JP3822552B2

JP3822552B2 - トランシーバ

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Publication number: JP3822552B2
Application number: JP2002287884A
Authority: JP
Inventors: 満品川; 克幸落合; 億久良木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004128743A

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、電界伝達媒体に誘起されている電界に基づいた情報を受信することにより、電界伝達媒体を介した情報の受信が可能なトランシーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、衣服のように人体に着けて、操作及び使用することができるという新しい概念のコンピュータが注目されている。このコンピュータは、ウェアラブルコンピュータ(Wearable Computer)と呼ばれ、携帯端末の小型化および高性能化により実現が可能となった。
【０００３】
また、複数のウェアラブルコンピュータ間のデータ通信を人間の腕、肩、胴体等の人体（生体）を介して行う技術の研究も進んでおり、この技術は既に特許文献等で提案されている（例えば、特許文献１参照）。図４は、このような人体を介して複数のウェアラブルコンピュータ間通信を行う場合のイメージ図を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ１は、これに当接されたトランシーバ３’とにより一組を構成しており、他のウェアラブルコンピュータ１とトランシーバ３’の組に対して、人体を介することによりデータ通信を行うことができる。また、ウェアラブルコンピュータ１は、人体に装着しているウェアラブルコンピュータ１以外のＰＣ（パーソナルコンピュータ）５と壁等に設置されているトランシーバ３’ａの組や、このＰＣ５と床等に設置されているトランシーバ３’ｂの組とのデータ通信もそれぞれ可能である。但し、この場合のＰＣ５は、ウェアラブルコンピュータ１とトランシーバ３’のように互いに当接されておらず、ケーブル４を介してトランシーバ３’ａ，３’ｂと接続されている。
【０００４】
また、人体を介して行うデータ通信に関しては、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、送信すべき情報（データ）に基づく電界を電界伝達媒体である人体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行っている。この人体を介したデータ通信の技術については、図５及び図６を用いて、更に詳しく説明する。
【０００５】
図５は、人体（生体１００）を介したデータ通信を行うために用いるトランシーバ３’の全体構成図である。また、図６は、トランシーバ３’内の電界検出光学部１１０の詳細な構成を示した構成図である。
【０００６】
図５に示すように、トランシーバ３’は、送信電極１０５および受信電極１１１がそれぞれ絶縁膜１０７，１０９を介して生体１００に接触した状態で使用される。そして、トランシーバ３’は、図５に示すように、ウェアラブルコンピュータ１から供給されたデータをＩ／Ｏ（入出力）回路１０１を介して受信し、送信部１０３に送信する。送信部１０３では、送信電極１０５から絶縁膜１０７を介して電界伝達媒体である生体１００に電界を誘起させ、この電界を生体１００を介して生体１００の他の部位に装着されている別のトランシーバ３’に伝達させる。
【０００７】
また、トランシーバ３’は、生体１００の他の部位に装着された別のトランシーバ３’から生体１００に誘起して伝達されてくる電界を絶縁膜１０９を介して受信電極１１１で受信し、この受信した電界を電界検出光学部１１０で電気光学結晶に結合（印加）して電気信号に変換してから信号処理回路１１５に送信する。信号処理回路１１５では、送信されてきた電気信号の増幅及び雑音除去等の信号処理を行った後、波形整形回路１１７に送信する。波形整形回路１１７では、送信されてきた電気信号の波形整形を施し、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。
【０００８】
例えば、図４に示すように、右腕に装着したウェアラブルコンピュータ１は、トランシーバ３’により送信データに係る電気信号を電界として電界伝達媒体である生体１００に誘起させ、波線で示すように電界として生体１００の他の部位に伝達する。一方、左腕に装着したウェアラブルコンピュータ１では、生体１００から伝達されてくる電界をトランシーバ３’により電気信号に戻してから、受信データとして受信することができる。
