JP2005094466A - Communications equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform advanced processing, while suppressing power consumption by enhancing sensitivity regarding the transmission and reception of user-side equipment used in wearable environment, and to make the equipment itself small. <P>SOLUTION: A resonance circuit is composed of an air-core coil 121 and a chip capacitor 122. The resonance circuit is provided to receive a signal generated from a signal source and extract a signal of a prescribed frequency. The air-core coil 121 is not arranged on a substrate 123 and is configured large, in comparison with other components. Also, the air-core coil 121 is designed to efficiently receive a signal from an electromagnetic field generated by outputting the signal from the signal source. The signal, received by the resonance circuit composed of the air-core coil 121 and the chip capacitor 122, is supplied to an amplifier 74, further subjected to processing such as waveform shaping by processing of a subsequent stage and is supplied to a microcomputer 53. The present invention is used in communication equipment for transmitting and receiving data with the equipment without contacting each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、通信装置に関し、特に、通信装置自体は非接触で通信を行い、ユビキタスコンピューティング(Ubiquitous Computing)に適用して好適な通信装置に関する。   The present invention relates to a communication apparatus, and more particularly to a communication apparatus suitable for application to ubiquitous computing, in which the communication apparatus itself performs non-contact communication.

近年、ユビキタス環境というものが注目をあびつつある。ユビキタス環境というのは、例えば、家電製品などの身の回りに存在する装置がコンピュータを内蔵し、その各々のコンピュータが通信する機能を有している状況が整っている環境である。また、ウエアラブル(Wearable)環境というものも注目をあびている。このウエアラブル環境というのは、コンピュータを着るという意味合いであるが、ユーザがコンピュータを体の一部分に装着し、そのコンピュータでいつでも、どこでも情報の授受を行える状況が整っている環境である。   In recent years, the ubiquitous environment has attracted attention. The ubiquitous environment is an environment in which, for example, devices existing around the home such as home appliances have a built-in computer, and each computer has a function of communicating. A wearable environment is also attracting attention. This wearable environment means wearing a computer, but it is an environment in which a user can put a computer on a part of the body and send and receive information anywhere and anytime with the computer.

ユビキタス環境とウエアラブル環境は共に発達することにより、ユーザが装着しているコンピュータと家電装置内に内蔵されたコンピュータが、情報の授受を行うことができるようになり、例えば、認証処理などを容易に行える状況が確立されることになる。(特許文献1参照)
特開2002−9710号公報
By developing both ubiquitous and wearable environments, it becomes possible for the computer installed in the user and the computer built in the household electrical appliance to exchange information, for example, to facilitate authentication processing, etc. The situation that can be done will be established. (See Patent Document 1)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-9710

ウエアラブル環境を発達させるには、そのウエアラブル環境に用いられるユーザ側の装置を、できる限り小型にすることが好ましい。また、情報の授受を他の装置と行うため、送受信の感度を高める必要性がある。   In order to develop a wearable environment, it is preferable to make a device on the user side used in the wearable environment as small as possible. In addition, since information is exchanged with other devices, it is necessary to increase transmission / reception sensitivity.

また、情報の授受を行うためには電力を必要とするが、小型化された装置に電池を備えるようにした場合、その電池自体を小さいものとすると、装置の駆動時間が短くなってしまうという問題があり、その問題を解決するために、電池自体を大きなものとすると、装置自体を小型化できないといった問題が発生する。このため、小型化された装置の電力の消費量を抑え、装置の駆動時間を長くすることが重要となるが、より高度な処理を行う装置では、そのようなことを実現するのは困難であるといった問題があった。   In addition, power is required to exchange information. However, when a battery is provided in a miniaturized device, if the battery itself is small, the drive time of the device is shortened. There is a problem, and if the battery itself is made large in order to solve the problem, there arises a problem that the device itself cannot be reduced in size. For this reason, it is important to reduce the power consumption of the miniaturized device and lengthen the drive time of the device, but it is difficult to realize such a thing with a device that performs more advanced processing. There was a problem.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ウエアラブル環境に用いられるユーザ側の装置の送受信にかかわる感度を高め、消費電力を抑えつつも高度な処理が実行できるようにし、装置自体も小型化することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and enhances sensitivity related to transmission / reception of a user-side device used in a wearable environment so that advanced processing can be performed while suppressing power consumption, and the device itself. It aims at miniaturization.

本発明の通信装置は、第1に、信号を入力する入力手段と、信号を受信する受信手段と、入力手段により入力された信号と、受信手段により受信された信号とから、所定の周波数の信号を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された信号に基づく制御を実行する制御手段とを備え、入力手段は、生体に接する側に2つの電極を備え、抽出手段は、コイルとコンデンサにより構成される共振回路を備え、受信手段は、コイルを含む構成であり、そのコイルの一端は電極に接続されていることを要旨とする。   The communication device of the present invention firstly has a predetermined frequency from an input means for inputting a signal, a receiving means for receiving a signal, a signal input by the input means, and a signal received by the receiving means. An extraction unit that extracts a signal; and a control unit that executes control based on the signal extracted by the extraction unit. The input unit includes two electrodes on the side in contact with the living body. The extraction unit includes a coil and a capacitor. The resonance circuit is configured, and the receiving means includes a coil, and one end of the coil is connected to the electrode.

第2に、前記第1の要旨に加え、前記コイルは、空芯コイルであることを要旨とする。   Secondly, in addition to the first aspect, the coil is an air-core coil.

第3に、前記第1の要旨に加え、前記コイルは、コンデンサがマウントされている基板上に設けられていることを要旨とする。   Thirdly, in addition to the first aspect, the coil is provided on a substrate on which a capacitor is mounted.

第4に、前記第1の要旨に加え、電力を供給する電力供給手段をさらに備え、電力供給手段は、コイルにより受信される信号とは異なる周波数の信号から生成した電力を供給することを要旨とする。   Fourth, in addition to the first aspect, the apparatus further includes power supply means for supplying power, and the power supply means supplies power generated from a signal having a frequency different from the signal received by the coil. And

第5に、前記第4の要旨に加え、電力供給手段は、二次電池を含み、二次電池は、生成された電力により充電されることを要旨とする。   Fifth, in addition to the fourth aspect, the power supply means includes a secondary battery, and the secondary battery is charged with the generated power.

本発明の通信装置においては、制御するために必要な情報が、ユーザ側に接する形で設けられている2つの電極を介して入力される信号と、コイルにより構成されるアンテナにより受信された信号とから取得される。また、それらの処理を行うために必要となる電力は、通信により取得される信号から生成される。   In the communication device according to the present invention, information necessary for control is input through two electrodes provided in contact with the user side, and a signal received by an antenna configured by a coil. And is taken from. Moreover, the electric power required for performing these processes is produced | generated from the signal acquired by communication.

本発明によれば、ウエアラブル環境とユビキタス環境に適した装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a device suitable for a wearable environment and a ubiquitous environment.

本発明によれば、ウエアラブル環境に用いられる装置の消費電力を抑えつつも高度な処理が実行できるようになり、装置自体の大きさを小型化することができる。   According to the present invention, advanced processing can be executed while suppressing power consumption of a device used in a wearable environment, and the size of the device itself can be reduced.

本発明によれば、ウエアラブル環境に用いられる装置の送受信に関する感度を高めることができる。また、送受信に関する感度を高めたとしても、装置自体の大きさを小型化することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sensitivity regarding the transmission / reception of the apparatus used for a wearable environment can be improved. Moreover, even if the sensitivity regarding transmission and reception is increased, the size of the device itself can be reduced.

以下に本発明の最良の形態を説明するが、開示される発明と実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。明細書中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode of the present invention will be described below. The correspondence relationship between the disclosed invention and the embodiments is exemplified as follows. Although there is an embodiment which is described in the specification but is not described here as corresponding to the invention, it means that the embodiment corresponds to the invention. It doesn't mean not. Conversely, even if an embodiment is described herein as corresponding to an invention, that means that the embodiment does not correspond to an invention other than the invention. Absent.

さらに、この記載は、明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現し、追加される発明の存在を否定するものではない。   Further, this description does not mean all the inventions described in the specification. In other words, this description is for the invention described in the specification and not claimed in this application, i.e., for the invention that will be applied for in the future or that will appear as a result of amendment and added. It does not deny existence.

本発明の通信装置、例えば、本実施の形態においては図5に示すウエアラブル通信装置5は、信号を入力する入力手段(例えば図5の電極31,32)と、信号を受信する受信手段(例えば、図5のコイル71)と、入力手段により入力された信号と、受信手段により受信された信号とから、所定の周波数の信号を抽出する抽出手段(例えば、図5の共振回路73)と、抽出手段により抽出された信号に基づく制御を実行する制御手段(例えば、図5のマイクロコンピュータ53)とを少なくとも備える。   The communication device of the present invention, for example, the wearable communication device 5 shown in FIG. 5 in the present embodiment, includes input means for inputting signals (for example, electrodes 31 and 32 in FIG. 5) and receiving means for receiving signals (for example, 5), extracting means for extracting a signal of a predetermined frequency from the signal input by the input means and the signal received by the receiving means (for example, the resonance circuit 73 of FIG. 5), At least control means (for example, the microcomputer 53 in FIG. 5) for executing control based on the signal extracted by the extraction means.

前記コイルは、空芯コイル(例えば、図7に示す空芯コイル121)である。   The coil is an air-core coil (for example, the air-core coil 121 shown in FIG. 7).

前記コイルは、コンデンサがマウントされている基板上に設けられている(例えば、図10のループコイル131)である。   The coil is provided on a substrate on which a capacitor is mounted (for example, the loop coil 131 in FIG. 10).

前記通信装置は、電力を供給する電力供給手段(例えば、図4の電力供給部54)をさらに備え、電力供給手段は、コイルにより受信される信号とは異なる周波数の信号から生成した電力を供給することを要旨とする。   The communication apparatus further includes power supply means for supplying power (for example, the power supply unit 54 in FIG. 4), and the power supply means supplies power generated from a signal having a frequency different from the signal received by the coil. The gist is to do.

前記電力供給手段は、二次電池(例えば、図19の二次電池252)を含み、二次電池は、生成された電力により充電される。   The power supply means includes a secondary battery (for example, the secondary battery 252 of FIG. 19), and the secondary battery is charged with the generated power.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明が適用されるシステムの一実施の形態の構成を示す図である。PC(Personal Computer)1a乃至1cは、LAN(Local Area Network)2に接続され、相互にデータの授受が行える構成とされている。LAN2は、有線で構成されても、無線で構成されても、どちらでも良い。PC1a乃至1cには、それぞれ、アダプタ3a乃至3cが接続されている。アダプタ3a乃至3cには、それぞれ、電極4a乃至4cが接続されている。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a system to which the present invention is applied. PCs (Personal Computers) 1a to 1c are connected to a LAN (Local Area Network) 2 so that data can be exchanged between them. The LAN 2 may be configured in a wired manner or wirelessly. Adapters 3a to 3c are connected to the PCs 1a to 1c, respectively. Electrodes 4a to 4c are connected to the adapters 3a to 3c, respectively.

