JP2008085918A - Electric-field communication transmitter - Google Patents
Electric-field communication transmitter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008085918A JP2008085918A JP2006265984A JP2006265984A JP2008085918A JP 2008085918 A JP2008085918 A JP 2008085918A JP 2006265984 A JP2006265984 A JP 2006265984A JP 2006265984 A JP2006265984 A JP 2006265984A JP 2008085918 A JP2008085918 A JP 2008085918A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- reactance
- transmission
- ground
- field communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 136
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 134
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器に関する。 The present invention relates to an electric field communication transmitter that induces an electric field in an electric field transmission medium and transmits information using the induced electric field.
携帯端末の小型化及び高性能化により、生体に装着可能なウェアラブルコンピュータが注目されてきている。従来、このようなウェアラブルコンピュータ間の情報通信として、コンピュータにトランシーバを接続し、このトランシーバが誘起する電界を電界伝達媒体である生体の内部に伝達させることによって情報の送受信を行う電界通信が提案されている。 Due to the miniaturization and high performance of portable terminals, attention has been focused on wearable computers that can be attached to living bodies. Conventionally, electric field communication in which information is transmitted and received by connecting a transceiver to a computer and transmitting an electric field induced by the transceiver to a living body, which is an electric field transmission medium, has been proposed as information communication between such wearable computers. ing.
このトランシーバは、大地グランドから浮遊して使用されるので、人体に電界を効率よく誘起するために送受信電極と送信回路との間に可変リアクタンスを挿入し人体や回路グランドと大地グランド間の浮遊容量との共振現象を利用して送信を行う。従来の送信では、変動する浮遊容量に合わせて共振現象を保つために、受信部の一部を利用して人に誘起されている電界をモニタして可変リアクタンスのリアクタンス値を制御する構成としていた。 Since this transceiver is used floating from the earth ground, a variable reactance is inserted between the transmitting and receiving electrodes and the transmitting circuit in order to efficiently induce an electric field in the human body, and the stray capacitance between the human body and the circuit ground and the earth ground. Transmission is performed using the resonance phenomenon. In the conventional transmission, in order to maintain the resonance phenomenon in accordance with the floating stray capacitance, the reactance value of the variable reactance is controlled by monitoring the electric field induced by the person using a part of the receiving unit. .
近年、リアクタンス値を変えながら送信することで、変動する浮遊容量に対応して共振状態を保ちつつ回路規模の小型化を可能とした電界通信発信器が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、電界通信は浮遊容量の変動に影響される。特に携帯型の電界通信発信器では、携帯場所に因って浮遊容量が著しく変動し送信成功率が低下するため、通信の信頼性に問題がある。 However, electric field communication is affected by fluctuations in stray capacitance. In particular, portable electric field communication transmitters have a problem in communication reliability because the stray capacitance varies significantly depending on the place where they are carried and the transmission success rate decreases.
本発明は、上記問題点に鑑み、電界通信発信器において、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to suppress a decrease in transmission success rate due to stray capacitance and improve communication reliability in an electric field communication transmitter.
第1の本発明に係る電界通信発信器は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器であって、情報を記憶するための情報記憶手段と、情報記憶手段から出力された前記情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、送信手段と前記電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整する第1のリアクタンス調整手段と、送信手段と電界伝達媒体との間において、リアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて浮遊容量との共振状態を制御して前記送信の電圧が最大となるように調整する第2のリアクタンス調整手段と、浮遊容量が変動した場合に、送信手段と電界伝達媒体との接続を第1のリアクタンス調整手段を介した経路から第2のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、を備えることを特徴とする。尚、本発明における電界伝達伝達媒体とは、電界を伝達可能な媒体を指し、例えば金属などの導電性の高い部材、生体、絶縁体などが含まれる。 An electric field communication transmitter according to a first aspect of the present invention is an electric field communication transmitter that induces an electric field in an electric field transmission medium and transmits information using the induced electric field, and is an information storage for storing information. Means for transmitting the information output from the information storage means by modulating with a carrier wave, and changing the reactance value between the transmission means and the electric field transmission medium to change the ground and ground of the transmitter First reactance adjustment means for controlling the stray capacitance between the ground and the resonance state of the stray capacitance between the electric field transmission medium and the ground to adjust the transmission voltage applied to the electric field transmission medium to a maximum; The reactance value is changed to a value larger than the reactance value between the transmission means and the electric field transmission medium to control the resonance state with the stray capacitance so that the transmission voltage is maximized. When the stray capacitance fluctuates with the second reactance adjusting means, the connection between the transmitting means and the electric field transmission medium is switched from the path via the first reactance adjusting means to the path via the second reactance adjusting means. Switching means. The electric field transmission medium in the present invention refers to a medium capable of transmitting an electric field, and includes, for example, a highly conductive member such as metal, a living body, an insulator, and the like.
