JP2019134200A - 情報処理装置、電子機器、及び情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を回避しつつ電界通信の通信性能を向上させることが可能な情報処理装置、電子機器、及び情報処理システムを提供すること。【解決手段】本技術の一形態に係る情報処理装置は、電界通信を実行可能であり、アンテナと、媒体側電極と、通信部とを具備する。前記アンテナは、前記電界通信と異なる他の通信に用いられる。前記通信部は、前記アンテナ及び前記媒体側電極の各々に電気的に接続され、前記アンテナ及び前記媒体側電極を利用した電界通信を実行する。【選択図】図５

Description

本技術は、電界通信を実行可能な情報処理装置、電子機器、及び情報処理システムに関する。

従来、電界の変動を利用した電界通信が知られている。例えば特許文献１には、人体を介して電界通信を行う通信装置について記載されている。この通信装置では、アンテナを介した無線通信と、人体を介した電界通信との両方が可能である。特許文献１の図１に示されるように、電界通信用の人体側の電極となる導体板は、無線通信用のアンテナの近傍に配置される。そして基板上の端子から導体板に延びる信号線の線路長と、導体板の周囲長の１／２との和が、アンテナの共振周波数の１／２波長の整数倍に設定される。これによりアンテナの特性劣化を抑制することが図られている（特許文献１の明細書段落の［００１２］［００２８］等）。

特許第５３４９６１２号公報

これからも電界通信は普及していくと考えられ、装置の大型化を回避しつつ高い通信性能を発揮可能な技術が求められている。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、装置の大型化を回避しつつ電界通信の通信性能を向上させることが可能な情報処理装置、電子機器、及び情報処理システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る情報処理装置は、電界通信を実行可能であり、アンテナと、媒体側電極と、通信部とを具備する。
前記アンテナは、前記電界通信と異なる他の通信に用いられる。
前記通信部は、前記アンテナ及び前記媒体側電極の各々に電気的に接続され、前記アンテナ及び前記媒体側電極を利用した電界通信を実行する。

この情報処理装置では、電界通信とは異なる他の通信に用いられるアンテナを利用して電界通信が実行される。これにより電界通信に必要な部品点数を削減することができ、装置の大型化を回避することができる。また高い通信性能を発揮することが可能となる。

前記他の通信は、セルラー通信であってもよい。
セルラー通信用のアンテナを利用することで、装置の大型化を回避しつつ電界通信の通信性能を向上させることが可能となる。

前記情報処理装置は、さらに、前記アンテナに電気的に接続されたインピーダンス整合回路を有し前記他の通信を実行する他の通信部を具備してもよい。この場合、前記通信部は、前記アンテナと前記整合回路との間の接続点を介して、前記アンテナに接続されてもよい。
これにより他の通信部から見た通信部のインピーダンスを高く設定することが可能となる。その結果、電界通信の通信性能を向上させることができる。

前記アンテナは、前記電界通信の信号に対するインピーダンスが、前記他の通信の信号に対するインピーダンスよりも高くてもよい。
これにより高い通信性能が発揮される。

前記通信部は、前記他の通信の信号に対して、前記他の通信部よりも高いインピーダンスを有してもよい。
これにより高い通信性能を発揮することが可能となる。

前記他の通信部は、前記人体通信により生成される電流が前記他の通信部へ流入することを抑制する阻止回路を有してもよい。
これにより高い通信性能を発揮することが可能となる。

前記通信部は、前記他の通信の信号が前記通信部へ流入することを抑制する阻止回路を有してもよい。
これにより高い通信性能を発揮することが可能となる。

前記媒体側電極は、前記人体通信とは異なる他の用途に用いられる導電部材であってもよい。
これにより装置の大型化を回避することが可能となる。

前記情報処理装置は、さらに、筐体部を具備してもよい。この場合、前記媒体側電極は、前記筐体部の一部であってもよい。
これにより装置の大型化を回避しつつ通信性能を向上させることができる。

前記媒体側電極は、グランドプレーン又は電源プレーンであってもよい。
これにより装置の大型化を回避しつつ通信性能を向上させることができる。

情報処理装置は、さらに、複数の媒体側電極の中から１つの媒体側電極を選択し、前記通信部に電気的に接続させる選択部を具備してもよい。
この情報処理装置では、複数の媒体側電極が設けられ、電界通信に用いられる媒体電極が適宜選択される。これにより高い通信性能を発揮することが可能となる。