【０００９】
また、トランシーバ３’により電気信号に戻す処理は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法により電界を検出する電界検出光学部１１０によって行う。この電界検出光学部１１０は、図６に示すように、電流源１１９、レーザダイオード１２１、電気光学素子（電気光学結晶）１２３、第一及び第二波長板１３５，１３７、偏向ビームスプリッタ１３９、複数のレンズ１３３，１４１ａ，ｂ、フォトダイオード１４３ａ，ｂ、並びにグランド電極１３１により構成されている。尚、信号電極１２９は、図５に示すような形態のトランシーバ３’においては、受信電極１１１に相当するものである。
【００１０】
このうち、電気光学素子１２３は、レーザダイオード１２１からのレーザ光の進行方向に対して直角方向に結合される電界にのみ感度を有し、この電界強度によって光学特性、すなわち複屈折率が変化し、この複屈折率の変化によりレーザ光の偏光を変化させるように構成されている。電気光学素子１２３の図上で上下方向に対向する両側面には、第１電極１２５と第２電極１２７が設けられている。この第１電極１２５および第２電極１２７は、レーザダイオード１２１からのレーザ光の電気光学素子１２３内における進行方向を両側から挟み、レーザ光に対して電界を直角に結合させることができる。
【００１１】
また、電界検出光学部１１０は、第１電極１２５を介して信号電極１２９（受信電極１１１）に接続されている。第１電極１２５に対向する第２電極１２７は、グランド電極１３１に接続されており、第１電極１２５に対してグランド電極として機能するように構成されている。そして、信号電極１２９は、生体１００に誘起されて伝達されてくる電界を検出すると、この電界を第１電極１２５に伝達し、第１電極１２５を介して電気光学素子１２３に結合することができる。
【００１２】
一方、電流源１１９の電流制御によりレーザダイオード１２１から出力されるレーザ光は、コリメートレンズ１３３を介して平行光にされ、平行光となったレーザ光は第１波長板１３５で偏光状態を調整されて、電気光学素子１２３に入射する。電気光学素子１２３に入射されたレーザ光は、電気光学素子１２３内で第１、第２電極１２５，１２７の間を伝播するが、このレーザ光の伝播中において上述したように信号電極１２９が生体１００に誘起されて伝達されてくる電界を検出し、この電界を第１電極１２５を介して電気光学素子１２３に結合すると、この電界は第１電極１２５からグランド電極１３１に接続されている第２の電極１２７に向かって形成される。この電界は、レーザダイオード１２１から電気光学素子１２３に入射したレーザ光の進行方向に直角であるため、電気光学素子１２３の光学特性である複屈折率が変化し、これによりレーザ光の偏光が変化する。
【００１３】
次に、電気光学素子１２３において第１電極１２５からの電界によって偏光が変化したレーザ光は、第２波長板１３７で偏光状態を調整されて偏光ビームスプリッタ１３９に入射する。偏光ビームスプリッタ１３９は、第２波長板１３７から入射されたレーザ光をＰ波およびＳ波に分離して、光の強度変化に変換する。この偏光ビームスプリッタ１３９でＰ波成分およびＳ波成分に分離されたレーザ光は、それぞれ第１、第２の集光レンズ１４１ａ，１４１ｂで集光されてから、光電気変換手段を構成する第１、第２のフォトダイオード１４３ａ，１４３ｂで受光され、第１、第２のフォトダイオード１４３ａ，１４３ｂにおいてＰ波光信号とＳ波光信号をそれぞれの電気信号に変換して出力することができる。尚、上述したように第１、第２のフォトダイオード１４３ａ，１４３ｂから出力される電流信号は、抵抗を用いて電圧信号に変換されてから、図５に示す信号処理回路１１５で増幅及び雑音除去の信号処理を施され、波形整形回路１１７で波形整形の信号処理を施されてから、入出力回路１０１を介してウェアラブルコンピュータ１に供給されることになる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−３５２２９８号公報（第４−５頁、第１−５図）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人体に誘起された電界の強度は、人体の置かれている場所の違いや、電力供給源がＡＣ電源かバッテリーかによっても異なるため、受信感度を状況に応じて調整する必要がある。例えば、ウェアラブルコンピュータ１及びトランシーバ３’を装着した人間同士が握手した場合と、ウェアラブルコンピュータ１及びトランシーバ３’を装着した人間がＡＣ電源につながったＰＣ５と接続されているトランシーバ３’ａ，ｂの電極を直接触れた場合とを比べると、人間に誘起される電界強度差は極端に異なるため、両者を満たす最適な通信状態を確保できない。
