JP3641627B2

JP3641627B2 - トランシーバ

Info

Publication number: JP3641627B2
Application number: JP2002279967A
Authority: JP
Inventors: 満品川; 億久良木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP2003174422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばウェアラブルコンピュータ（身体につけるコンピュータ）間のデータ通信のために使用されるトランシーバに関し、更に詳しくは、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うトランシーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されてきているが、図３はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ１はそれぞれトランシーバ３を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端に取り付けられたトランシーバ３ａ，３ｂを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）５とケーブルを介して通信を行うようになっている。
【０００３】
このようにウェアラブルコンピュータ１間のデータ通信に使用されるトランシーバ３は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体１００に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行っているが、図４に示すように、入出力（Ｉ／Ｏ）回路１０１を介してウェアラブルコンピュータ１に接続されるとともに、送信電極１０５および受信電極１０７が絶縁膜１０６，１０８をそれぞれ介して生体１００に近接して設けられ、送信情報に基づく電界を送信電極１０５から絶縁膜１０６を介して生体１００に誘起させ、また生体１００の他の部位に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜１０８を介して受信電極１０７で受信するようになっている。
【０００４】
更に詳しくは、トランシーバ３は、ウェアラブルコンピュータ１からの送信情報をトランシーバ３の入出力回路１０１を介して受信すると、この送信情報のレベルをレベル調整回路１０２で調整して送信回路１０３に供給する。送信回路１０３は、レベル調整回路１０２でレベル調整された送信情報を送信電極１０５に供給し、これにより送信情報に基づく電界を送信電極１０５から絶縁膜１０６を介して生体１００に誘起させ、この誘起した電界を生体１００の他の部位に設けられたトランシーバ３に伝達するようにしている。
【０００５】
一方、絶縁膜１０８を介して生体１００に近接して設けられた受信電極１０７は、生体１００の他の部位から誘起されて伝達されてくる電界を受信すると、この受信した電界を電界検出光学部１１０に結合させ、電界検出光学部１１０における電気光学手法により電気信号に変換し、信号処理回路１０９に供給する。
【０００６】
信号処理回路１０９は、電界検出光学部１１０からの電気信号に対して低雑音増幅、雑音除去、波形整形などの信号処理を施し、入出力回路１０１を介してウェアラブルコンピュータ１に供給する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２９８４２５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−３５２２９８号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００１−３５２２９９号公報
【００１０】
【特許文献４】
特開２００２−１５２１４５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のトランシーバにおいて、送信電極１０５には送信回路１０３、レベル調整回路１０２などが常に接続されているため、受信電極１０７が生体１００の他の部位からの送信情報に基づく電界を受信しつつある場合に、送信回路１０３やレベル調整回路１０２などから送信電極１０５に例えば電源からの雑音が供給され、この雑音による電界が送信電極１０５から生体１００に誘起されて、同じトランシーバ３は勿論、他のトランシーバ３の受信電極１０７にも伝達され、誤動作の原因となるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、送信状態でない時には送信電極を内部回路から切り離して、内部回路から送信電極への雑音の伝達を防止し双方向通信を可能とするトランシーバを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うトランシーバであって、電界伝達媒体に送信すべき情報に基づく電界を誘起させる送信電極と、前記送信電極に送信情報を供給する送信回路手段と、該送信回路手段が前記送信電極に送信情報を供給している送信状態にない時、送信回路手段を送信電極から切り離す第１のスイッチ手段とを有することを要旨とする。
【００１４】