本発明にあっては、第1のリアクタンス調整手段のリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御する第2のリアクタンス調整手段を備えたことで、浮遊容量が変動して第1のリアクタンス調整手段により共振状態を制御できない場合には、切り換え手段により第1のリアクタンス調整手段を介した経路から第2のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えて、第2のリアクタンス調整手段により共振状態を制御し、電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整することが可能となる。 In the present invention, the reactance value is changed to a value larger than the reactance value of the first reactance adjusting means, and the stray capacitance between the transmitter ground and the ground ground and the stray capacitance between the electric field transmission medium and the ground ground are The second reactance adjusting means for controlling the resonance state of the first reactance adjusting means is provided. When the stray capacitance fluctuates and the resonance state cannot be controlled by the first reactance adjusting means, the first reactance adjusting means is changed by the switching means. Switching from the route through the route through the second reactance adjusting means, and controlling the resonance state by the second reactance adjusting means so that the transmission voltage applied to the electric field transmission medium is maximized. Is possible.
上記電界通信発信器は、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を更に備え、切り換え手段は、その通知手段の通知があったときに送信手段と電界伝達媒体との接続を第1の可変リアクタンス手段を介した経路から第2の可変リアクタンス手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする。 The electric field communication transmitter further includes notification means for measuring an elapsed time and notifying that a preset time has elapsed, and the switching means is configured to transmit the transmission means and the electric field transmission medium when notified by the notification means. Is switched from the path via the first variable reactance means to the path via the second variable reactance means.
本発明にあっては、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を備えたことで、通知手段の通知があったときには、切り換え手段により、第1のリアクタンス調整手段を介した経路から第2のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えることができるので、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。 In the present invention, by providing the notifying means for measuring the elapsed time and notifying that a preset time has elapsed, the first reactance adjustment is performed by the switching means when notified by the notifying means. Since the path through the means can be switched to the path through the second reactance adjustment means, the resonance state can be automatically controlled by adjusting the reactance value.
第2の本発明に係る電界通信発信器は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器であって、情報を記憶するための情報記憶手段と、情報記憶手段から出力された情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、送信手段と電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整するリアクタンス調整手段と、送信手段とリアクタンス調整手段との間において、搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換手段と、浮遊容量が変動した場合に、送信手段とリアクタンス調整手段との接続を、振幅変換手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、を備えることを特徴とする。 An electric field communication transmitter according to a second aspect of the present invention is an electric field communication transmitter that induces an electric field in an electric field transmission medium and transmits information using the induced electric field, and is an information storage for storing information. Between the transmitter ground and the ground ground by changing the reactance value between the transmitter, the transmission means for modulating the information output from the information storage means with a carrier wave, and the transmission means and the electric field transmission medium. Reactance adjusting means for adjusting the stray capacitance of the antenna and the resonance state of the stray capacitance between the electric field transmission medium and the ground to adjust the transmission voltage applied to the electric field transmission medium to the maximum, and the transmission means and the reactance adjustment Between the transmission means and the reactance adjustment means when the stray capacitance fluctuates, and the amplitude conversion means Characterized in that it and a switching means for switching the route.
本発明にあっては、送信手段とリアクタンス調整手段との間において、電界伝達媒体に印加される送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換手段を備えたことで、浮遊容量が変動した場合に、リアクタンス調整手段によりリアクタンス値を変化させて浮遊容量との共振状態を制御して電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整できない場合には、切り換え手段により振幅変換手段を介した経路へ切り換えて、振幅変換手段により上記送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させることができる。 In the present invention, when the stray capacitance fluctuates by providing the amplitude conversion means for increasing the amplitude voltage of the carrier wave of the transmission voltage applied to the electric field transmission medium between the transmission means and the reactance adjustment means. In addition, if the reactance adjustment means cannot change the reactance value to control the resonance state with the stray capacitance so that the transmission voltage applied to the electric field transmission medium can be maximized, the switching means can change the amplitude conversion means. The amplitude voltage of the carrier wave of the transmission voltage can be increased by the amplitude conversion means.
