JP2023051089A - Electric field human body communication system, transmitter and receiver - Google Patents

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Abstract

To reduce noise by reducing an electrification voltage or using few frequency of an electrification voltage frequency.SOLUTION: An electric field human body communication system includes: a reference voltage point 204 which a discharge electrode 203 is connected to and a voltage defined to be a reference voltage is obtained from; a discharge path conductive/non-conductive circuit 205 which makes a discharge path between the discharge electrode 203 and the reference voltage point 204 conductive or non-conductive; electrification voltage detection means 206 which detects the electrification voltage of a human body, charged with static electricity, through a transmission electrode 201; and discharge control means 207 which detects whether the voltage detected by the electrification voltage detection means 206 exceeds a predetermined threshold, and when exceeding the predetermined threshold, makes conductive the discharge path of the discharge path conductive/non-conductive circuit 205 to forcibly discharge.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、電界式人体通信システム、送信装置及び受信装置に関するものである。 The present invention relates to an electric field type human body communication system, a transmitting device and a receiving device.

人体通信とは、人体を通信の媒体として扱う通信技術のことである。この人体通信には2つの伝送方式がある。1つは「電流通信方式」であり、もう1つは「電界通信方式」である。 Human body communication is a communication technology that treats the human body as a communication medium. There are two transmission methods for this human body communication. One is the "current communication system" and the other is the "electric field communication system".

「電流通信方式」は、一般的に利用面での制約があるとされている。即ち、送信機及び受信機のそれぞれの電極を人体に直接接触させる必要があるため、ユーザに不快感を与える。また、発汗などにより皮膚と電極の接触状態が変化し、通信が安定しない、などの欠点がある。 The "current communication system" is generally considered to have restrictions on its use. That is, the electrodes of the transmitter and the receiver must be brought into direct contact with the human body, which causes discomfort to the user. In addition, there is a drawback that the contact state between the skin and the electrode changes due to sweating, etc., and the communication becomes unstable.

一方の電界方式は、人の周りに存在している静電気のようなごく微弱な電気の膜と考えることができる“電界”を用い、人体の表面に発生する電界の変化を利用して情報を伝達するものである。この電界方式の問題点は、物理的な通信線を使用しないがために、基準電位を合わせられないといった点にある。本発明は後者の電界式通信を用いた通信システム、送信装置及び受信装置である。それが故に、外界からのノイズを多く受けるため、ノイズ除去が課題である。 On the other hand, the electric field method uses an "electric field" that can be thought of as a very weak electric film like static electricity that exists around the human body, and uses changes in the electric field generated on the surface of the human body to transmit information. It is to communicate. The problem with this electric field method is that it cannot match the reference potential because it does not use a physical communication line. The present invention is a communication system, transmitter and receiver using the latter electric field communication. Therefore, noise removal is a problem because it receives a lot of noise from the outside world.

特許文献1には、電極同士の電界結合を高効率化し、装置の小型化を実現した、電界結合方式の優れた通信装置、通信システムが開示されている。この特許文献1の通信装置は、2枚の導体平板により構成される電極部に対して、直列に接続される第1の共振回路と、直列接続された電極部及び上記第1の共振回路に対して並列接続される第2の共振回路を備える。上記電極部に印加される電圧が直列接続された電極部及び第1の共振回路に印加される電圧よりも大きくなるように、共振回路の定数が決定されている。これにより、目的の周波数で非常に結合強度の大きい電界結合用電極を得ている。即ち、電極同士の電界結合を高効率化するための優れた電界結合用電極を用いてノイズ対策を行うという提案である。ソフトウェアによるノイズ除去には言及されていない。 Patent Literature 1 discloses a communication device and a communication system excellent in the electric field coupling method in which electric field coupling between electrodes is made highly efficient and the size of the device is reduced. The communication device of Patent Document 1 includes a first resonant circuit connected in series to an electrode unit configured by two conductive plates, and an electrode unit and the first resonant circuit connected in series. a second resonant circuit connected in parallel to the second resonant circuit; The constant of the resonance circuit is determined such that the voltage applied to the electrode section is higher than the voltage applied to the electrode section and the first resonance circuit connected in series. As a result, an electric field coupling electrode having a very high coupling strength at a target frequency is obtained. That is, it is a proposal to take measures against noise by using excellent electric field coupling electrodes for improving the efficiency of electric field coupling between electrodes. No mention is made of noise removal by software.

特許文献2では、高通信感度と低電力消費量の両立を図った人体通信システムが開示されている。この人体通信システムは、第1の通信端末及び第2の通信端末が人体等を介して通信する。第1の通信端末と第2の通信端末のそれぞれには、人体等と近接又は接触する電極が備えられている。この電極は、一対の電極材料で絶縁材料を挟み込んで構成される。電極材料は、金属や樹脂等の基材に対して、カーボンナノチューブやカーボンナノファイバや炭素繊維強化プラスチック等の繊維状炭素を含有して形成されるものである。
高通信感度と低電力消費量の両立を図った電極及び電極材料を用いてノイズ対策を提案しているが、やはりソフトウェアによるノイズ除去には言及されていない。
Patent Document 2 discloses a human body communication system that achieves both high communication sensitivity and low power consumption. In this human body communication system, a first communication terminal and a second communication terminal communicate via the human body or the like. Each of the first communication terminal and the second communication terminal is provided with an electrode that comes close to or contacts a human body or the like. This electrode is configured by sandwiching an insulating material between a pair of electrode materials. Electrode materials are formed by containing fibrous carbon such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon fiber reinforced plastics in a base material such as metal or resin.
They proposed noise countermeasures using electrodes and electrode materials that achieve both high communication sensitivity and low power consumption, but no mention is made of noise removal by software.

特許文献3は、経路案内に必要な情報を転送する際のユーザの負担を軽減することができる情報転送システムを開示する。
このシステムは、経路案内に必要な情報を保持する携帯端末から車載情報端末へ該情報を転送する情報転送システムであって、前記情報の転送は、前記車載情報端末の受信部に、前記携帯端末を携帯するユーザの体の一部が触れたときに、該ユーザの人体を介する電界通信を介して実現されるものである。
信号処理に関しては、人体に誘起されて伝達されてくる電界を、人体通信部において絶縁膜を介して送受信電極で検出し、この電界を電界検出光学部において電気信号に変換する。この電気信号は、信号処理回路で増幅、ノイズ除去などの信号処理を施される。更に波形整形回路で波形整形がなされ、入出力回路を介して降車地点通知部及び情報翻訳部等に出力される。しかしながら、静電気で帯電した人体の帯電電圧に基づくノイズの処理については特に行われていない。
Patent Literature 3 discloses an information transfer system capable of reducing the user's burden when transferring information necessary for route guidance.
This system is an information transfer system for transferring information necessary for route guidance from a mobile terminal holding information to an in-vehicle information terminal. is realized through electric field communication through the user's body when a part of the body of the user who carries the is touched.
As for signal processing, an electric field induced and transmitted by the human body is detected by the transmission/reception electrodes through an insulating film in the human body communication section, and the electric field is converted into an electric signal in the electric field detection optical section. This electrical signal is subjected to signal processing such as amplification and noise removal in a signal processing circuit. Further, the waveform is shaped by the waveform shaping circuit and output to the getting-off point notifying section, the information translating section, etc. through the input/output circuit. However, no particular noise processing based on the charged voltage of the human body charged with static electricity is performed.

特許文献4に記載の人体通信では、近傍の電力線や電子機器から誘起される高度の環境ノイズが存在して、有意な電界搬送波を弁別する為に高度の環境ノイズ除去特性が求められることに鑑み、電極構成の選択と接続方法により簡易な受信回路を提供している。即ち、受信電極として三層の導電層を設けて、その二層目の電極を受信回路の電気的基準電位点に接続する構成を採用している。そして、人体に接する側の第1の導電層と第2の導電層との間隔を、2層目電極と第3の導電層との間隔より広くしている。また、第1の導電層と第3の導電層により構成される静電容量と搬送周波数に対応する共振インダクタンスを接続して、共振信号を増幅している。 In the human body communication described in Patent Document 4, there is a high level of environmental noise induced from nearby power lines and electronic devices, and in order to discriminate significant electric field carriers, a high level of environmental noise removal characteristics are required. , provide a simple receiving circuit by selecting the electrode configuration and connection method. That is, a configuration is adopted in which three conductive layers are provided as receiving electrodes, and the electrodes of the second layer are connected to the electrical reference potential point of the receiving circuit. The distance between the first conductive layer and the second conductive layer on the side that contacts the human body is made wider than the distance between the second-layer electrode and the third conductive layer. Also, the resonance signal is amplified by connecting the capacitance formed by the first conductive layer and the third conductive layer and the resonance inductance corresponding to the carrier frequency.

特許文献5の通信システムは、ユーザによって携帯される第1の通信装置と、上記第1の通信装置との間で前記ユーザの人体を介してデータ通信を行う第2の通信装置とを備える。上記第1の通信装置は、上記第2の通信装置との間で上記人体を介してデータ通信を行う第1の人体通信部と、上記人体の表面における荷電量を制御する荷電制御手段とを有し、上記第2の通信装置は、静電容量方式のタッチパネルと、上記人体に近接するように配置される人体通信アンテナと、上記第1の通信装置と上記人体との第1の近接部分における静電電界、および上記人体と上記人体通信アンテナとの第2の近接部分における静電電界を利用して、上記第1の通信装置との間で上記人体を介してデータ通信を行う第2の人体通信部と、上記ユーザによる上記タッチパネルに対するタッチ操作が開始されたことを条件として、上記第2の人体通信部における受信信号の信号強度の測定値が所定の閾値より小さい場合に上記信号強度を増大させる信号強度増大制御を実行する人体通信制御手段とを備えている。そして、上記信号強度増大制御は、上記第1の通信装置の上記荷電制御手段における荷電量制御用の電圧を上記所定の閾値と上記測定値との相違に応じて増大させることにより、上記第2の人体通信部における受信信号の上記信号強度を増大させるものである。 The communication system of Patent Document 5 includes a first communication device carried by a user, and a second communication device that performs data communication with the first communication device via the user's body. The first communication device includes a first human body communication unit that performs data communication with the second communication device via the human body, and charge control means that controls the amount of charge on the surface of the human body. and the second communication device includes a capacitive touch panel, a human body communication antenna arranged to be close to the human body, and a first proximity portion between the first communication device and the human body. and the electrostatic field in the second proximity portion between the human body and the human body communication antenna to perform data communication with the first communication device via the human body. on the condition that the user has started a touch operation on the touch panel, and if the measured value of the signal strength of the signal received by the second human body communication section is smaller than a predetermined threshold, the signal strength human body communication control means for executing signal strength increase control for increasing the The signal strength increase control increases the voltage for charge amount control in the charge control means of the first communication device in accordance with the difference between the predetermined threshold value and the measured value. The signal strength of the received signal in the human body communication part is increased.

