JP4069115B2

JP4069115B2 - トランシーバ

Info

Publication number: JP4069115B2
Application number: JP2004369706A
Authority: JP
Inventors: 克幸落合; 満品川; 愛一郎佐々木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: JP2006180096A

Description

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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバに関する。

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いるが、図６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７はそれぞれトランシーバ９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、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ９ａ、９ｂとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）８と通信を行っている。

ここで、このようなウェアラブルコンピュータ７間、およびウェアラブルコンピュータ７とＰＣ８間とのデータ通信に使用されるトランシーバ９は、例えば、図７に示すような構成をしており、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ものである。

より詳しくは、トランシーバ９は、コンピュータ６からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させるようになっている。また、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介してコンピュータ６に出力されるようになっている。

尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
特開２００１−３５２２９８号公報

しかしながら、上述した生体通信に用いられるトランシーバ９は、その消費電力が大きく、頻繁に充電する必要があるという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバであっても、充電をすることなく長期利用を可能とするトランシーバを提供することを目的とする。

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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバにおいて、該トランシーバは、受信部を含む通信部と、電源部とを有し、前記電源部は、常時、前記受信部に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記受信部が前記送信すべき情報に基づく電界の信号を受信している間は、前記受信部以外の通信部全体に電力を供給するように制御し、前記受信部が前記信号を受信しなくなると、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を停止するように制御する給電制御手段と、前記給電制御手段の制御に従って、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を行う第２の電力供給手段と、を有することを要旨とする。

請求項２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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバにおいて、該トランシーバは、受信部を含む通信部と、電源部とを有し、前記電源部は、所定の時間間隔ごとに前記受信部に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記受信部が前記送信すべき情報に基づく電界の信号を受信している間は、前記受信部以外の通信部全体に電力を供給するように制御し、前記受信部が前記信号を受信しなくなると、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を停止するように制御する給電制御手段と、前記給電制御手段の制御に従って、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を行う第２の電力供給手段と、を有し、前記給電制御手段は、前記所定の時間間隔ごとに前記受信部に電力を供給するように前記第１の電力供給手段を制御することことを要旨とする。

本発明によれば、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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバであっても、消費電力を極力抑えることができ、充電をすることなく長期利用を可能とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るトランシーバ１の概略構成図である。図１に示すトランシーバ１は、電界伝達媒体である生体とコンピュータ６間のデータの送受信を行う通信部１０と、トランシーバ１への電源供給を司る電源部２０を備える構成である。

通信部１０は、上述したトランシーバ９と同様の構成を採っており、コンピュータ６からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させるようになっている。また、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換し、信号処理回路９０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施し、更に波形整形回路９０７で波形整形してから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介してコンピュータ６に出力するようになっている。

電源部２０は、外部の電源５からチャージされた電力を通信部１０に供給するようになっており、詳しくは、電力供給部２１、給電制御部２２、及び電力供給部２３を具備する構成である。

ここで、電力供給部２１は、常時、受信部９１０に電力を供給するようになっている。

給電制御部２２は、受信部９１０から出力された信号の有無に応じて、電力供給部２３の制御を行うようになっている。即ち、給電制御部２２が、信号を検出したときは、電力供給部２３が通信部１０全体に電力を供給するように制御し、信号を検出しないときは、電力供給部２３が通信部１０全体への電力供給を停止するように制御するようになっている。尚、給電制御部２２は、上記機能の他、コンピュータ６やモニタ等の電源（給電）を制御するような機能を備えてもよい（例えば、コンピュータ６やモニタ等の起動、停止、スタンバイなど）。

電力供給部２３は、上述したように、給電制御部２２からの給電制御に従って通信部１０全体に電力を供給するようになっている。

このように第１の実施の形態に係るトランシーバ１は、受信信号を検出したときだけ、トランシーバ１全体に給電し、受信信号がないときは、受信部９１０だけの給電となっているので、消費電力を極力抑えることができ、１回の充電でトランシーバ１の長期利用を可能とすることができる。

図２は、第１の実施の形態に係るトランシーバの給電に関する動作を示すフローチャートである。図２に示すように、トランシーバ１においては、通常（電界伝達媒体を介した信号を受信していない状態）、電力供給部２１が受信部９１０にだけ給電している（ステップＳ１０）。これにより、トランシーバ１は、コンピュータ６と生体間の通信機能を動作させてはいないが、受信機能だけは動作しているので、電界の検出、電界から電気信号への変換、及び該電気信号の検出は行えるものである。