【００１６】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、どのような状況下においても、最適な通信状態を保つようにすることを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電界伝達媒体に誘起されている電界に基づいた情報を受信することにより、前記電界伝達媒体を介した情報の受信が可能なトランシーバであって、レーザ光を発光させるレーザ光発光手段と、前記電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界が結合されると前記発光させたレーザ光の偏光を変化させる電気光学手段と、前記電気光学手段によるレーザ光の偏光変化量をレーザ光の強度変化に変換する偏光検出光学手段と、前記偏光検出光学手段によるレーザ光の強度変化に基づき前記伝達されてきた電界を受信情報として電流信号に変換する光電気変換手段と、前記光電気変換手段により変換した電流信号を電圧信号に変換すると共に、変換値を変化可能な可変電圧変換手段と、前記可変電圧変換手段により変換した電圧信号の振幅を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された電圧信号の振幅を測定する振幅測定手段と、前記振幅測定手段による測定結果に基づき前記可変電圧変換手段の変換値を制御する電圧信号変換値制御手段と、を有することを特徴とするトランシーバである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係るトランシーバは、送信すべき情報に基づいた電界を電界伝達媒体（生体１００等）に誘起させる一方で、電界伝達媒体に誘起されている電界に基づいた情報を受信することにより、電界伝達媒体を介した情報の送受信が可能なトランシーバである。以下、第１乃至第３の実施形態に係るトランシーバ３_１〜３について説明する。
【００２２】
〔第１の実施形態〕
以下、図１を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係るトランシーバ３_１の全体構成図である。
【００２３】
図１に示すように、トランシーバ３_１は、大きく分けると、従来のトランシーバ３’と同様に、Ｉ／Ｏ（入出力）回路１０１、送信部１０３、送信電極１０５、絶縁膜１０７，１０９、受信電極１１１、電界検出光学部１０、信号処理回路２０、及び波形整形回路１１７によって構成されている。尚、従来と同じ機能構成要素に関しては、同一符号を付しているが、ここで改めて説明する。
【００２４】
まず、Ｉ／Ｏ回路１０１は、トランシーバ３_１がコンピュータ等の外部処理装置とのデータの入出力を行う回路である。送信部１０３は、Ｉ／Ｏ回路１０１から出力されるデータに基づき、このデータに係る電界を生体に誘起させる機能を有している。送信電極１０５は、送信部１０３により生体１００に対して電界を誘起するために使用する電極であり、送信用アンテナとして使用される。絶縁膜１０７は、送信電極１０５と生体１００との間に配置する絶縁体の膜であり、送信電極１０５が直接生体１００に接触することを防ぐ役割を果たす。
【００２５】
また、受信電極１１１は、生体１００の他の部分に装着されているウェアラブルコンピュータ１及びトランシーバ３_１から生体１００に誘起されて伝達されてくる電界を受信するために使用する電極であり、受信用アンテナとして使用される。絶縁膜１０９は、上記絶縁膜１０７と同じように、受信電極１１１と生体１００との間に配置された絶縁体の膜である。
【００２６】
更に、電界検出光学部１０は、従来の電界検出光学部１１０と同様に、受信電極１１１で受信した電界を検出し、この電界を受信情報として電気信号に変換する機能を有しているが、従来の電界検出光学部１１０とは異なる構成要素を含んでいるため後ほど詳述する。また、信号処理回路２０についても、従来の信号処理回路１１５と同様に、電界検出光学部１１０から送信されてきた電気信号の増幅及び雑音除去等の信号処理を行って出力する機能を有しているが、従来の信号処理回路１１５とは異なる構成要素を含んでいるため、これについても後ほど詳述する。また、波形整形回路１１７は、信号処理回路２０から送信されてきた電気信号の波形整形を施し、Ｉ／Ｏ回路１０１を介してウェアラブルコンピュータ１に供給する機能を有している。
