JP4131972B2 - トランシーバ - Google Patents

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５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６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

一般に、ネットワークカード（ＮＩＣ：Network Interface Card）、トランシーバなどの通信機器は、リンクパルスなどのパルス信号を、接続されたコンピュータや中継装置などの通信機器に定期的に送信し、接続状態を監視するリンクテスト機能を備えている。上述した生体通信に用いられるトランシーバ９においても、リンクテスト機能を備えている。

図７は、上述のトランシーバ９を用いた通信システムの一例を模式的に示した図である。図示する通信システムでは、コンピュータＡ６ａが、トランシーバ９ａ、９ｂを介して、コンピュータＢ６ｂにデータを送信するものとする。また、各コンピュータ６ａ、６ｂは、ネットワークカード５ａ、５ｂを、それぞれ備えているものとする。そして、各ネットワークカード５ａ、５ｂは、定期的にリンクパルスと呼ばれるパルス信号を送受信することにより通信相手のコンピュータと正しく接続されていることを確認する。

ここで、トランシーバＡ９ａとトランシーバＢ９ｂの通信路である電界伝達媒体（人体）は、単線の伝送路である。このため、一方のトランシーバが送信を行う際には他方のトランシーバは受信、というように送信と受信を切り替える半２重通信である。したがって、コンピュータＡ６ａが、映像など大量に連続するデータ（パケット）を送信する場合、トランシーバＡ６ａとトランシーバＢ６ｂの通信路が送信データ（パケット）で占有されてしまう。これにより、受信側のトランシーバ９ｂは、コンピュータＢ６ｂのネットワークカード５ｂが送信するリンクパルスを、トランシーバＡ９ａを介してコンピュータＡ６ａに送信することができない。

この場合、送信側のコンピュータＡ６ａは、所定の期間、通信相手のコンピュータＢからリンクパルスを受信できないため、通信相手が通信を切断したと誤って判定し、消費電力を軽減するため送受信回路（機能）を停止する。すなわち、送信側のコンピュータＡ６ａは、大量に連続したデータの送信を、途中で停止してしまう。

本発明は、上記目的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において、大量のデータを連続して送信することができ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、当該トランシーバに接続されたコンピュータから出力された送信データを検出し、当該送信データの期間に同期したマスク信号を生成する送信データ検出手段と、前記コンピュータに前記送信データの出力を維持させるための接続信号を、所定のタイミングで生成する接続信号生成手段と、前記マスク信号のゲート期間において、前記接続信号を通過させ、前記コンピュータに出力する出力手段と、を備える。

また、請求項２記載の発明は、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、当該トランシーバに接続されたコンピュータから出力された送信データを検出し、当該送信データの期間に同期したマスク信号を生成する送信データ検出手段と、前記マスク信号のゲート期間において、前記コンピュータに前記送信データの出力を維持させるための接続信号を所定のタイミングで生成し、前記コンピュータに出力する接続信号生成手段と、を備える。

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において、大量のデータを連続して送信することができるトランシーバを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明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、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トランシーバである。

より詳しくは、トランシーバ１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。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。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、ノイズ除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形がなされる。

そして、本実施形態のトランシーバ１は、送信パケット検出回路１１０と、リンクパルス生成回路１２０と、リンクパルス送信スイッチ１３０とを備えることにより、後述する疑似的なリンクパルスを生成し、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１に出力する。この送信パケット検出回路１１０、リンクパルス生成回路１２０およびリンクパルス送信スイッチ１３０の作用について、図２に示す入力波形例を用いて説明する。

図２（ａ）は、入出力（Ｉ/Ｏ）回路９０１から出力される送信パケットのパルス波の一例を示したものである。なお、送信パケットは、コンピュータ６が、トランシーバ９を介して、通信相手の装置に送信する送信データである。送信パケット検出回路１１０は、図２（ａ）のパルス波を入力し、送信パケットの領域を切り出す（特定する）ために、図２（ｂ）に示すようなマスクウィンドウ（ゲート期間）を生成し、出力する。すなわち、送信パケット検出回路１１０は、送信パケットの各Ｈレベルの矩形幅を少なくとも２倍以上引き延ばすことにより、送信パケットの存在する領域だけを抽出したマスクウィンドウ（ゲート期間）を生成する。