前記選択部は、前記情報処理装置の状態を検出するセンサ部を有し、前記センサ部の検出結果をもとに前記媒体側電極を選択してもよい。
情報処理装置の状態に応じて媒体側電極を選択可能であるので、高い通信性能を発揮することが可能となる。

前記選択部は、前記センサ部により検出された前記情報処理装置の姿勢をもとに、前記媒体側電極を選択してもよい。
これにより高い通信性能を発揮することが可能となる。

本技術の一形態に係る電子機器は、電界通信を実行可能であり、前記アンテナと、前記媒体側電極と、前記通信部とを具備する。

本技術の一形態に係る情報処理システムは、電界通信を実行可能な複数の情報処理装置を含み、そのうちの少なくとも１つの情報処理装置は、前記アンテナと、前記媒体側電極と、前記通信部とを有する。

以上のように、本技術によれば、装置の大型化を回避しつつ電界通信の通信性能を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

電界通信の基本原理及び発明者の考察について説明するための模式図である。 電界通信の受信側の動作原理の詳細を説明するための図である。 受信信号エネルギＥｂ及び電位差ｖｒ（ｔ）をそれぞれ示すグラフである。 第１の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。 第１の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。 セルラー通信の信号の周波数帯域と、人体通信の信号の周波数帯域とを比較するグラフである。 第２の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。 第２の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。 図７に示す携帯端末の変形例を示す概略図である。 他の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。 他の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
［電界通信の基本原理］
図１〜図３は、電界通信の基本原理、及び発明者の考察について説明するための模式図である。

電界通信は、電界（電場）の変動を利用した通信方式であり、準静電界通信とも呼ばれる。図１Ａに示すように、２枚の送信電極１０と２枚の受信電極１１とが用いられる。送信電極１０ａ及び１０ｂにデータに応じた電圧が印加されると、送信電極１０ａ及び１０ｂの周辺に変動電場が発生する。受信電極１１ａ及び１１ｂは変動電場中に配置され、電極間に変動電流（過渡電流）が流れる。当該変動電流を検出することでデータを受信するが可能となる。

この通信方式の標準化規格として「ISO/IEC17982 Closed Capacitive Coupling Communication Physical Layer Edition 1」又は「IEEE802.15.6 Human Body Communication」が定められている。それぞれ信号フォーマット等が異なるが、データの伝送原理はともに上記の通りである。

特に前者は図１Ｂに示すようなマンチェスタ符号を採用している。マンチェスタ符号は、送ろうとする０，１の２値データを、波形の立ち下がり及び立ち上がりエッジにそれぞれ割り当てる方式である。以下、この方式を例に挙げて説明するが、本技術の適用がこの方式に限定される訳ではない。

図１Ｃは、人体を媒体とした電界通信である人体通信の基本原理を説明するための図である。ここでは説明を簡単にするために、送信電極１０ａ及び１０ｂ、受信電極１１ａ及び１１ｂは、同じ形状を有するものとし、また同じ間隔で配置された平行平板とする（各電極の面積はＡ、間隔はｄ）。

図１Ｃに示すように、送信電極１０ｂ及び受信電極１１ｂは、媒体である人体１２に近接する位置に配置される。以下これらの電極を同じ符号を用いて人体側電極１０ｂ及び１１ｂと記載する場合がある。また送信電極１０ａ及び受信電極１１ａを、同じ符号を用いて空間電極１０ａ及び１１ａと記載する場合がある。なお人体１２と人体側電極１０ｂ及び１１ｂとの間は絶縁されている。すなわち人体１２と人体側電極１０ｂ及び１１ｂとは、所定の絶縁体を介して接触している、とも言える。

送信回路１３により、送信データがマンチェスタ符号化され、電圧ｖｓ（ｔ）に変換されて送信電極１０ａ及び１０ｂに印加される。これにより送信電極１０ａ及び１０ｂの周辺に、変動電場Ｅｓ（ｔ）が生成される。なおパラメータｔは時間である。

変動電場Ｅｓ（ｔ）に応じて、受信電極１１ａ及び１１ｂの周辺に、変動電場Ｅｒ（ｔ）が生成される。変動電場Ｅｒ（ｔ）に応じた過渡電流が受信回路１４を介して電極間に流れ、回路入力端電圧ｖｒ（ｔ）が生成される。受信回路１４により入力端電圧ｖｒ（ｔ）が復号され、受信データとして取得される。

