある場合でも電極間距離を長くとって、第１の電極が接触する人体の部位と第２の電極が接触する人体の部位の間のインピーダンスを大きくでき、その結果、データ送信の場合は第１の電極と第２の電極との間に信号電圧を印加した際に両電極間に流れる信号が小さくなって、外部に送出される信号の信号レベルが相対的に大きくなり、またデータ受信の場合は第１の電極と第２の電極との間に生じる電気信号の信号レベルが大きくなるから、送受信何れの場合でも送受信の信号レベルが大きくなって、耐ノイズ性が向上する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、人体の上腕部に装着するための第１の保持具を器体に設けるとともに、人体の手首又は指の何れかに装着するための第２の保持具を第２の電極に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、第１の保持具を用いて上腕部に器体を装着させるとともに、第２の保持具を用いて手首又は指の何れかに第２の電極を装着させているので、請求項２の発明と同様に両電極間の電極間距離を長くとって、耐ノイズ性を向上させることができ、さらに通信部を収納する器体は水のかかる可能性が低い上腕部に装着されているので、器体に厳重な防水構造を施す必要がなく、コストアップを招いたり、器体が大型化するのを防止できる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、第２の電極に接続される通信部の端子と外部との信号接続に用いる端子部を器体に設け、この端子部と第２の電極との間を信号線で有線接続したことを特徴とする。

この発明によれば、器体と離間して装着される第２の電極と端子部との間を信号線により接続しているので、請求項１又は２の発明と同様に、器体に取り付けられた第１の電極と第２の電極との間の電極間距離を長くとることができ、その結果耐ノイズ性が向上する。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、信号線の両端にそれぞれ第１のコネクタを設けるとともに、第１のコネクタが着脱自在に接続される第２のコネクタを端子部および第２の電極に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、信号線と端子部との間、信号線と第２の電極との間をそれぞれコネクタを介して着脱自在に接続しているので、データ通信時以外は信号線を外しておくことによって、信号線が人体の周りに存在することで感じる煩わしさを無くすことができる。

請求項５の発明は、請求項３の発明において、信号線の長さを伸縮させる手段を備えてなることを特徴とする。

この発明によれば、信号線の長さを伸縮させることで、第１の電極を装着する部位と第２の電極を装着する部位との間の距離が個人毎の体格差によってばらつく場合や、第１又は第２の電極の装着位置を変えたい場合にも容易に対応できる。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、信号線が巻き付けられる巻き付け部を器体に設け、この巻き付け部で信号線の長さを伸縮させる手段を構成したことを特徴とする。

この発明によれば、データ通信時以外は器体に設けた巻き付け部に信号線を巻き取ってしまうことで、信号線が人体の周りに存在することで感じる煩わしさを無くすことができる。しかも信号線自体に伸縮性を持たせて、データ通信時は信号線を伸ばした状態で使用して両電極間を接続させるとともに、データ通信時以外は信号線を縮ませることで、信号線の長さを短くして信号線が人体の周りに存在することで感じる煩わしさを無くすようにした場合は、信号線のコストが高くなったり、信号線が伸縮を繰り返すことで信号線が劣化するという問題があるが、データ通信時以外は巻き付け部に信号線を巻き付けることで、信号線を器体に収納するようにしているので、信号線自体に伸縮性を持たせる必要はなく、信号線に伸縮性を持たない安価な電線を用いることができ、また伸縮を繰り返すことによって生じる信号線の劣化を無くすことができる。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、巻き付け部に信号線が全て巻き付けられた状態で第２の電極に接続される通信部の端子と第１の電極との間を短絡する手段を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、データ通信時以外で巻き付け部に信号線が全て巻き付けられた際には第２の電極に接続される通信部の端子と第１の電極との間が短絡されるので、第２の電極に接続される通信部の端子と第１の電極とが同電位となって、両者の間に電位差が発生することはなく、ノイズなどで通信部が誤動作するのを防止できる。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、通信部を収納する器体に第１の電極を取り付け、少なくとも通信時には器体と第２の電極とを互いに離間させた状態で人体に装着させているので、器体の大きさを大型化することなく、第１の電極と第２の電極との間の電極間距離を長くとることができる。したがって、器体の大きさに制約がある場合でも電極間距離を長くとって、第１の電極が接触する人体の部位と第２の電極が接触する人体の部位の間のインピーダンスを大きくでき、その結果、データ送信の場合は第１の電極と第２の電極との間に信号電圧を印加した際に両電極間に流れる信号が小さくなって、外部に送出される信号の信号レベルが相対的に大きくなり、またデータ受信の場合は第１の電極と第２の電極との間に生じる電気信号の信号レベルが大きくなるから、送受信何れの場合でも送受信の信号レベルが大きくなって、耐ノイズ性が向上する。