以下の説明において、PC1a乃至1cを個々に区別する必要性がない場合、単に、PC1と記述する。また、他の装置においても同様に記述する。   In the following description, when it is not necessary to individually distinguish the PCs 1a to 1c, they are simply described as PC1. The same applies to other devices.

電極4は、ユーザが接触する部位として設けられている。そして、ユーザが電極4に接触することにより、ユーザに装着されたウエアラブル通信装置5との間で、通信路が確立される。通信路が確立されることにより、アダプタ3とウエアラブル通信装置5との間で、データの授受が行うことができる状態にされる。   The electrode 4 is provided as a part where the user contacts. And when a user contacts the electrode 4, a communication path is established between the wearable communication apparatus 5 with which the user was mounted | worn. By establishing the communication path, data can be exchanged between the adapter 3 and the wearable communication device 5.

アダプタ3は、通信路が確立された状態において、ウエアラブル通信装置5と通信を行うために設けられている。アダプタ3は、PC1から供給されるデータをウエアラブル通信装置5に供給すると共に、ウエアラブル通信装置5から供給されるデータをPC1に供給するといった処理を行う。すなわち、アダプタ3は、PC1とウエアラブル通信装置5とのデータの授受を制御するためのインタフェースとして設けられている。   The adapter 3 is provided for communicating with the wearable communication device 5 in a state where the communication path is established. The adapter 3 performs processing such as supplying data supplied from the PC 1 to the wearable communication device 5 and supplying data supplied from the wearable communication device 5 to the PC 1. That is, the adapter 3 is provided as an interface for controlling data exchange between the PC 1 and the wearable communication device 5.

アダプタ3は、PC1とRS232C(Recommended Standard 232C)ケーブルやUSB(Universal Serial Bus)により接続される。または、アダプタ3は、PC1と一体化されて構成されていても良い(PC1の1機能として実現されるように構成されていても良い)。   The adapter 3 is connected to the PC 1 via an RS232C (Recommended Standard 232C) cable or USB (Universal Serial Bus). Alternatively, the adapter 3 may be configured to be integrated with the PC 1 (may be configured to be realized as one function of the PC 1).

図2は、ウエアラブル通信装置5を装着したユーザが、電極4に接触した状態を示す図である。図2に示した状態では、ユーザの手11に腕時計のようにウエアラブル通信装置5が装着された状態を示している。そして、その手11の一部分が、電極4と接触している状態を示している。さらに、図2において電極4は、マウス12に備えられている状態を示している。マウス12は、通常、PC1に接続されていることが多く、そのマウス12に設けられているボタンの部分(通常、ユーザの指にふれる部分)やボタン以外の部分(通常、ユーザの手のひらの部分)に電極4が設けられる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the user wearing the wearable communication device 5 is in contact with the electrode 4. In the state shown in FIG. 2, the wearable communication device 5 is attached to the user's hand 11 like a wristwatch. A part of the hand 11 is in contact with the electrode 4. Further, in FIG. 2, the electrode 4 shows a state provided in the mouse 12. The mouse 12 is usually connected to the PC 1 in many cases, and a part of the button (usually a part touching the user's finger) or a part other than the button (usually a part of the palm of the user). ) Is provided with an electrode 4.

また、図2に示したようにマウス12に電極4が設けられる場合、アダプタ3は、マウス12内に設けられる構成としても良いし、マウス12とPC1との間に設けられるような構成としても良いし。アダプタ3が、どこに、どのような形で設けられるようにしても良いが、図3に示すように、少なくとも、信号源21(ウエアラブル通信装置5に供給する信号(データ)を送信する装置)を含む構成とされ、その信号源21が電極4と接続されている構成とされていればよい。   Further, when the electrode 4 is provided on the mouse 12 as shown in FIG. 2, the adapter 3 may be provided in the mouse 12 or may be provided between the mouse 12 and the PC 1. Good. The adapter 3 may be provided anywhere and in any form, but as shown in FIG. 3, at least a signal source 21 (a device for transmitting a signal (data) supplied to the wearable communication device 5) is provided. The signal source 21 may be configured to be connected to the electrode 4.

また、図3に示すように、ウエアラブル通信装置5には、ユーザの手11と接する側(人体(生体)に接する側)に、2つの電極31と電極32が設けられている。電極31と電極32のうち、一方が信号側とされ、他方がGND(接地)側とされる。ここでは、電極31を信号側とし、電極32をGND側として説明する。   In addition, as shown in FIG. 3, the wearable communication device 5 is provided with two electrodes 31 and 32 on the side in contact with the user's hand 11 (the side in contact with the human body (living body)). One of the electrode 31 and the electrode 32 is a signal side, and the other is a GND (ground) side. Here, the electrode 31 is described as the signal side, and the electrode 32 is described as the GND side.

ここで、以下に行う説明の概略を記載する。本発明は、ウエアラブル通信装置5の主に受信側に関するものであるために、受信側に関わる構成および処理について説明し、送信側について適宜説明を省略する。受信側とは、信号源21からの信号を受信する側のことを意味する。   Here, the outline of the description to be given below is described. Since the present invention mainly relates to the receiving side of the wearable communication device 5, the configuration and processing related to the receiving side will be described, and the description of the transmitting side will be omitted as appropriate. The reception side means a side that receives a signal from the signal source 21.

まず、受信側においては、ユーザの手11が電極4に接触することにより、電極4(アダプタ3)とウエアラブル通信装置5との間に通信路が確立されるわけだが、その通信路を介して、いかに効率良くデータを受信するかが問題となる。まず、効率良くデータを受信するための構成、換言すれば、ウエアラブル通信装置5の送受信に関する感度を、いかに高めるかについて説明する。   First, on the receiving side, when the user's hand 11 contacts the electrode 4, a communication path is established between the electrode 4 (adapter 3) and the wearable communication device 5. The problem is how to receive data efficiently. First, a configuration for efficiently receiving data, in other words, how to increase the sensitivity related to transmission / reception of the wearable communication device 5 will be described.

次に、送受信を行うためには、ウエアラブル通信装置5内の各部を駆動させるための電力が必要となるが、その電力の確保に関わる構成と処理について説明する。   Next, in order to perform transmission / reception, electric power for driving each part in the wearable communication device 5 is required. The configuration and processing related to securing the electric power will be described.

まず、ウエアラブル通信装置5の送受信に関する感度を高めるための構成について説明する。図4は、ウエアラブル通信装置5の内部構成例を示す図である。ウエアラブル通信装置5は、信号源21からの信号を受信する受信部51、アダプタ3に対して信号を送信する送信部52、受信された信号や送信される信号を処理するマイクロコンピュータ53、および、ウエアラブル通信装置5の各部に電力を供給する電力供給部54から構成される。   First, a configuration for increasing sensitivity regarding transmission / reception of the wearable communication device 5 will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an internal configuration example of the wearable communication device 5. The wearable communication device 5 includes a reception unit 51 that receives a signal from the signal source 21, a transmission unit 52 that transmits a signal to the adapter 3, a microcomputer 53 that processes a received signal and a transmitted signal, and The power supply unit 54 supplies power to each unit of the wearable communication device 5.

ユーザの手11(図3)が電極4に接触すると、電極4と電極31との間に通信路が確立される。この通信路を介して信号源21から信号(データ)と、信号源21(電極4)から空気中に発信される信号を受信部51は受信する。受信部51は、後述するように、図5に示すような構成とされている。受信部51により受信された信号は、増幅される等の処理が施された後、マイクロコンピュータ53に供給される。   When the user's hand 11 (FIG. 3) contacts the electrode 4, a communication path is established between the electrode 4 and the electrode 31. The receiving unit 51 receives a signal (data) from the signal source 21 and a signal transmitted from the signal source 21 (electrode 4) into the air via the communication path. The receiving unit 51 is configured as shown in FIG. 5 as will be described later. The signal received by the receiving unit 51 is subjected to processing such as amplification, and then supplied to the microcomputer 53.

マイクロコンピュータ53は、供給された信号(データ)を解析する。例えば、マイクロコンピュータ53は、ユーザIDやプログラムなどを図示されていない記憶部に記憶している。そして、受信部51から供給された信号を解析した結果、その記憶部に記憶されているユーザIDを供給せよという指示であると判断された場合、記憶部からユーザIDを読み出し、送信部52に供給する。送信部52は、供給されたユーザIDなどのデータを、一時バッファリングし、適切なタイミングで、電極31を介して、電極4(アダプタ3)に送信する。   The microcomputer 53 analyzes the supplied signal (data). For example, the microcomputer 53 stores a user ID, a program, and the like in a storage unit (not shown). Then, as a result of analyzing the signal supplied from the receiving unit 51, when it is determined that the instruction is to supply the user ID stored in the storage unit, the user ID is read from the storage unit and transmitted to the transmission unit 52. Supply. The transmission unit 52 temporarily buffers the supplied data such as a user ID, and transmits the data to the electrode 4 (adapter 3) via the electrode 31 at an appropriate timing.

電力供給部54は、ウエアラブル通信装置5の各部に電力を供給する。その供給する電力は、後述するように、信号源21側から供給される電力を受信することにより取得する。または、電力供給部54は、充電可能な二次電池を有し、その2次電池から供給し、必要に応じ、各部に電力を供給するだけでなく、二次電池に対して充電も行う。   The power supply unit 54 supplies power to each unit of the wearable communication device 5. As will be described later, the supplied power is acquired by receiving the power supplied from the signal source 21 side. Or the electric power supply part 54 has a rechargeable secondary battery, supplies from the secondary battery, and not only supplies electric power to each part as needed, but also charges a secondary battery.

図5は、ウエアラブル通信装置5の回路図である。図5に示したウエアラブル通信装置5には、電力供給部54については後述するので、省略して図示してある。受信部51は、まず、並列に接続されたコイル71とコンデンサ72を備えている。このコイル71とコンデンサ72により共振回路73が構成されている。なお、コイル71は、ウエアラブル通信装置5内におけるループアンテナとしても用いられる。以下の説明においては、コイルという表記をするが、そのコイルは、アンテナとしての機能を有するものとしての意味合いも含む。   FIG. 5 is a circuit diagram of the wearable communication device 5. In the wearable communication device 5 shown in FIG. 5, the power supply unit 54 will be described later, and is omitted. First, the receiving unit 51 includes a coil 71 and a capacitor 72 connected in parallel. The coil 71 and the capacitor 72 constitute a resonance circuit 73. The coil 71 is also used as a loop antenna in the wearable communication device 5. In the following description, although referred to as a coil, the coil includes the meaning of having a function as an antenna.