受信電極１１ａ及び１１ｂの周辺に生成される変動電場Ｅｒ（ｔ）は、主に空間を通じて受信電極１１ａ及び１１ｂ付近に到達する電気力線による電場Ｅａ（ｔ）と、人体１２上の静電誘導により受信電極１１ａ及び１１ｂ付近に生じる電荷が作る電気力線による電場Ｅｉ（ｔ）とにより定められる。このうち人体１２上の静電誘導により生じる電場Ｅｉ（ｔ）の寄与が大きい場合、人体側電極１０ｂ及び１１ｂが人体１２に接触したときに信号が送受信される人体通信が実現される。なお電場Ｅａ（ｔ）及びＥｉ（ｔ）は、空気の誘電率（真空の誘電率ε₀で近似）、人体の導電率σ、比誘電率εｒ等に応じたパラメータである。

図１Ｃに示す基本原理は、人体１２が媒体として用いられる人体通信に限定されず、他の任意の媒体が用いられる場合にも適用される（媒体は液体や気体を含む）。

図２は、受信側の動作原理の詳細を説明するための図である。なお受信電極１１付近の電界は一様であり、時刻ｔ＝０からステップ状に変化するとする。時刻ｔ＝０における受信側の空間電極１１ａと人体側電極間１１ｂとの電位差ｖｒ（０）は、以下の式で表される。

ここでＥ'ｒ（０）は、電極間の電界である。すなわち時刻ｔ＝０では、電極付近の電界Ｅｒ（０）＝電極間電界Ｅ'ｒ（０）となる。

図２に示すように、空間電極１１ａ及び人体側電極１１ｂには、電界Ｅｒ（ｔ）に従い静電誘導による電荷がそれぞれの電極の上面及び下面に生じる。空間電極１１ａ及び人体側電極１１ｂは、インピーダンスＺの受信回路１４を介して接続されている。従って電極間電位差Ｅ'ｒ（ｔ）・ｄに従って電荷が移動し、ｔ→∞で同電位となり、また電界強度Ｅ'ｒ（ｔ）→０となる。

ここで受信電極１１ａ及び１１ｂ付近の電界は一様であり、受信電極１１ａ及び１１ｂは平行平板（面積Ａ、距離ｄ＜＜Ａ^1/2）で静電容量Ｃ＝ε０Ａ／ｄとする。また受信回路１４のインピーダンスＺを、純抵抗Ｒと仮定する。

図２に示すように、空間電極１１ａの下面側の領域Ｖには、電界Ｅｒ（ｔ）による静電誘導により電荷Ｑが生じる。電荷Ｑは、受信回路１４に流れる電流ｉｒ（ｔ）により、ＣＲ放電のように減衰する。すなわち電荷Ｑ（ｔ）は、以下の式により表される。

従ってＱ（ｔ）＝Ｃｖｒ（ｔ）、ｉｒ（ｔ）＝ｖｒ（ｔ）／Ｒの関係から、ｖｒ（ｔ）は、以下の積分方程式で表される。

この積分方程式の解は、以下のようになる。

受信特性の観点から考察すべく、この電位差ｖｒ（ｔ）を用いて、シンボルエネルギを計算する。１シンボル当たりの受信信号エネルギＥｂ［Ｊ／ｂｉｔ］は、マンチェスタ符号の１／２シンボル分のエネルギの２倍と考えて、以下の式が算出される。

図３Ａ及びＢは、上記の式から得られる受信信号エネルギＥｂ及び電位差ｖｒ（ｔ）をそれぞれ示すグラフである。ここでは、Ｅｒ（０）ｄ＝１に正規化した場合のグラフが図示されている。図３Ａに示すように、静電容量Ｃ、すなわち電極の面積Ａが大きいほど、受信信号エネルギＥｂが大きくなる。

一方で、抵抗Ｒについては、各静電容量Ｃにおいて、所定の値よりも大きくなると、受信信号エネルギＥｂが低下する。このことはインピーダンスＺにも同様に当てはまると考えられる。すなわち各静電容量Ｃについて受信信号エネルギＥｂが低下し始める値を閾値とすると、当該閾値よりもインピーダンスＺを小さく設定することで、受信信号エネルギＥｂを高く維持することができる。