上記電界通信発信器において、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を更に備え、切り換え手段は、その通知手段の通知があったときに送信手段とリアクタンス調整手段との接続を、振幅変換手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする。 The electric field communication transmitter further includes notification means for measuring an elapsed time and notifying that a preset time has elapsed, and the switching means is a transmission means and reactance adjustment means when notified by the notification means Is switched to a path via an amplitude converting means.
本発明にあっては、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を備えたことで、通知手段の通知があったときには、切り換え手段により、振幅変換手段を介した経路へ切り換えることができるので、リアクタンス値の調整による共振状態の制御と振幅電圧の変換との切り換えを自動で行うことができる。 In the present invention, by providing a notification means for measuring the elapsed time and notifying that a preset time has elapsed, when the notification means notifies, the switching means passes the amplitude conversion means. Therefore, it is possible to automatically switch between control of the resonance state and adjustment of the amplitude voltage by adjusting the reactance value.
本発明の電界通信発信器によれば、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。 According to the electric field communication transmitter of the present invention, it is possible to suppress a decrease in transmission success rate due to stray capacitance and improve communication reliability.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係る電界通信発信器を利用したゲートシステムの構成を概略的に示す図である。同図に示すように、ゲートシステムは、利用者のIDなどの固有情報を送信するための携帯型の電界通信発信器100と、利用者の人体を介して情報を検出するために大地200に設置されたシート300と、検出した信号をコンピュータに出力するための設置型の電界通信受信器400と、利用者の出入りを制御するゲート500と、電界通信受信器400からの信号を予め登録された情報と照合してゲート500の開閉を行うコンピュータ600とを備えた構成である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a gate system using the electric field communication transmitter according to the first embodiment. As shown in the figure, the gate system has a portable electric
電界通信発信器100は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行うものである。ここで電界伝達媒体は利用者の人体である。一方で、設置型の電界通信受信器400は、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して電界通信発信器100により送信された情報を受信する。ここで電界伝達媒体は利用者の人体および絶縁体のシート300である。このようにゲートシステムにおいて電界伝達媒体を介して情報の送受信を行う。
The electric
図2のブロック図に示すように、電界通信発信器100は、固有情報を記憶するための情報記憶部107と、情報記憶部107から出力された固有情報を搬送波で変調して送信するための送信回路106と、送信回路106と電界伝達媒体として送信電極109との間において、リアクタンス値を変化させて発信器の回路グランド130と大地グランド103間の浮遊容量Cgおよび人体と大地グランド103間の浮遊容量Cbとの共振状態を制御する第1のリアクタンス調整部104aと、送信回路106と送信電極109との間において、第1のリアクタンス調整部104aのリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて浮遊容量Cg,Cbとの共振状態を制御する第2のリアクタンス調整部104bと、送信回路106と送信電極109との接続を第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換えるためのセレクタ105と、セレクタ105に接続された切り替えボタン113と、第1のリアクタンス調整部104aおよび第2のリアクタンス調整部104bにおけるリアクタンス値の制御や情報記憶部107が出力する固有情報の制御を行うための発信器制御部108とを備える。
As shown in the block diagram of FIG. 2, the electric