共振回路73は、増幅器74の一方の端子と接続されている。増幅器74の他方の端子は、抵抗75とコンデンサ76を介して接地されている。増幅器74の出力側の端子は、波形整形部78と抵抗75に接続されている。抵抗75は、抵抗76の他端とコンデンサ77を介して接地されている。波形整形部78の出力側の端子は、マイクロコンピュータ53に接続されている。   The resonance circuit 73 is connected to one terminal of the amplifier 74. The other terminal of the amplifier 74 is grounded via a resistor 75 and a capacitor 76. The output side terminal of the amplifier 74 is connected to the waveform shaping section 78 and the resistor 75. The resistor 75 is grounded via the other end of the resistor 76 and the capacitor 77. The output side terminal of the waveform shaping section 78 is connected to the microcomputer 53.

送信部52は、増幅器81を備える構成とされ、マイクロコンピュータ53から出力された信号を必要に応じバッファリングし、増幅し、送信する。   The transmission unit 52 is configured to include an amplifier 81, and buffers, amplifies, and transmits a signal output from the microcomputer 53 as necessary.

受信部51に設けられている共振回路73は、信号源21から発信された信号を受信し、抽出するために設けられている。この共振回路73は、信号源21からの信号を効率良く受信するために、以下に説明するような構成とされている。まず、図6を参照して、共振回路73が受信する信号を供給する電磁界について説明する。電磁界は、信号源21が信号を発信することにより発生するものである。   The resonance circuit 73 provided in the receiving unit 51 is provided for receiving and extracting a signal transmitted from the signal source 21. The resonance circuit 73 is configured as described below in order to efficiently receive a signal from the signal source 21. First, an electromagnetic field that supplies a signal received by the resonance circuit 73 will be described with reference to FIG. The electromagnetic field is generated when the signal source 21 transmits a signal.

図6の上段は、ユーザの手11が電極4に接触していない状態を示し、図6の下段は、ユーザの手11が電極4に接触している状態を示している。図6の上段に示した図を参照するに、ユーザの手11が電極4に接触していない状態では、信号源21が信号を発信することにより電極4のまわりに発生する電磁界101は、電極4の周りにしか存在しない。   The upper part of FIG. 6 shows a state where the user's hand 11 is not in contact with the electrode 4, and the lower part of FIG. 6 shows a state where the user's hand 11 is in contact with the electrode 4. Referring to the diagram shown in the upper part of FIG. 6, when the user's hand 11 is not in contact with the electrode 4, the electromagnetic field 101 generated around the electrode 4 when the signal source 21 transmits a signal is It exists only around the electrode 4.

このような状態に対し、ユーザの手11が電極4に接触した状態(図6の下段に示した状態)では、電磁界101は、電極4の周りだけではなく、ユーザの手11の周りにも存在する。すなわち、ユーザの手11が電極4に接触することにより、電磁界101が存在する範囲が拡大したことになる。   In contrast to such a state, when the user's hand 11 is in contact with the electrode 4 (the state shown in the lower part of FIG. 6), the electromagnetic field 101 is not only around the electrode 4 but also around the user's hand 11. Is also present. That is, when the user's hand 11 contacts the electrode 4, the range in which the electromagnetic field 101 exists is expanded.

このようなことは、事実として認識されていることであり、どのようなメカニズムにより電磁界が拡大するのかなどは、ここでは問題ではないため、説明を省略するが、事実として認識されていることを示す一例として、文献を1件上げておく。   This is recognized as a fact, and the mechanism by which the electromagnetic field expands is not a problem here, so the explanation is omitted, but it is recognized as a fact. As an example of the above, one document is listed.

藤井勝之、伊藤公一、田島茂、「人体を伝送路として利用した通信システムのモデル化に関する検討」、社団法人映像情報メディア学会研究速報、Vol.56,NO11,1845頁乃至1849頁(2002年)   Katsuyuki Fujii, Koichi Ito, Shigeru Tajima, “Study on modeling of communication system using human body as transmission path”, Video Information Media Society of Japan, Vol.56, NO11, pp. 1845-1849 (2002) )

ユーザが電極4に接触することにより、電磁界101が拡大することを利用することにより、共振回路73が、効率良く信号源21からの信号を受信できる構成とする。また、このようなことを利用することにより、ユーザが意図して、電極4に接触したときしかデータの授受が行われないように制御することが可能となる。   By utilizing the fact that the electromagnetic field 101 expands when the user contacts the electrode 4, the resonance circuit 73 can receive the signal from the signal source 21 efficiently. Further, by utilizing such a thing, it is possible to control so that data is exchanged only when the user intentionally touches the electrode 4.

すなわち、まず、図6の上段を再度参照するに、ユーザの手11が電極4に接触していない状態だと、電磁界101の存在する領域は、電極4の周りだけである。よって、ユーザがウエアラブル通信装置5を装着した状態で、電極4の近くに位置した状態であっても、電極4とウエアラブル通信装置5との間に通信路が確立することはなく、データの授受が行われる状態になることもない。よって、ウエアラブル通信装置5が電極4の近くに存在するというだけで、誤ってデータが授受されてしまうようなことを防ぐことが可能となる。   That is, first, referring again to the upper part of FIG. 6, when the user's hand 11 is not in contact with the electrode 4, the region where the electromagnetic field 101 exists is only around the electrode 4. Therefore, even when the user wears the wearable communication device 5 and is positioned near the electrode 4, a communication path is not established between the electrode 4 and the wearable communication device 5, and data is exchanged. Is not in a state where it is performed. Therefore, it is possible to prevent data from being exchanged by mistake simply because the wearable communication device 5 exists near the electrode 4.

逆に、ユーザが、データの授受を行いたいときには、そのような意図をもって、ユーザは、電極4にさわる。そのようなユーザが電極4にさわることにより、電磁界101が拡大し、電極4とウエアラブル通信装置5との間に通信路が確立され、電磁界101からも信号を受信することができる状態となる。よって、ユーザが意図したときだけ、ウエアラブル通信装置5がデータの授受を行う状態とされる。ユーザが意図したときだけしか、データの授受が行われないということを、ユーザ自身が、電極4に接触するという行動で制御できるため、ユーザが自己の情報などを自分自身で管理できるという安心感を得ることができる。   Conversely, when the user wants to exchange data, the user touches the electrode 4 with such intention. When such a user touches the electrode 4, the electromagnetic field 101 expands, a communication path is established between the electrode 4 and the wearable communication device 5, and a signal can be received from the electromagnetic field 101. Become. Therefore, only when the user intends, the wearable communication device 5 is in a state where data is exchanged. Since the user can control the fact that data is exchanged only when the user intends, the user can control his / her own information etc. Can be obtained.

さらに、ユーザが電極4に接触することにより電磁界101が拡大することを積極的に利用し、ユーザが電極4に接触しているときしかデータの授受を行わないと設定してしまえば、ユーザが接触していない状態、すなわち、待機状態の状態のときには、信号源21は、電磁界101を発生する必要性がなくなる(発生させたとしてもその領域は、電極4の周りのごく限られた領域だけでよい)。よって、電磁界101を発生させるための電力が小さくても良くなり、信号源21の消費電力を抑えることが可能となる。   Furthermore, if the user actively uses the fact that the electromagnetic field 101 expands by touching the electrode 4 and sets that data is exchanged only when the user is in contact with the electrode 4, Are not in contact with each other, that is, in the standby state, the signal source 21 does not need to generate the electromagnetic field 101 (even if it is generated, the area is very limited around the electrode 4). Just the area). Therefore, the power for generating the electromagnetic field 101 may be small, and the power consumption of the signal source 21 can be suppressed.

このように、ユーザが電極4に接触したときだけ、電磁界101が拡大し、その拡大した電磁界101を効率良く利用できるようにすることにより、上述したような利点がある。そこで、次に、具体的に、拡大された電磁界101を効率良く受信するための共振回路73の構造について説明する。   As described above, the electromagnetic field 101 is expanded only when the user touches the electrode 4, and the expanded electromagnetic field 101 can be used efficiently, thereby providing the advantages described above. Then, next, the structure of the resonance circuit 73 for efficiently receiving the expanded electromagnetic field 101 will be specifically described.

図7は、ウエアラブル通信装置5の具体的な構成を示す図である。図5と比較して説明するに、コイル71は、空芯コイル121で構成されている。コンデンサ72は、チップコンデンサ122で構成されている。基板123上には、チップコンデンサ122、増幅器74、マイクロコンピュータ53、および、増幅器81が組み込まれている(マウントされている)。もちろん、図示はしていないが、抵抗75なども基板123上に組み込まれている。   FIG. 7 is a diagram illustrating a specific configuration of the wearable communication device 5. As will be described in comparison with FIG. 5, the coil 71 is composed of an air-core coil 121. The capacitor 72 is composed of a chip capacitor 122. On the substrate 123, a chip capacitor 122, an amplifier 74, a microcomputer 53, and an amplifier 81 are incorporated (mounted). Of course, although not shown, a resistor 75 and the like are also incorporated on the substrate 123.

このように、共振回路73の一実施の形態としては、空芯コイル121とチップコンデンサ122との組み合わせが考えられる。また、チップコンデンサ122は、その大きさから基板123上に備えられているが、空芯コイル121は、その大きさから基板123の外に備えられる。空芯コイル121が基板123の外に備えられる方が、1つの筐体の中にウエアラブル通信装置5の機能を実現するための回路を組み込むことを考えると好ましいと考えられる。この場合、例えば、空芯コイル121の大きさは、5×10ミリセンチメートルの扁平型に構成される。   Thus, as an embodiment of the resonance circuit 73, a combination of the air-core coil 121 and the chip capacitor 122 can be considered. The chip capacitor 122 is provided on the substrate 123 due to its size, but the air-core coil 121 is provided outside the substrate 123 due to its size. It is preferable that the air-core coil 121 is provided outside the substrate 123 in view of incorporating a circuit for realizing the function of the wearable communication device 5 in one housing. In this case, for example, the size of the air-core coil 121 is configured to be a flat type of 5 × 10 mm.

また、この実施の形態においては、コンデンサ72は、基板123にマウントされているものを用いるようにし、コイル71の方を適切に設定することにより、ウエアラブル通信装置5の送受信に関する感度を向上させるようにするが、コンデンサ72は、必ずしも基板123にマウントされている必要はなく、適宜、コイル71と同様に、基板123の外に設けられるように構成されても良い。   In this embodiment, the capacitor 72 mounted on the substrate 123 is used, and the coil 71 is appropriately set to improve the sensitivity of the wearable communication device 5 regarding transmission and reception. However, the capacitor 72 does not necessarily have to be mounted on the substrate 123, and may be configured to be provided outside the substrate 123 as appropriate, like the coil 71.