請求項２の発明によれば、第１の保持具を用いて上腕部に器体を装着させるとともに、第２の保持具を用いて手首又は指の何れかに第２の電極を装着させているので、請求項２の発明と同様に両電極間の電極間距離を長くとって、耐ノイズ性を向上させることができ、さらに通信部を収納する器体は水のかかる可能性が低い上腕部に装着されているので、器体に厳重な防水構造を施す必要がなく、コストアップを招いたり、器体が大型化するのを防止できる。

請求項３の発明によれば、器体と離間して装着される第２の電極と端子部との間を信号線により接続しているので、請求項１又は２の発明と同様に、器体に取り付けられた第１の電極と第２の電極との間の電極間距離を長くとることができ、その結果耐ノイズ性が向上する。

請求項４の発明によれば、信号線と端子部との間、信号線と第２の電極との間をそれぞれコネクタを介して着脱自在に接続しているので、データ通信時以外は信号線を外しておくことによって、信号線が人体の周りに存在することで感じる煩わしさを無くすことができる。

請求項５の発明によれば、信号線の長さを伸縮させることで、第１の電極を装着する部位と第２の電極を装着する部位との間の距離が個人毎の体格差によってばらつく場合や、第１又は第２の電極の装着位置を変えたい場合にも容易に対応できる。

請求項６の発明によれば、データ通信時以外は器体に設けた巻き付け部に信号線を巻き取ってしまうことで、信号線が人体の周りに存在することで感じる煩わしさを無くすことができる。しかも信号線自体に伸縮性を持たせて、データ通信時は信号線を伸ばした状態で使用して両電極間を接続させるとともに、データ通信時以外は信号線を縮ませることで、信号線の長さを短くして信号線が人体の周りに存在することで感じる煩わしさを無くすようにした場合は、信号線のコストが高くなったり、信号線が伸縮を繰り返すことで信号線が劣化するという問題があるが、データ通信時以外は巻き付け部に信号線を巻き付けることで、信号線を器体に収納するようにしているので、信号線自体に伸縮性を持たせる必要はなく、信号線に伸縮性を持たない安価な電線を用いることができ、また伸縮を繰り返すことによって生じる信号線の劣化を無くすことができる。

請求項７の発明によれば、データ通信時以外で巻き付け部に信号線が全て巻き付けられた際には第２の電極に接続される通信部の端子と第１の電極との間が短絡されるので、第２の電極に接続される通信部の端子と第１の電極とが同電位となって、両者の間に電位差が発生することはなく、ノイズなどで通信部が誤動作するのを防止できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図３に基づいて説明する。図２は本実施形態のデータ通信装置のブロック図であり、このデータ通信装置Ａは、それぞれ人体に直接接触する接地電極１（第１の電極）および信号電極２（第２の電極）と、接地電極１と信号電極２との間に信号電圧を印加することによって人体を経由してデータを送信する送信部３ａ、及び、接地電極１と信号電極２との間に発生する信号電圧を検出することによって人体を経由してデータを受信する受信部３ｂからなる通信部３とで構成される。

図１は本実施形態のデータ通信装置Ａの概略構成図であり、箱状の器体４内に通信部３を収納して、器体４の人体Ｃとの対向面に接地電極１を取り付けてあり、通信部３の入出力端子と接地電極１との間は器体４内部の配線（図示せず）を介して電気的に接続してある。また信号電極２は器体４と別体に設けられ、信号電極２と器体４内部の通信部３との間は信号線５を介して電気的に接続されている。そして、このデータ通信装置Ａを人体Ｃに装着する際には、接地電極１を人体Ｃに直接接触させるようにして器体４を人体Ｃの上腕部に装着させるとともに、器体４が装着された腕の手首に信号電極２を直接接触させた状態で装着させており、接地電極１と信号電極２とは互いに離間して装着されている。なお信号線５は、信号電極２と通信部３との間を電気的に接続しさえすれば、その材料などに特に制約はない。