ここでセレクタ105に接続された送信電極109には導電性の高い金属が使用される。送信電極109は、同じく電界伝達媒体である絶縁体110で覆われた構成とし、人体に直接電流が流れるのを防止している。このようにして、送信電極109は、絶縁体110を介して人体に接しており、人体は大地グランド103との間で電位Vbを有している。
Here, a highly conductive metal is used for the
次に、電界通信発信器100の通常時における共振状態の制御について図3のタイミングチャートを用いて説明する。電界通信発信器100は、一定間隔Wで固有情報の送信を行う。この情報の送信は、発信器制御部108から出力されるリアクタンス設定信号に従って、第1のリアクタンス調整部104aにおいて同図(a)のタイミングチャートに示すようにリアクタンス値を変えて実行される。ここではリアクタンス値は5段階に分割され(図中では(1)から(5)で示す)、固有情報は5回送信される。このようにリアクタンス値を可変しつつ送信を行うことによって、浮遊容量Cg,Cbとの共振状態が制御されるので、同図(b)のタイミングチャートに示すように人体と大地グランド103の間の電圧Vbは、3回目のリアクタンス値(図中の(3)で示す値に相当)にて最大値となる。
Next, control of the resonance state during normal operation of the electric
次に、電界通信発信器100の浮遊容量変動時における共振状態の制御について図1のシステム構成図および図4のタイミングチャートを用いて説明する。図1のゲートシステムの利用者が例えばシート300上を移動する又は電界通信発信器100の装着位置がずれるなどして浮遊容量Cg,Cbが変動した場合には、図4に示すように、第1のリアクタンス調整部104aによりリアクタンス値を変化させても共振状態が制御できず、人体と大地グランド103の間の電圧Vbが最大値とならず送信成功率が低下する。この状況を利用者はゲート500が開かないことで認識する。
Next, control of the resonance state when the stray capacitance of the electric
このとき利用者は、電界通信発信器100の切り替えボタン113を押して自ら操作する。これにより電界通信発信器100において、セレクタ105により送信回路106と電界伝達媒体との接続が第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換わるので、第2のリアクタンス調整部104bにより、第1のリアクタンス調整部104aのリアクタンス値(1)〜(5)よりも大きな値(6)〜(10)にリアクタンス値を変化させ、共振状態を制御して送信の電圧Vbが最大となるように調整することができる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下が抑制されるので、通信の信頼性を向上させることができる。
At this time, the user presses the
したがって、第1の実施の形態によれば、第1のリアクタンス調整部104aのリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて発信器の回路グランド130と大地グランド103間の浮遊容量Cgおよび人体と大地グランド103間の浮遊容量Cbとの共振状態を制御する第2のリアクタンス調整部104bを備えたことで、浮遊容量Cg,Cbとが変動して第1のリアクタンス調整部104aにより共振状態を制御できない場合には、セレクタ105により第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換えて、第2のリアクタンス調整部104bにより共振状態を制御し、人体に印加される送信の電圧Vbが最大となるように調整することが可能となる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
Therefore, according to the first embodiment, the reactance value is changed to a value larger than the reactance value of the first
尚、第1の実施の形態においては、第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換えるための切り替え手段としてのセレクタ105は、第1のリアクタンス調整部104a、第2のリアクタンス調整部104bそれぞれの出力側に配置するような構成としたが、これに限られるものではない。
第1の実施の形態に係る変形例として、図5のブロック図に示すように、第1のリアクタンス調整部104a、第2のリアクタンス調整部104bの入力側にはセレクタ105aを、出力側にはセレクタ105bを配置するような構成としてもよい。このような構成においては、通常時には第2のリアクタンス調整部104bを動作させる必要がないので発信器全体の消費電力を下げることが可能となる。
In the first embodiment, the
As a modification of the first embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 5, the
[第2の実施の形態]
以下、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電界通信発信器の構成は、第1の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。以下では、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment will be described. The configuration of the electric field communication transmitter according to the present embodiment is the same as the basic configuration described in the first embodiment. Below, it demonstrates centering on a different point from 1st Embodiment.
