JP2009219009A

JP2009219009A - 電極構造

Info

Publication number: JP2009219009A
Application number: JP2008062537A
Authority: JP
Inventors: Ryusuke Kawano; 龍介川野; Katsuyuki Ochiai; 克幸落合; Naoshi Minoya; 直志美濃谷; Mitsuru Shinagawa; 満品川; Yuichi Kado; 門　　勇一; Toshiaki Asahi; 利彰朝日; Seiji Yabe; 誠司矢部; Ryoji Kikuchi; 亮二菊地
Original assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2028-03-12
Also published as: JP4628438B2

Abstract

【課題】ストラップ型の通信電極を有する電界通信装置において、通信品質の低下を抑制する。
【解決手段】人体との結合が強いストラップ型の通信電極１２を備えた電界通信装置において、グランド電極１３が筐体１１の表面から離れるように、グランド電極１３を筐体１１の中央部に配置する。これにより、グランド電極１３が人体に近づくことを防げるので、通信品質の低下を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起してデータの送信を行う電界通信装置の電極構造に関する。

人体などの電界伝達媒体に電界を誘起し、この誘起された電界を用いてデータ通信を行う電界通信装置が提案されている（非特許文献１参照）。

また、このような電界通信装置において、通信電極が電界伝達媒体である人体に密着するとともに、グランド電極が通信電極から離れた位置に配置される鞄が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−１２８６０６号公報 "RedTacton"、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本電信電話株式会社、［平成２０年１月１０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.redtacton.com〉

図６に示す電界通信装置のように、通信電極をストラップ型にすることで人体への密着度が高くなる。図７は、図６に示す電界通信装置７の断面図である。

図６，７に示す電界通信装置７は、通信回路７４を収納した筐体７１と、筐体７１の外部に配置したストラップ型の通信電極７２と、筐体７１の外表面に配置したグランド電極７３とを備える構成である。通信回路７４は、筐体７１内の回路基板７５上に実装される。通信回路７４の入出力端子に通信電極７２を接続し、通信回路７４の基準電極（ＧＮＤ）にグランド電極７３を接続する。グランド電極７３は薄い銅板などで構成され、絶縁膜で覆われている。

利用者は、図７において上方向の筐体７１面（グランド電極７３が配置されていない面）が体に接するように、ストラップ型の通信電極７２を首に掛けて電界通信装置７を使用する。

しかしながら、図６，７に示すように、グランド電極７３を筐体の一方の面に近接して配置した場合、グランド電極７３を配置した面が人体に接触すると、人体からグランド電極７３に戻る電界が増大し、通信品質が低下するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ストラップ型の通信電極を有する電界通信装置において、通信品質の低下を抑制することにある。

本発明に係る電極構造は、筐体と、筐体の外部に配置されたストラップ型の電界通信用の通信電極と、筐体内の中央部に配置されたグランド電極と、を有することを特徴とする。

本発明にあっては、人体などの電界伝達媒体に対して電界を誘起してデータの送受信を行う通信装置において、ストラップ型の通信電極を備え、筐体内の中央部にグランド電極を配置することにより、ストラップ型通信電極により人体との結合を強くするとともに、グランド電極１３が人体に近づくことを防ぐことができるので、通信品質の低下を抑制することができる。

上記電極構造において、筐体は直方体であって、グランド電極は、筐体の最も面積が大きい２つの対向する面の中間に配置され、面に対して平行な板状であることを特徴とする。

本発明にあっては、例えば、筐体がカードケースのような直方体の場合に、グランド電極を筐体の最も面積が大きい２つの対向する面の中間に配置することで、最も面積の大きい２つの対向する面のどちらが人体に接触した場合でも、グランド電極と人体との距離を保つことができるので、通信品質の低下を抑制することが可能となる。

上記電極構造において、筐体およびグランド電極は円筒形であることを特徴とする。

上記電極構造において、筐体は多角柱であることを特徴とする。

本発明によれば、ストラップ型の通信電極を有する電界通信装置において、通信品質の低下を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態における電極構造を備える電界通信装置の構成を示す斜視図であり、図２は、その断面図である。

図１，２に示す電界通信装置１は、通信回路１４を収納した筐体１１と、筐体１１の外部に配置された紐状のストラップ型の通信電極１２と、筐体１１内の中央部に配置された回路基板１５とを有する構成である。通信回路１４を構成する部品を回路基板１５の片面に実装し、実装面の反対側の半田面を全面グランドとして、その半田面をグランド電極１３として利用する。通信電極１２は通信回路１４の入出力端子に接続され、電界伝達媒体に電界を誘起するとともに、電界伝達媒体に誘起された電界を受信し、通信回路１４へ供給する。グランド電極１３が筐体１１の特定の表面に近接しないように、グランド電極１３は、筐体の最も面積が大きい２つの対向する面の中間付近に、その面に対して平行になるように配置される。ストラップ型の通信電極１２は絶縁膜で覆われている。