請求項１記載の本発明にあっては、送信回路手段が送信状態にない時、第１のスイッチ手段により送信回路手段を送信電極から切り離すため、受信状態または受信待機状態では送信回路手段からの例えば電源の雑音などが電界伝達媒体に雑音電界として誘起されて受信側に伝達されることがなく、誤動作のない適確な動作を行うことができる。
【００１５】
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を受信する受信電極と、該受信電極で受信した電界を検出し、該電界を電気信号に変換する電界検出手段と、該電界検出手段からの電気信号を処理して出力する信号処理手段と、前記送信回路手段が送信電極に送信情報を供給して送信状態にある時、電界検出手段を信号処理手段から切り離すかまたは信号処理手段を該信号処理手段の後段の回路から切り離す第２のスイッチ手段とを更に有することを要旨とする。
【００１６】
請求項２記載の本発明にあっては、送信回路手段が送信状態にある時、第２のスイッチ手段により電界検出手段を信号処理手段から切り離すかまたは信号処理手段を該信号処理手段の後段の回路から切り離すため、送信情報が同一トランシーバの受信側に直接伝達されることがなくなり、確実な動作を行うことができる。
【００１７】
更に、請求項３記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記送信情報として生成されるデータパケットの開始を検出し、該データパケットの開始時刻から所定時間、第１のレベルの信号を出力し、該所定時間以外の時には第２のレベルの信号を出力する信号出力手段を更に有し、前記第１のスイッチ手段は、前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段と送信電極との間の信号経路をオンにし、信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段と送信電極との間の信号経路をオフにする第１のアナログスイッチを有することを要旨とする。
【００１８】
請求項３記載の本発明にあっては、第１のレベルの信号が出力されているデータパケットの開始から所定時間は送信経路をオンにして送信可能にし、所定時間以外では送信経路をオフにするため、データパケットで送信状態を適確かつ簡単に識別できるとともに、受信状態または受信待機状態では送信回路手段の信号経路はオフとされ、例えば電源の雑音などが雑音電界として電界伝達媒体に誘起されて受信側に伝達されることがなく、誤動作のない適確な動作を行うことができる。
【００１９】
請求項４記載の本発明は、請求項３記載の発明において、前記第２のスイッチ手段が、前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段と信号処理回路との間の信号経路または信号処理回路と該信号処理手段の後段の回路との間の信号経路をオフにし、信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段と信号処理回路との間の信号経路または信号処理回路の出力と該信号処理手段の後段の回路との間の信号経路をオンにする第２のアナログスイッチを有することを要旨とする。
【００２０】
請求項４記載の本発明にあっては、第１のレベルの信号が出力されているデータパケットの開始から所定時間は電界検出手段と信号処理回路との間の信号経路または信号処理回路と該信号処理手段の後段の回路との間の信号経路をオフにし、第２のレベルの信号が出力されている所定時間以外では電界検出手段と信号処理回路との間の信号経路または信号処理回路の出力と該信号処理手段の後段の回路との間の信号経路をオンにするため、送信情報が同一トランシーバの受信側に直接伝達されることがなくなり、確実な動作を行うことができる。
【００２１】
また、請求項５記載の本発明は、請求項３記載の本発明において、前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、前記送信回路手段が作動し得るように該送信回路手段に電力を供給し、前記信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、前記送信回路手段の動作を停止すべく該送信回路手段への電力の供給を停止する送信電力制御手段を更に有することを要旨とする。
【００２２】
請求項５記載の本発明にあっては、信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段に電力を供給して作動させ、第２のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段への電力の供給を停止して動作を停止するため、受信状態または受信待機状態では送信回路手段からの例えば電源の雑音などが電界伝達媒体に雑音電界として誘起されて受信側に伝達されることがなく、誤動作のない適確な動作を行うことができるとともに、また受信状態または受信待機状態では送信回路手段による消費電力を削減することができる。
【００２３】
更に、請求項６記載の本発明は、請求項２記載の本発明において、前記送信情報として生成されるデータパケットの開始を検出し、該データパケットの開始時刻から所定時間、第１のレベルの信号を出力し、該所定時間以外の時には第２のレベルの信号を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、前記電界検出手段の動作を停止すべく該電界検出手段への電力の供給を停止し、前記信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、前記電界検出手段が作動し得るように該送信回路手段に電力を供給する電界検出電力制御手段とを更に有することを要旨とする。