国際公開第2014/087748号WO2014/087748 国際公開第2015/129048号WO2015/129048 特開2010-28394号公報JP 2010-28394 A 特開2014-135633号公報JP 2014-135633 A 特開2015-103901号公報JP 2015-103901 A

本発明において、電界式人体通信において送信側では、帯電電圧の低減や帯電電圧の周波数の少ない周波数の利用を図ることによりノイズの低減を目指す。また、本発明において、電界式人体通信において受信側では、人体による伝送路で重畳されたノイズを含んだ受信信号から真の信号を的確に取り出せるようにする。 In the present invention, in the electric field type human body communication, on the transmission side, noise reduction is aimed at by reducing the charging voltage or using a frequency with a low charging voltage. Further, in the present invention, in the electric field type human body communication, the receiving side can accurately extract the true signal from the received signal containing the noise superimposed on the transmission path by the human body.

本発明の実施形態に係る電界式人体通信システムは、人体と容量結合する電界式人体通信用の送信電極に接続され、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を前記送信電極へ送信する信号送信部を有した送信装置と、人体と容量結合する電界式人体通信用の受信電極に接続された受信装置と、を備える電界式人体通信システムにおいて、前記送信装置には、放電用電極が接続され、基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導通回路と、前記送信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段とを具備することを特徴とする。 An electric field type human body communication system according to an embodiment of the present invention is connected to a transmission electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body, and transmits a transmission signal to the transmission electrode using any one of a plurality of frequencies. An electric field type human body communication system comprising: a transmitting device having a signal transmitting unit for transmitting; and a receiving device connected to a receiving electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body. a reference voltage point to which an electrode is connected to obtain a reference voltage; and a discharge path conducting/non-conducting circuit for conducting/non-conducting a discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point. a charged voltage detecting means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity via the transmitting electrode; and a voltage detected by the charged voltage detecting means for detecting whether the voltage exceeds a predetermined threshold, and discharge control means for forcibly discharging the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit.

本発明の実施形態に係る送信装置は、人体と容量結合する電界式人体通信用の送信電極に接続され、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を前記送信電極へ送信する信号送信部を有した送信装置と、人体と容量結合する電界式人体通信用の受信電極に接続された受信装置と、を備える電界式人体通信システムの前記送信装置において、放電用電極が接続され、基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導通回路と、前記送信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段とを具備することを特徴とする。 A transmission device according to an embodiment of the present invention is connected to a transmission electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body, and transmits a transmission signal to the transmission electrode using any one of a plurality of frequencies. The transmitting device of the electric field type human body communication system comprising: a transmitting device having a transmitting unit; and a receiving device connected to a receiving electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with the human body, wherein the discharging electrode is connected, a reference voltage point from which a reference voltage is obtained; a discharge path conduction/non-conduction circuit for making a discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point conductive/non-conductive; and the transmission electrode. a charged voltage detection means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity through the charged voltage detection means; and discharge control means for forcibly discharging by making the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit conductive.

本発明の実施形態に係る受信装置は、人体と容量結合する電界式人体通信用の送信電極に接続され、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を前記送信電極へ送信する信号送信部を有した送信装置と、人体と容量結合する電界式人体通信用の受信電極に接続された受信装置と、を備える電界式人体通信システムの前記受信装置において、放電用電極が接続され、基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導通回路と、前記受信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段とを具備することを特徴とする。 A receiving device according to an embodiment of the present invention is connected to a transmitting electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body, and transmits a transmission signal to the transmitting electrode using any one of a plurality of frequencies. The receiving device of the electric field type human body communication system comprising: a transmitting device having a transmitting unit; and a receiving device connected to a receiving electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with the human body, wherein the discharging electrode is connected, a reference voltage point from which a reference voltage can be obtained; a discharge path conduction/non-conduction circuit for making a discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point conductive/non-conductive; and the receiving electrode. a charged voltage detection means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity through the charged voltage detection means; and discharge control means for forcibly discharging by making the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit conductive.

本発明に係る電界式人体通信システムの実施形態の構成図。1 is a configuration diagram of an embodiment of an electric field type human body communication system according to the present invention; FIG. 本発明の各実施形態に係る送信装置の構成図。1 is a configuration diagram of a transmission device according to each embodiment of the present invention; FIG. 本発明の各実施形態に係る送信装置や送信装置により用いられるFFT変換の概略を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of a transmission device according to each embodiment of the present invention and FFT conversion used by the transmission device; 本発明の各実施形態に係る送信装置によりデータから送信信号を作成する過程を示す波形図。FIG. 4 is a waveform chart showing the process of creating a transmission signal from data by the transmission device according to each embodiment of the present invention; 本発明の第1の実施形態に係る受信装置の構成図。1 is a configuration diagram of a receiver according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第2の実施形態に係る送信装置の構成図。The block diagram of the transmission apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る送信装置の変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the transmission apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る受信装置の構成図。The block diagram of the receiving apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る受信装置の変形例を示す構成図。The block diagram which shows the modification of the receiving apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る受信装置の構成図。The block diagram of the receiver which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の本実施形態に係る受信装置の受信部が行う処理の一例を示すフローチャート。4 is a flowchart showing an example of processing performed by the receiving unit of the receiving device according to the embodiment of the present invention; 本発明の第4の実施形態に係る受信装置の構成図。The block diagram of the receiving apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る受信装置が有する第1のサンプリング回路と第2のサンプリング回路とにより用いられるクロックの一例を示す図。The figure which shows an example of the clock used by the 1st sampling circuit and 2nd sampling circuit which the receiver based on the 4th Embodiment of this invention has. 本発明の第4の実施形態に係る受信装置要部の動作を説明するための波形図。FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the operation of the main part of the receiver according to the fourth embodiment of the present invention; 本発明の第5の実施形態に係る受信装置の構成図。The block diagram of the receiving apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る受信装置が有する第1の周波数受信回路と第2の周波数受信回路との動作を説明するための波形図。FIG. 11 is a waveform chart for explaining the operation of the first frequency receiving circuit and the second frequency receiving circuit included in the receiver according to the fifth embodiment of the present invention; 本発明の第5の実施形態に係る受信装置要部の動作を説明するための波形図。FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the operation of the main part of the receiver according to the fifth embodiment of the present invention; 本発明の第5の実施形態の受信装置によって採用した手法で、4個の受信電極とその受信信号を用いてデータを取得した場合の動作時の波形例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an example of waveforms during operation when data is acquired using four receiving electrodes and their received signals by a technique adopted by the receiver of the fifth embodiment of the present invention; 本発明の各実施形態の受信装置において、受信電極から受信した信号の、ローパスフィルタを通過させる前の波形を示す図。FIG. 5 is a diagram showing waveforms of signals received from the receiving electrodes before passing through a low-pass filter in the receiving device of each embodiment of the present invention; 本発明の各実施形態の受信装置において、受信電極から受信した信号の、ローパスフィルタを通過させた後の波形を示す図。FIG. 5 is a diagram showing the waveform of the signal received from the receiving electrode after passing through a low-pass filter in the receiving device of each embodiment of the present invention;

以下添付図面を参照して本発明に係る電界式人体通信システム、送信装置及び受信装置の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an electric field type human body communication system, a transmitting device and a receiving device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same components are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図1に、本発明に係る電界式人体通信システムの実施形態の構成図を示す。このシステムは、人100の表面の静電電界を用いた電界式人体通信システムである。このシステムでは、送信装置200と受信装置300とを備える。送信装置200は、人100と容量結合する電界式人体通信用の送信電極201に接続されている。受信装置300は、人100と容量結合する電界式人体通信用の受信電極301に接続されている。 FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of an electric field type human body communication system according to the present invention. This system is an electric field type human body communication system using the electrostatic electric field on the surface of the person 100 . This system includes a transmitter 200 and a receiver 300 . The transmitter 200 is connected to a transmitter electrode 201 for electric field type human body communication that capacitively couples with the person 100 . The receiving device 300 is connected to a receiving electrode 301 for electric field type human body communication that capacitively couples with the person 100 .

送信装置200は、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を上記送信電極201へ送信する信号送信部202を有している。受信装置300は受信電極301を介して受信した受信信号の復元化等を行う受信部302を有している。 The transmitter 200 has a signal transmitter 202 that transmits a transmission signal to the transmission electrode 201 using one of a plurality of frequencies. The receiver 300 has a receiver 302 that restores the received signal received via the receiver electrode 301 .

第1の実施形態に係る送信装置200は、図2に示されるように構成されている。即ち、送信装置200には、放電用電極203が接続され、基準電圧ポイント204、放電経路導通・非導通回路205、帯電電圧検出手段206、放電制御手段207を備える。基準電圧ポイント204は、基準の電圧とされた電圧が得られる導電性の端子などである。基準電圧ポイント204は、商用交流電源のアース側線に接続されてアース電位を供給するポイント、送信装置200がバッテリー駆動である場合、そのバッテリーの負極側に接続されて所定電圧を供給するポイント、或いは、送信装置200の導体シャーシに接続されて電気的に所定電圧を供給するポイントなど、とすることができる。 A transmitter 200 according to the first embodiment is configured as shown in FIG. That is, the transmitting device 200 is connected to a discharge electrode 203 and has a reference voltage point 204 , a discharge path conduction/non-conduction circuit 205 , charging voltage detection means 206 and discharge control means 207 . A reference voltage point 204 is, for example, a conductive terminal from which a reference voltage is obtained. The reference voltage point 204 is a point connected to the ground side line of the commercial AC power supply to supply a ground potential, a point connected to the negative electrode side of the battery to supply a predetermined voltage if the transmitter 200 is battery-driven, or , a point connected to the conductor chassis of the transmitter 200 to electrically supply a predetermined voltage, and the like.