【００２７】
次に、電界検出光学部１０の構成要素について詳細に説明する。電界検出光学部１０は、電流源１１９、レーザダイオード１２１、電気光学素子１２３、第１及び第２電極１２５，１２７、グランド電極１３１、偏向検出光学系１４０、第１及び第２フォトダイオード１４３ａ，ｂ、第１及び第２可変抵抗１１ａ，ｂを有している。
【００２８】
このうち、電流源１１９は、レーザダイオード１２１を駆動するための電流を供給するものである。レーザダイオード１２１は、電流を流すとレーザ光を発光させて、電気光学素子１２３に入射させる半導体素子である。電気光学素子１２３は、上述のように、受信電極１１１を介して生体１００に誘起された電界が結合（印加）されると、レーザ光の偏光を変化させる素子であり、レーザ光と電気光学素子を用いた電気光学的手法により電界を検出することができる。尚、図１においては、紙面の大きさの関係上、図６に示すコリメートレンズ１３３及び第１及び第２波長板１３５、１３７を省略しているが、実際には存在している。
【００２９】
また、上述の如く電気光学素子１２３には、図６に示すように、図６上で上下方向に対向する両側面に、第１電極１２５と第２電極１２７が設けられている。また、電気光学素子１２３（電界検出光学部１０）は、第１電極１２５を介して信号電極１２９（受信電極１１１）に接続されている。また、第１電極１２５に対向する第２電極１２７は、グランド電極１３１に接続されており、第１電極１２５に対してグランド電極として機能するように構成されている。この第１電極１２５および第２電極１２７は、レーザダイオード１２１からのレーザ光の電気光学素子１２３内における進行方向を両側から挟み、レーザ光に対して電界を直角に結合させるために使用する電極である。また、グランド電極１３１は、電気光学素子に結合した電界を引き抜きやすくするための電極である。
【００３０】
また、偏向検出光学系１４０は、図６における偏向ビームスプリッタ１３９、及び第１及び第２の集光レンズ１４１ａ，ｂから成る。偏向ビームスプリッタ１３９は、第２波長板１３７から入射されたレーザ光をＰ波成分およびＳ波成分に分離すると共に、電気光学素子１２３で偏光が変化したレーザ光の偏光変化量をレーザ光の強度変化に変換する光学系である。また、第１及び第２の集光レンズ１４１ａ，ｂは、Ｐ波成分およびＳ波成分に分離されたレーザ光をそれぞれ集光されてからそれぞれフォトダイオード１４３ａ，ｂに入射させるためのレンズである。尚、電気光学素子１２３からレーザ光のＰ波及びＳ波成分が２つに分離されて出てくるときには、これら２つの成分は強度変化が逆相になっている。即ち、一方の強度が増加すれば他方の強度が減少するという関係にある。
【００３１】
更に、第１及び第２のフォトダイオード１４３ａ，ｂは、レーザ光（Ｐ波成分およびＳ波成分）を、このレーザ光の強度に応じてそれぞれ電流信号に変換する受光素子である。また、第１及び第２の可変抵抗１１ａ，ｂは、第１及び第２のフォトダイオード１４３ａ，ｂによって変換された電流信号を電圧信号に変換するための抵抗であり、後述の制御部２３の制御によって抵抗値を変化させることができる。
【００３２】
次に、信号処理回路２０の構成要素について詳細に説明する。信号処理回路２０は、差動アンプ１１２、雑音除去フィルタ１１４、固定ゲインアンプ１１６、振幅測定部２１、及び制御部２３を有している。
【００３３】
このうち、差動アンプ１１２は、第１及び第２可変抵抗１１ａ，ｂからの電圧信号を差動増幅するアンプである。雑音除去フィルタ１１４は、差動アンプ１１２から出力される信号の帯域を制限して不要な雑音を除去するフイルタである。固定ゲインアンプ１１６は、雑音除去フイルタ１１４から出力された信号を増幅する増幅器であり、ゲインが固定されているものである。振幅測定部２１は、固定ゲインアンプ１１６から出力された電圧信号の振幅を測定する装置である。
【００３４】
また、制御部２３は、振幅測定部２１からの測定値をもとに、第１及び第２の可変抵抗１１ａ，ｂの抵抗値を変える制御信号を出力する回路であり、コンピュータによって構成してもよい。例えば、固定ゲインアンプ１１６から出力された電圧信号（電気信号）の振幅が所定値よりも小さければ、差動アンプ１１２に出力する電圧信号を所定値まで大きくするように抵抗値を変化させる。逆に、固定ゲインアンプ１１６から出力された電圧信号の振幅が所定値よりも大きければ、差動アンプ１１２に出力する電圧信号を所定値まで小さくするように抵抗値を変化させる。これは、信号処理回路２０から波形整形回路１１７に出力される電圧信号（電気信号）の振幅を一定に安定させる制御である。