【００２４】
請求項６記載の本発明にあっては、信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段への電力の供給を停止して動作を停止し、第２のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段に電力を供給して作動させるため、送信情報が同一トランシーバの受信側に直接伝達されることがなくなり、確実な動作を行うことができるとともに、また送信状態では電界検出手段による消費電力を削減することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るトランシーバの回路構成の一例を示すブロック図である。同図に示すトランシーバは、図４に示した従来のトランシーバにおいて送信回路１０３と送信電極１０５との間および信号処理回路１０９と入出力回路１０１との間に第１のアナログスイッチ１０４および第２のアナログスイッチ１１３をそれぞれ設けるとともに、また入出力回路１０１から出力される送信データでトリガーされて作動する信号出力手段を構成する単安定モノステーブル回路であるワンショットマルチ１１１を設け、このワンショットマルチ１１１の出力信号で第１のアナログスイッチ１０４、第２のアナログスイッチ１１３、送信回路１０３および電界検出光学部１１０を制御するように構成した点が異なるものであり、その他の構成および作用は同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付している。尚、図１に示す回路構成は、図２に示すように、送信電極１０５と受信電極１０７を一体構成とした送受信電極１０５’とし、絶縁膜１０６と絶縁膜１０８を一体構成とした絶縁膜１０６’とするように変形することも可能である。
【００２６】
ワンショットマルチ１１１は、入出力回路１０１を介してウェアラブルコンピュータ１から供給される送信情報であるデータパケットの開始を検出してトリガーされ、このデータパケットの開始時刻から所定の時間、具体的にはデータパケットが出力されているデータパケットの継続時間に相当する所定の時間、第１のレベルの、例えば高レベルの第１の出力信号を発生し、その他の時間、すなわちデータパケットが出力されていない時間では例えば低レベルの第２の出力信号を発生し、これらの出力信号を第１のアナログスイッチ１０４、第２のアナログスイッチ１１３、送信回路１０３、電界検出光学部１１０に供給するようになっている。すなわち、ワンショットマルチ１１１から所定時間出力される第１の出力信号は、トランシーバ３が送信状態にあることを示し、第２の出力信号はトランシーバ３が送信状態にないことを示し、他のトランシーバ３からの情報を受信し得る状態にあることを示しているものである。
【００２７】
第１のアナログスイッチ１０４は、ワンショットマルチ１１１から第１の出力信号を供給されると、オンとなり、これにより送信電極１０５を送信回路１０３に接続し、送信回路１０３を介して供給される送信情報であるデータパケットを送信電極１０５に供給し、これにより送信電極１０５を介して生体１００に送信情報に基づく電界を誘起させ、生体１００の他の部位に設けられている他のトランシーバ３に伝達するようになっている。
【００２８】
また、第１のアナログスイッチ１０４は、ワンショットマルチ１１１から第２の出力信号を供給されると、オフとなり、これにより送信電極１０５を送信回路１０３から切り離し、すなわち送信電極１０５と送信回路１０３との間の信号経路を切り離し、これにより送信回路１０３やレベル調整回路１０２などから送信電極１０５に例えば電源からの雑音などが供給されないようにしている。この結果、トランシーバ３が送信情報を出力しない状態においては、第１のアナログスイッチ１０４がオフとなり、生体１００に雑音による電界が誘起されず、従って受信電極１０７も雑音電界を受信して誤動作することがないようになる。
【００２９】
第２のアナログスイッチ１１３は、ワンショットマルチ１１１から第１の出力信号を供給されると、オフとなり、信号処理回路１０９を入出力回路１０１から切り離し、すなわち信号処理回路１０９と入出力回路１０１との間の信号経路を切り離し、これにより例えば受信電極１０７で受信した雑音電界などによる雑音が電界検出光学部１１０、信号処理回路１０９を介して入出力回路１０１に供給されて、誤動作しないようにしている。なお、本実施形態では、第２のアナログスイッチ１１３は、信号処理回路１０９と入出力回路１０１との間に接続され、この両者間の信号経路を切り離すように構成されているが、これに限定されるものでなく、第２のアナログスイッチ１１３は電界検出光学部１１０と信号処理回路１０９との間に設けられ、この両者間の信号経路を切り離すようにしてもよく、要は電界検出光学部１１０の出力から後段の回路上における受信信号の伝達経路を切断すればよいものである。
【００３０】
更に、第２のアナログスイッチ１１３は、ワンショットマルチ１１１から第２の出力信号を供給されると、オンとなり、信号処理回路１０９を入出力回路１０１に接続し、これにより受信電極１０７で受信した電界による信号を電界検出光学部１１０、信号処理回路１０９を介して入出力回路１０１に供給するようになっている。