放電経路導通・非導通回路205は、上記放電用電極203と上記基準電圧ポイント204との間の放電経路を導通・非導通とするスイッチング素子などの回路である。帯電電圧検出手段206は、上記送信電極201を介して、静電気で帯電した人100の帯電電圧を検出するものである。送信電極201と受信電極301は、人100と静電結合するために表面が絶縁されているのに対し、放電用電極203は人100が触れて放電を行うための電極であり、導体により構成することができる。 The discharge path conduction/non-conduction circuit 205 is a circuit such as a switching element that makes the discharge path between the discharge electrode 203 and the reference voltage point 204 conduction/non-conduction. The charged voltage detection means 206 detects the charged voltage of the person 100 charged with static electricity via the transmission electrode 201 . The transmitting electrode 201 and the receiving electrode 301 are insulated on the surface for electrostatic coupling with the person 100, whereas the discharge electrode 203 is an electrode to be touched by the person 100 to discharge, and is composed of a conductor. can do.

放電制御手段207は、上記帯電電圧検出手段206により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、上記放電経路導通・非導通回路205の放電経路を導通にして強制放電させるものである。以上の構成によって、人100が所定閾値を超えて帯電電圧を有した状態で帯電している場合には、送信路が帯電の電荷により不安定な電界状態であろうから、強制放電により安定した状態とすることができ、ノイズを低減させた状態で通信を行うことが可能である。 The discharge control means 207 detects whether or not the voltage detected by the charged voltage detection means 206 exceeds a predetermined threshold value, and if it exceeds the predetermined threshold value, the discharge path of the discharge path conduction/non-conduction circuit 205 is switched. is turned on for forced discharge. With the above configuration, when the person 100 is charged with a charging voltage exceeding a predetermined threshold, the transmission path will be in an unstable electric field state due to the electric charge of the charging, so the forced discharge stabilizes the electric field. state, and communication can be performed in a state in which noise is reduced.

第1の実施形態に係る受信装置300は、図3に示されるように構成することができる。即ち、受信装置300には、放電用電極303が接続され、基準電圧ポイント304、放電経路導通・非導通回路305、帯電電圧検出手段306、放電制御手段307を備える。基準電圧ポイント304は、基準の電圧とされた電圧が得られる導電性の端子などである。基準電圧ポイント304は、商用交流電源のアース側線に接続されてアース電位を供給するポイント、受信装置300がバッテリー駆動である場合、そのバッテリーの負極側に接続されて所定電圧を供給するポイント、或いは、受信装置300の導体シャーシに接続されて電気的に所定電圧を供給するポイントなど、とすることができる。 A receiver 300 according to the first embodiment can be configured as shown in FIG. That is, the receiver 300 is connected to a discharge electrode 303 and has a reference voltage point 304 , a discharge path conduction/non-conduction circuit 305 , charging voltage detection means 306 and discharge control means 307 . A reference voltage point 304 is, for example, a conductive terminal from which a reference voltage is obtained. The reference voltage point 304 is a point connected to the ground side line of the commercial AC power supply to supply a ground potential, a point connected to the negative electrode side of the battery to supply a predetermined voltage if the receiving device 300 is battery-driven, or , a point connected to the conductor chassis of the receiving device 300 to electrically supply a predetermined voltage, and the like.

放電経路導通・非導通回路305は、上記放電用電極303と上記基準電圧ポイント304との間の放電経路を導通・非導通とするスイッチング素子などの回路である。帯電電圧検出手段306は、上記受信電極301を介して、静電気で帯電した人100の帯電電圧を検出するものである。送信電極201と受信電極301は、人100と静電結合するために表面が絶縁されているのに対し、放電用電極303は人100が触れて放電を行うための電極であり、導体により構成することができる。 The discharge path conduction/non-conduction circuit 305 is a circuit such as a switching element that makes the discharge path between the discharge electrode 303 and the reference voltage point 304 conduction/non-conduction. The charged voltage detection means 306 detects the charged voltage of the person 100 charged with static electricity via the receiving electrode 301 . The transmitting electrode 201 and the receiving electrode 301 are insulated on the surface for electrostatic coupling with the person 100, whereas the discharge electrode 303 is an electrode for the person 100 to touch and discharge, and is composed of a conductor. can do.

放電制御手段307は、上記帯電電圧検出手段306により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、上記放電経路導通・非導通回路305の放電経路を導通にして強制放電させるものである。以上の構成によって、人100が所定閾値を超えて帯電電圧を有した状態で帯電している場合には、受信路が帯電の電荷により不安定な電界状態であろうから、強制放電により安定した状態とすることができ、ノイズを低減させた状態で通信を行うことが可能である。 The discharge control means 307 detects whether or not the voltage detected by the charging voltage detection means 306 exceeds a predetermined threshold value, and if it exceeds the predetermined threshold value, the discharge path of the discharge path conduction/non-conduction circuit 305 is switched. is turned on for forced discharge. With the above configuration, when the person 100 is charged with a charging voltage exceeding a predetermined threshold value, the reception path will be in an unstable electric field state due to the charge of the charging, so the forced discharge stabilizes the electric field state. state, and communication can be performed in a state in which noise is reduced.

本実施形態では、送信装置には、図2に示されるように、帯電電圧周波数検出手段208、送信周波数制御手段209が備えられている。帯電電圧周波数検出手段208は、上記放電用電極203または上記送信電極201を介して上記人100の帯電電圧の周波数を検出するものである。送信周波数制御手段209は、上記放電制御手段207の動作後に上記帯電電圧周波数検出手段208を動作させて上記人100の帯電電圧の周波数を検出させると共に、上記信号送信部202を制御し、上記帯電電圧周波数検出手段208により検出された周波数を除く1周波数で送信信号を送信させるものである。なお、上記帯電電圧周波数検出手段208では、FFT(高速フーリエ変換)により周波数解析を行い、含まれる信号の周波数を求めることができる。 In this embodiment, the transmitter is provided with charging voltage frequency detection means 208 and transmission frequency control means 209, as shown in FIG. The charged voltage frequency detection means 208 detects the frequency of the charged voltage of the person 100 via the discharge electrode 203 or the transmission electrode 201 . The transmission frequency control means 209 operates the charging voltage frequency detection means 208 after the discharge control means 207 operates to detect the frequency of the charging voltage of the person 100, controls the signal transmission section 202, and controls the charging voltage frequency detection means 208. A transmission signal is transmitted at one frequency other than the frequency detected by the voltage frequency detection means 208 . The charging voltage frequency detection means 208 can perform frequency analysis by FFT (Fast Fourier Transform) to obtain the frequency of the included signal.

図2Aは、FFT変換を示す。帯電電圧周波数検出手段208に到来する信号(図2A(a))を図2A(b)に示されるようにフーリエ級数展開して、図2A(c)に示す周波数スペクトルを得ることができる。本実施形態では、帯電電圧周波数検出手段208に到来する信号(図2A(a))をディジタル化して蓄積し、蓄積したデータを用いてFFT変換を行い、周波数スペクトルを得る。 FIG. 2A shows the FFT transform. The signal (FIG. 2A(a)) arriving at the charging voltage frequency detection means 208 can be subjected to Fourier series expansion as shown in FIG. 2A(b) to obtain the frequency spectrum shown in FIG. 2A(c). In this embodiment, the signal (FIG. 2A(a)) arriving at the charging voltage frequency detection means 208 is digitized and accumulated, and the accumulated data is subjected to FFT conversion to obtain a frequency spectrum.

信号送信部202は、図2B(b)に示すような01により構成されるデータを送信する場合、搬送波を図2B(a)に示す変調信号で変調して図2B(c)に示す被変調信号として送信する。即ち、搬送波は図2B(c)のパルスが連続した信号である。従って、データ(図2B(b))については、1の場合に1周期(1H)にHとLとが続く信号とし、0の場合に1周期(1H)に全てLが続く信号として、変調信号(図2B(a))を作成し、変調信号(図2B(a))により搬送波を変調して被変調信号(図2B(c))を得て送信する。 When transmitting data composed of 01 as shown in FIG. 2B(b), the signal transmission unit 202 modulates the carrier wave with the modulated signal shown in FIG. 2B(a) and modulates the modulated signal shown in FIG. Send as a signal. That is, the carrier wave is a signal in which the pulses shown in FIG. 2B(c) are continuous. Therefore, the data (FIG. 2B (b)) is modulated as a signal in which H and L continue for one cycle (1H) when 1, and as a signal which continues all L in one cycle (1H) when 0. A signal (FIG. 2B(a)) is created, and a modulated signal (FIG. 2B(c)) is obtained and transmitted by modulating a carrier wave with a modulating signal (FIG. 2B(a)).

信号送信部202は、33MHz、100MHz、123MHz、・・・などの複数の周波数で送信可能であり、送信周波数制御手段209の指示により、人100の帯電電圧の周波数と重ならない周波数を用いて送信でき、送信信号がノイズと混合するなどの通信状態の悪化を避けることが可能である。 The signal transmission unit 202 can transmit at a plurality of frequencies such as 33 MHz, 100 MHz, 123 MHz, and so on. It is possible to avoid deterioration of the communication state such as mixing of the transmission signal with noise.

図4には、第2の実施形態に係る送信装置200の構成図が示されている。本実施形態に係る前記送信装置には、図2に示した第1の実施形態の構成に加えて、試験用受信電極211、帯電電圧周波数検出補助手段212が備えられている。帯電電圧周波数検出補助手段212では、試験用受信電極211からの信号を入力する位置が入力端子213となっている。 FIG. 4 shows a configuration diagram of a transmission device 200 according to the second embodiment. The transmitting device according to this embodiment is provided with a test receiving electrode 211 and a charging voltage frequency detection auxiliary means 212 in addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG. In the charging voltage frequency detection auxiliary means 212 , the input terminal 213 is the position where the signal from the test receiving electrode 211 is input.