ここで、通信部３が接地電圧１と信号電圧２との間に信号電圧を印加すると、通信部３から送信された電気信号は信号線５を介して信号電極２に伝えられ、信号電極２からは人体Ｃとの接触面を介して人体Ｃの手首→手→指に伝わるので、指先で通信相手のデータ通信装置Ｂに設けた電極２０に触れると、指先が触れた電極２０を通して相手側のデータ通信装置Ｂに電気信号が送信されるのである。

ところで、信号電極２が接触している腕は、接地電極１が接触している腕と同一のものであるから、上述の信号経路とは別に信号電極２から人体Ｃとの接触面を介して人体Ｃの腕を通り接地電極１に伝わる信号も存在する。図８に示した従来のデータ通信装置のように接地電極１と信号電極２とが比較的短い間隔で配置されているものとすると、接地電極１が接触する部位と信号電極２が接触する部位との間の人体Ｃのインピーダンスが、信号電極２が接触する部位と電極２０に触れる指先との間の人体Ｃのインピーダンスに比べてそれ程高くないため、信号電極２から送信された電気信号の大部分が接地電極１に伝わり、指先を通して相手側のデータ通信装置Ｂに伝わる電気信号が非常に小さいものとなってしまう。換言すれば従来のデータ通信装置を用いた通信システムでは、人体に装着したデータ通信装置から人体を経由して伝えられる微少な電気信号を相手側のデータ通信装置で受信し、信号を読み取っているのである。また接地電極１が接触する部位と信号電極２が接触する部位との間の人体Ｃのインピーダンスが小さければ、データ受信時に接地電極１と信号電極２との間に生じる電位差も小さくなるので、受信信号の信号レベルも微弱なものになる。

データ通信装置Ａが人体Ｃを経由して送受信する信号の信号レベルを大きくするためには、接地電極１が接触する部位と信号電極２が接触する部位との間の人体Ｃのインピーダンスを高くすれば良く、両電極１，２が接触する部位の間のインピーダンスが高くなれば、信号電極２が接触する部位から指先までの人体Ｃのインピーダンスに対する相対比が増加して、信号電極２から人体Ｃを経由して接地電極１に流れる電気信号が減少し、その分だけ信号電極２から指先側に流れる電気信号が増加することになる。その結果、指先を通して相手側のデータ通信装置Ｂに伝わる電気信号の信号レベルが大きくなり、結果的に外部からのノイズに対するノイズ耐量も大きくなる。

人体Ｃの腕のインピーダンスには個人差があるにしても、人体Ｃのインピーダンスを人為的に高くすることは難しい。但し人体Ｃを一種の抵抗物質と考えれば、接地電極１が接触する部位と信号電極２が接触する部位との間の距離を長くすれば、当然抵抗分、すなわちインピーダンスが増加することになる。

したがって、本実施形態では信号電極２を、接地電極１が取り付けられた器体４と別体に形成し、接地電極１と信号電極２とを互いに離間させて人体Ｃに装着させることで、接地電極１が接触する部位と信号電極２が接触する部位との間の人体Ｃのインピーダンスを増加させており、それによって信号電極２から指先側に流れる電気信号の大きさを大きくし、人体Ｃを介して相手側のデータ通信装置Ｂが受信する電気信号の信号レベルを高めるとともに、データ受信時に接地電極１と信号電極２との間に生じる電気信号の信号レベルを高めている。

なお本実施形態では信号電極２が手首に装着されているが、接地電極１と離して装着されていれば良いので、手の甲や指などに装着させても良く、接地電極１の接触部位から通信相手のデータ通信装置Ｂの電極２０に触れる指先までの間の人体の部位であればどのような場所に装着させても良い。