第1の実施の形態と異なる点は、図6のブロック図に示すように、電界通信発信器100において、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてタイマ回路112を更に備え、切り換え手段としてのセレクタ105a、105bは、タイマ回路112の通知があったときに送信回路106と送信電極109との接続を第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換える点である。
The difference from the first embodiment is that, as shown in the block diagram of FIG. 6, in the electric
タイマ回路112は、例えば送信回路106により固有情報が送信された送信時刻を基準として経過時間の計測を開始し、予め設定された時間が経過した場合には切り替え信号をセレクタ105a、105bに送信する。ここでは計測時間を例えば5秒に設定し、5秒毎にセレクタ105a、105bに切り替え信号を定期的に送信する。
For example, the timer circuit 112 starts measuring elapsed time based on the transmission time when the unique information is transmitted by the
タイマ回路112から切り替え信号による通知があったときには、セレクタ105a、105bにより、第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換える。このように利用者自身による操作を必要とすることなく、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
When the timer circuit 112 receives a notification by a switching signal, the
したがって、第2の実施の形態によれば、電界通信発信器100において、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知するタイマ回路112を更に備えたことで、タイマ回路112から出力された切り替え信号による通知があったときには、セレクタ105a、105bにより、第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換えることができるので、第1の実施の形態に係る効果に加えて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことが可能となる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
Therefore, according to the second embodiment, the electric
尚、第2の実施の形態においては、タイマ回路112により第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路への切り換えを行うような構成としたが、これに限られるものではない。
In the second embodiment, the timer circuit 112 is configured to switch from the path via the first
第2の実施の形態に係る変形例として、電界通信発信器100に受信機能を備えた電界通信トランシーバ700を使用する。具体的には、電界通信トランシーバ700は、図7のブロック図に示すように、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報を受信する電界受信手段として電界検出部120および信号処理回路121と、送信エラーを検出する送信エラー検出回路122と、送信エラー検出回路122が送信エラーを検出した場合には第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換えるための切り替え信号をセレクタ105a、105bに送信する切替回路123とを更に備える。
As a modification of the second embodiment, an electric
このような構成としたことで、電界通信トランシーバ700は送信機能に加えて、受信機能として、人体に誘起されて伝達されてくる電界を、絶縁体110で覆われた送受信電極114で検出し、この電界を電界検出部120に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路121で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、送信エラー検出回路122に出力される。
With such a configuration, the electric
ここでは送信エラー検出回路122により送信エラー情報を検出した場合には、切替回路123により、切り替え信号をセレクタ105a、105bに送信する。セレクタ105a、105bにより、第1のリアクタンス調整部104aを介した経路から第2のリアクタンス調整部104bを介した経路へ切り換える。このような構成においても、利用者自身による操作を必要とすることなく、浮遊容量に起因した送信成功率の低下に応じて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
Here, when transmission error information is detected by the transmission error detection circuit 122, the switching circuit 123 transmits a switching signal to the
また、第2の実施の形態においては、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてタイマ回路112を備えた構成としたが、これに限られるものではなく、例えばクロックに同期して計数するカウンタ回路により、予め設定された時間の経過を計測するような構成としてもよい。 In the second embodiment, the timer circuit 112 is provided as a notification means for measuring the elapsed time and notifying that a preset time has elapsed. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be configured such that a preset time is measured by a counter circuit that counts in synchronization with the clock.
更に、第2の実施の形態においては、タイマ回路112は、予め計測時間を5秒に設定し、5秒毎にセレクタ105a、105bに切り替え信号を定期的に送信するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば計測時間を1秒、2秒、3秒と不定期に設定して、切り替え信号を不規則な時間間隔でセレクタ105a、105bに送信するようにしてもよい。
Furthermore, in the second embodiment, the timer circuit 112 sets the measurement time to 5 seconds in advance and periodically sends a switching signal to the
[第3の実施の形態]
以下、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電界通信発信器の構成は、第1の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。以下では、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Third Embodiment]
The third embodiment will be described below. The configuration of the electric field communication transmitter according to the present embodiment is the same as the basic configuration described in the first embodiment. Below, it demonstrates centering on a different point from 1st Embodiment.
第1の実施の形態と異なる点は、図8のブロック図に示すように、送信回路106とリアクタンス調整部104との間において、搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換回路111を備え、振幅変換回路111とリアクタンス調整部104との間のセレクタ105により、浮遊容量が変動した場合に、送信回路106とリアクタンス調整部104との接続を、振幅変換回路111を介した経路へ切り換える点である。
The difference from the first embodiment is that, as shown in the block diagram of FIG. 8, an
尚、リアクタンス調整部104は、送信回路106と送信電極109との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して人体に印加される送信の電圧Vbが最大となるように調整する。ここで変化させるリアクタンス値については第1の実施の形態の図3で説明したものと同様な値とする。
The
このような構成としたことで、浮遊容量が変動してリアクタンス調整部104により共振状態を制御して人体に印加される送信の電圧が最大となるように調整できない場合には利用者は、自ら電界通信発信器100の切り替えボタン113を押す。これにより電界通信発信器100内部のセレクタ105により、振幅変換回路111を介した経路へ切り替わる。このとき発信器制御部108から出力される振幅変換設定信号に従って、振幅変換回路111は、送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させる。ここで振幅変換設定信号は例えば搬送波の振幅電圧を3Vから6Vへ増加させるように設定するものとする。これにより、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
With this configuration, when the stray capacitance fluctuates and the resonance state is controlled by the
したがって、第3の実施の形態によれば、送信回路106とリアクタンス調整部104との間において、人体に印加される送信電圧Vbの搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換回路111を備えたことで、浮遊容量が変動してリアクタンス調整部104により共振状態を制御して人体に印加される送信の電圧が最大となるように調整できない場合には、セレクタ105により振幅変換回路111を介した経路へ切り換えて、振幅変換回路111により上記送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させることができる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
Therefore, according to the third embodiment, the
尚、第3の実施の形態においては、送信回路106とリアクタンス調整部104との間において、搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換回路111を備える構成としたが、このような構成に限られるものではなく、例えば、送信回路106とリアクタンス調整部104との間にリアクタンス調整部104のリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させることが可能なリアクタンス調整部を備えた構成とし、浮遊容量との共振状態を制御して送信の電圧が最大となるように調整するようにしてもよい。
In the third embodiment, the
[第4の実施の形態]
以下、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電界通信発信器の構成は、第3の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。以下では、第3の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment will be described. The basic configuration of the electric field communication transmitter according to the present embodiment is the same as that described in the third embodiment. Below, it demonstrates centering on a different point from 3rd Embodiment.