このような状態で、受信部９１０が電界伝達媒体を介した信号を受信すると、給電制御部２２が、該信号を検出するので、電力供給部２３がトランシーバ１全体に給電する（ステップＳ３０）。これにより、トランシーバ１は、本来の通信機能を動作させることができる。そして、受信部９１０が受信信号を受信している間は、給電制御部２２が、該信号を検出するので、電力供給部２３がトランシーバ１全体に給電するが、受信部９１０が受信信号を受信しなくなると、給電制御部２２が、該信号を検出しなくなるので、電力供給部２３はトランシーバ１全体への給電を停止し、電力供給部２１が受信部９１０だけに給電する（ステップＳ４０，Ｓ３０，Ｓ１０）。

以上、第１の実施の形態によれば、受信信号を検出したときだけ、トランシーバ全体に給電し、受信信号がないときは、受信部だけに給電するように制御されるので、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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバであっても、消費電力を極力抑えることができ、充電をすることなく長期利用を可能とすることができる。

＜第２の実施の形態＞
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るトランシーバ２の概略構成図である。図３に示すトランシーバ２は、電界伝達媒体である生体とコンピュータ６間のデータの送受信を行う通信部１０と、トランシーバ２への電源供給を司る電源部３０を備える構成である。尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態と異なる構成及び機能のみ説明し、その他の構成及び機能に関しては同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

電源部３０は、外部の電源５からチャージされた電力を通信部１０に供給するようになっており、詳しくは、電力供給部３１、給電制御部３２、電力供給部３３、及びタイマ３４を具備する構成である。

ここで、電力供給部３１は、給電制御部３２からの制御に従って、定期的に（例えば、具体的には、100ミリ秒供給し、900ミリ秒停止するなど、信号受信に影響がない程度の時間間隔で給電のオン・オフ制御を行う。）、受信部９１０に電力を供給するようになっている。

給電制御部３２は、タイマ３４を参照して、上述したように電力供給部３１を制御するとともに、受信部９１０から出力された信号の有無に応じて、電力供給部３３を制御するようになっている。即ち、給電制御部３２は、タイマ３４により、電力供給部３１が定期的に受信部９１０に電力を供給するように制御するとともに、信号を検出したときは、電力供給部３３が通信部１０全体に電力を供給するように制御し、信号を検出しないときは、電力供給部３３が通信部１０全体への電力供給を停止するように制御するようになっている。

電力供給部３３は、上述したように、給電制御部３２からの給電制御に従って通信部１０全体に電力を供給するようになっている。

このように第２の実施の形態に係るトランシーバ２は、受信信号を検出したときだけ、トランシーバ２全体に給電し、受信信号がないときは、定期的に受信部９１０だけを給電するようになっているので、第１の実施の形態以上に消費電力を極力抑えることができ、トランシーバ２の長期利用を可能とすることができる。

＜第３の実施の形態＞
図４は、本発明の第３の実施の形態に係るトランシーバ３の概略構成図である。図４に示すトランシーバ３は、電界伝達媒体である生体とコンピュータ６間のデータの送受信を行う通信部１０と、トランシーバ３への電源供給を司る電源部４０を備える構成である。尚、本実施の形態においては、上記実施の形態と異なる構成及び機能のみ説明し、その他の構成及び機能に関しては同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

電源部４０は、外部の電源５からチャージされた電力を通信部１０に供給するようになっており、詳しくは、低電力供給部４１、給電制御部４２、電力供給部４３、及びタイマ４４を具備する構成である。

ここで、低電力供給部４１は、給電制御部４２からの制御に従って、定期的に（例えば、具体的には、100ミリ秒供給し、900ミリ秒停止するなど）、受信部９１０に低電力を供給するようになっている。尚、低電力とは、少なくとも受信部９１０の機能を動作させる程度の低電力をいい、この低電力供給により、給電制御部４２が信号を検知できる程度であることをいう。

給電制御部４２は、タイマ４４を参照して、上述したように低電力供給部４１を制御するとともに、受信部９１０から出力された信号の有無に応じて、電力供給部４３を制御するようになっている。即ち、給電制御部４２は、タイマ４４により、低電力供給部４１が定期的に受信部９１０に低電力を供給するように制御するとともに、信号を検出したときは、電力供給部４３が通信部１０全体に電力を供給するように制御し、信号を検出しないときは、電力供給部４３が通信部１０全体への電力供給を停止するように制御するようになっている。