図7に示した構成では、空芯コイル121とチップコンデンサ122は、直列に接続されている。すなわち、図7に示した構成のうち、受信部51の構成のみに注目して図示し直すと、図8に示したような回路図になる。図8に示したように、コイル71とコンデンサ72が直列に接続されることにより、共振回路73が構成されている。このように、共振回路73は、コイル71とコンデンサ72の組み合わせにより構成されるが、その接続方式は、直列でも並列でも良い。   In the configuration shown in FIG. 7, the air-core coil 121 and the chip capacitor 122 are connected in series. In other words, if attention is paid again only to the configuration of the receiving unit 51 in the configuration shown in FIG. 7, the circuit diagram as shown in FIG. 8 is obtained. As shown in FIG. 8, the resonance circuit 73 is configured by connecting the coil 71 and the capacitor 72 in series. Thus, although the resonance circuit 73 is comprised by the combination of the coil 71 and the capacitor | condenser 72, the connection system may be in series or parallel.

また、コイル71として空芯コイル121を用いる構成とした場合においても、図9に示すように、基板123の一部(全体でも良い)を囲むように(一周するように)空芯コイル121を配置しても良い。換言すれば、空芯コイル121は、内部が空芯であるが、その内部に基板123が配置される構成とされるようにしても良い。   Even when the air-core coil 121 is used as the coil 71, as shown in FIG. 9, the air-core coil 121 is enclosed so as to surround a part (or the whole) of the substrate 123. It may be arranged. In other words, the air core coil 121 has an air core inside, but the substrate 123 may be arranged inside the air core coil 121.

このように、コイル71を、基板123の周辺に巻き付くように配置することで、コイル71の搭載面積を節約することができ、コイル71自体の面積を大きくすることも可能となる。また、ウエアラブル通信装置5自体を小型化する上でも、そのように構成することによる効果を得ることができると考えられる。   Thus, by arranging the coil 71 so as to be wound around the periphery of the substrate 123, the mounting area of the coil 71 can be saved, and the area of the coil 71 itself can be increased. In addition, it is considered that the effect of such a configuration can be obtained in reducing the size of the wearable communication device 5 itself.

なお、基板123上には、種々の部品が搭載され、それらの部品毎に金属部分が存在し、プリント基板のパターン部分にも金属部部分が存在しているが、コイル71を基板123の周囲に巻き付けるように設けた場合、それらの金属部分などに対して、コイル71を含む共振回路73からの影響があると考えられるが、その影響は無視できる程度であると考えられる。もちろん、影響がないと考えられても、さらに、そのような影響がないように対策を取ることは、設計上、適宜行われることであり、その方法はとわない。   Various components are mounted on the substrate 123, and there is a metal portion for each of these components, and there is also a metal portion in the pattern portion of the printed circuit board. When it is provided so as to be wound around the metal part, it is considered that there is an influence from the resonance circuit 73 including the coil 71 on those metal parts, but the influence is considered to be negligible. Of course, even if it is considered that there is no influence, taking measures so as not to have such an influence is performed appropriately in design, and there is no way to do so.

ここまで、コイル71を空芯コイル121として構成した場合を説明したが、空芯コイル121の内部に、フェライトコアなどを入れても良い。空芯コイル121の内部にフェライトコアを入れることにより、磁束をそのフェライトコアに集中させることができ、コイルを小型化することができる。ただし、本実施の形態においては、コイル71は、電磁界101から信号をとらえることを目的として設置されるものであるため、その目的を達成するのに、最も効果が得られる配置や大きさを適切に選択される必要がある。   So far, the case where the coil 71 is configured as the air-core coil 121 has been described, but a ferrite core or the like may be placed inside the air-core coil 121. By inserting a ferrite core inside the air-core coil 121, the magnetic flux can be concentrated on the ferrite core, and the coil can be miniaturized. However, in the present embodiment, the coil 71 is installed for the purpose of capturing a signal from the electromagnetic field 101. Therefore, in order to achieve the purpose, the arrangement and the size that are most effective are achieved. It needs to be selected appropriately.

よって、フェライトコアをウエアラブル通信装置5を小型化する目的で空芯コイル121内に備える構成とすることにより、本来の目的が阻害されるようなことがあれば、フェライトコイルを備えない構成とした方が良い。しかしながら、フェライトコイルを入れることも一実施の形態として考えられ、そのような構成も考慮することにより、ウエアラブル通信装置5の設計の自由度を増加させる結果となり、結果として、より良い構成を見いだすことができる。   Therefore, if the ferrite core is provided in the air-core coil 121 for the purpose of downsizing the wearable communication device 5, if the original purpose is disturbed, the ferrite coil is not provided. Better. However, inserting a ferrite coil is also considered as an embodiment, and by considering such a configuration, the design freedom of the wearable communication device 5 is increased, and as a result, a better configuration is found. Can do.

コイル71として空芯コイル121を用いる他に、図10に示すようにループコイル131(ループアンテナ)を用いるようにしても良い。ループコイル131を用いるようにした場合、ループコイル131を、基板123上に、ループコイル131以外の部品を囲むように配置すればよい。このように(図10に示すように)配置すれば、ウエアラブル通信装置5自体の小型化を妨げることなく、ループコイル131自体の面積を大きくすることができる。   In addition to using the air-core coil 121 as the coil 71, a loop coil 131 (loop antenna) may be used as shown in FIG. When the loop coil 131 is used, the loop coil 131 may be disposed on the substrate 123 so as to surround parts other than the loop coil 131. If arranged in this way (as shown in FIG. 10), the area of the loop coil 131 itself can be increased without hindering the downsizing of the wearable communication device 5 itself.

図11は、コイル71の他の実施の形態を示す図である。図11に示したコイル71は、複数のコイル141から構成されている。複数のコイル141からコイル71を構成することで、(高周波)トランス効果を持たせることが可能となり、増幅器74のインピーダンスが所定の値以上であれば(比較的高い値であれば)、入力される信号のステップアップとして使用可能である。また、増幅器74が所定の有限値(例えば、キャリア周波数帯で、10キロオーム(KΩ))であるならば、増幅器74のインピーダンスにマッチ(整合)した巻数に、コイル141を設定するように調整することも可能となる。   FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the coil 71. A coil 71 shown in FIG. 11 includes a plurality of coils 141. By configuring the coil 71 from the plurality of coils 141, it is possible to have a (high frequency) transformer effect, and if the impedance of the amplifier 74 is equal to or higher than a predetermined value (if it is a relatively high value), it is input. Can be used as a step up signal. Further, if the amplifier 74 has a predetermined finite value (for example, 10 kilohms (KΩ) in the carrier frequency band), the coil 141 is adjusted to be set to the number of turns that matches (matches) the impedance of the amplifier 74. It is also possible.

図12または図13は、共振回路73の他の配置例を示す図である。図5、図8、または図11を参照して説明したウエアラブル通信装置5の回路構成では、共振回路73は、電極31に直接接続されている例を示したが、図12または図13に示したように増幅器74側(増幅段)に設けられるようにしても良い。図12に示した構成例は、共振回路73が並列に構成されている場合を示し、図13に示した構成例では、共振回路73が直列に構成されている場合を示している。   FIG. 12 or FIG. 13 is a diagram illustrating another arrangement example of the resonance circuit 73. In the circuit configuration of the wearable communication device 5 described with reference to FIG. 5, FIG. 8, or FIG. 11, an example in which the resonance circuit 73 is directly connected to the electrode 31 is shown. As described above, it may be provided on the amplifier 74 side (amplification stage). The configuration example illustrated in FIG. 12 illustrates a case where the resonance circuits 73 are configured in parallel, and the configuration example illustrated in FIG. 13 illustrates the case where the resonance circuits 73 are configured in series.

このように、コイル71は、どのような形状のコイルを用いても良い。また、コイル71とコンデンサ72から構成される共振回路73は、受信部51内のどのような部分に設けられても良い。ただし、以下のようなことを考慮し、その大きさ、形状、配置などを決定される必要がある。   As described above, the coil 71 may be any shape coil. Further, the resonance circuit 73 including the coil 71 and the capacitor 72 may be provided in any part in the receiving unit 51. However, it is necessary to determine the size, shape, arrangement, etc. in consideration of the following.

まず、コイル71の大きさや形状に関しては、電磁界101から信号を受信するということを考慮すると、その電磁界101とふれる面積が大きい方が良い。しかしながら、コイル71の大きさは、ウエアラブル通信装置5の小型化を阻害しない程度の大きさに限定される。よって、コイル71は、ウエアラブル通信装置5の筐体の大きさ内で、最も大きな面積を有する形状にされることが好ましい。   First, regarding the size and shape of the coil 71, it is better that the area in contact with the electromagnetic field 101 is larger in consideration of receiving a signal from the electromagnetic field 101. However, the size of the coil 71 is limited to a size that does not hinder downsizing of the wearable communication device 5. Therefore, it is preferable that the coil 71 has a shape having the largest area within the size of the housing of the wearable communication device 5.

また、コイル71の大きさや形状が決定されることにより、コイル71のインダクタンスが決定される。インダクタンスは、共振回路73の共振周波数に関係してくる。すなわち、本実施の形態においては、共振回路73で電磁界101から信号を受信することにあるが、受信するためには、共振回路73の共振周波数と、電磁界101の信号の周波数とが一致してときが、最も効率良く受信を行うことができる。共振回路73の共振周波数は、次式(1)により求められる。   Moreover, the inductance of the coil 71 is determined by determining the size and shape of the coil 71. The inductance is related to the resonance frequency of the resonance circuit 73. That is, in the present embodiment, the resonance circuit 73 receives a signal from the electromagnetic field 101. In order to receive the signal, the resonance frequency of the resonance circuit 73 and the frequency of the signal of the electromagnetic field 101 are equal. Then, the most efficient reception is possible. The resonance frequency of the resonance circuit 73 is obtained by the following equation (1).

Figure 2005094466
共振周波数fは、コイル71のインダクタンスLとコンデンサ72のキャパシタンスCのルート(平方根)をとったものに、2πを乗算し、その2πが乗算された値の逆数をとったものとされる。
Figure 2005094466
The resonance frequency f is obtained by multiplying the root (square root) of the inductance L of the coil 71 and the capacitance C of the capacitor 72 by 2π and taking the reciprocal of the value multiplied by 2π.

よって、通信に用いられる信号の周波数が決定されている場合、インダクタンスLが決定されれば、式(1)より、キャパシタンスCも決定することができる。その決定されたキャパシタンスCを有するコンデンサ72が用いられる必要がある。   Therefore, when the frequency of the signal used for communication is determined, if the inductance L is determined, the capacitance C can also be determined from Equation (1). A capacitor 72 having that determined capacitance C needs to be used.