第3の実施の形態と異なる点は、図9のブロック図に示すように、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてのタイマ回路112を更に備え、切り換え手段としてのセレクタ105は、タイマ回路112の通知があったときに送信回路106とリアクタンス調整部104との接続を、振幅変換回路111を介した経路へ切り換える点である。
The difference from the third embodiment is that, as shown in the block diagram of FIG. 9, a timer circuit 112 is further provided as a notification means for measuring the elapsed time and notifying that a preset time has elapsed, and switching The
タイマ回路112は、第2の実施の形態で説明したタイマ回路112と同様な機能を備えたものとする。タイマ回路112から切り替え信号による通知があったときには、セレクタ105により、送信回路106とリアクタンス調整部104との接続を、振幅変換回路111を介した経路へ切り換える。このように利用者自身による操作を必要とすることなく、リアクタンス値の調整による共振状態の制御と振幅電圧の変換との切り換えを自動で行うことができる。
The timer circuit 112 is assumed to have the same function as the timer circuit 112 described in the second embodiment. When the timer circuit 112 receives a notification using a switching signal, the
したがって、第4の実施の形態によれば、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてのタイマ回路112を備えたことで、タイマ回路112の通知があったときには、セレクタ105により、送信回路106とリアクタンス調整部104との接続を、振幅変換回路111を介した経路へ切り換えることができるので、第3の実施の形態に係る効果に加えて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御と振幅電圧の変換との切り換えを自動で行うことが可能となる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
Therefore, according to the fourth embodiment, the timer circuit 112 is notified by measuring the elapsed time and providing the timer circuit 112 as notification means for notifying that a preset time has elapsed. In some cases, the
尚、第4の実施の形態においては、タイマ回路112の通知があったときに送信回路106とリアクタンス調整部104との接続を、振幅変換回路111を介した経路へ切り換えるような構成としたが、これに限られるものではない。
In the fourth embodiment, when the timer circuit 112 is notified, the connection between the
第4の実施の形態に係る変形例として、電界通信発信器100に受信機能を備えた電界通信トランシーバ700を使用する。具体的には、電界通信トランシーバ700は、図10のブロック図に示すように、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報を受信する電界受信手段として電界検出部120および信号処理回路121と、送信したパケットのパケットエラー率を検出し、検出した送信パケットのエラー率が低い場合には送信回路106とリアクタンス調整部104との接続を、振幅変換回路111を介した経路へ切り換えるための切り替え信号をセレクタ105に送信するパケットエラー率検出回路124とを更に備える。
As a modification of the fourth embodiment, an electric
パケットエラー率検出回路124は、送信したパケットの総数と返信され受信したパケット数からパケットエラー率を算出し、パケットエラー率が低い場合には振幅変換回路111に対して増幅させるべき振幅の値を示す設定信号を送信する。
The packet error
このような構成としたことで、パケットエラー率検出回路124により検出されたパケットエラー率が低い場合には、セレクタ105により、振幅変換回路111を介した経路へ切り換えることができる。このような構成においても、利用者自身による操作を必要とすることなく、浮遊容量に起因した送信成功率の低下に応じて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
With such a configuration, when the packet error rate detected by the packet error
尚、上記各実施の形態のゲートシステムにおいては、電界通信発信器を携帯型とし、通信相手となる電界通信受信器を設置型としたが、このようなシステム構成に限られるものではなく、例えば携帯型機器同士で通信を行うシステムに適用する場合でも、本実施の形態と同様な効果を奏することが可能となる。 In the gate system of each of the above embodiments, the electric field communication transmitter is a portable type, and the electric field communication receiver to be a communication partner is an installation type. However, the present invention is not limited to such a system configuration. Even when applied to a system in which portable devices communicate with each other, the same effects as in the present embodiment can be achieved.