また接地電極１が取り付けられた器体４は人体Ｃの上腕部に装着されているが、器体４の装着部位を上腕部に限定する趣旨のものではなく、信号電極２を手首に装着している場合は信号電極２が装着された腕の肘よりも肩に近い側に設置すれば、図８に示す従来のデータ通信装置に比べて接地電極１の接触部位と信号電極２の接触部位との間の人体Ｃのインピーダンスを大きくでき、上述のように人体Ｃを介して相手側のデータ通信装置Ｂが受信する電気信号の信号レベルや、相手側のデータ通信装置Ｂから送信された電気信号の信号レベルを高めることができる。なお器体４は上腕部に装着されているので、データ通信装置Ａを装着した人が水仕事をしたとしても、上腕部に装着した器体４に水がかかる可能性は低く、通信部３を収納した器体４を水のかかりにくい部位に装着させることで、器体４に防水構造を施す必要が無くなり、器体４のコストアップや重量増を招くのを防止できる。なお信号電極２は手首に装着されるため水がかかる可能性はあるが、信号電極２は導電性を有する金属板などで構成されているだけなので、信号電極２に水がかかっても何ら問題はなく、特に防水構造を必要としない。このように水に弱い通信部３を収納した器体４を水のかかりにくい場所に装着することによって、器体４に防水構造を持たせる必要がなくなり、結果的に耐水性が向上する。

ところで、図３は器体４と信号電極２とをそれぞれ人体Ｃの上腕部および手首に装着させた状態の例図であり、器体４には両端に面ファスナーが取り付けられた帯状の保持ベルト６（第１の保持具）が取り付けてあり、保持ベルト６を人体Ｃの上腕部に巻き付け、保持ベルト６の両端に設けた面ファスナーを接触させることで、保持ベルト６の両端が結合し、器体４が保持ベルト６を介して上腕部に装着されるようになっている。同様に信号電極２にも両端に面ファスナーが取り付けられた帯状の保持ベルト７（第２の保持具）が取り付けてあり、保持ベルト７を人体Ｃの手首に巻き付け、保持ベルト７の両端に設けた面ファスナーを接触させることで、保持ベルト７の両端が結合し、信号電極２が保持ベルト７を介して上腕部に装着されるようになっている。このように保持ベルト６，７の両端に面ファスナーを取り付けて、両端の面ファスナーを接触させることで、保持ベルト６，７を上腕部や手首にとめているので、上腕部や手首の太さに個人差があったとしても柔軟に対応できる。なお図３中のＢは通信相手のデータ通信装置、２０はデータ通信装置Ｂが備える電極であり、データ通信装置Ａを装着した人間が信号電極２を装着した方の腕の指先で電極２０に触れることによって、人体Ｃに装着したデータ通信装置Ａと通信相手のデータ通信装置Ｂとの間で人体Ｃを介してデータ通信が行われるのである。

なお本実施形態では、器体４及び信号電極２を人体Ｃにそれぞれ保持させるための第１及び第２の保持具として、両端に面ファスナーが取り付けられた帯状の保持ベルト６，７を用いているが、人体Ｃの腕や手首に装着することができれば、どのような形状や材料のものでも良く、例えば伸縮性を有する材料で環状に形成され人体Ｃの腕や手首などに通すことで人体Ｃに装着されるサポーター状のものでも良いし、帯状の保持ベルトの一端側にフックや釦を取り付けるとともに、他端側にフックや釦を通す孔を設け、保持ベルトを腕や手首に巻き付けて、一端側に取り付けたフックや釦を他端側の孔に通すことで、人体Ｃに装着するようにしても良い。この場合は長さを調節するために複数の孔を設ければ、個人毎に腕や手首などの太さが異なったとしても容易に対応できる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図４に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態１のデータ通信装置Ａにおいて、信号線５の両端に差込プラグ８，８を設け、器体４内部に収納した通信部３の端子と外部との間の信号接続に用いる端子部を器体４に設けて、この端子部と信号電極２とに差込プラグ８が着脱自在に接続されるソケット９，１０を設けている。尚、信号線５を信号電極２及び器体４に着脱自在とした点以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図３に示すように器体４と信号電極２がそれぞれ上腕部と手首に装着されている場合、通信部３と信号電極２との間を電気的に接続する信号線５が腕の周りに常に存在するため、信号線５が煩わしく感じられる。データ通信時には通信部３と信号電極２との間を信号線５によって電気的に接続する必要があるが、データ通信時以外は通信部３と信号電極２との間を電気的に接続する必要はなく、信号線５は不要である。