上記の帯電電圧周波数検出補助手段212は、上記信号送信部202から所定周波数の送信信号を送信させ、上記入力端子213から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から上記信号送信部202から送信した送信信号の周波数成分を除去して上記帯電電圧周波数検出補助手段212へ与えて人体の帯電電圧の周波数を検出させるものである。この帯電電圧周波数検出補助手段212は、上記信号送信部202から送信した所定周波数の送信信号の提供を受けており、入力信号の周波数成分から上記信号送信部202から送信した送信信号の周波数成分を除去することが可能である。 The charge voltage frequency detection auxiliary means 212 causes the signal transmission section 202 to transmit a transmission signal of a predetermined frequency, receives the signal from the input terminal 213, and detects the frequency component of the input signal from the signal transmission section 202. The frequency component of the transmitted transmission signal is removed and supplied to the charge voltage frequency detection auxiliary means 212 to detect the frequency of the charge voltage of the human body. The charging voltage frequency detection auxiliary means 212 receives the transmission signal of the predetermined frequency transmitted from the signal transmission section 202, and detects the frequency component of the transmission signal transmitted from the signal transmission section 202 from the frequency component of the input signal. can be removed.

上記送信周波数制御手段209は、上記帯電電圧周波数検出補助手段212の制御下で上記帯電電圧周波数検出手段208により検出された周波数を除く1周波数で送信信号を送信させる。 The transmission frequency control means 209 causes the transmission signal to be transmitted at one frequency other than the frequency detected by the charging voltage frequency detection means 208 under the control of the charging voltage frequency detection auxiliary means 212 .

図5には、第2の実施形態に係る送信装置200の変形例が示されている。本実施形態
では、上記信号送信部202から上記送信電極201へ到る信号線と上記入力端子213の間に接続されたコンデンサCを有している。上記試験用受信電極211からの信号と上記信号送信部202から送信されコンデンサCを介した信号が合成された合成信号が上記入力端子213へ入力されるように構成されている。本実施形態は人100がいない場合に、試験用受信電極211からは、信号送信部202から送信した信号と帯電電圧に係る信号が合成された信号が受信できないことに対応するものである。
FIG. 5 shows a modification of the transmission device 200 according to the second embodiment. This embodiment has a capacitor C connected between the signal line extending from the signal transmission section 202 to the transmission electrode 201 and the input terminal 213 . A combined signal obtained by combining the signal from the test receiving electrode 211 and the signal transmitted from the signal transmitting section 202 and passed through the capacitor C is input to the input terminal 213 . This embodiment deals with the fact that when the person 100 is not present, the test receiving electrode 211 cannot receive a signal obtained by synthesizing the signal transmitted from the signal transmitting section 202 and the signal related to the charging voltage.

本実施形態において上記帯電電圧周波数検出補助手段212は、上記入力端子213から上記合成信号を入力して、この合成信号の周波数成分から上記信号送信部202から送信した送信信号の周波数成分を除去して上記帯電電圧周波数検出手段208へ与えて人100の帯電電圧の周波数を検出させる。 In this embodiment, the charge voltage frequency detection auxiliary means 212 receives the composite signal from the input terminal 213 and removes the frequency component of the transmission signal transmitted from the signal transmission section 202 from the frequency component of the composite signal. is given to the charging voltage frequency detecting means 208 to detect the frequency of the charging voltage of the person 100. FIG.

上記構成によれば、上記帯電電圧周波数検出補助手段212は、上記信号送信部202から送信した送信信号をまたはその送信信号の周波数や振幅などの情報を取得しているので、図4の実施形態と異なり、実際に上記信号送信部202から送信した送信信号と上記帯電電圧の信号が合成された信号を試験用受信電極211から実際に得ることなく、合成したものを上記入力端子213から取り込むことができる。合成信号を得た以降の処理は、図4の実施形態と同様に行うことができる。 According to the above configuration, the charged voltage frequency detection auxiliary means 212 acquires the transmission signal transmitted from the signal transmission section 202 or information such as the frequency and amplitude of the transmission signal, so that the embodiment of FIG. , the signal obtained by synthesizing the transmission signal actually transmitted from the signal transmission section 202 and the signal of the charging voltage is not actually obtained from the test receiving electrode 211, but the synthesized signal is taken in from the input terminal 213. can be done. The processing after obtaining the combined signal can be performed in the same manner as in the embodiment of FIG.

図6には、第2の実施形態に係る受信装置300の構成図が示されている。この第2の実施形態に係る受信装置300は、図3に示した受信装置300の実施形態に対し、人体と容量結合する試験用送信電極311と、試験用信号送信部309と、帯電電圧周波数検出手段312と、記憶手段308とを追加して備えさせたものである。帯電電圧周波数検出手段312では、受信電極301からの信号を入力する位置が入力端子313となっている。 FIG. 6 shows a configuration diagram of a receiving device 300 according to the second embodiment. Unlike the embodiment of the receiving device 300 shown in FIG. 3, the receiving device 300 according to the second embodiment includes a test transmitting electrode 311 capacitively coupled with the human body, a test signal transmitting section 309, a charged voltage frequency A detection means 312 and a storage means 308 are additionally provided. In the charging voltage frequency detection means 312 , an input terminal 313 is provided at a position for inputting a signal from the receiving electrode 301 .

上記において、試験用信号送信部309は、所定の周波数を用いて試験用送信信号を上記試験用送信電極311へ送信するものである。帯電電圧周波数検出手段312は、上記試験用信号送信部309から所定周波数の送信信号を送信させ、人100を介した通信で帯電電圧周波数信号と合成されたものを上記入力端子313から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から上記試験用信号送信部309から送信した試験用送信信号の周波数成分を除去して人体の帯電電圧周波数信号を検出するものである。記憶手段308は、上記検出された帯電電圧周波数信号を(ディジタル化して)記憶するものである。受信部302は、上記送信装置200の上記信号送信部202から送信された送信信号を復元する場合に、上記記憶手段308に記憶された帯電電圧周波数検出用信号(ディジタルデータをアナログ信号として)を用いて上記受信電極301からの信号の周波数成分から不要周波数成分の除去を行う。具体的には、受信部302がフィルタなどを用いて不要周波数成分の除去を行う。本実施形態の試験用信号送信部309と帯電電圧周波数検出手段312は、通常の信号受信時の前に動作させて記憶手段308へ帯電電圧周波数信号を記憶し、通常の信号受信時には動作を休止した状態とする。 In the above, the test signal transmission section 309 transmits a test transmission signal to the test transmission electrode 311 using a predetermined frequency. The charging voltage frequency detection means 312 causes the test signal transmitting section 309 to transmit a transmission signal of a predetermined frequency, and inputs a signal synthesized with the charging voltage frequency signal by communication via the person 100 from the input terminal 313. Then, the frequency component of the test transmission signal transmitted from the test signal transmission section 309 is removed from the frequency component of this input signal to detect the charged voltage frequency signal of the human body. The storage means 308 stores (digitized) the detected charging voltage frequency signal. When restoring the transmission signal transmitted from the signal transmission section 202 of the transmission device 200, the reception section 302 converts the charged voltage frequency detection signal (digital data into an analog signal) stored in the storage means 308. is used to remove unnecessary frequency components from the frequency components of the signal from the receiving electrode 301 . Specifically, the reception unit 302 removes unnecessary frequency components using a filter or the like. The test signal transmitting section 309 and the charging voltage frequency detecting means 312 of the present embodiment are operated before normal signal reception to store the charging voltage frequency signal in the storage means 308, and the operation is suspended during normal signal reception. state.

図7には、第2の実施形態に係る受信装置300の変形例に係る構成図が示されている。本実施形態では、上記試験用信号送信部309から上記試験用送信電極311へ到る信号線と、受信電極301から上記入力端子313の間に接続されたコンデンサCを有し、上記受信電極301からの信号と上記信号送信部202から送信されコンデンサCを介した信号が合成された合成信号が上記入力端子313へ入力されるように構成されている。本実施形態は人100がいない場合に、受信電極301からは、試験用信号送信部309から送信した信号と帯電電圧に係る信号が合成された信号が受信できないことに対応するものである。 FIG. 7 shows a configuration diagram according to a modification of the receiving device 300 according to the second embodiment. In this embodiment, a signal line extending from the test signal transmission section 309 to the test transmission electrode 311 and a capacitor C connected between the reception electrode 301 and the input terminal 313 are provided. and the signal transmitted from the signal transmission section 202 and passed through the capacitor C are combined to input to the input terminal 313 . This embodiment deals with the fact that when the person 100 is not present, the reception electrode 301 cannot receive a signal obtained by synthesizing the signal transmitted from the test signal transmission section 309 and the signal related to the charging voltage.

本実施形態においては、上記受信電極301からの信号と上記試験用信号送信部309から送信されコンデンサCを介した信号が合成された合成信号が上記入力端子313へ入力されるように構成されていることから、帯電電圧周波数検出手段312は、上記入力端子313から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から上記試験用信号送信部309から送信した試験用送信信号の周波数成分を除去して人体の帯電電圧周波数信号を検出する。
人体の帯電電圧周波数信号は記憶手段308へ記憶され、図6の第2の実施形態に係る受信装置300と同様に処理が行われる。
In this embodiment, the signal from the receiving electrode 301 and the signal transmitted from the test signal transmitting section 309 and passed through the capacitor C are combined to form a combined signal, which is input to the input terminal 313. Therefore, the charging voltage frequency detection means 312 receives a signal from the input terminal 313 and removes the frequency component of the test transmission signal transmitted from the test signal transmission section 309 from the frequency component of this input signal. to detect the charged voltage frequency signal of the human body.
The charged voltage frequency signal of the human body is stored in the storage means 308 and processed in the same manner as the receiver 300 according to the second embodiment in FIG.

図8には、第3の実施形態に係る受信装置300の構成図が示されている。本実施形態の受信装置300には、複数(ここでは、4つ)の受信電極301-1~301-4が接続され、高速フーリエ変換を行う高速フーリエ変換手段であるFFT手段314-1~314-4を具備する。 FIG. 8 shows a block diagram of a receiver 300 according to the third embodiment. The receiving device 300 of this embodiment is connected to a plurality of (here, four) receiving electrodes 301-1 to 301-4, and FFT means 314-1 to 314, which are fast Fourier transform means for performing fast Fourier transform. -4.