次に共振回路73の配置位置について説明する。図14は、共振回路73の配置位置について説明するための図である。図14に示した状態は、ユーザの手11にウエアラブル通信装置5が装着されている状態で、かつ、電極4に接触している状態である。また、図14に示した状態では、ユーザの手11(腕)の長手方向に電極31と電極32が配置されるように構成されたウエアラブル通信装置5が装着されている。   Next, the arrangement position of the resonance circuit 73 will be described. FIG. 14 is a diagram for explaining the arrangement position of the resonance circuit 73. The state shown in FIG. 14 is a state in which the wearable communication device 5 is attached to the user's hand 11 and is in contact with the electrode 4. In the state shown in FIG. 14, the wearable communication device 5 configured so that the electrodes 31 and 32 are arranged in the longitudinal direction of the user's hand 11 (arm) is mounted.

このような状態では、電界151は、図14に示すように、腕の長手方向に発生し、磁界152は、その電界151に直交する方向に発生する。従って、例えば、図10に示したループコイル131は、これらに直行する方向に設置される方が良いと考えられる。このようなことを考慮した場合、図10に示したように、基板123上にループコイル131を形成し、コンデンサ122と共振回路を形成することが一例としてあげられる。   In such a state, as shown in FIG. 14, the electric field 151 is generated in the longitudinal direction of the arm, and the magnetic field 152 is generated in a direction orthogonal to the electric field 151. Therefore, for example, it is considered that the loop coil 131 shown in FIG. 10 should be installed in a direction perpendicular to them. In consideration of such a case, as shown in FIG. 10, as an example, a loop coil 131 is formed on a substrate 123 to form a capacitor 122 and a resonance circuit.

なお、必ずしも、磁界の方向に対して直交するようにコイル71が配置されなくても良い。一例として、キャリア周波数帯として10MHz程度を用いた実験においては、磁界の方向に対するコイル71の向きが、直角であっても並行であっても、あるいは、その他の関係を有する方向であっても、感度の違いはあまりなかったことが本発明者により認識されている。この認識結果から、ウエアラブル通信装置5の感度を決定する要因としては、キャリア周波数帯も関係し、用いられるキャリア周波数帯で、最も感度が良いコイル71の配置位置は異なる可能性もある。   Note that the coil 71 is not necessarily arranged so as to be orthogonal to the direction of the magnetic field. As an example, in an experiment using about 10 MHz as the carrier frequency band, whether the direction of the coil 71 with respect to the direction of the magnetic field is a right angle, parallel, or other directions, The inventor has recognized that there was not much difference in sensitivity. From this recognition result, the factor that determines the sensitivity of the wearable communication device 5 is also related to the carrier frequency band, and the arrangement position of the most sensitive coil 71 may be different in the used carrier frequency band.

これらのことが考慮され、コイル71のウエアラブル通信装置5内の配置が決定されれば良い。   Taking these into consideration, the arrangement of the coil 71 in the wearable communication device 5 may be determined.

なお、上述した実施の形態におけるコイル71を構成する線は、どのようなものを用いても良い。例えば、高周波による表皮効果を抑えることを目的としてリッツ線(極細の導線を撚り線としたもの)を使用するようにしても良い。   Note that any wire may be used as the wire constituting the coil 71 in the above-described embodiment. For example, you may make it use the litz wire (thin wire | conductor made into the strand wire) for the purpose of suppressing the skin effect by a high frequency.

ここで、上述したように構成を有するウエアラブル通信装置5の利点について説明を加える。例えば、図3に示したように、本実施の形態におけるウエアラブル通信装置5は、信号側の電極31とGND側の電極32を有する。その配置は、図15に示すようになっている。すなわち、電極31と電極32は、ユーザの手11と接触する側に、距離Wだけ離れた位置に設けられている。このように、電極31と電極32を設け、その電極31と電極32を、同時にユーザ(人体)側に接触させるようにし、インピーダンスマッチングを高めるようにすることは、ウエアラブル通信装置5の感度を高める上で効果的である。   Here, the advantage of the wearable communication device 5 having the configuration as described above will be described. For example, as shown in FIG. 3, the wearable communication device 5 in the present embodiment includes a signal-side electrode 31 and a GND-side electrode 32. The arrangement is as shown in FIG. That is, the electrode 31 and the electrode 32 are provided at a position separated by a distance W on the side in contact with the user's hand 11. As described above, providing the electrode 31 and the electrode 32 and simultaneously bringing the electrode 31 and the electrode 32 into contact with the user (human body) side to improve impedance matching increases the sensitivity of the wearable communication device 5. Effective above.

このように電極31と電極32を設けた場合、電極間距離Wは、授受される信号の周波数帯により依存する。例えば、信号の周波数帯を10MHzとした場合、また、コイル71を上述したような形で設けていない場合(例えば、基板123上に、チップコンデンサ122と同じように設けられている場合)、電極間距離Wは、60mm程度となる。60mmは、ユーザが装着する際、例えば、図2に示したように、腕時計のように装着する際、適した大きさであるとは言えず、どちらかといえば大きすぎると言える。   When the electrode 31 and the electrode 32 are provided as described above, the inter-electrode distance W depends on the frequency band of signals to be transmitted and received. For example, when the signal frequency band is 10 MHz, and when the coil 71 is not provided in the above-described form (for example, when provided on the substrate 123 in the same manner as the chip capacitor 122), the electrode The distance W is about 60 mm. 60 mm is not a suitable size when worn by a user, for example, as shown in FIG. 2 when worn by a user, and is rather too large.

しかしながら、上述した説明のように、コイル71を設けることにより(すなわち、本発明を適用することにより)、電極間距離Wを15mm程度まで短くすることが可能となる。換言するならば、電極間距離Wを15mmにしても、送受信に関しては良好な感度を得ることができ、信号源21からの信号を、電磁界101から受信することが可能である。電極間距離Wが15mmならば、ユーザがウエアラブル通信装置5を腕に腕時計のように装着するような場合でも、大きすぎるといった大きさではなく、適切な大きさであると言える。よって、本発明を適用することにより、ウエアラブル通信装置5を、小型化しても十分な感度を有する装置として、ユーザ側に提供することが可能となる。   However, as described above, by providing the coil 71 (that is, by applying the present invention), the inter-electrode distance W can be shortened to about 15 mm. In other words, even if the inter-electrode distance W is 15 mm, good sensitivity can be obtained with respect to transmission and reception, and a signal from the signal source 21 can be received from the electromagnetic field 101. If the inter-electrode distance W is 15 mm, even if the user wears the wearable communication device 5 on the wrist like a wristwatch, it can be said that the size is not too large but appropriate. Therefore, by applying the present invention, the wearable communication device 5 can be provided to the user as a device having sufficient sensitivity even if it is downsized.

なお、上述した実施の形態においては、電磁界101から共振回路73により信号を受信し、抽出する場合を例に挙げて説明したが、電極31からも信号は入力されている。すなわち、既に説明したように、ユーザが電極4に接触することにより、電極4とウエアラブル通信装置5との間に通信路が確立されるわけだが、その通信路を経由した信号も受信部51には入力される。よって、受信部51には、通信路を介して入力された信号と、共振回路73により受信された信号とが入力されることになる。   In the above-described embodiment, the case where a signal is received and extracted from the electromagnetic field 101 by the resonance circuit 73 is described as an example, but the signal is also input from the electrode 31. That is, as already described, when a user contacts the electrode 4, a communication path is established between the electrode 4 and the wearable communication device 5, but a signal passing through the communication path is also sent to the receiving unit 51. Is entered. Therefore, the signal input via the communication path and the signal received by the resonance circuit 73 are input to the receiving unit 51.

受信部51は、これら2つの経路で入力された信号を処理することにより、受信感度を高めることが可能となるが、2つの経路で入力された信号の同期を取ることや、位相差が生じたときの処理など、適宜、受信感度が落ちることがないようにするための処理を実行する必要はある。また、そのような処理を実行するための機能を備える必要も適宜ある。そのようなことも考慮されて、受信部51は設計される。   The receiver 51 can increase the reception sensitivity by processing the signals input through these two paths. However, the receiver 51 can synchronize the signals input through the two paths or cause a phase difference. It is necessary to appropriately execute processing for preventing the reception sensitivity from being lowered, such as processing at the time of reception. In addition, it is necessary to provide a function for executing such processing. The receiving unit 51 is designed in consideration of such a situation.

ここで、図5と図16を参照して、具体的にウエアラブル通信装置5で処理される信号について説明する。図5は、既に説明したように、ウエアラブル通信装置5の内部構成例を示す図である。図16は、ウエアラブル通信装置5の受信部51で処理される信号を示す図である。まず共振回路73には、波形Aのような信号が受信される。波形Aは、例えば、10Hzのバーストパルス信号であり、信号源21から供給される信号である。共振回路73には、上述したように、ユーザの手11を伝送路とする第1の経路と、電磁界101を伝送路とする第2の経路の、2つの経路から、波形Aのような信号が供給(入力)される。   Here, with reference to FIG. 5 and FIG. 16, the signal specifically processed by the wearable communication apparatus 5 is demonstrated. FIG. 5 is a diagram illustrating an internal configuration example of the wearable communication device 5 as described above. FIG. 16 is a diagram illustrating signals processed by the receiving unit 51 of the wearable communication device 5. First, the resonance circuit 73 receives a signal such as waveform A. The waveform A is a burst pulse signal of 10 Hz, for example, and is a signal supplied from the signal source 21. As described above, the resonance circuit 73 includes a first path having the user's hand 11 as a transmission path and a second path having the electromagnetic field 101 as a transmission path. A signal is supplied (input).

共振回路73に入力された波形Aのような信号は、増幅器74に供給される。増幅器74では、入力された信号を所定の倍率で増幅するとともに、半波整流を行うため、信号Bのような信号が波形整形部78に供給されることになる。波形整形部78は、フィルタリング処理と波形整形を行う。フィルタリング処理が実行されることにより、波形Cが生成される。この波形Cに対して波形整形処理が実行されることにより、波形Dが生成される。この波形Dで示される信号が、マイクロコンピュータ53に供給される。   A signal such as a waveform A input to the resonance circuit 73 is supplied to the amplifier 74. Since the amplifier 74 amplifies the input signal at a predetermined magnification and performs half-wave rectification, a signal such as the signal B is supplied to the waveform shaping unit 78. The waveform shaping unit 78 performs filtering processing and waveform shaping. The waveform C is generated by executing the filtering process. A waveform shaping process is performed on the waveform C, whereby a waveform D is generated. A signal indicated by this waveform D is supplied to the microcomputer 53.