本実施形態では信号線５の両端に差込プラグ８，８を設けるとともに、器体４と信号電極２にそれぞれソケット９，１０を設けることで、信号線５を器体４及び信号電極２に対して着脱自在に接続しているので、データ通信時には信号線５の両端に設けた差込プラグ８，８をソケット９，１０に接続することによって、器体４内に収納された通信部３と信号電極２との間を信号線５を介して電気的に接続することができ、データ通信時以外は信号線５を外しておくことで、データ通信装置Ａを装着した人が感じる煩わしさを無くすことができる。

なお図４の例では、第１のコネクタとして信号線５の両端に差込プラグ８，８を設けるとともに、第２のコネクタとして器体４と信号電極２とにそれぞれソケット９，１０を設けているが、器体４と信号電極２とにそれぞれ差込プラグを設けて、信号線５の両端にソケットを設けても良い。また、図４の例では挿入接続型のコネクタを用いているが、挿入接続型以外のボタン型接続などのものでも良く、電気的な接続を着脱自在に行うことができれば、どのような種類のコネクタを用いても良い。

（実施形態３）
本発明の実施形態３を図５に基づいて説明する。実施形態１では器体４の内部に収納した通信部３と信号電極２との間を電気的に接続する信号線５に伸縮性を有しないものを用いているのに対して、本実施形態では信号線５の代わりに伸縮性に富んだ信号線５’を用いている。尚、信号線５’以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

実施形態１のデータ通信装置Ａでは通信部３を収納し、接地電極１が取り付けられた器体４を人体Ｃの上腕部に装着させるとともに、信号電極２を手首に装着させており、器体４の内部に収納した通信部３と信号電極２との間を伸縮性を持たない信号線５で電気的に接続しているのであるが、個々人の体格差によって器体４の装着部位から信号電極２の装着部位までの距離に大きなばらつきが存在する。そのため通信部３と信号電極２との間をつなぐ信号線５を、個々人の体格に合わせた長さにオーダーメードで製作しても良いが、信号線５の製造コストがアップしたり、納期が長くなるという問題があり、また信号線５の長さが決まっていると、手のむくみなどで装着位置をずらしたい場合にも対応できない。

そこで、本実施形態では器体４の内部に収納した通信部３と信号電極２との間を電気的に接続する信号線として、ケーブルを螺旋状に加工して伸縮性をもたせた所謂スパイラル・コードからなる信号線５’を用いており、個々人の対格差によって器体４の装着部位から信号電極２の装着部位までの距離がばらついたり、器体４或いは信号電極２の装着位置を変更したい場合にも容易に対応することができる。ここに、伸縮性に富んだ信号線５’自体から信号線の長さを伸縮させる手段が構成される。

また本実施形態において、実施形態２で説明したように信号線５’と信号電極２との間をコネクタを介して接続するようにし、データ通信時以外は信号線５’を信号電極２から外すようにしても良く、信号線５’に伸縮性が非常に大きいものを使用すれば、データ通信時以外は器体４の近傍に縮んだ状態の信号線５’がでているだけで、データ通信時のみ信号線５’を伸ばして、信号電極２に接続するようにすれば、データ通信時以外にはデータ通信装置Ａを装着した人が信号線５’を煩わしいと感じるのを無くすことができる。

なお本実施形態では伸縮性に富んだ信号線５’としてスパイラル・コードを例に説明を行ったが、信号線５’をスパイラル・コードに限定する趣旨のものではなく、ゴム状のものや折り畳み構造を有するものなど伸縮性に富むものであれば、その材料や構造は問わない。

（実施形態４）
本発明の実施形態４を図６に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態１のデータ通信装置Ａにおいて、実施形態２と同様に信号線５と信号電極２とをコネクタを介して着脱自在に接続するとともに、信号線５が巻き付けられる巻き付け部を器体４に設けている。尚、信号線５の巻き取り構造以外は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

本実施形態では、実施形態２と同様に信号電極２にソケット１０を設けるとともに、信号線５の信号電極２側の端部にソケット１０に着脱自在に接続される差込プラグ８を設けている。また器体４の側面の一部を全周に亘って窪ませることによって信号線５を巻き付ける巻き付け部１１を設けており、この巻き付け部１１に信号線５を巻き付けることによって、信号線５の長さを伸縮自在とするとともに、データ通信時以外は信号線５を巻き取ることが可能となっている。ここに、信号線５を巻き付ける巻き付け部１１から信号線の長さを伸縮させる手段が構成される。

