JP4616366B2 - Electric field communication device - Google Patents
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Description
本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起して通信を行うための電界通信装置に関する。 The present invention relates to an electric field communication device for performing communication by inducing an electric field in an electric field transmission medium.
従来において、電界を人体などの電界伝達媒体に誘起させて、この誘起した電界を介して様々な情報通信を行う電界通信システムが提案されている。この電界通信システムは送信手段と受信手段あるいはそのいずれか一方を備えた電界通信装置を人間が所持し、他の人間や設備(PC、駅の改札、自動販売機、ドアや門扉など)に同様の電界通信装置を所持あるいは設置し、目的に応じた情報通信を行っている。この情報通信によりセキュリティ認証や課金、位置などのデータ収集などが可能になっている(特許文献1参照)。 Conventionally, there has been proposed an electric field communication system in which an electric field is induced in an electric field transmission medium such as a human body and various information communication is performed via the induced electric field. This electric field communication system has electric field communication devices equipped with transmission means and / or reception means, and is similar to other people and equipment (PCs, station ticket gates, vending machines, doors, gates, etc.) Owns or installs the electric field communication device, and performs information communication according to the purpose. This information communication makes it possible to collect data such as security authentication, billing, and location (see Patent Document 1).
このような電界通信装置を電界通信手段として用いる場合、互いに絶縁され隔離された−側電極と+側電極の組からなる電極板が電界通信装置に備わる。人体がこの電極に触れることにより、人体内に電界が誘起されて電界伝達媒体となり、電界通信が可能となる。 When such an electric field communication device is used as electric field communication means, the electric field communication device is provided with an electrode plate composed of a pair of a negative electrode and a positive electrode that are insulated from each other. When the human body touches the electrode, an electric field is induced in the human body to become an electric field transmission medium, and electric field communication is possible.
従来の電界通信装置の構成の一例を図4に示す。図4(a)は概略断面図であり、図4(b)は電池の配置を示している。概要を説明すると、電界通信装置の筐体100の内部には−側電極20と+側電極10が格納されており、それら両電極板の間の空間には駆動回路基板30が配置されている。駆動回路基板30は電界通信装置を駆動するための回路を構成している。
An example of the configuration of a conventional electric field communication device is shown in FIG. FIG. 4A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 4B shows the arrangement of the battery. In brief, the
この駆動回路基板30の表面には回路部品70が配置されており、図示はされていないが回路構成によっては駆動回路基板30の両面にそれぞれ回路部品70が配置される。電池40は図4(b)に示すように駆動回路基板30の表面に回路部品70に並べて配置されて電源供給をしている。
しかしながら上述のような従来の技術においては、電極板の間に比誘電率が大きく絶縁特性の良くないプリント基板や実装部品、電池40等を挟んだ構成となり、図4中に示すように電池40と+側電極10の間隔L’が十分に確保できず、それに起因した容量の上昇により電極板からの出力性能が低下する可能性があった。
However, the conventional technology as described above has a configuration in which a printed circuit board, a mounting component, a
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、電極板間における容量を低くし、良好な出力特性を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to reduce the capacitance between the electrode plates and realize good output characteristics.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起して通信を行うための電極板を有する電界通信装置において、一対の+側電極板と−側電極板により構成された前記電極板と、前記電界伝達媒体に電界を誘起させるための駆動回路を構成する駆動回路基板と、前記駆動回路基板の片側全面に設けられて前記−側電極板として動作するグランド面と、を備え、前記駆動回路基板に電源を供給するための電池が当該駆動回路基板と重ねずに並置されている。 In order to achieve the above object, the present invention described in claim 1 is an electric field communication device having an electrode plate for inducing communication in an electric field transmission medium to perform communication, and a pair of + side electrode plates and − The electrode plate constituted by a side electrode plate, a drive circuit board constituting a drive circuit for inducing an electric field in the electric field transmission medium, and the negative electrode plate provided on the entire one side of the drive circuit board and a ground plane for operation, the battery for supplying power to the driving circuit board that are juxtaposed without overlapping with the driving circuit board.