【００３５】
続いて、第１の実施形態に係るトランシーバ３_１の動作について説明する。
【００３６】
まず、トランシーバ３_１は、ウェアラブルコンピュータ１から供給されたデータをＩ／Ｏ回路を介して受信し、送信部１０３で受信する。これにより、送信部１０３では、送信電極１０５から絶縁膜１０７を介して電界伝達媒体である生体１００に電界を誘起させ、この電界を生体１００を介して他の部位に装着されている別のトランシーバやＰＣ等に伝達させる。
【００３７】
また、トランシーバ３_１は、生体１００の他の部位に装着された別のトランシーバやＰＣから生体１００に誘起させられて伝達されてくる電界を絶縁膜１０９を介して受信電極１１１で受信し、この受信した電界を電気光学素子１２３で結合してレーザ光の偏光を変化させる。そして、この変化させたレーザ光を偏光検出光学系１４０によってＰ波成分およびＳ波成分に分離すると共に、電気光学素子１２３で偏光が変化したレーザ光の偏光変化量をレーザ光の強度変化に変換する。
【００３８】
次に、レーザ光の強度変化量のＰ波成分を第１のフォトダイオード１４３ａで電流信号に変換すると共に、Ｓ波成分を第２のフォトダイオード１４３ｂで電流信号に変換する。そして、これらの電流信号をそれぞれ第１及び第２の可変抵抗１１ａ，ｂで電圧信号に変換して差動アンプ１１２に送信する。
【００３９】
次に、第１及び第２可変抵抗１１ａ，ｂからの電圧信号を差動アンプ１１２で差動増幅し、雑音除去フィルタ１１４で電圧信号の帯域を制限して不要な雑音を除去し、固定ゲインアンプ１１６で信号増幅して、波形整形回路１１７に送信する。そして、波形整形回路１１７で、電圧信号の波形整形を施し、Ｉ／Ｏ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。
【００４０】
一方、上記固定ゲインアンプ１１６で増幅された電圧信号は、振幅測定部２１にも送信される。振幅測定部２１では、受信した電圧信号の振幅を測定し、制御部２３に送信する。制御部２３では、振幅測定部２１からの測定値をもとに、第１及び第２の可変抵抗１１ａ，ｂの抵抗値を制御して、最適な通信状態を保つように変化させる。
【００４１】
以上説明したように本実施形態によれば、振幅測定部２１及び制御部２３により、フォトダイオード１４３ａ，ｂによって変換された電流信号を電圧信号に変換するための抵抗の値をフィードバック制御することで、常に最適な通信状態を保つことができるという効果を奏する。
【００４２】
〔第２の実施形態〕
以下、図２を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に係るトランシーバ３_２の全体構成図である。尚、第１の実施形態と同じ構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる構成要素のみを説明する。
【００４３】
図２に示すように、トランシーバ３_２は、大きく分けると、第１の実施形態のトランシーバ３_１と同様に、Ｉ／Ｏ（入出力）回路１０１、送信部１０３、送信電極１０５、絶縁膜１０７，１０９、受信電極１１１、電界検出光学部３０、信号処理回路４０、及び波形整形回路１１７によって構成されている。第１の実施形態と異なるのは、電界検出光学部３０及び信号処理回路４０を構成する構成要素である。
【００４４】
即ち、電界検出光学部３０は、第１の実施形態に係る第１及び第２の可変抵抗１１ａ，ｂに代わって、第１及び第２の固定抵抗１４５ａ，ｂを有している。また、電界検出光学部３０は、第１の実施形態に係る電流源１１９に代わって、電流値を後述の制御部４１によって制御可能な電流源３１を有している。
【００４５】
一方、信号処理回路４０は、第１の実施形態に係る制御部２３に代わって、電流源３１が流す電流を制御する制御部４１を有している。尚、制御部４１をコンピュータで構成してもよい。例えば、固定ゲインアンプ１１６から出力された電圧信号（電気信号）の振幅が所定値よりも小さければ、電流源３１の電流値を所定値まで大きくし、レーザダイオード１２１の発光量を増加させて、電気光学素子１２３の感度を高くする。感度が高くなると、偏光検出光学系１４０で変換させるレーザ光の強度が高くなるため、第１及び第２のフォトダイオード１４３ａ，ｂからの電流信号及び第１及び第２の固定抵抗からの電圧信号の振幅が高くなる。逆に、固定ゲインアンプ１１６から出力された電圧信号（電気信号）の振幅が所定値よりも大きければ、電流源３１の電流値を所定値まで小さくし、レーザダイオード１２１の発光量を減少させて、電気光学素子１２３の感度を低く（鈍く）する。感度が低くなると、偏光検出光学系１４０で変換させるレーザ光の強度が低くなるため、第１及び第２のフォトダイオード１４３ａ，ｂからの電流信号及び第１及び第２の固定抵抗からの電圧信号の振幅が低くなる。これは、信号処理回路４０から波形整形回路１１７に出力される電圧信号（電気信号）の振幅を一定に安定させる制御である。