而して本実施形態においてもデータ通信時には、巻き付け部１１に巻き取られていた信号線５を繰り出して、信号線５の先端に設けられた差込プラグ８を信号電極２に設けたソケット１０に接続することによって、器体４内部に収納された通信部３と信号電極２との間を信号線５を介して電気的に接続することができる。

一方データ通信時以外では、信号電極２のソケット１０から信号線５の差込プラグ８を外して、信号線５を巻き付け部１１に巻き付けることによって、信号線５を巻き付け部１１に全て巻き取ることができ、信号線５が人体Ｃの周囲に存在することによって使用者が感じる煩わしさを無くすことができる。

なお上述した実施形態３のように、データ通信時以外は信号線５’を信号電極２から外して、信号線５’自体の伸縮性で信号線５’の長さを短くする場合と異なり、本実施形態では巻き付け部１１に信号線５を巻き付けることで、信号線５の長さを短くしているので、信号線５自体に伸縮性を持たせる必要が無く、信号線５に伸縮性を有しない一般的なケーブルを用いることができるので、信号線５のコストを下げることができ、また信号線自体が伸縮を繰り返すことによって発生する信号線５の劣化を無くすこともできる。

ところで、図７は図６に示す巻き付け部１１の要部を示した模式図であり、信号線５の端末に設けた差込プラグ８の表面に信号線５の導体部に電気的に接続された導電膜１２を形成するとともに、巻き付け部１１に信号線５を全て巻き付けた際に差込プラグ８が凹凸嵌合するソケット部１３を巻き付け部１１に設け、このソケット部１３の内側面に差込プラグ８の導電膜１２に電気的に接続される導電部１４を形成してある。そして、この導電部１４は器体４内部の配線１５を介して接地電極１に電気的に接続されている。

ここで、巻き付け部１１に巻き付けた信号線５を繰り出して、信号線５の端部に設けた差込プラグ８を信号電極２のソケット１０に接続している状態では差込プラグ８の導電膜１２が、巻き付け部１１に設けたソケット部１３の導電部１４に接触しておらず、また信号線５は導体部を絶縁被覆で覆っているので、信号線５が導電部１４に接触しても信号線５の導体部と導電部１４との間が導通することはなく、器体４内部の通信部３と信号電極２との間が信号線５を介して電気的に接続される。

一方、データ通信時以外で巻き付け部１１に信号線５を全て巻き付けて、差込プラグ８を巻き付け部１１に設けたソケット部１３に凹凸嵌合させた状態では、差込プラグ８の導電膜１２とソケット部１３の導電部１４とが電気的に接続され、信号線５の導体部が差込プラグ８の導電膜１２とソケット部１３の導電部１４と配線１５とを介して接地電極１に電気的に接続され、その結果信号電極２に接続される通信部３の出力端と接地電極１との間が短絡されるのである。ここに、信号線５と差込プラグ８の導電膜１２とソケット部１３の導電部１４と配線１５とで、巻き付け部１１に信号線５が全て巻き付けられた状態で信号電極２に接続される通信部３の端子と接地電極１との間を短絡する手段が構成される。

ところで、通信部３は入出力のための一対の端子を備えており、一方の端子は人体Ｃを介して大地に接地される接地電極１（第１の電極）に、他方の端子はデータを送受信するための信号電極２（第２の電極）にそれぞれ接続されるものであり、両端子間に電位差を生じさせることで、信号の送受信を行っている。つまり送信時には第２の電極に接続される端子をグランド（基準）として、第１の電極に接続される端子に信号電圧を印加し、受信時には第２の電極に接続される端子をグランド（基準）として、第１の電極に接続される端子に生じる電圧を信号として受け取っており、信号の送受信には両端子間の電位差を利用している。

ここで外部からのノイズが人体Ｃに印加されると、接地電極１と信号電極２とが互いに離間して装着されているから、人体Ｃに印加されたノイズによっても電極間に電位差が生じることになる。人体Ｃに装着されるデータ通信装置Ａはバッテリー駆動のため、バッテリー寿命を延ばすために通常は通信部３がスリープ状態を維持し、外部からの信号入力によってスリープ状態を解除して、受信状態に移行するようになっているが、実施形態１のようにデータ通信時以外でも両電極１，２間を離間させて人体に装着させた場合、ノイズによって両電極１，２間に電位差が生じる可能性があり、その結果、通信部３がスリープ状態を解除して受信状態に移行してしまい、ノイズによって通信部３が誤動作する可能性がある。