既に説明した実施形態の技術を用いてノイズ除去を行い、受信部302では、全ての上記受信電極301-1~301-4から信号を受信して時系列に(ディジタル化して)蓄積し、上記FFT手段314-1~314-4に上記受信電極301-1~301-4毎の蓄積した信号を与えて高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換した結果に基づき上記送信装置200の上記信号送信部202から送信された送信信号を復元する。 Noise is removed using the technique of the embodiment already described, and the reception unit 302 receives signals from all of the reception electrodes 301-1 to 301-4 and accumulates them in time series (digitized). The accumulated signals of the receiving electrodes 301-1 to 301-4 are applied to the FFT means 314-1 to 314-4 to perform fast Fourier transform, and based on the result of the fast Fourier transform, the signal transmitting section 202 of the transmitting device 200 recover the transmitted signal sent from

図9は、本実施形態に係る受信装置300の受信部302が行う処理の一例を示す。本実施形態では、「認証」のデータを受信する場合を例とする。まず、全ての受信電極で同時に信号の受信処理を行い、フィルタなどによりノイズ除去をして、受信した通常のアナログ信号とする(S11)。次に、電極毎に信号をディジタル化して電極毎に時系列に並べて蓄積する(S12)。電極毎の時系列データをFFT変換する(S13)。更に、電極毎のFFT変換結果を積算し、最大の周波数を送信信号の周波数と特定する(S14)。 FIG. 9 shows an example of processing performed by the receiving unit 302 of the receiving device 300 according to this embodiment. In the present embodiment, the case of receiving "authentication" data is taken as an example. First, signal reception processing is performed simultaneously by all the receiving electrodes, noise is removed by a filter or the like, and normal received analog signals are obtained (S11). Next, the signals for each electrode are digitized and stored in chronological order for each electrode (S12). The time-series data for each electrode is FFT-transformed (S13). Furthermore, the FFT conversion results for each electrode are integrated, and the maximum frequency is specified as the frequency of the transmission signal (S14).

次に、蓄積された電極毎の時系列データを所定時間毎にFFT変換する(S15)。更に、時間単位で電極毎のFFT変換結果を積算し、送信信号の周波数と特定された周波数成分の大きさを閾値と比較し、時間単位で0または1に変換する(S16)。0と1のデータ列を所定ビット単位で文字化して保存する(S17)。保存された文字列が認証データと一致しているかを検出する(S18)。ここで、認証データと一致している場合には、認証完了として次の処理へ進む(S19)。一方、このステップS18においてNOとなるとステップS11へ戻って処理を続ける。 Next, the accumulated time-series data for each electrode is FFT-transformed at predetermined time intervals (S15). Furthermore, the FFT conversion result for each electrode is integrated in units of time, the frequency of the transmission signal and the magnitude of the specified frequency component are compared with a threshold, and converted to 0 or 1 in units of time (S16). A data string of 0s and 1s is converted into characters in predetermined bit units and stored (S17). It is detected whether the stored character string matches the authentication data (S18). Here, when it matches with the authentication data, it is determined that the authentication is completed and the process proceeds to the next step (S19). On the other hand, if NO in step S18, the process returns to step S11 to continue the process.

図10には、第4の実施形態に係る受信装置300の構成図が示されている。この第4の実施形態に係る受信装置300は、第1の受信電極301-1と第2の受信電極301-2との2つの電極が接続され、第1のサンプリング回路315、第2のサンプリング回路316、信号変形手段317、2値化回路318、データ取出手段319が備えられている。第1のサンプリング回路315は、上記第1の電極301-1から第1のタイミングで所定期間信号を受信するものである。第2のサンプリング回路316は、上記第2の電極301-2から上記第1のタイミングと異なる第2のタイミングで上記所定期間信号を受信するものである。 FIG. 10 shows a configuration diagram of a receiver 300 according to the fourth embodiment. In the receiving device 300 according to the fourth embodiment, two electrodes, a first receiving electrode 301-1 and a second receiving electrode 301-2, are connected, and a first sampling circuit 315 and a second sampling circuit are connected. A circuit 316, a signal transforming means 317, a binarization circuit 318, and a data extracting means 319 are provided. The first sampling circuit 315 receives a signal from the first electrode 301-1 at a first timing for a predetermined period. The second sampling circuit 316 receives the predetermined period signal from the second electrode 301-2 at a second timing different from the first timing.

更に、信号変形手段317は、上記第1のサンプリング回路315で受信した信号と上記第2のサンプリング回路316で受信した信号の和信号または積信号を求めるものである。また、2値化回路318は、上記和信号または積信号を所定波高閾値によりHレベルとLレベルに2値化するものである。更に、データ取出手段319は、2値化のHレベルが概ね連続する期間の長さと2値化のLレベルが連続する長さに基づき、1と0のデータを取り出すものである。 Further, the signal transforming means 317 obtains a sum signal or product signal of the signal received by the first sampling circuit 315 and the signal received by the second sampling circuit 316 . A binarization circuit 318 binarizes the sum signal or the product signal into H level and L level using a predetermined wave height threshold. Further, the data extracting means 319 extracts the data of 1 and 0 based on the length of the period in which the binarized H level is substantially continuous and the length of the binarized L level.

具体例で示すと、図11に示すようである。第1のサンプリング回路315は、第1の電極301-1から(a)により示すクロックの立ち上がりである第1のタイミングで所定期間、信号を受信するものである。第2のサンプリング回路316は、第2の電極301-2から(b)により示すクロックの立ち上がりである第2のタイミングで所定期間、信号を受信するものである。 A specific example is shown in FIG. The first sampling circuit 315 receives a signal from the first electrode 301-1 for a predetermined period at the first timing, which is the rise of the clock indicated by (a). The second sampling circuit 316 receives a signal from the second electrode 301-2 for a predetermined period at the second timing, which is the rise of the clock indicated by (b).

第1のサンプリング回路315により受信した信号が図12(c)のようであり、第2のサンプリング回路316により受信した信号が図12(d)のようであった場合に、信号変形手段317が信号の和算を行った場合には、図12(e)の如き和信号が得られる。これを波高閾値THにより2値化回路318で2値化すると、図12(f)のようにHレベルとLレベルの信号とが存在する信号となる。データ取出手段319は、これを所定の時間幅で0と1へ変換し、図12(f)の波形の下に示すように、10101110000・・・の如きデータを取得することができる。 When the signal received by the first sampling circuit 315 is as shown in FIG. 12(c) and the signal received by the second sampling circuit 316 is as shown in FIG. 12(d), the signal transforming means 317 When summing the signals, a sum signal as shown in FIG. 12(e) is obtained. When this is binarized by the binarization circuit 318 using the wave height threshold TH, a signal having H level and L level signals is obtained as shown in FIG. 12(f). The data retrieving means 319 converts this into 0 and 1 in a predetermined time width, and can acquire data such as 10101110000 . . . as shown below the waveform in FIG. 12(f).

図13には、第5の実施形態に係る受信装置300の構成図が示されている。この第5の実施形態に係る受信装置300は、第1の受信電極301-1と第2の受信電極301-2との2つの電極が接続され、第1の周波数受信回路321、第2の周波数受信回路322、信号変形手段317、2値化回路318、データ取出手段319が備えられている。第1の周波数受信回路321は、上記第1の電極301-1から所定時間毎のサンプリングを第1の周波数で行って信号を受信するものである。第2の周波数受信回路322は、上記第2の電極301-2から所定時間毎のサンプリングを第2の周波数で行って信号を受信するものである。 FIG. 13 shows a configuration diagram of a receiver 300 according to the fifth embodiment. In the receiving device 300 according to the fifth embodiment, two electrodes, a first receiving electrode 301-1 and a second receiving electrode 301-2, are connected, and a first frequency receiving circuit 321 and a second receiving electrode 301-2 are connected. A frequency receiving circuit 322, a signal transforming means 317, a binarizing circuit 318, and a data extracting means 319 are provided. The first frequency receiving circuit 321 receives a signal from the first electrode 301-1 by performing sampling at a first frequency every predetermined time. The second frequency receiving circuit 322 receives a signal from the second electrode 301-2 by performing sampling at a second frequency every predetermined time.

即ち、図14の(g)に示すような1受信区間に対し、第1の周波数受信回路321は、サンプリングを第1の周波数(図14の(h)に示す)で行って信号を受信する。第2の周波数受信回路322は、サンプリングを第2の周波数(図14の(i)に示す)で行って信号を受信する。別言すれば、第1の周波数受信回路321は、図14の(h)に示すパルスのパルス幅でサンプリングを行い、第2の周波数受信回路322は、図14の(i)に示すパルスのパルス幅でサンプリングを行う。この例では、第1の周波数受信回路321の周波数は、第2の周波数受信回路322の周波数の2倍である。 That is, the first frequency receiving circuit 321 performs sampling at the first frequency (shown in (h) of FIG. 14) for one reception period as shown in (g) of FIG. 14 to receive the signal. . The second frequency receiving circuit 322 receives signals by sampling at a second frequency (shown in (i) of FIG. 14). In other words, the first frequency receiving circuit 321 performs sampling with the pulse width of the pulse shown in FIG. 14(h), and the second frequency receiving circuit 322 samples the pulse shown in FIG. 14(i). Sampling with pulse width. In this example, the frequency of first frequency receiving circuit 321 is twice the frequency of second frequency receiving circuit 322 .

第1の周波数受信回路321により受信した信号が図15(j)のようであり、第2の周波数受信回路322により受信した信号が図15(k)のようであった場合に、信号変形手段317が信号の和算を行った場合には、図15(l)の如き和信号が得られる。これを波高閾値THにより2値化回路318で2値化すると、図15(m)のようにHレベルとLレベルの信号とが存在する信号となる。データ取出手段319は、これを所定の時間幅で0と1へ変換し、図15(m)の波形の下に示すように、10101110000・・・の如きデータを取得することができる。 When the signal received by the first frequency receiving circuit 321 is as shown in FIG. 15(j) and the signal received by the second frequency receiving circuit 322 is as shown in FIG. When 317 sums the signals, a sum signal as shown in FIG. 15(l) is obtained. When this is binarized by the binarization circuit 318 using the wave height threshold TH, a signal having H level and L level signals is obtained as shown in FIG. 15(m). The data retrieving means 319 converts this into 0 and 1 in a predetermined time width, and can acquire data such as 10101110000 . . . as shown below the waveform in FIG. 15(m).