【００４６】
続いて、第２の実施形態に係るトランシーバ３_２の動作について説明する。尚、第１の実施形態と同様の動作については、その説明を省略する。
【００４７】
本実施形態においては、第１及び第２のフォトダイオード１４３ａ，ｂで変換した電流信号を、それぞれ第１及び第２の固定抵抗１４５ａ，ｂで電圧信号に変換して差動アンプ１１２に送信する。そして、第１及び第２の固定抵抗１４５ａ，ｂからの電圧信号を差動アンプ１１２で差動増幅し、雑音除去フィルタ１１４で電圧信号の帯域を制限して不要な雑音を除去し、固定ゲインアンプ１１６で信号増幅して、波形整形回路１１７に送信する。そして、波形整形回路１１７で、電圧信号の波形整形を施し、Ｉ／Ｏ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。
【００４８】
一方、上記固定ゲインアンプ１１６で増幅した電圧信号は、振幅測定部２１にも送信される。振幅測定部２１では、電圧信号の振幅を測定し、制御部４１に送信する。制御部４１では、振幅測定部２１からの測定値をもとに、電流源３１の電流値を制御して、最適な通信状態を保つように変化させる。
【００４９】
以上説明したように本実施形態によれば、振幅測定部２１及び制御部４１により、レーザダイオード１２１の電流源３１の電流の値をフィードバック制御することで、常に最適な通信状態を保つことができるという効果を奏する。
【００５０】
〔第３の実施形態〕
以下、図３を用いて、本発明の第３の実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態に係るトランシーバ３_３の全体構成図である。尚、第１及び第２の実施形態と同じ構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる構成要素のみを説明する。
【００５１】
図３に示すように、トランシーバ３_３は、大きく分けると、第１の実施形態のトランシーバ３_１と同様に、入出力（Ｉ／Ｏ）回路１０１、送信部１０３、送信電極１０５、絶縁膜１０７，１０９、受信電極１１１、電界検出光学部５０、信号処理回路６０、及び波形整形回路１１７によって構成されている。第１の実施形態と異なるのは、電界検出光学部５０及び信号処理回路６０を構成する構成要素である。
【００５２】
即ち、電界検出光学部５０は、第１の実施形態に係る第１及び第２の可変抵抗１１ａ，ｂに代わって、第１及び第２の固定抵抗１４５ａ，ｂを有している。これは、第２の実施形態と同じである。
【００５３】
一方、信号処理回路６０は、第１の実施形態に係る固定ゲインアンプ１１６に代わって、ゲインを後述の制御部６３によって制御可能な可変ゲインアンプ６１を有している。また、信号処理回路６０は、第１の実施形態に係る制御部２３に代わって、可変ゲインアンプ６１のゲインを制御する制御部６３を有している。例えば、可変ゲインアンプ６１から出力された電圧信号（電気信号）の振幅が所定値よりも大きければ、この可変ゲインアンプ６１のゲイン値を所定値まで小さくする。逆に、可変ゲインアンプ６１から出力された電圧信号の振幅が所定値よりも小さければ、この可変ゲインアンプ６１のゲイン値を所定値まで大きくする。これは、信号処理回路６０から波形整形回路１１７に出力される電圧信号（電気信号）の振幅を一定に安定させる制御である。
【００５４】
続いて、第３の実施形態に係るトランシーバ３_３の動作について説明する。尚、第１の実施形態と同様の動作については、その説明を省略する。
【００５５】
本実施形態においては、第１及び第２のフォトダイオード１４３ａ，ｂで変換した電流信号を、それぞれ第１及び第２の固定抵抗１４５ａ，ｂで電圧信号に変換して差動アンプ１１２に送信する。そして、第１及び第２の固定抵抗１４５ａ，ｂからの電圧信号を差動アンプ１１２で差動増幅し、雑音除去フィルタ１１４で電圧信号の帯域を制限して不要な雑音を除去し、可変ゲインアンプ６１で信号増幅して、波形整形回路１１７に送信する。そして、波形整形回路１１７で、電圧信号の波形整形を施し、Ｉ／Ｏ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。
【００５６】
一方、上記可変ゲインアンプ６１で増幅した電圧信号は、振幅測定部２１にも送信される。振幅測定部２１では、電圧信号の振幅を測定し、制御部６３に送信する。制御部６３では、振幅測定部２１からの測定値をもとに、可変ゲインアンプ６１のゲイン値を制御して、最適な通信状態を保つように変化させる。