また、上記各実施の形態においては、電界通信発信器を利用したシステムとして、ゲートシステムを例にとって説明したが、これに限られるものではなく、例えば、交通機関での料金支払いシステム、IDカードを利用する際のセキュリティシステムにおいて、本発明に係る電界通信発信器を利用してもよい。 In each of the above embodiments, the gate system has been described as an example of a system using an electric field communication transmitter. However, the present invention is not limited to this. For example, a fee payment system in an transportation facility, an ID card, In the security system for use, the electric field communication transmitter according to the present invention may be used.
100…電界通信発信器(携帯型)
103…大地グランド
104…リアクタンス調整部
104a…第1のリアクタンス調整部
104b…第2のリアクタンス調整部
105、105a、105b…セレクタ
106…送信回路
107…情報記憶部
108…発信器制御部
109…送信電極
110…絶縁体
111…振幅変換回路
112…タイマ回路
113…切り替えボタン
114…送受信電極
120…電界検出部
121…信号処理回路
122…送信エラー検出回路
123…切換回路
124…パケットエラー率検出回路
130…回路グランド
200…大地
300…シート
400…電界通信受信器(設置型)
500…ゲート
600…コンピュータ
700…電界通信トランシーバ(携帯型)
Cg…回路グランドとグランド間の浮遊容量
Cb…人体とグランド間の浮遊容量
Vb…人体と大地グランドの間の電圧
100 ... Electric field communication transmitter (portable)
DESCRIPTION OF
500 ...
Cg: stray capacitance between circuit ground and ground Cb: stray capacitance between human body and ground Vb: voltage between human body and ground
Claims (4)
前記情報を記憶するための情報記憶手段と、
前記情報記憶手段から出力された前記情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、
前記送信手段と前記電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して前記電界伝達媒体に印加される前記送信の電圧が最大となるように調整する第1のリアクタンス調整手段と、
前記送信手段と前記電界伝達媒体との間において、前記リアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて前記浮遊容量との共振状態を制御して前記送信の電圧が最大となるように調整する第2のリアクタンス調整手段と、
前記浮遊容量が変動した場合に、前記送信手段と前記電界伝達媒体との接続を前記第1のリアクタンス調整手段を介した経路から前記第2のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、
を備えることを特徴とする電界通信発信器。 An electric field communication transmitter that induces an electric field in an electric field transmission medium and transmits information using the induced electric field,
Information storage means for storing the information;
Transmitting means for modulating and transmitting the information output from the information storage means with a carrier wave;
The reactance value is changed between the transmission means and the electric field transmission medium to control the resonance state between the stray capacitance between the transmitter ground and the ground ground and the stray capacitance between the electric field transmission medium and the ground ground. First reactance adjusting means for adjusting the transmission voltage applied to the electric field transmission medium to be maximum;
Between the transmission means and the electric field transmission medium, the reactance value is changed to a value larger than the reactance value, and the resonance state with the stray capacitance is controlled to adjust the transmission voltage to the maximum. A second reactance adjusting means;
Switching means for switching the connection between the transmission means and the electric field transmission medium from the path via the first reactance adjustment means to the path via the second reactance adjustment means when the stray capacitance fluctuates. When,
An electric field communication transmitter comprising:
前記切り換え手段は、当該通知手段の通知があったときに前記送信手段と前記電界伝達媒体との接続を前記第1のリアクタンス調整手段を介した経路から前記第2のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする請求項1に記載の電界通信発信器。 A notification means for measuring the elapsed time and notifying that a preset time has elapsed;
The switching means connects the transmission means and the electric field transmission medium from the path via the first reactance adjusting means to the path via the second reactance adjusting means when notified by the notifying means. The electric field communication transmitter according to claim 1, wherein the electric field communication transmitter is switched to.