このような処理が、受信部51において実行されるわけだが、本発明を適用したウエアラブル通信装置5では、その処理される信号、すなわち、受信部51に入力される信号を感度良く受信することが可能である。よって、受信部51に入力された信号を処理する際、受信するまでに受けたノイズなどによる影響で誤差が生じるなどの不都合が発生することを防ぐことができ、受信した信号を精度良く復調することが可能となる。   Such processing is executed in the receiving unit 51, but the wearable communication device 5 to which the present invention is applied can receive the processed signal, that is, the signal input to the receiving unit 51 with high sensitivity. Is possible. Therefore, when processing the signal input to the receiving unit 51, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience such as an error due to the influence of noise received before reception, and to accurately demodulate the received signal. It becomes possible.

なお、上述した実施の形態においては、ウエアラブル通信装置5側について説明したが、ウエアラブル通信装置5に対して信号を送信する側(アダプタ3)にも、同様の構成、処理を適用することができる。すなわち、例えば、ウエアラブル通信装置5の受信部51は、アダプタ3からの信号を受信し、処理するわけだが、ウエアラブル通信装置5から送信された信号は、アダプタ3側で受信し、処理される。このような場合、ウエアラブル通信装置5の受信部51の構成と処理を、アダプタ3の受信部(不図示)に適用することが可能である。他の部分も、アダプタ3に適用することができる。   In the above-described embodiment, the wearable communication device 5 side has been described. However, the same configuration and processing can be applied to the side (adapter 3) that transmits a signal to the wearable communication device 5. . That is, for example, the receiving unit 51 of the wearable communication device 5 receives and processes the signal from the adapter 3, but the signal transmitted from the wearable communication device 5 is received and processed on the adapter 3 side. In such a case, the configuration and processing of the receiving unit 51 of the wearable communication device 5 can be applied to the receiving unit (not shown) of the adapter 3. Other parts can also be applied to the adapter 3.

ウエアラブル通信装置5内で、上述したような処理を行うためには、例えば、増幅部74などでは、電力を必要とする。次に、電力供給部54(図4)について説明を加える。   In order to perform the above-described processing in the wearable communication device 5, for example, the amplification unit 74 or the like requires power. Next, the power supply unit 54 (FIG. 4) will be described.

本実施の形態におけるウエアラブル通信装置5は、電力を、信号源21側から供給される信号から確保する。その原理について、図17を参照して説明する。電力を供給(送信)する送電側は、発振器201、増幅器202、およびコイル203から構成されている。電力の供給を受ける側(受電側)は、コイル221、整流器222、フィルタコイル223、および負荷224から構成されている。   The wearable communication device 5 in the present embodiment secures power from a signal supplied from the signal source 21 side. The principle will be described with reference to FIG. The power transmission side that supplies (transmits) power includes an oscillator 201, an amplifier 202, and a coil 203. The power receiving side (power receiving side) includes a coil 221, a rectifier 222, a filter coil 223, and a load 224.

送電側の発振器201は、例えば、50KHzの信号を発振する。ここでは、一例として50KHzの信号としたが、他の周波数の信号でも良い。ただし、アダプタ3とウエアラブル通信装置5との間でデータを授受するために用いられるキャリア信号の周波数(上述した実施の形態においては、一例として10KHzとした)とは異なる周波数とし、混信しない周波数(容易に2つの信号に分離できるような周波数)に設定される必要はある。   The power transmission-side oscillator 201 oscillates a signal of 50 KHz, for example. Here, a 50 kHz signal is used as an example, but a signal of another frequency may be used. However, the frequency is different from the frequency of the carrier signal used for exchanging data between the adapter 3 and the wearable communication device 5 (in the above-described embodiment, the frequency is 10 kHz as an example) It is necessary to set the frequency so that it can be easily separated into two signals.

この発振器201により発振された信号は、増幅器202において所定の倍率で電力増幅される。コイル203は、増幅器202により増幅された信号により駆動される。コイル203が駆動されているときに、そのコイル203の近傍に、受電側のコイル221が存在すると、受電側のコイル221に電力が電送される。このことは、送電側のコイル203と受電側のコイル221とが組み合わされることにより、共通のコアを有する擬似的なトランスが構成される。   The signal oscillated by the oscillator 201 is amplified by the amplifier 202 at a predetermined magnification. The coil 203 is driven by the signal amplified by the amplifier 202. When the coil 203 is being driven and there is a power receiving side coil 221 in the vicinity of the coil 203, power is transmitted to the power receiving side coil 221. This means that a pseudo transformer having a common core is configured by combining the coil 203 on the power transmission side and the coil 221 on the power reception side.

受動側のコイル221に伝送された電力は、整流器222により整流される。すなわち、送電側から送電される電力は、交流信号の電力であるため、受信側に受信される電力も、交流信号の電力である。整流器222は、交流信号の電力を直流信号の電力に変換する。このように変換された直流電力が、フィルタコンデンサ223や負荷224に供給される。負荷224は、例えば、マイクロコンピュータ53である。   The electric power transmitted to the passive coil 221 is rectified by the rectifier 222. That is, since the power transmitted from the power transmission side is the power of the AC signal, the power received by the reception side is also the power of the AC signal. The rectifier 222 converts AC signal power into DC signal power. The DC power converted in this way is supplied to the filter capacitor 223 and the load 224. The load 224 is, for example, the microcomputer 53.

このような原理により、すなわち、送電側のコイル203と受電側のコイル221とで擬似的なトランスを構成することにより電力の授受を行う原理により、ウエアラブル通信装置5は、電力を供給するための電池などを内部に備えなくても、電力を確保することができる。   The wearable communication apparatus 5 supplies power by this principle, that is, by the principle of transferring power by configuring a pseudo transformer with the coil 203 on the power transmission side and the coil 221 on the power reception side. Electric power can be secured without a battery or the like.

図17に示した図において、送電側は、例えば、アダプタ3に組み込まれる。コイル203は、電極4の一部(または電極4自体)として構成することができる。いずれもしても、電力を、上述したような原理により供給するようにした場合、ウエアラブル通信装置5には、データを授受するための信号と電力を確保するための信号とが供給される。   In the diagram shown in FIG. 17, the power transmission side is incorporated in the adapter 3, for example. The coil 203 can be configured as a part of the electrode 4 (or the electrode 4 itself). In any case, when power is supplied according to the principle described above, the wearable communication device 5 is supplied with a signal for exchanging data and a signal for securing power.

図17は、上述したような原理を用いて電力を確保する場合における電力供給部54の内部構成例を示す図である。電力供給部54は、受電コイル241、整流・フィルタ部242、および、DC/DC(Direct Current/Direct Current)コンバータ243から構成されている。   FIG. 17 is a diagram illustrating an internal configuration example of the power supply unit 54 in the case of securing power using the principle as described above. The power supply unit 54 includes a power receiving coil 241, a rectification / filter unit 242, and a DC / DC (Direct Current / Direct Current) converter 243.

受電コイル241は、図17においてはコイル221のことであり、送電側からの電力(信号)を受信するために設けられている。受電コイル141により受信された信号は、整流・フィルタ部242に供給される。整流・フィルタ部242に供給される信号は、交流信号である。よって、整流・フィルタ部242は、供給された交流信号に対し、整流処理とフィルタリング処理を施すことにより、直流信号を生成し、DC/DCコンバータ243に供給する。   The power receiving coil 241 is the coil 221 in FIG. 17 and is provided to receive power (signal) from the power transmission side. The signal received by the power receiving coil 141 is supplied to the rectification / filter unit 242. The signal supplied to the rectification / filter unit 242 is an AC signal. Therefore, the rectification / filter unit 242 performs a rectification process and a filtering process on the supplied AC signal, thereby generating a DC signal and supplying the DC signal to the DC / DC converter 243.

DC/DCコンバータ243は、供給された直流信号を、安定化した所定の電圧の信号に変換する。このようにして、ウエアラブル通信装置5内に必要な電力が、電力供給部54により生成され、ウエアラブル通信装置5内の各部に、その生成された電力が供給される。   The DC / DC converter 243 converts the supplied DC signal into a stabilized signal having a predetermined voltage. In this way, necessary power is generated in the wearable communication device 5 by the power supply unit 54, and the generated power is supplied to each unit in the wearable communication device 5.

このように、伝送されてきた信号により電力を生成することができる。よって、電力が生成されたときだけ、ウエアラブル通信装置5が駆動されるように設計しても良い。しかしながら、ウエアラブル通信装置5は、常にデータ通信を行える状態(スタンバイ状態)にしてある方が好ましと考えられる。また、電力供給部54で生成される電力量以上の電力が必要になる場合も考えられるため、そのような状況が発生したようなときでも電力が供給できるように電力供給部54を構成する方が好ましい。   In this way, power can be generated from the transmitted signal. Therefore, the wearable communication device 5 may be designed to be driven only when power is generated. However, it is considered preferable that the wearable communication device 5 is always in a state where it can perform data communication (standby state). In addition, since it may be possible that more power than the amount of power generated by the power supply unit 54 is required, the power supply unit 54 is configured so that power can be supplied even when such a situation occurs. Is preferred.

そこで、電力供給部54を、図19に示したような構成とする。図19に示した電力供給部54の構成では、図18に示した電力供給部54に、充電制御部251と二次電池252を追加した構成とされている。二次電池252は、充電可能な電池であり、充電制御部251によりその充電が制御される電池である。   Therefore, the power supply unit 54 is configured as shown in FIG. In the configuration of the power supply unit 54 illustrated in FIG. 19, a charge control unit 251 and a secondary battery 252 are added to the power supply unit 54 illustrated in FIG. 18. The secondary battery 252 is a rechargeable battery whose charge is controlled by the charge control unit 251.

図19に示した電源供給部54においては、DC/DCコンバータ243から出力された電力は、充電制御部251に供給される。充電制御部251は、ウエアラブル通信装置5内の各部が必要とする電力を、各部に供給するとともに、二次電池252にも電力を供給する。ただし、二次電池252に電力が供給されるのは、ウエアラブル通信装置5内で消費される電力が余ったときであり、ウエアラブル通信装置5内の各部に対する電力の供給の方が優先的に行われる。   In the power supply unit 54 illustrated in FIG. 19, the power output from the DC / DC converter 243 is supplied to the charge control unit 251. The charging control unit 251 supplies power required by each unit in the wearable communication device 5 to each unit and also supplies power to the secondary battery 252. However, the power is supplied to the secondary battery 252 when the power consumed in the wearable communication device 5 is surplus, and the power supply to each part in the wearable communication device 5 is preferentially performed. Is called.

また、二次電池252は、必要に応じ、例えば、充電制御部251からウエアラブル通信装置5内の各部に供給される電力が不足しているときなどに用いられ、二次電池252からも電力が、各部に供給される。さらに、二次電池252は、スタンバイ状態のときに、ウエアラブル通信装置5内の各部に電力を供給するようになされている。   Further, the secondary battery 252 is used when necessary, for example, when the power supplied from the charge control unit 251 to each unit in the wearable communication device 5 is insufficient, and the secondary battery 252 also receives power. , Supplied to each part. Further, the secondary battery 252 supplies power to each unit in the wearable communication device 5 when in the standby state.