図３Ｂに示すように、静電容量Ｃ及び抵抗Ｒにより、時定数τが定められる。この点を考慮してインピーダンスＺは、例えば受信回路１４よりも後段に配置されるＡＤコンバータ等のサンプリング周波数等に基づいて適宜設定される。このように準静電界通信では、電極の面積Ａを大きくすることで、通信性能を向上させることが可能であることが分かった。また受信回路１４のインピーダンスＺを、上記の閾値までの範囲で設定することで、高い通信性能が発揮されることが分かった。

［携帯端末］
図４及び図５は、第１の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。携帯端末１００は、本技術に係る情報処理装置の一実施形態であり、セルラー通信と、人体通信との両方を実行することが可能である。なお本実施形態において、セルラー通信は、電界通信と異なる他の通信に相当する。

携帯端末１００は、筐体部２０と、アンテナ２１と、セルラー通信部２２と、人体側電極２３と、電界通信部２４とを有する。筐体部２０は、アンテナ２１や各通信部２２及び２３を収容し、携帯端末１００の使用時にはユーザに保持される。筐体部２０の材料は限定されず、例えばアルミニウム等の金属材料やプラスチック等の樹脂材料等が用いられる。

アンテナ２１は、セルラー通信用のアンテナであり、携帯端末１００による電話通信（音声通信）に用いられる。アンテナ２１は、金属等の導電体からなり、典型的には、板状を有する。例えばアンテナ２１として、金、銀、アルミニウム等からなる板金や、その他任意の導電体が用いられる。形状やサイズも限定されず、例えば約１ｃｍ四方の大きさや、約０．５ｃｍ×約２〜３ｃｍの大きさのアンテナ２１が用いられる。その他任意の形状・大きさを有するアンテナ２１が使用されてよい。

なおアンテナ２１は、高い放射特性を維持するために、典型的には、ユーザの手により覆われる可能性が低い、上端部等の近傍に設けられる。もちろんこれに限定される訳ではない。

セルラー通信部２２は、携帯電話回路２５と、伝送線路２６と、インピーダンス整合回路（以下、単に整合回路と記載する）２７とを有する。図５に示すように、アンテナ２１と整合回路２７とが電気的に接続される。そしてアンテナ２１から見て整合回路２７の後段に、伝送線路２６と携帯電話回路２５とが設けられる。セルラー通信部２２は、他の通信部に相当する。

携帯電話回路２５は、送信時には送信信号を生成しアンテナ２１に出力する。アンテナ２１からは送信信号に応じた電波（電磁波）が放射される。受信時には、携帯電話回路２５によりアンテナ２１により受信された受信信号が復調されて、例えばスピーカ等に出力される。セルラー通信の信号としては、例えば７００ＭＨｚ、８００ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚ、１．７ＧＨｚ、２．０ＧＨｚ等の周波数帯の信号が用いられる。

セルラー通信部２２は、セルラー帯の信号に対して、いわゆる５０Ω系で設計されており、整合回路２７により、アンテナ２１と携帯電話回路２５との間のインピーダンスが整合される。例えば図４に示すように、本実施形態では、グランドプレーン２８を有する基板２９上に、セルラー通信部２２が設けられる。

アンテナ２１の近傍の領域である放射領域Ｅには、グランドプレーン２８が形成されておらず、当該放射領域Ｅにて整合回路２７によるインピーダンス整合が実行される（図４では図示省略）。一方図５に示すように、伝送線路２６及び携帯電話回路２５は、グランドプレーン２８が形成されている領域に設けられ適宜接地される。これにより不整合損失を十分に低減させることができる。

人体側電極２３は、人体通信用の電極であり、筐体部２０の内側に設けられる。人体側電極２３は、板状の導電体からなり、材料、形状、サイズ等は限定されない。また人体側電極２３は、人体に近接する位置に配置され、例えばユーザの手により覆われる可能性が高い位置、例えば背面や側面等に設けられる。もちろんこれに限定される訳ではない。なお人体側電極２３は、媒体側電極に相当する。

電界通信部２４は、準静電界通信回路３０を有する。図４及び図５に示すように、準静電界通信回路３０は、アンテナ２１及び人体側電極２３の各々に電気的に接続され、アンテナ２１及び人体側電極２３を利用した電界通信を実行することが可能である。すなわち本実施形態では、セルラー通信用のアンテナ２１が、人体通信にも共用される。

図６は、セルラー通信の信号の周波数帯域と、人体通信の信号の周波数帯域とを比較するグラフである。本実施形態では、人体通信の信号として、例えば数十ＭＨｚの周波数帯の信号が用いられる。従ってセルラー通信信号の周波数帯域と、人体通信信号の周波数帯域とは、互いに大きく離れている。