この電界通信装置１は、ストラップ型の通信電極１２を利用者の首や手首などに掛けて、あるいは、利用者が通信電極１２を握った状態で使用される。通信電極１２は、通信回路１４から供給された送信データに基づいた電界を電界伝達媒体である人体に誘起する。また、電界伝達媒体に誘起された電界を受信し、通信回路１４へ供給する。

本電界通信装置１のように、グランド電極１３と筐体１１の間隔が空くようにグランド電極１３を筐体１１の中央部に配置することで、グランド電極１３が人体に近づくことを防ぐことができる。利用者がストラップ型の通信電極１２を首に掛けた場合、図２における上方あるいは下方のどちらの面が利用者に接触した場合でもグランド電極１３が利用者に近接することがなく、通信品質の低下を抑制することができる。

図３は、本実施の形態における別の電極構造を備える電界通信装置の構成を示す斜視図であり、図４は、その断面図である。

図３，４に示す電界通信装置５は、通信回路５４を収納した円筒形の筐体５１と、筐体５１の外部に配置された紐状のストラップ型の通信電極５２と、筐体５１内の中央部に配置された円筒形のグランド電極５３とを有する構成である。図１，２で示した電界通信装置１と同様に、グランド電極５３と筐体５１の間隔が空くようにグランド電極５３は筐体５１の中央部に配置される。通信回路５４は円筒形のグランド電極５３の内側に配置される。

このように、グランド電極５３を筐体５１の中央部に配置することにより、グランド電極５３が人体に近接することを抑制できる。

なお、筐体５１の形状は、円筒形に限るものではなく、断面が六角形や八角形などの多角柱であってもよい。

電界通信装置５では、通信回路５４をグランド電極５３の内側に配置したが、通信回路５４をフレキシブル基板などを利用してグランド電極５３上に実装するものであってもよい。

次に、本実施の形態における電界通信装置１が電界伝達媒体に電界を誘起させて通信を行う電界通信について説明する。図５は、電界通信のしくみを説明するための模式図である。同図は、電界伝達媒体である人体Ｍを介して左の電界通信装置１Ｘから右の電界通信装置１Ｙへ情報を伝達するときの電界の様子を示している。

まず、左の電界通信装置１Ｘは、右の電界通信装置１Ｙに伝達すべき情報に基づく電圧を自身の通信電極１２Ｘとグランド電極１３Ｘとの間に印加する。すると、電界通信装置１Ｘの通信電極１２Ｘ、人体Ｍ、電界通信装置１Ｙの通信電極１２Ｙ、グランド電極１３Ｙ、大地、電界通信装置１Ｘのグランド電極１３Ｘを通って、通信電極１２Ｘに戻る電界の経路が形成される。電界通信装置１Ｙは、自身の通信電極１２Ｙとグランド電極１３Ｙとの間に誘起される電界によって生じる電圧により情報を検出する。

電界通信装置１Ｘと電界通信装置１Ｙとの間で電界通信を行う際に、人体Ｍからグランド電極１３Ｘに戻る電界Ｅ１やグランド電極１３Ｙから人体Ｍに戻る電界Ｅ２が小さいほど、通信の効率を向上できる。

したがって、本実施の形態によれば、グランド電極１３，５３が筐体１１，５１の表面から離れるように、グランド電極１３，５３を筐体１１，５１の中央部に配置することにより、グランド電極１３，５３が人体に近づくことを防げるので、通信品質の低下を抑制することができる。特に、人体との結合が強いストラップ型の通信電極１２，５２を備えた場合、筐体１１，５１のどの面が人体に接触しても、グランド電極１３，５３が人体に近接することがない。

一実施の形態における電極構造の構成を示す斜視図である。図１の電極構造の構成を示す断面図である。一実施の形態における別の電極構造の構成を示す斜視図である。図３の電極構造の構成を示す断面図である。電界通信のしくみを説明するための模式図である。従来の電極構造の構成を示す斜視図である。図６の電極構造の構成を示す断面図である。

符号の説明

１，５，７…電界通信装置
１１，５１，７１…筐体
１２，５２，７２…通信電極
１３，５３，７３…グランド電極
１４，５４，７４…通信回路
１５，７５…回路基板
１Ｘ，１Ｙ…電界通信装置
１２Ｘ，１２Ｙ…通信電極
１３Ｘ，１３Ｙ…グランド電極

Claims

筐体と、
前記筐体の外部に配置されたストラップ型の電界通信用の通信電極と、
前記筐体内の中央部に配置されたグランド電極と、
を有することを特徴とする電極構造。
前記筐体は直方体であって、
前記グランド電極は、前記筐体の最も面積が大きい２つの対向する面の中間に配置され、前記面に対して平行な板状であることを特徴とする請求項１記載の電極構造。
前記筐体および前記グランド電極は円筒形であることを特徴とする請求項１記載の電極構造。
前記筐体は多角柱であることを特徴とする請求項１記載の電極構造。