上記図12と図15のように2値化した場合であっても、正しい信号成分であるか否かを判断するため、次の手法を採用することができる。送信装置200と受信装置300を有する本実施形態の通信システムでは、受信装置300において正しい信号の1ビット分のパルス幅(図15に示す時間tbit)は既知である。このパルス幅(時間tbit)に対して“H”となっている信号成分の時間tHを判断材料とする。即ち、時間tbitに対して時間tHが8割以上の長さを有した場合に正しい信号成分と判断する。ここで8割とした理由を説明する。その理由は、5割では誤検出が1/2となり、正しい信号成分であると、確度の高い判断ができない。また、7割程度の場合には、ノイズの影響で信号の先頭が欠けたり、信号のない時間帯の部分でノイズによる信号が重畳したりという現象が生じた場合に、信号誤検出率が上がってしまう。一方、8割以上に設定することで、信号あり、信号なし、のそれぞれについて誤検出の要因は少なくなり、実際の検証においても、誤検出がほぼなくなることが確かめられた(ただし、7割以下であっても信号の有無は判断しなければならない)。 Even in the case of binarization as shown in FIGS. 12 and 15, the following method can be employed to determine whether or not the signal component is correct. In the communication system of this embodiment having the transmitting device 200 and the receiving device 300, the pulse width for 1 bit of the correct signal (time t bit shown in FIG. 15) is known in the receiving device 300 . The time t H of the signal component that is "H" with respect to this pulse width (time t bit ) is used as a criterion for judgment. That is, when the time t H has a length of 80% or more of the time t bit , it is determined as a correct signal component. Here, the reason for setting it to 80% will be explained. The reason is that at 50%, erroneous detection becomes 1/2, and a correct signal component cannot be determined with high accuracy. Also, in about 70% of cases, the signal error detection rate increases when the beginning of the signal is missing due to noise or when the signal is superimposed due to noise in the time zone where there is no signal. end up On the other hand, by setting it to 80% or more, the factors of false detection for each of the presence of a signal and the absence of a signal are reduced. However, the presence or absence of a signal must be determined).

図16に第5の実施形態の受信装置300によって採用した手法で、4個の受信電極とその受信信号を用いてデータを取得した場合の動作時の波形例を示す。図16(a)は2値化された本来の信号を示し、図16(b)は0と1にデータ化したデータを示す。また、図16(c)、(d)、(e)、(f)は、4個の受信電極毎で用いた周波数に対応するクロックである。図16(g)は4個の信号の和信号である。 FIG. 16 shows an example of waveforms during operation when data is acquired using four receiving electrodes and their received signals by the technique adopted by the receiver 300 of the fifth embodiment. FIG. 16(a) shows a binarized original signal, and FIG. 16(b) shows data converted into 0s and 1s. 16(c), (d), (e), and (f) are clocks corresponding to the frequencies used for each of the four receiving electrodes. FIG. 16(g) is the sum signal of the four signals.

4個の信号の和信号(図16(g))に明らかな通り、データ1となるべき部分中のH部分が誇張され、正確なデータ取得ができるであろうことが判る。データ1となるべき部分においてもHとLが交互に繰り返される範囲があるが、このHとLが交互に繰り返される範囲中のHとなっている幅(時間)の合計とLとなっている幅(時間)の合計の比較から多数決でHであるかLであるかを判定してもよい。 As is clear from the sum signal of the four signals (Fig. 16(g)), the H part in the part that should be data 1 is exaggerated, and it is understood that accurate data acquisition will be possible. Although there is a range in which H and L are alternately repeated even in the portion that should be data 1, the total width (time) of H and L in the range in which H and L are alternately repeated is L. H or L may be determined by a majority decision based on the comparison of the total width (time).

第4の実施形態に係る受信装置300であっても、第5の実施形態に係る受信装置300であっても、また、その他の受信装置300においても、受信電極から受信した信号にローパスフィルタを用いて信号処理すると正確なデータ取得ができるであろうことが判る。即ち、受信電極から受信した信号(ローパスフィルタ使用前)を図17に示し、受信電極から受信した信号(ローパスフィルタ使用後)を図18に示す。これらの信号に付加した2値化する場合に波高閾値THによって2値化を行うことを考えると、ローパスフィルタを用いると好適であることが一目瞭然である。 In the receiving device 300 according to the fourth embodiment, the receiving device 300 according to the fifth embodiment, and other receiving devices 300, a low-pass filter is applied to the signal received from the receiving electrode. It can be seen that signal processing using .alpha. will provide accurate data acquisition. 17 shows the signal received from the receiving electrode (before using the low-pass filter), and FIG. 18 shows the signal received from the receiving electrode (after using the low-pass filter). Considering that binarization is performed using the crest threshold TH when binarizing these signals, it is obvious that using a low-pass filter is preferable.

上記第4の実施形態に係る受信装置300であっても、第5の実施形態に係る受信装置300であっても、受信電極を2個用いたものを示したが、一般的には複数個とすることができ、各受信電極によって受信した信号についての処理手法は、上記第4の実施形態に係る受信装置300の処理手法であっても、第5の実施形態に係る受信装置300の処理手法であっても良い。 In both the receiving device 300 according to the fourth embodiment and the receiving device 300 according to the fifth embodiment, two receiving electrodes are shown. Even if the processing method for the signal received by each receiving electrode is the processing method of the receiving device 300 according to the fourth embodiment, the processing of the receiving device 300 according to the fifth embodiment It may be a method.

100 人 200 送信装置
201 送信電極 202 信号送信部
203 放電用電極 204 基準電圧ポイント
205 放電経路導通・非導通回路 206 帯電電圧検出手段
207 放電制御手段 208 帯電電圧周波数検出手段
209 送信周波数制御手段 211 試験用受信電極
212 帯電電圧周波数検出補助手段 213 入力端子
300 受信装置 301、301-1~301-4 受信電極 302 受信部 303 放電用電極
304 基準電圧ポイント 305 放電経路導通・非導通回路
306 帯電電圧検出手段 307 放電制御手段
308 記憶手段 309 試験用信号送信部
311 試験用送信電極 312 帯電電圧周波数検出手段
313 入力端子 314-1~314-4 FFT手段
315 第1のサンプリング回路 316 第2のサンプリング回路
317 信号変形手段 318 2値化回路
319 データ取出手段 321 第1の周波数受信回路
322 第2の周波数受信回路
100 people 200 transmitter 201 transmitter electrode 202 signal transmitter 203 discharge electrode 204 reference voltage point 205 discharge path conduction/non-conduction circuit 206 charge voltage detection means 207 discharge control means 208 charge voltage frequency detection means 209 transmission frequency control means 211 test Receiving electrode 212 Auxiliary means for detecting charged voltage frequency 213 Input terminal 300 Receiving device 301, 301-1 to 301-4 Receiving electrode 302 Receiving section 303 Discharge electrode 304 Reference voltage point 305 Discharge path conduction/non-conduction circuit 306 Charged voltage detection Means 307 Discharge control means 308 Storage means 309 Test signal transmitter 311 Test transmission electrode 312 Charged voltage frequency detection means 313 Input terminals 314-1 to 314-4 FFT means 315 First sampling circuit 316 Second sampling circuit 317 Signal transforming means 318 Binary circuit 319 Data extracting means 321 First frequency receiving circuit 322 Second frequency receiving circuit

Claims (20)