本実施形態では、人体通信信号に対するアンテナ２１のインピーダンスが、セルラー通信信号に対するアンテナ２１のインピーダンスよりも高くなるように設定されている。例えばコンデンサやインダクタ等の電子部品を適当に配置してアンテナ２１を設計することで、そのような設定が可能である。セルラー通信信号に対する低インピーダンス、人体通信信号に対する高インピーダンスを実現することで、アンテナ２１の小型化や電界発生の効率化を図ることが可能となる。

図４及び図５に示すように、アンテナ２１と整合回路２７との間に接続点Ｐが設けられる。当該接続点Ｐを介して、アンテナ２１と準静電界通信回路３０とが接続される。すなわち準静電界通信回路３０は、整合回路２７のアンテナ２１側、すなわち５０Ω系ではない領域で、直接的にアンテナ２１に接続される。これにより携帯電話回路２５から見込んだ準静電界通信回路３０のインピーダンスを、アンテナ２１及び携帯電話回路２５の出入力特性インピーダンスと比べて、十分に高く設定することができる。

従ってセルラー通信信号に対する準静電界通信回路３０のインピーダンスを、携帯電話回路２５と比べて、十分に高く設定することが可能となる。すなわちセルラー帯に対して低インピーダンスの線路に、準静電界通信回路３０からの高インピーダンスの線路を接続することが可能となる。この結果、セルラー通信信号のアイソレーションを確保することが可能となり、セルラー通信の実行時における準静電界通信回路３０への信号の流入を十分に抑制することが可能となる。またセルラー通信における信号損失を十分に抑制することが可能となる。

また整合回路２７によりグランドに接地されるよりも前に、アンテナ２１と準静電界通信回路３０とを接続することが可能であるので、人体通信信号に対して、アンテナ２１を高インピーダンス特性のまま動作させることが可能となり、高い通信性能を発揮することが可能となる。

なお上記したように、準静電界通信回路３０のインピーダンスは、図３Ａのグラフを参照して説明した受信信号エネルギＥｂが低下し始める閾値までの範囲で、適宜設定されればよい。もちろんこれに限定されず、閾値を超える値が設定される場合もあり得る。

アンテナ２１及びセルラー通信部２５が動作することで、セルラー通信が実行可能となり、例えば他の携帯端末との音声通信やデータ通信が可能となる。またアンテナ２１、人体側電極２３及び電界通信部２４が動作することで、携帯端末１００を一方の手で保持し、人体通信が可能な他の通信装置に他方の手を接触させることで、人体通信が可能となる。なお他の通信装置の構成は限定されず、本技術が適用された構成でもよいし、他の構成でもよい。

携帯端末１００に準静電界通信の機能を搭載する場合には、空間電極及び人体側電極を搭載する必要がある。これらの新たな電極を、種々のアンテナ、カメラ等のデバイス、バッテリー、種々の回路基板等が高密度で搭載されている携帯端末に追加することは、装置の大型化の原因となる。また所望の伝送性能を確保するためには、通常の使用状態における保持の仕方（手の位置）等に応じて、空間電極及び人体側電極をそれぞれ適当の位置に配置する必要があり、設計上の制限が生じる。

本実施形態では、電界通信とは異なるセルラー通信に用いられるアンテナ２１を利用して、電界通信が実行される。これにより電界通信に必要な部品点数を削減することが可能となり、装置の大型化を回避することが可能となる。またアンテナ２１は、電波の放射特性を得るために筐体部２０の手で覆われない部分に配置される。従ってアンテナ２１を空間電極として共用することで、準静電界通信においても手で覆われないことから、高い通信性能を発揮することが可能となる。

人体側電極２３は、手に覆われる可能性が高い位置に配置される。これによりアンテナ２１との間隔を確保することが可能となり、人体上の静電誘導による電界を捉えることが可能となる。従って本技術では、人体側電極２３を適当な位置に配置することで、容易に高い通信性能を発揮することが可能となる。すなわち空間電極及び人体側電極をともに新しく搭載する場合に比べて、設計の自由度が高く装置の小型化にも有利である。

例えば２以上の異なる無線通信システムによるアンテナの共用として、アンテナと通信回路との接続をスイッチで切替える構成や、分波器（デュプレクサ）等により信号をフィルタリングする構成等が考えられる。このような構成では、通常はアンテナと各通信回路の出入力特性インピーダンスは５０Ω系で設計される。