このように二次電池252を設けることにより、ウエアラブル通信装置5においてスタンバイ状態を実現することがでる。また、充電制御部251を設けることにより、その二次電池252を充電することが可能となる。   By providing the secondary battery 252 as described above, the wearable communication device 5 can realize a standby state. Further, by providing the charge control unit 251, the secondary battery 252 can be charged.

例えば、送電側の機能をアダプタ3に組み込み、送電をするためのコイル203を例えば、マウス12(図2)に組み込んだ場合を考える。ユーザがマウス12を保持しているとき、よって、アダプタ3とウエアラブル通信装置5が通信を行える状態のとき、アダプタ3とウエアラブル通信装置5は、常にデータの授受を行っているわけではない。例えば、ユーザ認証のためのデータを授受するためにウエアラブル通信装置5が用いられることを想定すると、アダプタ3とウエアラブル通信装置5が通信を行うのは、そのユーザ認証のために必要なユーザIDなどを送信するときだけである。   For example, consider a case where the function on the power transmission side is incorporated in the adapter 3 and the coil 203 for power transmission is incorporated in the mouse 12 (FIG. 2), for example. When the user holds the mouse 12, and therefore the adapter 3 and the wearable communication device 5 are in a state where communication is possible, the adapter 3 and the wearable communication device 5 do not always exchange data. For example, assuming that the wearable communication device 5 is used for exchanging data for user authentication, the adapter 3 and the wearable communication device 5 communicate with each other by a user ID necessary for the user authentication, etc. Only when sending.

しかしながら、ユーザがマウス12を保持している時間は、ユーザIDなどを授受するのに必要な時間に対して長く、従って、通信ができる状態であっても通信を行っていない時間も多く、その通信を行っていない時間を二次電池252の充電のための時間にわりあてることが可能である。充電制御部251は、そのような状況判断を行い、適宜、二次電池252を充電する。   However, the time for which the user holds the mouse 12 is longer than the time required to send and receive the user ID, etc. Therefore, even when communication is possible, there are many times when communication is not performed. The time during which communication is not performed can be used as the time for charging the secondary battery 252. The charge control unit 251 makes such a situation determination and appropriately charges the secondary battery 252.

このようなことを考慮すると、送電側の装置(図17の図中左側に示した部分)の装置は、データを授受するための信号を発信する装置(例えば、アダプタ3)に必ずしも組み込む必要性はない。送電側の装置は、例えば、上述したマウス12のように、比較的ユーザが保持している時間が長いと考えられる装置に組み込まれる。ただし図18に示したような、電力供給部54が二次電池252を備えていないような構成の場合、必ず電力を供給する必要性があるので、そのような場合には、全てのアダプタ3に送電側の装置を組み込む必要性がある。   In consideration of this, it is necessary to incorporate the device on the power transmission side (the portion shown on the left side in FIG. 17) into the device (for example, adapter 3) that transmits a signal for transmitting and receiving data. There is no. The device on the power transmission side is incorporated into a device that is considered to have a relatively long time held by the user, such as the mouse 12 described above. However, in the case where the power supply unit 54 does not include the secondary battery 252 as shown in FIG. 18, it is necessary to supply power. In such a case, all the adapters 3 There is a need to incorporate power transmission equipment.

受電コイル241は、コイル71(例えば、図5に示したコイル71)と共用されても良い。上述したように、コイル71は、電磁界101からの信号を効率良く受信できるように構成されている。このことを利用し、電力を供給する信号も効率良く受信できるようにするために、コイル71を受電コイル241としても用いるようにしても良い。そのように共用するように設計された場合、コイル71により受信された信号のうち、例えば、10MHzのキャリア信号の信号は、増幅器74(図5)に供給され、50MHzのキャリア信号の信号は、整流・フィルタ部242(図18)に供給されるように構成されればよい。   The power receiving coil 241 may be shared with the coil 71 (for example, the coil 71 shown in FIG. 5). As described above, the coil 71 is configured to efficiently receive a signal from the electromagnetic field 101. Using this fact, the coil 71 may be used as the power receiving coil 241 in order to efficiently receive a signal for supplying power. When designed to be shared in this manner, among the signals received by the coil 71, for example, a 10 MHz carrier signal signal is supplied to the amplifier 74 (FIG. 5), and a 50 MHz carrier signal signal is What is necessary is just to be comprised so that it may be supplied to the rectification | straightening / filter part 242 (FIG. 18).

上述した実施の形態、例えば、図19を参照して説明した実施の形態においては、電源力供給部54に二次電池252が組み込まれている場合を例に挙げて説明した。二次電池252の代わりに、または、二次電池252と併用する構成として、電気二重層コンデンサや太陽電池を用いても良い。電気二重層コンデンサとは、コンデンサにおける誘電体の代わりに電気二重層を誘電体として利用したものであり、固体と液体など、二つの異なる層が接触すると、その界面にプラスとマイナスの電荷が分子レベルの距離を隔てて存在する状態になることを利用したものである。   In the embodiment described above, for example, the embodiment described with reference to FIG. 19, the case where the secondary battery 252 is incorporated in the power supply unit 54 has been described as an example. An electric double layer capacitor or a solar cell may be used instead of the secondary battery 252 or as a configuration used in combination with the secondary battery 252. An electric double layer capacitor uses an electric double layer as a dielectric instead of a dielectric in a capacitor. When two different layers, such as a solid and a liquid, come into contact with each other, positive and negative charges are generated at the interface. This is based on the fact that a level exists at a distance.

このようにして、電力を確保し、ウエアラブル通信装置5をスタンバイ状態に常に保つことができるようにしても、常に通信を行うわけでないため、常にマイクロコンピュータ53を駆動させているような状態にしておく必要性はない。そこで、必要に応じてマイクロコンピュータ53が駆動されるようにする。図20は、必要に応じてマイクロコンピュータ53が駆動されるように構成した場合の受信部51の内部構成例(ただし一部分のみを図示してある)を示す図である。   Thus, even if the power can be secured and the wearable communication device 5 can always be kept in the standby state, since the communication is not always performed, the microcomputer 53 is always driven. There is no need to keep it. Therefore, the microcomputer 53 is driven as necessary. FIG. 20 is a diagram showing an internal configuration example (only a part of which is shown) of the receiving unit 51 when the microcomputer 53 is configured to be driven as necessary.

図20に示した受信部51においては、波形整形部78とマイクロコンピュータ53との間に、2つの線が設けられている。2つの線のうち、一方の線は信号線271であり、他方の線はトリガー線272である。信号線271は、データ信号を供給するための線であり、トリガー線272は、マイクロコンピュータ53をスリープ状態からウエイクアップ状態に変化させるための信号を供給するための線である。   In the receiving unit 51 illustrated in FIG. 20, two lines are provided between the waveform shaping unit 78 and the microcomputer 53. Of the two lines, one line is a signal line 271 and the other line is a trigger line 272. The signal line 271 is a line for supplying a data signal, and the trigger line 272 is a line for supplying a signal for changing the microcomputer 53 from the sleep state to the wake-up state.

次に、図21を参照して、ウエアラブル通信装置5のマイクロコンピュータ53をスリープ状態からウエイクアップ状態に変化させるための信号の授受について説明する。図21に示した信号のうち、波形Aの信号は、アダプタ3側から発信される信号であり、例えば、10MHzのバーストパルス列の信号である。この波形Aの信号は、アダプタ3とウエアラブル通信装置5がデータの授受を行うときに用いられる信号と同じ周波数が用いられる。   Next, referring to FIG. 21, a description will be given of the transmission and reception of signals for changing the microcomputer 53 of the wearable communication device 5 from the sleep state to the wake-up state. Of the signals shown in FIG. 21, the signal of the waveform A is a signal transmitted from the adapter 3 side, for example, a burst pulse train signal of 10 MHz. The signal of the waveform A has the same frequency as the signal used when the adapter 3 and the wearable communication device 5 exchange data.

この波形Aの信号は、ウエアラブル通信装置5のマイクロコンピュータ53をウエイクアップさせるための信号である。   The signal of the waveform A is a signal for waking up the microcomputer 53 of the wearable communication device 5.

波形Bの信号も、アダプタ3から発信される信号であり、電力を供給するための信号である。   The signal of the waveform B is also a signal transmitted from the adapter 3 and a signal for supplying power.

波形Cの信号は、ウエアラブル通信装置5から出力される信号であり、マイクロコンピュータ53がウエイクアップされた状態で、そのことを示すためにアダプタ3側に送信される信号である。すなわち、波形Cの信号は、ウエアラブル通信装置5がデータの授受を行える状態にあることを、アダプタ3側に認識させるための信号として用いられる。   The signal of the waveform C is a signal output from the wearable communication device 5, and is a signal transmitted to the adapter 3 side to indicate that in the state where the microcomputer 53 is waked up. That is, the signal of the waveform C is used as a signal for causing the adapter 3 to recognize that the wearable communication device 5 is ready to exchange data.

図21において、時刻t1は、ウエアラブル通信装置5が、波形Bの信号を受信し始めたタイミングを示す。すなわち、時刻t1以降においてウエアラブル通信装置5は、二次電池252に対して充電が行える状態とされる。その後、時刻t2になると、ウエアラブル通信装置5が、波形Aの信号を受信し始める状態とされる。すなわち、ウエアラブル通信装置5を装着したユーザが、電極4と接触した状態となり、通信路が確立され、電磁界101が拡大された状態になったことを意味している。   In FIG. 21, time t1 indicates the timing at which wearable communication device 5 starts to receive the waveform B signal. That is, after time t1, wearable communication device 5 is in a state where secondary battery 252 can be charged. Thereafter, at time t2, wearable communication device 5 is in a state of starting to receive the waveform A signal. That is, it means that the user wearing the wearable communication device 5 is in contact with the electrode 4, the communication path is established, and the electromagnetic field 101 is expanded.

このように、ウエアラブル通信装置5がアダプタ3(電極4)に近づき、接触するまでの間を考えた場合、まず、電力を供給するための波形Bの信号を受信できる状態となり、その後、接触した時点で、波形Aの信号を受信できる状態となる。   Thus, when the wearable communication apparatus 5 approaches the adapter 3 (electrode 4) and considers contact, it will be in the state which can receive the signal of the waveform B for supplying electric power first, and contacted after that. At this point, the waveform A signal can be received.

ウエアラブル通信装置5が、波形Aの信号を受信し始めてから、所定数のバーストパルスを受信すると、マイクロコンピュータ53がスリープ状態からウエイクアップ状態に変更される。図21に示した例では、バーストパルスが3個受信された後に、状態が変更されるように設定されており、3個目のバーストパルスが受信された時刻が、時刻t3である。時刻t3の直後に、マイクロコンピュータ53は駆動され、処理が行える状態とされる。   When wearable communication device 5 receives a signal of waveform A and then receives a predetermined number of burst pulses, microcomputer 53 is changed from the sleep state to the wake-up state. In the example shown in FIG. 21, the state is set to change after three burst pulses are received, and the time when the third burst pulse is received is time t3. Immediately after time t3, the microcomputer 53 is driven and ready for processing.