送信パケット検出回路１１０は、生成したマスクウィンドウを用いて、リンクパルス送信スイッチ１３０に制御信号（ＯＮまたはＯＦＦ）を出力する。すなわち、送信パケット検出回路１１０は、マスクウィンドウのゲート期間（Ｈレベルの間）、リンクパルス送信スイッチ１３０に「ＯＮ」の制御信号を送出する。また、送信パケット検出回路１１０は、マスクウィンドウのゲート期間以外（Ｌレベルの間）、リンクパルス送信スイッチ１３０に「ＯＦＦ」の制御信号を送出する。

リンクパルス生成回路１２０は、送信パケットの送信元コンピュータ６に送信する擬似的なリンクパルスを生成する回路である。コンピュータ６は、一般的に、リンクパルスのパルス信号（接続信号）を接続先の装置と送受信し、接続状態を監視する。しかしながら、大量の連続した送信パケットを送信する場合、前述したように、送信パケットで通信路が占有され、接続先の装置からのリンクパルスのパルス信号を受信することができない。この問題を回避するために、リンクパルス生成回路１２０は、送信パケットの送信元コンピュータ６に送信する、擬似的なリンクパルスのパルス信号を生成する。

具体的には、リンクパルス生成回路１２０は、定期的に（所定のタイミングで）、図２（ｃ）に示すようなパルス波を生成し、出力する。例えば、リンクパルス生成回路１２０は、１６ミリ秒ごとに、パルス幅１００ナノ秒のパルス信号を出力する。

そして、リンクパルス送信スイッチ１３０は、送信パケット検出回路１１０が出力する制御信号と、リンクパルス生成回路１２０が出力したパルス信号（図２（ｃ））とを入力する。そして、リンクパルス送信スイッチ１３０は、送信パケット検出回路１１０の「ＯＮ」の制御信号を受け付けて、リンクパルス生成回路１２０が出力した擬似的なリンクパルスのパルス信号を透過させて、図２（ｄ）に示すようなパルス信号を生成し、出力する。すなわち、リンクパルス送信スイッチ回路１３０は、マスクウィンドウ（図２（ｂ））とリンクパルスのパルス信号（図２（ｃ））との積を演算し、マスクウィンドウのゲート期間において、擬似的なリンクパルスのパルス信号を通過させる。

なお、リンクパルス送信スイッチ１３０は、送信パケット検出回路１１０から「ＯＦＦ」の制御信号を受け付けている間（送信パケットが検出されない期間）においては、リンクパルス生成回路１２０が出力した擬似的なリンクパルスのパルス信号を出力しない。

これにより、リンクパルス送信スイッチ１３０は、送信パケットの送信時においてのみ、図２（ｄ）に示すような擬似的なリンクパルスのパルス信号を、入出力（Ｉ/Ｏ）回路９０１に出力する。

したがって、本実施形態によれば、送信パケット検出回路１１０と、リンクパルス生成回路１２０と、リンクパルス送信スイッチ１３０とを用いて、疑似的なリンクパルスを生成し、送信パケットの送信元のコンピュータ６に送信する。これにより、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１を用いて、大量のデータを、途中で途切れさせることなく、連続して送信することができる。

したがって、本実施形態のトランシーバ１を用いて、映像や音楽などの大量のデータを連続して送信することができる。例えば、本実施形態のトランシーバ１を用いて、博物館などで展示物に関する情報（映像、音声、音楽など）を連続して送受信することが考えられる。また、本実施形態のトランシーバ１を用いて、音楽や映像などのコンテンツを、ダウンロードすることが考えられる。また、本実施形態のトランシーバ１を用いて、街角で、タウン情報（映像、音声など）をダウンロードすることが考えられる。