【００３１】
電界検出光学部１１０は、上述したように、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用しているものであって、図示しないが、内部にレーザダイオードを有する。そして、本実施形態では、トランシーバ３が受信状態にない場合には、電界検出光学部１１０、ひいてはレーザダイオードを動作させる必要はないので、ワンショットマルチ１１１からの出力信号に基づいて電界検出光学部１１０に内蔵されているレーザダイオードを受信状態の場合のみ動作させ、送信状態の場合には動作させないように制御し、これにより消費電力を低減しようとするものである。
【００３２】
すなわち、電界検出光学部１１０は、ワンショットマルチ１１１から第１の出力信号を供給されると、レーザダイオードをオフにし、またワンショットマルチ１１１から第２の出力信号を供給されると、レーザダイオードをオンにするようにしている。
【００３３】
なお、上記実施形態では、レーザダイオードのみをオン／オフするように説明しているが、このレーザダイオードのオン／オフ制御をレーザダイオードを含む電界検出光学部１１０の全体に適用してもよい。すなわち、ワンショットマルチ１１１から第１の出力信号が電界検出光学部１１０に供給されると、電界検出光学部１１０の全体をオフにし、またワンショットマルチ１１１から第２の出力信号を供給されると、電界検出光学部１１０の全体をオンにするようにしてもよく、この場合には更に消費電力を低減することができる。
【００３４】
また、ワンショットマルチ１１１からの第１および第２の出力信号は、送信回路１０３にも供給されているが、送信回路１０３は、例えばワンショットマルチ１１１からの第１、第２の出力信号でオン／オフするようなスイッチを内蔵していて、ワンショットマルチ１１１から第１の出力信号を供給されると、該スイッチがオンとなり、電力を供給されて作動し、またワンショットマルチ１１１から第２の出力信号を供給されると、該スイッチがオフとなって、電力の供給を停止され、動作を停止するようになっている。この結果、トランシーバが送信状態でない状態、すなわち受信状態または受信待機状態では送信回路１０３による消費電力を削減することができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、第１のアナログスイッチ１０４は、データパケットの開始時刻から所定時間出力されるワンショットマルチ１１１からの第１の出力信号によってオンとなって、送信回路１０３を送信電極１０５に接続して、ワンショットマルチ１１１から第２の出力信号が出力されているその他の時間はオフになり、送信回路１０３を送信電極１０５から切り離しているが、要はトランシーバ３が情報の送信状態にある場合のみ、第１のアナログスイッチ１０４をオンとして、送信回路１０３を送信電極１０５に接続し、トランシーバ３が送信状態にない場合には、第１のアナログスイッチ１０４をオフとして、送信回路１０３を送信電極１０５から切り離し、レベル調整回路１０２や送信回路１０３からの雑音が生体１００に雑音電界として誘起されないようにすればよいものである。
【００３６】
また同様に、第２のアナログスイッチ１１３は、ワンショットマルチ１１１から第１の出力信号が供給されている場合に、オフとなって、信号処理回路１０９を入出力回路１０１から切り離し、第２の出力信号が出力されているその他の時間はオフとなり、信号処理回路１０９を入出力回路１０１に接続しているが、要は第２のアナログスイッチ１１３はトランシーバ３が送信状態にある場合のみ、第２のアナログスイッチ１１３をオフとして、信号処理回路１０９を入出力回路１０１から切り離し、トランシーバ３が送信状態にない場合には、第２のアナログスイッチ１１３をオンとして、信号処理回路１０９を入出力回路１０１に接続し、受信電極１０７で受信した電界による情報を入出力回路１０１に伝達し得るようになっていればよいものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トランシーバが送信状態にない時、第１のスイッチ手段により送信回路手段を送信電極から切り離すので、受信状態または受信待機状態では送信回路手段からの例えば電源の雑音などが電界伝達媒体に雑音電界として誘起されて受信側に伝達されることがなく、誤動作のない適確な双方向通信動作を行うことができる。
【００３８】
また、本発明によれば、トランシーバが送信状態にある時、第２のスイッチ手段により電界検出手段を信号処理手段から切り離すかまたは信号処理手段を該信号処理手段の後段の回路から切り離すので、送信情報が同一トランシーバの受信側に伝達されることがなくなり、確実な双方向通信動作を行うことができる。
【００３９】
更に、本発明によれば、データパケットの開始から所定時間は送信経路をオンにして送信可能にし、所定時間以外では送信経路をオフにするので、データパケットで送信状態を適確かつ簡単に識別できるとともに、受信状態または受信待機状態では送信回路手段の信号経路はオフとされ、例えば電源の雑音などが雑音電界として電界伝達媒体に誘起されて受信側に伝達されることがなく、誤動作のない適確な双方向通信動作を行うことができる。
【００４０】