【００５７】
以上説明したように本実施形態によれば、振幅測定部２１及び制御部６３により、可変ゲインアンプ６１のゲイン値をフィードバック制御することで、常に最適な通信状態を保つことができるという効果を奏する。
【００５８】
尚、上記各実施形態では、信号処理回路２０と波形整形回路１１７を別個の回路として説明したが、これに限るものではなく、信号処理回路２０の中に波形整形回路１１７を含めるようにしてもよい。この場合、固定ゲインアンプ１１１又は可変ゲインアンプ６１からの出力をフィードバック制御に使用せず、波形整形回路１１７からの出力を使用するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、送信電極１０５と受信電極１１１を別個の電極としたが、これに限るものではなく、一つの電極として形成し、送受信電極としてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、振幅測定手段による測定結果に基づいて前記信号処理手段から出力される電気信号の強度を制御することにより、信号処理手段から出力される電気信号の強度を一定値に安定することができ、常に最適な通信状態を保つことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトランシーバ３_１の全体構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るトランシーバ３_２の全体構成図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るトランシーバ３_３の全体構成図。
【図４】人体（生体１００）を介して複数のウェアラブルコンピュータ間通信を行う場合のイメージ図。
【図５】人体（生体１００）を介したデータ通信を行うために用いる従来のトランシーバ３’の全体構成図。
【図６】従来のトランシーバ３’内の電界検出光学部１１０の詳細な構成を示した構成図。
【符号の説明】
１ウェアラブルコンピュータ
３_１（第１の実施形態に係る）トランシーバ
３_２（第２の実施形態に係る）トランシーバ
３_３（第３の実施形態に係る）トランシーバ
３’ 従来のトランシーバ
１０電界検出光学部〔電界検出手段の一例〕
１１ａ第１可変抵抗〔可変電圧変換手段の一例〕
１１ｂ第２可変抵抗〔可変電圧変換手段の一例〕
２０信号処理回路〔信号処理手段の一例〕
２１振幅測定部〔振幅測定手段の一例〕
２３制御部〔制御手段の一例、電圧信号変換値制御手段の一例〕
３１電流源〔レーザ光発光手段の一部、レーザ光可変発光手段の一部〕
４１制御部〔制御手段の一例、発光強度制御手段の一例〕
６１可変ゲインアンプ〔可変ゲイン増幅手段の一例〕
６３制御部〔制御手段の一例、ゲイン値制御手段の一例〕
１１９電流源〔レーザ光発光手段の一部、レーザ光可変発光手段の一部〕
１２１レーザダイオード〔レーザ光発光手段の一部、レーザ光可変発光手段の一部〕
１２３電気光学素子〔電気光学手段の一例〕
１４０偏光検出光学系〔偏光検出光学手段の一例〕
１４３ａ第１フォトダイオード〔光電気変換手段の一例〕
１４３ｂ第２フォトダイオード〔光電気変換手段の一例〕
１４５ａ第１固定抵抗〔電圧変換手段の一例〕
１４５ｂ第２固定抵抗〔電圧変換手段の一例〕

Claims

電界伝達媒体に誘起されている電界に基づいた情報を受信することにより、前記電界伝達媒体を介した情報の受信が可能なトランシーバであって、
レーザ光を発光させるレーザ光発光手段と、
前記電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界が結合されると前記発光させたレーザ光の偏光を変化させる電気光学手段と、
前記電気光学手段によるレーザ光の偏光変化量をレーザ光の強度変化に変換する偏光検出光学手段と、
前記偏光検出光学手段によるレーザ光の強度変化に基づき前記伝達されてきた電界を受信情報として電流信号に変換する光電気変換手段と、
前記光電気変換手段により変換した電流信号を電圧信号に変換すると共に、変換値を変化可能な可変電圧変換手段と、
前記可変電圧変換手段により変換した電圧信号の振幅を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された電圧信号の振幅を測定する振幅測定手段と、
前記振幅測定手段による測定結果に基づき前記可変電圧変換手段の変換値を制御する電圧信号変換値制御手段と、
を有することを特徴とするトランシーバ。