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、上記実施形態のリンクパルス生成回路１２０は、所定のタイミングで定期的に擬似的なリンクパルスを生成する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、リンクパルス生成回路１２０は、送信パケット検出回路１１０の指示を受け付けてリンクパルスを生成することとしてもよい。

図３は、上述のトランシーバ１の概略構成図である。図３に示すトランシーバ１は、リンクパルス送信スイッチを有することなく、送信パケット検出回路１１０とリンクパルス生成回路１２０とを用いて擬似的なリンクパルスを生成する点において、図１に示すトランシーバと異なる。以下に、図３に示す送信パケット検出回路１１０とリンクパルス生成回路１２０との作用を、図４に示す入力波形例を用いて説明する。
図４（ａ）は、入出力（Ｉ/Ｏ）回路９０１から出力される送信パケットのパルス波の一例を示したものである。送信パケット検出回路１１０は、図４（ａ）のパルス波を入力し、図２（ｂ）と同様に、送信パケットの存在する領域だけを抽出したマスクウィンドウ（図４（ｂ））を生成する。そして、送信パケット検出回路１１０は、生成したマスクウィンドウを用いて、リンクパルス生成回路１２０に制御信号（ＯＮまたはＯＦＦ）を出力する。すなわち、送信パケット検出回路１１０は、マスクウィンドウのゲート期間（Ｈレベルの間）、リンクパルス生成回路１２に「ＯＮ」の制御信号を送出する。また、送信パケット検出回路１１０は、マスクウィンドウのゲート期間以外（Ｌレベルの間）、リンクパルス生成回路１２０に「ＯＦＦ」の制御信号を送出する。

リンクパルス生成回路１２０は、送信パケット検出回路１１０からの「ＯＮ」の制御信号を検出し、前述の擬似的なリンクパルスを生成する。すなわち、リンクパルス生成回路１２０は、所定のタイミングで、図４（ｃ）に示すようなパルス波を生成し、出力する。例えば、リンクパルス生成回路１２０は、１６ミリ秒ごとに、パルス幅１００ナノ秒のパルス信号を出力する。そして、リンクパルス生成回路１２０は、送信パケット検出回路１１０からの「ＯＦＦ」の制御信号を検出し、擬似的なリンクパルスのパルス信号の生成を停止する。

これにより、リンクパルス生成回路１２０は、送信パケットの送信時においてのみ、図４（ｃ）に示すような擬似的なリンクパルスのパルス信号を、入出力（Ｉ/Ｏ）回路９０１に出力する。したがって、図３に示すトランシーバ１を用いて、映像や音楽などの大量のデータを連続して送信することができる。

本発明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。 本発明の実施の形態に係るトランシーバの送信パケット検出回路、リンクパルス生成回路およびリンクパルス送信スイッチの作用を示す波形例である。 本発明の他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。 本発明の実施の形態に係るトランシーバの送信パケット検出回路およびリンクパルス生成回路の作用を示す波形例である。 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。 トランシーバを用いた通信システムの一例を示す図である。

符号の説明

１，９ トランシーバ
６ コンピュータ
７ ウェアラブルコンピュータ
８ ＰＣ
１１０ 送信パケット検出回路
１２０ リンクパルス生成回路
１３０ リンクパルス送信スイッチ
９０１ Ｉ／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 (2)

1. 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、
   当該トランシーバに接続されたコンピュータから出力された送信データを検出し、当該送信データの期間に同期したマスク信号を生成する送信データ検出手段と、
   前記コンピュータに前記送信データの出力を維持させるための接続信号を、所定のタイミングで生成する接続信号生成手段と、
   前記マスク信号のゲート期間において、前記接続信号を通過させ、前記コンピュータに出力する出力手段と、を備えること
   を特徴とするトランシーバ。
2. 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、
   当該トランシーバに接続されたコンピュータから出力された送信データを検出し、当該送信データの期間に同期したマスク信号を生成する送信データ検出手段と、
   前記マスク信号のゲート期間において、前記コンピュータに前記送信データの出力を維持させるための接続信号を所定のタイミングで生成し、前記コンピュータに出力する接続信号生成手段と、を備えること
   を特徴とするトランシーバ。
   

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