人体と容量結合する電界式人体通信用の送信電極に接続され、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を前記送信電極へ送信する信号送信部を有した送信装置と、人体と容量結合する電界式人体通信用の受信電極に接続された受信装置と、を備える電界式人体通信システムにおいて、
前記送信装置には、
放電用電極が接続され、
基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、
前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導通回路と、
前記送信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、
前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段と
を具備することを特徴とする電界式人体通信システム。
a transmission device connected to a transmission electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body, and having a signal transmission unit that transmits a transmission signal to the transmission electrode using any one of a plurality of frequencies; An electric field type human body communication system comprising a receiving device connected to a receiving electrode for capacitively coupled electric field type human body communication,
The transmitting device includes:
Discharge electrodes are connected,
a reference voltage point at which a reference voltage is obtained;
a discharge path conduction/non-conduction circuit for conducting/non-conducting a discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point;
a charged voltage detection means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity via the transmission electrode;
It is detected whether the voltage detected by the charged voltage detection means exceeds a predetermined threshold, and if the predetermined threshold is exceeded, the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit is made conductive to forcibly discharge. An electric field type human body communication system, comprising: a control means;
前記送信装置には、
前記放電用電極または前記送信電極を介して前記人体の帯電電圧の周波数を検出する帯電電圧周波数検出手段と、
前記放電制御手段の動作後に前記帯電電圧周波数検出手段を動作させて前記人体の帯電電圧の周波数を検出させると共に、前記信号送信部を制御し、前記帯電電圧周波数検出手段により検出された周波数を除く1周波数で送信信号を送信させる送信周波数制御手段と
を具備することを特徴とする請求項1に記載の電界式人体通信システム。
The transmitting device includes:
charged voltage frequency detection means for detecting the frequency of the charged voltage of the human body via the discharge electrode or the transmission electrode;
After the discharge control means operates, the charged voltage frequency detection means is operated to detect the frequency of the charged voltage of the human body, and the signal transmission section is controlled to remove the frequency detected by the charged voltage frequency detection means. 2. The electric field type human body communication system according to claim 1, further comprising transmission frequency control means for transmitting a transmission signal at one frequency.
前記送信装置には、
人体と容量結合する試験用受信電極と、
前記試験用受信電極からの信号を入力する入力端子と、
前記信号送信部から所定周波数の送信信号を送信させ、前記入力端子から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から前記信号送信部から送信した送信信号の周波数成分を除去して前記帯電電圧周波数検出手段へ与えて人体の帯電電圧の周波数を検出させる帯電電圧周波数検出補助手段と
を具備し、
前記送信周波数制御手段は、前記帯電電圧周波数検出補助手段の制御下で前記帯電電圧周波数検出手段により検出された周波数を除く1周波数で送信信号を送信させることを特徴とする請求項2に記載の電界式人体通信システム。
The transmitting device includes:
a test receiving electrode capacitively coupled with the human body;
an input terminal for inputting a signal from the test receiving electrode;
A transmission signal having a predetermined frequency is transmitted from the signal transmission unit, the signal is input from the input terminal, and the frequency component of the transmission signal transmitted from the signal transmission unit is removed from the frequency component of the input signal to obtain the charging voltage. A charged voltage frequency detection auxiliary means for detecting the frequency of the charged voltage of the human body by applying it to the frequency detection means,
3. The transmission frequency control means according to claim 2, wherein the transmission frequency control means causes the transmission signal to be transmitted at one frequency other than the frequency detected by the charging voltage frequency detection means under the control of the charging voltage frequency detection auxiliary means. Electromagnetic human body communication system.
前記信号送信部から前記送信電極へ到る信号線と前記入力端子の間に接続されたコンデンサを有し、
前記試験用受信電極からの信号と前記信号送信部から送信された信号が合成された合成信号が前記入力端子へ入力されるように構成され、
前記帯電電圧周波数検出補助手段は、前記入力端子から前記合成信号を入力して、この合成信号の周波数成分から前記信号送信部から送信した送信信号の周波数成分を除去して前記帯電電圧周波数検出手段へ与えて人の帯電電圧の周波数を検出させることを特徴とする請求項3に記載の電界式人体通信システム。
a capacitor connected between a signal line extending from the signal transmission unit to the transmission electrode and the input terminal;
A combined signal obtained by combining the signal from the test receiving electrode and the signal transmitted from the signal transmitting unit is input to the input terminal,
The charging voltage frequency detection auxiliary means inputs the composite signal from the input terminal, removes the frequency component of the transmission signal transmitted from the signal transmitting section from the frequency component of the composite signal, and detects the charging voltage frequency detection means. 4. The electric field type human body communication system according to claim 3, wherein the electric field type human body communication system according to claim 3, characterized in that the frequency of the charged voltage of a person is detected.
前記受信装置には、
人体と容量結合する試験用送信電極と、
所定の周波数を用いて試験用送信信号を前記試験用送信電極へ送信する試験用信号送信部と
前記受信電極からの信号を入力する入力端子と、
前記試験用信号送信部から所定周波数の送信信号を送信させ、前記入力端子から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から前記試験用信号送信部から送信した試験用送信信号の周波数成分を除去して人体の帯電電圧の周波数を検出する帯電電圧周波数検出手段と、
前記帯電電圧周波数検出手段に検出された帯電電圧周波数信号を記憶する記憶手段と、
前記送信装置の前記信号送信部から送信された送信信号を復元する場合に、前記記憶された帯電電圧周波数信号を用いて前記受信電極からの信号の周波数成分から不要周波数成分の除去を行うことを特徴とする請求項1に記載の電界式人体通信システム。
The receiving device includes:
a transmission electrode for testing capacitively coupled with a human body;
a test signal transmitter for transmitting a test transmission signal to the test transmission electrode using a predetermined frequency; an input terminal for inputting a signal from the reception electrode;
A transmission signal having a predetermined frequency is transmitted from the test signal transmission section, the signal is input from the input terminal, and the frequency component of the test transmission signal transmitted from the test signal transmission section is derived from the frequency component of the input signal. a charged voltage frequency detection means for removing and detecting the frequency of the charged voltage of the human body;
storage means for storing the charging voltage frequency signal detected by the charging voltage frequency detection means;
removing unnecessary frequency components from the frequency components of the signal from the receiving electrode using the stored charging voltage frequency signal when restoring the transmission signal transmitted from the signal transmission unit of the transmission device; The electric field type human body communication system according to claim 1.
前記試験用信号送信部から前記試験用送信電極へ到る信号線と前記入力端子の間に接続されたコンデンサを有し、
前記受信電極からの信号と前記試験用信号送信部から送信された信号が合成された合成信号が前記入力端子へ入力されるように構成され、
前記帯電電圧周波数検出手段は、前記入力端子から前記合成信号を入力して、この合成信号の周波数成分から前記試験用信号送信部から送信した送信信号の周波数成分を除去して前記帯電電圧周波数信号を作成することを特徴とする請求項5に記載の電界式人体通信システム。
a capacitor connected between a signal line extending from the test signal transmission unit to the test transmission electrode and the input terminal;
A combined signal obtained by combining the signal from the receiving electrode and the signal transmitted from the test signal transmitting unit is input to the input terminal,
The charged voltage frequency detection means inputs the combined signal from the input terminal, removes the frequency component of the transmission signal transmitted from the test signal transmission section from the frequency component of the combined signal, and generates the charged voltage frequency signal. 6. The electric field type human body communication system according to claim 5, wherein:
前記受信装置には、
放電用電極が接続され、
基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、
前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導通回路と、
前記受信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、
前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段と
を具備することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電界式人体通信システム。
The receiving device includes:
Discharge electrodes are connected,
a reference voltage point at which a reference voltage is obtained;
a discharge path conduction/non-conduction circuit for conducting/non-conducting a discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point;
a charged voltage detection means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity via the receiving electrode;
It is detected whether the voltage detected by the charged voltage detection means exceeds a predetermined threshold, and if the predetermined threshold is exceeded, the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit is made conductive to forcibly discharge. 5. The electric field type human body communication system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a control means.
前記受信装置には、
複数の受信電極が接続され、
高速フーリエ変換を行う高速フーリエ変換手段と、
を具備し、
全ての前記受信電極から信号を受信して時系列に蓄積し、前記フーリエ変換手段に前記受信電極毎の蓄積した信号を与えて高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換した結果に基づき前記送信装置の前記信号送信部から送信された送信信号を復元することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電界式人体通信システム。
The receiving device includes:
Multiple receiving electrodes are connected,
a Fast Fourier Transform means for performing a Fast Fourier Transform;
and
Signals are received from all of the receiving electrodes and accumulated in time series, the signals accumulated for each of the receiving electrodes are applied to the Fourier transform means and fast Fourier transformed, and based on the result of the fast Fourier transform, the transmitter of the transmitting device 5. The electric field type human body communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmission signal transmitted from the signal transmission unit is restored.
前記受信装置には、
複数の受信電極が接続され、
前記複数の受信電極からそれぞれ異なるタイミングで所定期間、信号を受信する前記複数の受信電極と同数のサンプリング回路と、
前記複数のサンプリング回路で受信した信号の全ての和信号または積信号を求める信号変形手段と、
前記和信号または積信号を所定波高閾値によりHレベルとLレベルに2値化する2値化回路と、
2値化のHレベルが概ね連続する期間の長さと2値化のLレベルが連続する長さに基づき、1と0のデータを取り出すデータ取出手段と
が備えられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電界式人体通信システム。
The receiving device includes:
Multiple receiving electrodes are connected,
sampling circuits of the same number as the plurality of receiving electrodes for receiving signals from the plurality of receiving electrodes at different timings for a predetermined period;
signal transforming means for obtaining a sum signal or a product signal of all the signals received by the plurality of sampling circuits;
a binarization circuit that binarizes the sum signal or the product signal into H level and L level using a predetermined wave height threshold;
data extracting means for extracting data of 1 and 0 based on the length of a period in which the binarized H level is substantially continuous and the length of the binarized L level in succession; Item 5. The electric field type human body communication system according to any one of Items 1 to 4.
前記受信装置には、
複数の受信電極が接続され、
前記複数の受信電極から所定時間毎のサンプリングをそれぞれ異なる周波数で行って信号を受信する前記複数の受信電極と同数の周波数受信回路と、
前記複数の周波数受信回路で受信した信号の全ての和信号または積信号を求める信号変形手段と、
前記和信号または積信号を所定波高閾値によりHレベルとLレベルに2値化する2値化回路と、
2値化のHレベルが概ね連続する期間の長さと2値化のLレベルが連続する長さに基づき、1と0のデータを取り出すデータ取出手段と
が備えられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電界式人体通信システム。
The receiving device includes:
Multiple receiving electrodes are connected,
frequency receiving circuits of the same number as the plurality of receiving electrodes, each sampling at a different frequency from each of the plurality of receiving electrodes at predetermined time intervals to receive signals;
signal transforming means for obtaining a sum signal or a product signal of all the signals received by the plurality of frequency receiving circuits;
a binarization circuit that binarizes the sum signal or the product signal into H level and L level using a predetermined wave height threshold;
data extracting means for extracting data of 1 and 0 based on the length of a period in which the binarized H level is substantially continuous and the length of the binarized L level in succession; Item 5. The electric field type human body communication system according to any one of Items 1 to 4.
人体と容量結合する電界式人体通信用の送信電極に接続され、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を前記送信電極へ送信する信号送信部を有した送信装置と、人体と容量結合する電界式人体通信用の受信電極に接続された受信装置と、を備える電界式人体通信システムの前記送信装置において、
放電用電極が接続され、
基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、
前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導道通回路と、