上記したように本実施形態では、アンテナ２１が空間電極として共用され、携帯電話回路２５及び準静電界通信回路３０の各々のインピーダンスが適宜設定される（携帯電話回路２５が５０Ω系である）。スイッチや分波器等を用いて、本技術に係るインピーダンス設計を実現することは非常に難しい。

携帯端末１００は、本技術に係る情報処理装置の一実施形態であり、また本技術に係る電子機器としても機能する。人体通信とは異なる他の通信を実行可能な任意の装置を、本技術に係る情報処理装置及び電子機器として構成させることが可能である。他の通信は、上記したセルラー通信に限定されず、例えばＷｉＦｉ等の無線ＬＡＮ通信や、Bluetooth（登録商標）等の近距離無線通信等でもよい。各通信用のアンテナを空間電極として共用することで、上記と同様の効果を発揮することができる。

例えばスマートフォン、携帯電話機、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノートブックＰＣ、ＴＶ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯型ＡＶプレイヤー、電子ブック、デジタルスチルカメラ、カムコーダ、ゲーム機器、プロジェクター、カーナビゲーションシステム等が、本技術に係る情報処理装置及び電子機器として構成されてもよい。

また本施術に係る情報処理装置を少なくとも１つ含む電界通信システムを、本技術に係る情報処理システムとして実現することができる。例えば本技術を用いて、自動改札システム、種々の出入システム、あるいは暗証・認証システム等を構築することが可能となる。指紋認証システムと、本技術に係る電界通信システムとを併用して、セキュリティを向上させるといったことも可能である。

＜第２の実施形態＞
本技術に係る第２の実施形態の携帯端末について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した携帯端末１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。

図７及び図８は、第２の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。この携帯端末２００は、セルラー通信部２２２に、人体通信により生成される電流が携帯電話回路２２５に流入することを抑制する阻止回路２４０が設けられる。阻止回路２４０は、接続点Ｐと整合回路２２７（図７では省略）との間に設けられるが、この位置に限定される訳ではない。また阻止回路２４０の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。

阻止回路２４０により、人体通信信号の受信に応じてアンテナ２２１、準静電界通信回路２３０、及び人体側電極２２３に流れる過渡電流が、携帯電話回路２２５に流入することを規制することが可能となる。また人体通信信号を送信する際の出力過渡電流の流入を規制することも可能である。これにより人体通信の通信性能を向上させることが可能となり、消費電流の増加を防ぐことが可能となる。またセルラー通信の通信性能を向上させることも可能である。

また図９に示すように、電界通信部２２４に、セルラー通信信号が準静電界通信回路２３０へ流入することを規制する阻止回路２５０が設けられてもよい。図６に例示したようにセルラー通信信号の周波数帯域は、人体通信信号の周波数帯域よりも大きく離れている。しかしながらその信号強度は０．１Ｗ〜１Ｗと比較的大きい値となる。従って阻止回路２５０を設けることで、例えば準静電界通信回路２３０の受信アンプの飽和等を防ぐことが可能となり、高い通信性能を発揮することが可能となる。またセルラー通信の通信性能も向上する。なお図７に示す阻止回路２４０と、図９に示す阻止回路２５０との両方が設けられてもよい。

＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

図１０は、他の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。携帯端末内の人体通信とは異なる用途に用いられる導電部材が、人体側電極として共用されてもよい。これにより空間電極及び人体側電極のどちらも新たに配置する必要がなくなり、装置の大型化を十分に回避することが可能となる。また高い通信性能を発揮することが可能となる。

例えば図１０Ａに示す携帯端末３００のように、筐体部３２０の少なくとも一部を構成する導電部材３２３が、人体側電極として用いられてもよい。例えばユーザの手により覆われる可能性が高い部分が人体側電極として用いられ、準静電界通信回路３３０に接続される。あるいは図１０Ｂに示す携帯端末４００のように、グランドプレーン４２８が人体側電極として用いられてもよい。その他、人体側電極として共用される導電部材は限定されず、例えば電源プレーン等が人体側電極として用いられてもよい。

図１１は、他の実施形態に係る携帯端末の構成例を示す概略図である。この携帯端末５００は、複数の人体側電極５２３と、スイッチ５６０と、スイッチ制御部５６１と、センサ部５６２とを有する。スイッチ５６０、スイッチ制御部５６１、及びセンサ部５６２は選択部として機能する。