時刻t4のとき、ウエアラブル通信装置5は、4個目のバーストパルスを受信した状態である。その4個目のバーストパルスを受信すると、マイクロコンピュータ53は、処理を実行できる状態になったことをアダプタ3側に知らせるための信号(波形Cの信号)を出力する。その後、ウエアラブル通信装置5のマイクロコンピュータ53は、波形Aの信号を受信すると、波形Cの信号を送信する。このようにして、アダプタ3とウエアラブル通信装置5は、相互に、データの授受が行える状態であることを信号の送受信を行うことで確認し合う。   At time t4, wearable communication device 5 is in a state of receiving the fourth burst pulse. When the fourth burst pulse is received, the microcomputer 53 outputs a signal (waveform C signal) for notifying the adapter 3 that the process is ready to be executed. Thereafter, when the microcomputer 53 of the wearable communication device 5 receives the waveform A signal, the microcomputer 53 transmits the waveform C signal. In this way, the adapter 3 and the wearable communication device 5 mutually confirm by exchanging signals that they are ready to exchange data.

送受信が行える状態にあると確認されている間に、必要に応じて、アダプタ3からウエアラブル通信装置5に、または、ウエアラブル通信装置5からアダプタ3に、データ(例えば、ユーザID、プログラムなど)が送受信される。図21に示した例では、アダプタ3とウエアラブル通信装置5との通信は、半二重通信である。よって、一方がデータを送信している間は、他方はデータを受信するだけであり、データを送信することはできない。   While it is confirmed that transmission / reception is possible, data (for example, user ID, program, etc.) is transferred from the adapter 3 to the wearable communication device 5 or from the wearable communication device 5 to the adapter 3 as necessary. Sent and received. In the example shown in FIG. 21, the communication between the adapter 3 and the wearable communication device 5 is half-duplex communication. Therefore, while one side is transmitting data, the other side only receives data and cannot transmit data.

このような半二重通信の場合、データは、波形Aの信号と波形Cの信号が送受信されていないときに送受信される。もちろん、半二重通信ではなく、他の通信方式を適用するようにしても良い。   In such a half-duplex communication, data is transmitted / received when the waveform A signal and the waveform C signal are not transmitted / received. Of course, other communication methods may be applied instead of half-duplex communication.

このようにして、アダプタ3は、常にウエアラブル通信装置5を検出するための検出信号を発信し、ウエアラブル通信装置5は、その発信されている信号を受信すると、そのことを相手側に伝えるための存在信号を送信する。このようにすることで、ウエアラブル通信装置5は、通信を行えない状態のときには電力の消費が少ないスリープ状態にされ、通信が行える状態のときには、ウエイクアップ状態にされるため、全体として消費電力を抑えることが可能となる。   In this way, the adapter 3 always transmits a detection signal for detecting the wearable communication device 5, and when the wearable communication device 5 receives the transmitted signal, the adapter 3 transmits the detection signal to the other party. Send presence signal. In this way, the wearable communication device 5 is put into a sleep state that consumes less power when communication is not possible, and is put into a wake-up state when communication is possible. It becomes possible to suppress.

なお、図21を参照して説明したように、所定の信号を授受することによりウエアラブル通信装置5が、スリープ状態からウエイクアップ状態に切り替えられるようにしても良いが、他の方式により状態が切り替えられるようにしても良い。例えば、供給される電圧の変換を検知し、その検知結果に応じて状態が切り替えられるようにしても良い。   As described with reference to FIG. 21, the wearable communication device 5 may be switched from the sleep state to the wake-up state by exchanging a predetermined signal, but the state is switched by another method. You may be allowed to. For example, the conversion of the supplied voltage may be detected, and the state may be switched according to the detection result.

例えば、電力供給部54が二次電池252を備える構成とされている場合、スリープ状態のときにはその二次電池252からウエアラブル通信装置5内の各部に必要な電力が供給されている。   For example, when the power supply unit 54 includes the secondary battery 252, necessary power is supplied from the secondary battery 252 to each unit in the wearable communication device 5 in the sleep state.

スリープ状態のときでも、ウエアラブル通信装置5がアダプタ3(電極4)に近づくと、受電コイル241により電力供給用の信号が受信される。受電コイル241で信号が受信されると、結果として、電力供給部54から二次電池252以外からの電力も各部に供給されることになる。よって、二次電池252からのみ電力が供給されている状態と比較し、大きな電力が供給されることになる。このような電力の変化を検知するようにすれば、ウエアラブル通信装置5が、電極4に近づいている状態であるか否か、さらには、通信を行える状態であるか否かを判断することができる。そして、通信を行える状態であると判断されるときのみ、ウエイクアップ状態にされれば、上述したような場合と同様に、消費電力を抑制することが可能となる。   Even in the sleep state, when the wearable communication device 5 approaches the adapter 3 (electrode 4), a power supply signal is received by the power receiving coil 241. When a signal is received by the power receiving coil 241, as a result, power from the power supply unit 54 other than the secondary battery 252 is also supplied to each unit. Therefore, compared with the state where electric power is supplied only from the secondary battery 252, large electric power is supplied. If such a change in power is detected, it is possible to determine whether or not the wearable communication device 5 is approaching the electrode 4 and further whether or not communication is possible. it can. Then, only when it is determined that communication is possible, if the wake-up state is set, power consumption can be suppressed as in the case described above.

このようにアダプタ3とウエアラブル通信装置5が通信を行える状態(ウエイクアップ状態)にされた後のデータの授受は、どのようなプロトコルに基づいて行われるようにしても良い。   Data exchange after the adapter 3 and the wearable communication device 5 can communicate with each other (wake-up state) as described above may be performed based on any protocol.

このように、ウエアラブル通信装置5などの、ユーザの体に装着され、他の装置と通信を行う装置に対して、本発明を適用することにより、装置を小型化でき、良好な通信を行えるようになる。   Thus, by applying the present invention to a device such as the wearable communication device 5 that is worn on the user's body and communicates with other devices, the device can be miniaturized and good communication can be performed. become.

本発明を適用したシステムの一実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of the system to which this invention is applied. アダプタと通信装置の関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between an adapter and a communication apparatus. 伝送路について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a transmission line. ウエアラブル通信装置の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the internal structural example of a wearable communication apparatus. ウエアラブル通信装置の回路図である。It is a circuit diagram of a wearable communication apparatus. 電磁界について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an electromagnetic field. コイルの形態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the form of a coil. 受信部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a receiving part. コイルの他の形態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other form of a coil. コイルのさらに他の形態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another form of a coil. 受信部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a receiving part. 受信部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a receiving part. 受信部の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a receiving part. コイルの配置について説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of a coil. 電極の距離について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the distance of an electrode. 受信部で処理される信号について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the signal processed with a receiving part. 電力の伝送の原理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of transmission of electric power. 電力供給部の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the internal structural example of an electric power supply part. 電力供給部の他の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the other internal structural example of an electric power supply part. 受信部のさらに他の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the other internal structural example of a receiving part. ウエアラブル通信装置の状態の切り替えに用いられる信号について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the signal used for switching of the state of a wearable communication apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 PC, 2 LAN, 3 アダプタ, 4 電極, 5 ウエアラブル通信装置, 12 マウス, 21 発振源, 31,32 電極, 51 受信部, 52 送信部, 53 マイクロコンピュータ, 54 電力供給部, 71 コイル, 72 コンデンサ, 73 共振回路, 74 増幅器, 75 抵抗, 76 コンデンサ, 77 抵抗, 78 波形整形部, 101 電磁界, 121 空芯コイル, 122 チップコンデンサ, 123 基板, 201 発振器, 202 増幅器, 203 コイル, 221 コイル, 222 整流器, 223 フィルタコンデンサ, 224 負荷, 241 受電コイル, 242 整流・フィルタ部, 243 DC/DCコンバータ, 251 充電制御部, 252 二次電池   1 PC, 2 LAN, 3 adapter, 4 electrodes, 5 wearable communication device, 12 mouse, 21 oscillation source, 31 and 32 electrodes, 51 receiving unit, 52 transmitting unit, 53 microcomputer, 54 power supply unit, 71 coil, 72 Capacitor, 73 resonance circuit, 74 amplifier, 75 resistor, 76 capacitor, 77 resistor, 78 waveform shaping unit, 101 electromagnetic field, 121 air core coil, 122 chip capacitor, 123 substrate, 201 oscillator, 202 amplifier, 203 coil, 221 coil , 222 rectifier, 223 filter capacitor, 224 load, 241 power receiving coil, 242 rectifier / filter unit, 243 DC / DC converter, 251 charge control unit, 252 secondary battery

Claims (5)

信号を入力する入力手段と、
前記信号を受信する受信手段と、
前記入力手段により入力された前記信号と、前記受信手段により受信された前記信号とから、所定の周波数の信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記信号に基づく制御を実行する制御手段と
を備え、
前記入力手段は、生体に接する側に2つの電極を備え、
前記抽出手段は、コイルとコンデンサにより構成される共振回路を備え、
前記受信手段は、前記コイルを含む構成であり、そのコイルの一端は前記電極に接続されている
ことを特徴とする通信装置。
An input means for inputting a signal;
Receiving means for receiving the signal;
Extraction means for extracting a signal of a predetermined frequency from the signal input by the input means and the signal received by the reception means;
Control means for executing control based on the signal extracted by the extraction means,
The input means includes two electrodes on the side in contact with the living body,
The extraction means includes a resonance circuit composed of a coil and a capacitor,
The said receiving means is the structure containing the said coil, The one end of the coil is connected to the said electrode. The communication apparatus characterized by the above-mentioned.
前記コイルは、空芯コイルである
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The communication device according to claim 1, wherein the coil is an air-core coil.
前記コイルは、前記コンデンサがマウントされている基板上に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The communication device according to claim 1, wherein the coil is provided on a substrate on which the capacitor is mounted.
電力を供給する電力供給手段をさらに備え、
前記電力供給手段は、前記コイルにより受信される前記信号とは異なる周波数の信号から生成した電力を供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
A power supply means for supplying power;
The communication apparatus according to claim 1, wherein the power supply unit supplies power generated from a signal having a frequency different from that of the signal received by the coil.
前記電力供給手段は、二次電池を含み、
前記二次電池は、生成された前記電力により充電される
ことを特徴とする請求項4に記載の通信装置。
The power supply means includes a secondary battery,
The communication device according to claim 4, wherein the secondary battery is charged by the generated electric power.
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