前記送信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、
前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段と
を具備することを特徴とする電界式人体通信システムの送信装置。
a transmission device connected to a transmission electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body, and having a signal transmission unit that transmits a transmission signal to the transmission electrode using any one of a plurality of frequencies; and a receiving device connected to a receiving electrode for capacitively coupling electric field type human body communication,
Discharge electrodes are connected,
a reference voltage point at which a reference voltage is obtained;
a discharge path conducting/non-conducting circuit for conducting/non-conducting the discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point;
a charged voltage detection means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity via the transmission electrode;
It is detected whether the voltage detected by the charged voltage detection means exceeds a predetermined threshold, and if the predetermined threshold is exceeded, the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit is made conductive to forcibly discharge. A transmitter for an electric field type human body communication system, comprising: a control means;
前記放電用電極または前記送信電極を介して前記人体の帯電電圧の周波数を検出する帯電電圧周波数検出手段と、
前記放電制御手段の動作後に前記帯電電圧周波数検出手段を動作させて前記人体の帯電電圧の周波数を検出させると共に、前記信号送信部を制御し、前記帯電電圧周波数検出手段により検出された周波数を除く1周波数で送信信号を送信させる送信周波数制御手段と
を具備することを特徴とする請求項11に記載の電界式人体通信システムの送信装置。
charged voltage frequency detection means for detecting the frequency of the charged voltage of the human body via the discharge electrode or the transmission electrode;
After the discharge control means operates, the charged voltage frequency detection means is operated to detect the frequency of the charged voltage of the human body, and the signal transmission section is controlled to remove the frequency detected by the charged voltage frequency detection means. 12. The transmission device of the electric field type human body communication system according to claim 11, further comprising transmission frequency control means for transmitting a transmission signal at one frequency.
人体と容量結合する試験用受信電極と、
前記試験用受信電極からの信号を入力する入力端子と、
前記信号送信部から所定周波数の送信信号を送信させ、前記入力端子から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から前記信号送信部から送信した送信信号の周波数成分を除去して前記帯電電圧周波数検出手段へ与えて人体の帯電電圧の周波数を検出させる帯電電圧周波数検出補助手段と
を具備し、
前記送信周波数制御手段は、前記帯電電圧周波数検出補助手段の制御下で前記帯電電圧周波数検出手段により検出された周波数を除く1周波数で送信信号を送信させることを特徴とする請求項12に記載の電界式人体通信システムの送信装置。
a test receiving electrode capacitively coupled with the human body;
an input terminal for inputting a signal from the test receiving electrode;
A transmission signal having a predetermined frequency is transmitted from the signal transmission unit, the signal is input from the input terminal, and the frequency component of the transmission signal transmitted from the signal transmission unit is removed from the frequency component of the input signal to obtain the charging voltage. A charged voltage frequency detection auxiliary means for detecting the frequency of the charged voltage of the human body by applying it to the frequency detection means,
13. The transmission frequency control means according to claim 12, wherein the transmission frequency control means causes the transmission signal to be transmitted at one frequency other than the frequency detected by the charging voltage frequency detection means under the control of the charging voltage frequency detection auxiliary means. A transmitting device for an electric field type human body communication system.
前記信号送信部から前記送信電極へ到る信号線と前記入力端子の間に接続されたコンデンサを有し、
前記試験用受信電極からの信号と前記信号送信部から送信された信号が合成された合成信号が前記入力端子へ入力されるように構成され、
前記帯電電圧周波数検出補助手段は、前記入力端子から前記合成信号を入力して、この合成信号の周波数成分から前記信号送信部から送信した送信信号の周波数成分を除去して前記帯電電圧周波数検出手段へ与えて人体の帯電電圧の周波数を検出させることを特徴とする請求項13に記載の電界式人体通信システムの送信装置。
a capacitor connected between a signal line extending from the signal transmission unit to the transmission electrode and the input terminal;
A combined signal obtained by combining the signal from the test receiving electrode and the signal transmitted from the signal transmitting unit is input to the input terminal,
The charging voltage frequency detection auxiliary means inputs the composite signal from the input terminal, removes the frequency component of the transmission signal transmitted from the signal transmitting section from the frequency component of the composite signal, and detects the charging voltage frequency detection means. 14. The transmitting device of the electric field type human body communication system according to claim 13, wherein the frequency of the charged voltage of the human body is detected by applying it to the human body.
人体と容量結合する電界式人体通信用の送信電極に接続され、複数の周波数のいずれか1つの周波数を用いて送信信号を前記送信電極へ送信する信号送信部を有した送信装置と、人体と容量結合する電界式人体通信用の受信電極に接続された受信装置と、を備える電界式人体通信システムの前記受信装置において、
放電用電極が接続され、
基準の電圧とされた電圧が得られる基準電圧ポイントと、
前記放電用電極と前記基準電圧ポイントとの間の放電経路を導通・非導通とする放電経路導通・非導通回路と、
前記受信電極を介して、静電気で帯電した人体の帯電電圧を検出する帯電電圧検出手段と、
前記帯電電圧検出手段により検出された電圧が所定閾値を超えているかを検出し、所定閾値を超えている場合には、前記放電経路導通・非導通回路の放電経路を導通にして強制放電させる放電制御手段と
を具備することを特徴とする電界式人体通信システムの受信装置。
a transmission device connected to a transmission electrode for electric field type human body communication that capacitively couples with a human body, and having a signal transmission unit that transmits a transmission signal to the transmission electrode using any one of a plurality of frequencies; The receiving device of the electric field type human body communication system comprising: a receiving device connected to a receiving electrode for capacitively coupled electric field type human body communication,
Discharge electrodes are connected,
a reference voltage point at which a reference voltage is obtained;
a discharge path conduction/non-conduction circuit for conducting/non-conducting a discharge path between the discharge electrode and the reference voltage point;
a charged voltage detection means for detecting a charged voltage of a human body charged with static electricity via the receiving electrode;
It is detected whether the voltage detected by the charged voltage detection means exceeds a predetermined threshold, and if the predetermined threshold is exceeded, the discharge path of the discharge path conducting/non-conducting circuit is made conductive to forcibly discharge. A receiving apparatus for an electric field type human body communication system, comprising control means.
人体と容量結合する試験用送信電極と、
所定の周波数を用いて試験用送信信号を前記試験用送信電極へ送信する試験用信号送信部と
前記受信電極からの信号を入力する入力端子と、
前記試験用信号送信部から所定周波数の送信信号を送信させ、前記入力端子から信号を入力して、この入力信号の周波数成分から前記試験用信号送信部から送信した試験用送信信号の周波数成分を除去して人体の帯電電圧の周波数を検出する帯電電圧周波数検出手段と、
前記帯電電圧周波数検出手段に検出された帯電電圧周波数信号を記憶する記憶手段と、
前記送信装置の前記信号送信部から送信された送信信号を復元する場合に、前記記憶された帯電電圧周波数信号を用いて前記受信電極からの信号の周波数成分から不要周波数成分の除去を行うことを特徴とする請求項15に記載の電界式人体通信システムの受信装置。
a transmission electrode for testing capacitively coupled with a human body;
a test signal transmitter for transmitting a test transmission signal to the test transmission electrode using a predetermined frequency; an input terminal for inputting a signal from the reception electrode;
A transmission signal having a predetermined frequency is transmitted from the test signal transmission section, the signal is input from the input terminal, and the frequency component of the test transmission signal transmitted from the test signal transmission section is derived from the frequency component of the input signal. a charged voltage frequency detection means for removing and detecting the frequency of the charged voltage of the human body;
storage means for storing the charging voltage frequency signal detected by the charging voltage frequency detection means;
removing unnecessary frequency components from the frequency components of the signal from the receiving electrode using the stored charging voltage frequency signal when restoring the transmission signal transmitted from the signal transmission unit of the transmission device; 16. The receiving device of the electric field type human body communication system according to claim 15.
前記試験用信号送信部から前記試験用送信電極へ到る信号線と前記入力端子の間に接続されたコンデンサを有し、
前記受信電極からの信号と前記試験用信号送信部から送信された信号が合成された合成信号が前記入力端子へ入力されるように構成され、
前記帯電電圧周波数検出手段は、前記入力端子から前記合成信号を入力して、この合成信号の周波数成分から前記試験用信号送信部から送信した送信信号の周波数成分を除去して前記帯電電圧周波数信号を作成することを特徴とする請求項16に記載の電界式人体通信システムの受信装置。
a capacitor connected between a signal line extending from the test signal transmission unit to the test transmission electrode and the input terminal;
A combined signal obtained by combining the signal from the receiving electrode and the signal transmitted from the test signal transmitting unit is input to the input terminal,
The charged voltage frequency detection means inputs the combined signal from the input terminal, removes the frequency component of the transmission signal transmitted from the test signal transmission section from the frequency component of the combined signal, and generates the charged voltage frequency signal. 17. The receiving device of the electric field type human body communication system according to claim 16, wherein the receiving device of the electric field type human body communication system is created.
複数の受信電極が接続され、
高速フーリエ変換を行う高速フーリエ変換手段と、
を具備し、
全ての前記受信電極から信号を受信して時系列に蓄積し、前記フーリエ変換手段に前記受信電極毎の蓄積した信号を与えて高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換した結果に基づき前記送信装置の前記信号送信部から送信された送信信号を復元することを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の電界式人体通信システムの受信装置。
Multiple receiving electrodes are connected,
a Fast Fourier Transform means for performing a Fast Fourier Transform;
and
Signals are received from all of the receiving electrodes and accumulated in time series, the signals accumulated for each of the receiving electrodes are applied to the Fourier transform means and fast Fourier transformed, and based on the result of the fast Fourier transform, the transmitter of the transmitting device 18. The receiving apparatus of the electric field type human body communication system according to any one of claims 15 to 17, wherein a transmission signal transmitted from the signal transmitting section is restored.
複数の受信電極が接続され、
前記複数の受信電極からそれぞれ異なるタイミングで所定期間、信号を受信する前記複数の受信電極と同数のサンプリング回路と、
前記複数のサンプリング回路で受信した信号の全ての和信号または積信号を求める信号変形手段と、
前記和信号または積信号を所定波高閾値によりHレベルとLレベルに2値化する2値化回路と、
2値化のHレベルが概ね連続する期間の長さと2値化のLレベルが連続する長さに基づき、1と0のデータを取り出すデータ取出手段と
が備えられていることを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の電界式人体通信システムの受信装置。
Multiple receiving electrodes are connected,
sampling circuits of the same number as the plurality of receiving electrodes for receiving signals from the plurality of receiving electrodes at different timings for a predetermined period;
signal transforming means for obtaining a sum signal or a product signal of all the signals received by the plurality of sampling circuits;
a binarization circuit that binarizes the sum signal or the product signal into H level and L level using a predetermined wave height threshold;
data extracting means for extracting data of 1 and 0 based on the length of a period in which the binarized H level is substantially continuous and the length of the binarized L level in succession; Item 18. The receiving device for an electric field type human body communication system according to any one of Items 15 to 17.
複数の受信電極が接続され、
前記複数の受信電極から所定時間毎のサンプリングをそれぞれ異なる周波数で行って信号を受信する前記複数の受信電極と同数の周波数受信回路と、
前記複数の周波数受信回路で受信した信号の全ての和信号または積信号を求める信号変形手段と、
前記和信号または積信号を所定波高閾値によりHレベルとLレベルに2値化する2値化回路と、
2値化のHレベルが概ね連続する期間の長さと2値化のLレベルが連続する長さに基づき、1と0のデータを取り出すデータ取出手段と
が備えられていることを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の電界式人体通信システムの受信装置。
Multiple receiving electrodes are connected,
frequency receiving circuits of the same number as the plurality of receiving electrodes, each sampling at a different frequency from each of the plurality of receiving electrodes at predetermined time intervals to receive signals;
signal transforming means for obtaining a sum signal or a product signal of all the signals received by the plurality of frequency receiving circuits;
a binarization circuit that binarizes the sum signal or the product signal into H level and L level using a predetermined wave height threshold;
data extracting means for extracting data of 1 and 0 based on the length of a period in which the binarized H level is substantially continuous and the length of the binarized L level in succession; Item 18. The receiving device for an electric field type human body communication system according to any one of Items 15 to 17.
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