複数の人体側電極５２３は、筐体部５２０の内側の互いに異なる位置にそれぞれ配置される。複数の人体側電極５２３の数は限定されず、３以上の人体側電極５２３が配置されてもよい。スイッチ５６０は、準静電界通信回路５３０に接続される人体側電極５２３を切替えることが可能である。スイッチ５６０の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。

センサ部５６２は、携帯端末５００の状態を検出可能である。携帯端末５００の状態とは、例えば姿勢、位置、バッテリー状態、温度、駆動モード等、任意のパラメータが含まれる。センサ部５６２として、例えば加速度センサ、ジャイロセンサ、コンパスセンサ、ＧＰＳセンサ、近接センサ、タッチセンサ、照度センサ等の任意のセンサが用いられてよい。

スイッチ制御部５６１は、センサ部５６２の検出結果に基づいて、スイッチ５６０のスイッチング動作を制御する。スイッチ制御部５６１としては、例えばＣＰＵやメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等が１チップに収められたマイコン（マイクロコンピュータ）が用いられる。もちろんこれに限定されず、任意のＩＣ（集積回路）等が用いられてよい。

図１１Ａ及びＢに示すように、本実施形態では、センサ部５６２により、携帯端末５００の姿勢が検出される。図１１Ａに示すように、携帯端末５００の姿勢が縦向きである場合には、その姿勢における側面に配置された人体側電極５２３ａが、準静電界通信回路５３０に接続される。図１１Ｂに示すように、携帯端末５００の姿勢が横向きである場合には、その姿勢における側面に配置された人体側電極５２３ｂが、準静電界通信回路５３０に接続される。このように携帯端末５００の姿勢に応じて、手で覆われる可能性が高い位置に配置された人体側電極５２３が選択される。この結果、非常に高い通信性能を発揮することが可能となる。

図１１に示す例では、携帯端末５００に対して、側面部分が保持される可能性が高いという考えに基づいて、人体側電極５２３の切替えが実行された。もちろんこれに限定されず、携帯端末５００の形状や機能等に応じて、人体側電極５２３の位置及び切替えが適宜設定されてよい。

以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）電界通信を実行可能な情報処理装置であって、
前記電界通信と異なる他の通信に用いられるアンテナと、
媒体側電極と、
前記アンテナ及び前記媒体側電極の各々に電気的に接続され、前記アンテナ及び前記媒体側電極を利用した電界通信を実行する通信部と
を具備する情報処理装置。
（２）（１）に記載の情報処理装置であって、
前記他の通信は、セルラー通信である
情報処理装置。
（３）（１）又は（２）に記載の情報処理装置であって、さらに、
前記アンテナに電気的に接続されたインピーダンス整合回路を有し前記他の通信を実行する他の通信部を具備し、
前記通信部は、前記アンテナと前記整合回路との間の接続点を介して、前記アンテナに接続される
情報処理装置。
（４）（３）に記載の情報処理装置であって、
前記アンテナは、前記電界通信の信号に対するインピーダンスが、前記他の通信の信号に対するインピーダンスよりも高い
情報処理装置。
（５）（４）に記載の情報処理装置であって、
前記通信部は、前記他の通信の信号に対して、前記他の通信部よりも高いインピーダンスを有する
情報処理装置。
（６）（３）から（５）のうちいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
前記他の通信部は、前記人体通信により生成される電流が前記他の通信部へ流入することを抑制する阻止回路を有する
情報処理装置。
（７）（３）から（６）のうちいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
前記通信部は、前記他の通信の信号が前記通信部へ流入することを抑制する阻止回路を有する
情報処理装置。
（８）（１）から（７）のうちいずれか１つに記載の情報処理装置であって、
前記媒体側電極は、前記人体通信とは異なる他の用途に用いられる導電部材である
情報処理装置。
（９）（８）に記載の情報処理装置であって、さらに、
筐体部を具備し、
前記媒体側電極は、前記筐体部の一部である
情報処理装置。
（１０）（８）に記載の情報処理装置であって、
前記媒体側電極は、グランドプレーン又は電源プレーンである
情報処理装置。
（１１）（１）から（１０）のうちいずれか１つに記載の情報処理装置であって、さらに、
複数の媒体側電極の中から１つの媒体側電極を選択し、前記通信部に電気的に接続させる選択部を具備する
情報処理装置。
（１２）（１１）に記載の情報処理装置であって、
前記選択部は、前記情報処理装置の状態を検出するセンサ部を有し、前記センサ部の検出結果をもとに前記媒体側電極を選択する
情報処理装置。
（１３）（１２）に記載の情報処理装置であって、
前記選択部は、前記センサ部により検出された前記情報処理装置の姿勢をもとに、前記媒体側電極を選択する
情報処理装置。

Ｐ…接続点
１０ａ、１１ａ…空間電極
１０ｂ、１１ｂ、２３、２２３、５２３…人体側電極
１２…人体
２０、３２０、５２０…筐体部
２１、２２１…アンテナ
２２、２２２…セルラー通信部
２４、２２４…電界通信部
２５、２２５…携帯電話回路
２７、２２７…整合回路
２８、４２８…グランドプレーン
３０、２３０、３３０、５３０…準静電界通信回路
１００、２００、３００、４００、５００…携帯端末
２４０、２５０…阻止回路
３２１…導電部材
５６０…スイッチ
５６１…スイッチ制御部
５６２…センサ部

Claims (15)

1. 電界通信を実行可能な情報処理装置であって、
   前記電界通信と異なる他の通信に用いられるアンテナと、
   媒体側電極と、
   前記アンテナ及び前記媒体側電極の各々に電気的に接続され、前記アンテナ及び前記媒体側電極を利用した電界通信を実行する通信部と
   を具備する情報処理装置。
2. 請求項１に記載の情報処理装置であって、
   前記他の通信は、セルラー通信である
   情報処理装置。
3. 請求項１に記載の情報処理装置であって、さらに、
   前記アンテナに電気的に接続されたインピーダンス整合回路を有し前記他の通信を実行する他の通信部を具備し、
   前記通信部は、前記アンテナと前記整合回路との間の接続点を介して、前記アンテナに接続される
   情報処理装置。
4. 請求項３に記載の情報処理装置であって、
   前記アンテナは、前記電界通信の信号に対するインピーダンスが、前記他の通信の信号に対するインピーダンスよりも高い
   情報処理装置。
5. 請求項４に記載の情報処理装置であって、
   前記通信部は、前記他の通信の信号に対して、前記他の通信部よりも高いインピーダンスを有する
   情報処理装置。
6. 請求項３に記載の情報処理装置であって、
   前記他の通信部は、前記人体通信により生成される電流が前記他の通信部へ流入することを抑制する阻止回路を有する
   情報処理装置。
7. 請求項３に記載の情報処理装置であって、
   前記通信部は、前記他の通信の信号が前記通信部へ流入することを抑制する阻止回路を有する
   情報処理装置。
8. 請求項１に記載の情報処理装置であって、
   前記媒体側電極は、前記人体通信とは異なる他の用途に用いられる導電部材である
   情報処理装置。
9. 請求項８に記載の情報処理装置であって、さらに、
   筐体部を具備し、
   前記媒体側電極は、前記筐体部の一部である
   情報処理装置。
10. 請求項８に記載の情報処理装置であって、
    前記媒体側電極は、グランドプレーン又は電源プレーンである
    情報処理装置。
11. 請求項１に記載の情報処理装置であって、さらに、
    複数の媒体側電極の中から１つの媒体側電極を選択し、前記通信部に電気的に接続させる選択部を具備する
    情報処理装置。
12. 請求項１１に記載の情報処理装置であって、
    前記選択部は、前記情報処理装置の状態を検出するセンサ部を有し、前記センサ部の検出結果をもとに前記媒体側電極を選択する
    情報処理装置。
13. 請求項１２に記載の情報処理装置であって、
    前記選択部は、前記センサ部により検出された前記情報処理装置の姿勢をもとに、前記媒体側電極を選択する
    情報処理装置。
14. 電界通信を実行可能な電子機器であって、
    前記電界通信と異なる他の通信に用いられるアンテナと、
    媒体側電極と、
    前記アンテナ及び前記媒体側電極の各々に電気的に接続され、前記アンテナ及び前記媒体側電極を利用した電界通信を実行する通信部と
    を具備する電子機器。
15. 電界通信を実行可能な複数の情報処理装置を含む情報処理システムであって、
    前記複数の情報処理装置の少なくとも１つは、
    前記電界通信と異なる他の通信に用いられるアンテナと、
    媒体側電極と、
    前記アンテナ及び前記媒体側電極の各々に電気的に接続され、前記アンテナ及び前記媒体側電極を利用した電界通信を実行する通信部と
    を有する
    情報処理システム。