本発明によれば、信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段に電力を供給して作動させ、第２のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段への電力の供給を停止して動作を停止するので、受信状態または受信待機状態では送信回路手段からの例えば電源の雑音などが電界伝達媒体に雑音電界として誘起されて受信側に伝達されることがなく、誤動作のない適確な動作を行うことができるとともに、また受信状態または受信待機状態では送信回路手段による消費電力を削減することができる。
【００４１】
また、本発明によれば、信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段への電力の供給を停止して動作を停止し、第２のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段に電力を供給して作動させるので、送信情報が同一トランシーバの受信側に直接伝達されることがなくなり、確実な動作を行うことができるとともに、また送信状態では電界検出手段による消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るトランシーバの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトランシーバの回路構成の他の例を示すブロック図である。
【図３】トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。
【図４】従来のトランシーバの回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ウェアラブルコンピュータ
３トランシーバ
１００生体
１０３送信回路
１０４第１のアナログスイッチ
１０５送信電極
１０７受信電極
１０９信号処理回路
１１０電界検出光学部
１１１ワンショットマルチ
１１３第２のアナログスイッチ

Claims

送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うトランシーバであって、
電界伝達媒体に送信すべき情報に基づく電界を誘起させる送信電極と、
前記送信電極に送信情報を供給する送信回路手段と、
該送信回路手段が前記送信電極に送信情報を供給している送信状態にない時、送信回路手段を送信電極から切り離す第１のスイッチ手段と
を有することを特徴とするトランシーバ。
電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を受信する受信電極と、
該受信電極で受信した電界を検出し、該電界を電気信号に変換する電界検出手段と、
該電界検出手段からの電気信号を処理して出力する信号処理手段と、
前記送信回路が送信電極に送信情報を供給して送信状態にある時、電界検出手段を信号処理手段から切り離すかまたは信号処理手段を該信号処理手段の後段の回路から切り離す第２のスイッチ手段と
を更に有することを特徴とする請求項１記載のトランシーバ。
前記送信情報として生成されるデータパケットの開始を検出し、該データパケットの開始時刻から所定時間、第１のレベルの信号を出力し、該所定時間以外の時には第２のレベルの信号を出力する信号出力手段を更に有し、
前記第１のスイッチ手段は、
前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段と送信電極との間の信号経路をオンにし、信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、送信回路手段と送信電極との間の信号経路をオフにする第１のアナログスイッチ
を有することを特徴とする請求項１記載のトランシーバ。
前記第２のスイッチ手段は、
前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段と信号処理回路との間の信号経路または信号処理回路と該信号処理手段の後段の回路との間の信号経路をオフにし、信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、電界検出手段と信号処理回路との間の信号経路または信号処理回路の出力と該信号処理手段の後段の回路との間の信号経路をオンにする第２のアナログスイッチ
を有することを特徴とする請求項３記載のトランシーバ。
前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、前記送信回路手段が作動し得るように該送信回路手段に電力を供給し、前記信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、前記送信回路手段の動作を停止すべく該送信回路手段への電力の供給を停止する送信電力制御手段を更に有することを特徴とする請求項３記載のトランシーバ。
前記送信情報として生成されるデータパケットの開始を検出し、該データパケットの開始時刻から所定時間、第１のレベルの信号を出力し、該所定時間以外の時には第２のレベルの信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から第１のレベルの信号が出力されている時、前記電界検出手段の動作を停止すべく該電界検出手段への電力の供給を停止し、前記信号出力手段から第２のレベルの信号が出力されている時、前記電界検出手段が作動し得るように該電界検出手段に電力を供給する電界検出電力制御手段と
を更に有することを特徴とする請求項２記載のトランシーバ。