前記情報を記憶するための情報記憶手段と、
前記情報記憶手段から出力された前記情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、
前記送信手段と前記電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して前記電界伝達媒体に印加される前記送信の電圧が最大となるように調整するリアクタンス調整手段と、
前記送信手段と前記リアクタンス調整手段との間において、前記搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換手段と、
前記浮遊容量が変動した場合に、前記送信手段と前記リアクタンス調整手段との接続を、前記振幅変換手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、
を備えることを特徴とする電界通信発信器。 An electric field communication transmitter that induces an electric field in an electric field transmission medium and transmits information using the induced electric field,
Information storage means for storing the information;
Transmitting means for modulating and transmitting the information output from the information storage means with a carrier wave;
The reactance value is changed between the transmission means and the electric field transmission medium to control the resonance state between the stray capacitance between the transmitter ground and the ground ground and the stray capacitance between the electric field transmission medium and the ground ground. Reactance adjusting means for adjusting the transmission voltage applied to the electric field transmission medium to be maximum;
An amplitude converting means for increasing an amplitude voltage of the carrier wave between the transmitting means and the reactance adjusting means;
A switching means for switching the connection between the transmission means and the reactance adjustment means to a path via the amplitude conversion means when the stray capacitance fluctuates;
An electric field communication transmitter comprising:
前記切り換え手段は、当該通知手段の通知があったときに前記送信手段と前記リアクタンス調整手段との接続を、前記振幅変換手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする請求項3に記載の電界通信発信器。 A notification means for measuring the elapsed time and notifying that a preset time has elapsed;
The electric field according to claim 3, wherein the switching unit switches the connection between the transmission unit and the reactance adjustment unit to a path via the amplitude conversion unit when notified by the notification unit. Communication transmitter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006265984A JP4384158B2 (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Electric field communication transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006265984A JP4384158B2 (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Electric field communication transmitter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008085918A true JP2008085918A (en) | 2008-04-10 |
JP4384158B2 JP4384158B2 (en) | 2009-12-16 |
Family
ID=39356256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006265984A Expired - Fee Related JP4384158B2 (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Electric field communication transmitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4384158B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009290769A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrode |
WO2017221550A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ソニー株式会社 | Communication apparatus, and communication system |
-
2006
- 2006-09-28 JP JP2006265984A patent/JP4384158B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009290769A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrode |
WO2017221550A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ソニー株式会社 | Communication apparatus, and communication system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4384158B2 (en) | 2009-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2028997B1 (en) | Communication device and method using it | |
JP6463306B2 (en) | Detection and evaluation of high-frequency radiation | |
CN103558906B (en) | Sensor device with persistent low power beacon | |
JP5737450B2 (en) | Power transmission device and power reception device | |
US8054159B2 (en) | Communication apparatus having human body contact sensing function and method thereof | |
NO20063054L (en) | Method and system for transmitting signals through a metal rudder | |
EP3132544B1 (en) | Portable communication device with tunable antenna and method of operating such portable communication device | |
KR20120083317A (en) | Wireless communication apparatus | |
JP4384158B2 (en) | Electric field communication transmitter | |
WO2012041518A1 (en) | Remedial signal control | |
US7323984B2 (en) | TV remote control with guided search function | |
JP4191727B2 (en) | Electric field communication system | |
EP2104080A2 (en) | Receiving apparatus, transmission/reception system and device control method | |
WO2012041517A1 (en) | Staged detection and control of radio frequency emissions | |
JP2008172669A (en) | Authentication apparatus | |
WO2016021105A1 (en) | Radio apparatus | |
US20080159433A1 (en) | Information transmitting device | |
JP4616374B2 (en) | Electrode setting system and electrode setting method | |
JP2004334445A (en) | Security glass and glass breakdown sensing device | |
JP3977830B2 (en) | Electric field communication transmitter | |
JPH05160777A (en) | Radio transmission power control system | |
CN102550115A (en) | Wireless device, wireless apparatus using same, and wireless system | |
GB2428527A (en) | Portable heart-rate monitor system | |
JP4249683B2 (en) | Electronic device and signal transmission / reception control method in electronic device | |
KR20210052156A (en) | Human body communication device having single electrode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090924 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |