JP4562781B2 - データ通信装置 - Google Patents

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本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起してデータ通信を行うデータ通信装置に関する。
人体などの電界伝達媒体に電界を誘起し、この誘起された電界を用いてデータ通信を行うデータ通信装置が提案されている（例えば特許文献１参照、非特許文献１参照）。
図４は、従来のデータ通信装置の構成を示す断面図である。同図に示すデータ通信装置２００は、利用者がポケットやカバンなどに収納して使用することができる、例えば名刺ケースくらいの大きさである。データ通信装置２００は、筐体２０１、通信電極２０２、グランド電極２０３を有し、筐体２０１の内部に回路基板２０５に実装された通信回路２０４を備えている。グランド電極２０３は回路基板２０５のグランドに接続される。
通信電極２０２は、電界伝達媒体である電界伝達媒体３００に電界を誘起して信号を送信するとともに、電界伝達媒体３００に誘起された電界を検出して信号を受信する。
特開２００４−１２８５３６号公報 "RedTacton"、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本電信電話株式会社、［平成２０年１月１０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.redtacton.com〉
しかしながら、データ通信装置２００が受信を行う際に、通信回路２０４から放射されるノイズが受信信号に重畳してしまい、受信性能低下の原因となっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、通信回路から放射されるノイズが受信信号に重畳することを抑制し、受信性能の低下を防ぐことにある。
本発明に係るデータ通信装置は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起し、当該電界を用いて情報の送受信を行うデータ通信装置であって、通信回路と、通信回路の入出力端子に接続された電界通信用の通信電極と、通信回路の基準電位に接続されたグランド電極と、通信回路と通信電極との間に配置されて基準電位に接続されたシールド板と、を有することを特徴とする。
本発明にあっては、通信回路と通信電極との間にシールド板を配置することにより、通信回路から放射されるノイズが通信電極に与える影響を抑制するので、受信性能の低下を防ぐことができる。
上記データ通信装置において、シールド板は、通信回路を実装した回路基板のベタグランドパターンであることを特徴とする。
本発明にあっては、回路基板のベタグランドパターンをシールド板として利用することにより、新たにシールド板を配置することなく、通信回路から放射されるノイズが通信電極に与える影響を抑制できるので、データ通信装置を小型化・軽量化することが可能となる。
本発明によれば、通信回路から放射されるノイズが受信信号に重畳することを抑制し、受信性能の低下を防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施の形態におけるデータ通信装置の構成を示す断面図である。同図に示すデータ通信装置１は、通信回路１４などを収納した筐体１１の表面に通信電極１２とグランド電極１３とを対向して配置した構成である。通信回路１４は、回路基板１５上に片面実装される。回路基板１５の半田面（通信回路１４を実装していない面）は、ベタグランドパターンとして、配線パターンも配置しない。回路基板１５は、半田面を通信電極１２に向け、通信回路１４（実装面）をグランド電極１３に向けて配置する。回路基板１５は通信電極１２から数ｍｍ以上離して配置する。通信電極１２は通信回路１４の入出力端子に接続され、グランド電極１３は回路基板１５の基準電位に接続される。
図１に示すデータ通信装置１は、半田面がグランドパターンで覆われているため、通信回路１４が発するノイズが半田面側に放射されない。半田面を通信電極１２側にして、通信回路１４と通信電極１２との間に半田面が存在することで、通信回路１４から放射されるノイズが通信電極１２に与える影響を抑制し、受信性能の低下を防ぐことが可能となる。
次に、本実施の形態における別のデータ通信装置について説明する。図２は、本実施の形態における別のデータ通信装置の構成を示す断面図である。同図に示すデータ通信装置４は、通信回路４４などを収納した筐体４１の表面に通信電極４２とグランド電極４３とを対向して配置した構成である。筐体４１内のグランド電極４３側に回路基板４５を固定し、その回路基板４５上に通信回路４４を実装する。シールド板４６を通信回路４４と通信電極４２との間に配置する。シールド板４６は通信電極４２から数ｍｍ以上離して配置する。通信電極４２は通信回路４４の入出力端子に接続され、グランド電極４３およびシールド板４６は回路基板４５の基準電位に接続される。
図２に示すデータ通信装置４は、回路基板４５の半田面をシールドとして利用しない、あるいは利用できない場合の構成である。通信回路４４と通信電極４２との間にシールド板４６を配置することで、通信回路４４から放射されるノイズが通信電極４２に与える影響が抑制され、受信性能の低下を防ぐことが可能となる。
次に、本実施の形態におけるデータ通信装置１が人体などの電界伝達媒体３００に電界を誘起させて通信を行う電界通信について説明する。図３は、電界通信のしくみを説明するための模式図である。同図は、人体などの電界伝達媒体３００を介して左のデータ通信装置１Ｘから右のデータ通信装置１Ｙへデータを送信するときの電界の様子を示している。
まず、左のデータ通信装置１Ｘは、右のデータ通信装置１Ｙに送信すべきデータに基づく電圧を自身の通信電極１２Ｘとグランド電極１３Ｘとの間に印加する。すると、データ通信装置１Ｘの通信電極１２Ｘ、電界伝達媒体３００、データ通信装置１Ｙの通信電極１２Ｙ、グランド電極１３Ｙ、大地、データ通信装置１Ｘのグランド電極１３Ｘを通って、通信電極１２Ｘに戻る電界の経路が形成される。データ通信装置１Ｙは、自身の通信電極１２Ｙとグランド電極１３Ｙとの間に誘起される電界によって生じる電圧によりデータを検出する。
データ通信装置１Ｘ、１Ｙの通信電極１２Ｘ，１２Ｙおよびグランド電極１３Ｘ，１３Ｙは、電界通信における伝送信号の出入り口に相当する部分であるから、この部分近傍におけるノイズの混入は通信品質を劣化させることになる。
したがって、本実施の形態によれば、通信回路１４を実装した回路基板１５の半田面をベタグランドパターンとして半田面側を通信電極１２に向けて配置したり、通信回路４４と通信電極４２との間にシールド板４６を配置することにより、通信回路１４，４４から放射されるノイズが通信電極１２，４２に与える影響を抑制することができ、受信性能の低下を防ぐことが可能となる。
一実施の形態におけるデータ通信装置の構成を示す断面図である。 一実施の形態における別のデータ通信装置の構成を示す断面図である。 電界通信のしくみを説明するための模式図である。 従来のデータ通信装置の構成を示す断面図である。
符号の説明
１，４…データ通信装置
１１，４１…筐体
１２，４２…通信電極
１３，４３…グランド電極
１４，４４…通信回路
１５，４５…回路基板
４６…シールド板
３００…電界伝達媒体
１Ｘ，１Ｙ…データ通信装置
１２Ｘ，１２Ｙ…通信電極
１３Ｘ，１３Ｙ…グランド電極
２００…データ通信装置
２０１…筐体
２０２…通信電極
２０３…グランド電極
２０４…通信回路
２０５…回路基板

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し、当該電界を用いて情報の送受信を行うデータ通信装置であって、
    通信回路と、
    前記通信回路の入出力端子に接続された電界通信用の通信電極と、
    前記通信回路の基準電位に接続されたグランド電極と、
    前記通信回路と前記通信電極との間に配置されて前記基準電位に接続されたシールド板と、
    を有することを特徴とするデータ通信装置。
  2. 前記シールド板は、前記通信回路を実装した回路基板のベタグランドパターンであることを特徴とする請求項１記載のデータ通信装置。
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