そこで、本実施形態ではデータ通信時以外で信号線５を信号電極２から外して、巻き付け部１１に全て巻き取った際に、信号線５に設けた差込プラグ８を巻き付け部１１に設けたソケット部１３に凹凸嵌合させて、差込プラグ８の導電膜１２とソケット部１３の導電部１４とを電気的に接続することで、信号電極２に接続される通信部３の出力端が、信号線５と差込プラグ８の導電膜１２とソケット部１３の導電部１４と配線１５とを介して接地電極１に短絡されるので、接地電極１と信号電極２とが物理的に離間されたままでも、通信部３の一対の端子の間を短絡し、同電位とすることで、外部からのノイズなどによって両端子間に電位差が生じることがなく、ノイズなどによって通信部３のスリープ状態が解除されるといった誤動作を防止できる。

なお図７に示す例では、巻き付け部１１に差込プラグ８が着脱自在に接続されるソケット部１３を設けているが、信号線５が全て巻き付け部１１に巻き取られたときに、通信部３の一対の端子間が短絡されるような構造であれば、どのような構造でも良い。

また本実施形態ではデータ通信時以外でも信号電極２を手首に装着させたままとし、信号線５を信号電極２から外して、信号線５のみを巻き付け部１１に巻き取っているが、信号線５を信号電極２に常に接続させておき、データ通信時以外では信号電極２を手首から外して、信号電極２とともに信号線５を巻き付け部１１に巻き取り、信号線が巻き付け部１１に全て巻き取られたときに、接地電極１と信号電極２とが短絡されるような構造にしても良い。

実施形態１のデータ通信装置の概略構成図である。 同上のブロック図である。 同上の器体を上腕部に、第２の電極を手首に装着させた使用状態説明図である。 実施形態２のデータ通信装置の分解図である。 実施形態３のデータ通信装置に用いる信号線の外観図である。 実施形態４のデータ通信装置の一部省略せる外観図である。 同上の巻き取り部を模式的に示した図である。 従来のデータ通信装置を裏側から見た一部破断せる外観斜視図である。

符号の説明

１ 接地電極
２ 信号電極
３ 通信部
４ 器体
５ 信号線

Claims (7)

1. それぞれ人体に直接接触する第１及び第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に信号電圧を印加することによって人体を経由してデータを送信する送信手段、又は、第１の電極と第２の電極との間に発生する信号電圧を検出することによって人体を経由してデータを受信する受信手段の内の少なくとも何れか一方を具備する通信部とを備え、通信部を収納する器体に第１の電極を取り付け、少なくとも通信時には器体と第２の電極とを互いに離間させた状態で人体に装着させることを特徴とするデータ通信装置。
2. 人体の上腕部に装着するための第１の保持具を器体に設けるとともに、人体の手首又は指の何れかに装着するための第２の保持具を第２の電極に設けたことを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
3. 第２の電極に接続される通信部の端子と外部との信号接続に用いる端子部を器体に設け、この端子部と第２の電極との間を信号線で有線接続したことを特徴とする請求項１又は２記載のデータ通信装置。
4. 信号線の両端にそれぞれ第１のコネクタを設けるとともに、前記第１のコネクタが着脱自在に接続される第２のコネクタを端子部および第２の電極に設け、信号線と端子部との間、信号線と第２の電極との間をそれぞれコネクタ接続したことを特徴とする請求項３記載のデータ通信装置。
5. 信号線の長さを伸縮させる手段を備えてなることを特徴とする請求項３記載のデータ通信装置。
6. 信号線が巻き付けられる巻き付け部を器体に設け、この巻き付け部で信号線の長さを伸縮させる手段を構成したことを特徴とする請求項５記載のデータ通信装置。
7. 巻き付け部に信号線が全て巻き付けられた状態で第２の電極に接続される通信部の端子と第１の電極との間を短絡する手段を設けたことを特徴とする請求項６記載のデータ通信装置。

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