電力供給部４３は、上述したように、給電制御部４２からの給電制御に従って通信部１０全体に電力を供給するようになっている。

このように第３の実施の形態に係るトランシーバ３は、受信信号を検出したときだけ、トランシーバ３全体に給電し、受信信号がないときは、定期的に受信部９１０だけを低電力で給電するようになっているので、第２の実施の形態以上に消費電力を極力抑えることができ、トランシーバ３の長期利用を可能とすることができる。

尚、第３の実施の形態の変形としては、低電力供給部４１は、定期的に受信部９１０を給電するのではなく、常時、受信部９１０に給電するようにしてもよい。

＜本発明の適用例＞
次に、本発明のトランシーバの適用例について説明する。図５は、本発明に係るトランシーバを用いて、自動販売機から所望の商品を購入するシステムの動作を説明する図である。図５（ａ）に示すように、利用者は、第１の実施の形態に係るトランシーバ１及びコンピュータ６Ｂ（電子財布の役割を担う）を備えた携帯端末１００を携帯しており、自動販売機２００は、トランシーバ９及びコンピュータ（以下、販売処理部という）６Ａを備えた構成となっている。尚、自動販売機２００において利用者が購入の際に触れる電極付きボタン２０１は、トランシーバ９と接続されており、販売処理部６Ａは、トランシーバ９を介して所定の信号を随時発信している。

このようなシステムにおいて、利用者が自動販売機２００から所望の商品を購入するときは、電極付きボタン２０１に触れる（図５（ｂ））。これにより、トランシーバ１及び９間の電界伝達媒体を介した通信路が確立するので、受信部９１０のみ電力を供給されていたトランシーバ１では、販売処理部６Ａが送信した信号を受信し、トランシーバ１全体が電力を供給され、通信機能が動作し、購入に関するデータのやりとりが行われる（図５（ｃ））。具体的には、コンピュータ６Ｂと販売機処理部６Ａとの間で金銭データのやりとりが行われ、利用者が電子財布に購入可能な金額を有するときは、商品の金額分が差し引かれ、所望の商品が自動販売機２００から提供される。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。例えば、上記実施の形態においては、給電制御部２２、３２及び４２は、受信部９１０からの出力信号をもとに信号検出を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、電界伝達媒体を介して受信した信号を検出すればよいので、電界検出光学部９０５からの出力信号、又は電界検出光学部９０５への入力信号を用いて信号検出を行ってもよい。

尚、上記実施形態においては、電界伝達媒体からの信号受信時を契機とするトランシーバ全体への給電について説明したが、電界伝達媒体への信号送信時においては、利用者が明示的に操作を指示し、これを契機にトランシーバ全体に給電されるものである。

本発明の第１の実施の形態に係るトランシーバの概略構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施の形態に係るトランシーバの給電に関する動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係るトランシーバの概略構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施の形態に係るトランシーバの概略構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係るトランシーバを適用した通信サービスの動作を説明する図である。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。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

１，２，３，９トランシーバ
５電源
６，６Ｂコンピュータ
６Ａ販売機処理部
７ウェアラブルコンピュータ
８ＰＣ
１０通信部
２０，３０，４０電源部
２１，２３，３１，３３，４３電力供給部
２２，３２，４２給電制御部
３４，４４タイマ
４１低電力供給部
１００携帯端末
２００自動販売機
２０１電極付きボタン
９０１Ｉ／Ｏ回路
９０２送信部
９０３送受信電極
９０４絶縁膜
９０５電界検出光学部
９０６信号処理回路
９０７波形整形回路
９１０受信部

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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバにおいて、
該トランシーバは、受信部を含む通信部と、電源部とを有し、
前記電源部は、
常時、前記受信部に電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記受信部が前記送信すべき情報に基づく電界の信号を受信している間は、前記受信部以外の通信部全体に電力を供給するように制御し、前記受信部が前記信号を受信しなくなると、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を停止するように制御する給電制御手段と、
前記給電制御手段の制御に従って、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を行う第２の電力供給手段と、
を有することを特徴とするトランシーバ。
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るとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバにおいて、
該トランシーバは、受信部を含む通信部と、電源部とを有し、
前記電源部は、
所定の時間間隔ごとに前記受信部に電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記受信部が前記送信すべき情報に基づく電界の信号を受信している間は、前記受信部以外の通信部全体に電力を供給するように制御し、前記受信部が前記信号を受信しなくなると、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を停止するように制御する給電制御手段と、
前記給電制御手段の制御に従って、前記受信部以外の通信部全体への電力供給を行う第２の電力供給手段と、を有し、
前記給電制御手段は、前記所定の時間間隔ごとに前記受信部に電力を供給するように前記第１の電力供給手段を制御すること
を特徴とするトランシーバ。