本発明によれば、電極板間における容量を低くし、良好な出力特性を実現することができる。 According to the present invention, the capacity between the electrode plates can be reduced, and good output characteristics can be realized.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の電界通信装置の第1の実施の形態を説明するための概観図を示す。この図1には、電界伝達媒体に結合するための+側電極1と、グランドと結合するための−側電極2と、前記両電極に接続されて配置され電界通信を行うための駆動回路基板3と、電界通信に必要な構成部材を格納するための筐体8と、からなる電界通信手段の構成例が示されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows an overview for explaining a first embodiment of an electric field communication apparatus of the present invention. FIG. 1 shows a + side electrode 1 for coupling to an electric field transmission medium, a −
筐体8は電気的な絶縁が保たれた略箱型の容器であり、内部に駆動回路基板3と+側電極1および−側電極2を収納している。筐体8の大きさは用途により任意に設定されているが、電界通信手段に適用する場合は小型のものが求められる。たとえばクレジットカードサイズと同等の大きさとしてユーザが携帯自在にする必要がある。
The
このように厚みや面積に制約がある筐体8の内部に電界通信手段を実現するための構成部材を収納するためには、特に、駆動回路基板3と+側電極1および−側電極2を筐体8の限られた厚みの範囲内に格納する必要がある。
In order to house the constituent members for realizing the electric field communication means in the
一方、電界通信においてグランド(−側)と結合する−側電極2と、人体などの電界伝達媒体に結合する+側電極1が互いが接触しないように所定の距離を保ちつつ、筐体8の内部に配置され格納される必要がある。
On the other hand, in the electric field communication, the −
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る電界通信装置の構成の一例を示す。図2(a)は概略断面図であり、図2(b)は電池4の配置例を示している。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the electric field communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. 2A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 2B shows an arrangement example of the
この構成において、−側電極2は駆動回路基板3の片面全面に構成されている。駆動回路基板3の片面全面に−側電極2を構成する方法としては、駆動回路基板3の製作過程において、片面を全面でグランド面として製作する。あるいは駆動回路基板3の片面に何も回路パターンを形成せず、ここに金属箔などを貼付して密着させ−側電極2としてもよい。
In this configuration, the
この駆動回路基板3の全面グランドと反対側の面には回路部品7が配置されている。また、電池4は駆動回路基板3上に配置され(図2(b)参照)ている。電池4と駆動回路基板3は電源供給用のリード線や回路パターンなどで結合されている。この図2(a)では電池4の+極5を上に向け、−極6を下に向けて駆動回路基板3へ接続している。
A
この図2に示した構成により、−側電極2を駆動回路基板3に密着させて形成することができるので、−側電極2と駆動回路基板3を別体に製作して配置する構成に比べて筐体8の内部に占める厚み方向の長さを短くすることができる。+側電極1と駆動回路基板3上の電池4との距離Lも従来に比して十分に長く確保できる。このため+側電極1と−側電極2との間の容量を低く抑えることができ、電極からのアンテナ効果としての送信・受信特性を良好なものにすることができる。
With the configuration shown in FIG. 2, the
<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電界通信装置の構成の一例を示している。kの第2の実施の形態においては、既に説明した第1の実施の携帯の構成と較べて電池4の配置が異なっている。具体的には電池4を駆動回路基板3上に配置せず、駆動回路基板3の切り欠き部分に駆動回路基板3と並置する。電池4の−極6は−側電極(グランド面)2に接続されている。これにより駆動回路基板3の厚みの分だけ電池4を+側電極1から離せるので、電池4と+側電極1との距離Lを第1の実施の形態に較べて更に十分に長く確保でき、ここでの比誘電率を低くすることができる。
<Second Embodiment>
FIG. 3 shows an example of the configuration of the electric field communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of k, the arrangement of the
以上説明した本発明の実施の形態によれば、電極板間における容量を低くし、良好な出力特性を実現することができる。 According to the embodiment of the present invention described above, the capacity between the electrode plates can be reduced, and good output characteristics can be realized.
1…+側電極
2…−側電極(グランド面)
3…駆動回路基板
4…電池
5…+極
6…−極
7…回路部品
8…筐体
1 ... +
3 ... Drive
Claims (1)
一対の+側電極板と−側電極板により構成された前記電極板と、
前記電界伝達媒体に電界を誘起させるための駆動回路を構成する駆動回路基板と、
前記駆動回路基板の片側全面に設けられて前記−側電極板として動作するグランド面と、
を備え、
前記駆動回路基板に電源を供給するための電池が当該駆動回路基板と重ねずに並置されていることを特徴とする電界通信装置。 In an electric field communication apparatus having an electrode plate for inducing communication in an electric field transmission medium and performing communication,
The electrode plate constituted by a pair of + side electrode plate and-side electrode plate;
A drive circuit board constituting a drive circuit for inducing an electric field in the electric field transmission medium;
A ground surface provided on the entire surface of one side of the drive circuit board and operating as the negative electrode plate;
Equipped with a,
Field communication device battery for supplying power to the driving circuit board is characterized that you have been juxtaposed without overlapping with the driving circuit board.
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