JP4892569B2 - Communication device - Google Patents
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Description
本発明は、電界による電界通信と磁界による磁界通信の両方により通信を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for performing communication by both electric field communication using an electric field and magnetic field communication using a magnetic field.
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電界通信装置が提案されている(特許文献1参照)。 There has been proposed an electric field communication device that induces an electric field in an electric field transmission medium such as a human body and performs data communication using the induced electric field (see Patent Document 1).
また、磁界を用いてデータ通信を行うものとしてRFタグや非接触型ICカードなどが知られている。非接触型ICカードは、駅の改札や入室の認証、あるいは電子マネーとして多く使われている。 Further, RF tags and non-contact IC cards are known as devices that perform data communication using a magnetic field. Non-contact type IC cards are often used as station ticket gates, room authentication, or electronic money.
非接触型ICカードに電界通信機能を共存させる場合、磁界通信機能と電界通信機能をスイッチにより交互に切り替えて待ち受ける方法が考えられる。しかし、この方法では、先頭パケットの取りこぼしか生じ、駅の改札など高速な反応速度が要求される場合に問題があった。 When the electric field communication function is allowed to coexist in the non-contact type IC card, a method of waiting by switching the magnetic field communication function and the electric field communication function alternately with a switch is conceivable. However, this method has a problem when only the top packet is missed and a high response speed is required such as a ticket gate at a station.
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、磁界通信と電界通信の機能を備え、いずれの通信方式にも高速に反応できる通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a communication apparatus that has functions of magnetic field communication and electric field communication and can respond to any communication method at high speed.
本発明に係る通信装置は、磁界通信と電界通信の両方の通信方式によりデータ通信が可能な通信装置であって、磁界によりデータ通信を行う磁界通信手段と、電界によりデータ通信を行う電界通信手段と、磁界を検知する磁束センサと、磁束センサが規定値以上の磁界を検知した場合は通信方式を磁界通信に切り替え、磁束センサが規定値以上の磁界を検出しない場合は通信方式を電界通信に切り替える切替手段と、を有することを特徴とする。 A communication apparatus according to the present invention is a communication apparatus capable of data communication by both communication methods of magnetic field communication and electric field communication, and includes magnetic field communication means for performing data communication by a magnetic field, and electric field communication means for performing data communication by an electric field. If the magnetic flux sensor detects a magnetic field that exceeds a specified value, the communication method is switched to magnetic field communication. If the magnetic flux sensor does not detect a magnetic field that exceeds the specified value, the communication method is changed to electric field communication. Switching means for switching.
上記通信装置において、切替手段は、通信方式を磁界通信に切り替えるときは磁界通信手段を有効にし、通信方式を電界通信に切り替えるときは電界通信手段を有効にすることを特徴とする。 In the above communication apparatus, the switching unit is characterized in that the magnetic field communication unit is enabled when the communication method is switched to magnetic field communication, and the electric field communication unit is enabled when the communication method is switched to electric field communication.
上記通信装置において、電界通信及び磁界通信の両方に用いるコイル電極を有し、切替手段は、通信方式を磁界通信に切り替えるときはコイル電極を磁界通信手段に接続し、通信方式を電界通信に切り替えるときはコイル電極を電界通信手段に接続することを特徴とする。 The communication apparatus includes a coil electrode used for both electric field communication and magnetic field communication, and the switching unit connects the coil electrode to the magnetic field communication unit and switches the communication method to electric field communication when switching the communication method to magnetic field communication. In some cases, the coil electrode is connected to the electric field communication means.
本発明にあっては、磁束センサが検知する磁界の大きさに応じて磁界通信と電界通信とを切り替える切替手段を備えることにより、磁界通信に利用する規定値以上の磁界が検出される場所でのみ磁界通信に切り替えることができるので、電界通信、磁界通信のいずれの通信方式においても先頭パケットの取りこぼしを抑制できる。 In the present invention, by providing switching means for switching between magnetic field communication and electric field communication according to the magnitude of the magnetic field detected by the magnetic flux sensor, at a place where a magnetic field of a specified value or more used for magnetic field communication is detected. Since only the magnetic field communication can be switched, it is possible to suppress the loss of the head packet in both the electric field communication and the magnetic field communication.
本発明にあっては、電界通信及び磁界通信の両方に用いるコイル電極を備え、切替手段がコイル電極の接続を切り替えることにより、磁界通信と電界通信でコイル電極を共有することができ、部材やスペースを削減することが可能となる。 In the present invention, the coil electrode used for both the electric field communication and the magnetic field communication is provided, and the switching means switches the connection of the coil electrode so that the coil electrode can be shared by the magnetic field communication and the electric field communication. Space can be reduced.
このように、本発明によれば、磁界通信と電界通信の機能を備え、いずれの通信方式にも高速に反応できる通信装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a communication device that has functions of magnetic field communication and electric field communication and can respond to any communication method at high speed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態における通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す通信装置1は、磁界通信用コイル11、磁界通信部12、電界通信用電極21A,21B、電界通信部22、磁束センサ31、制御部32、スイッチ33、および信号処理部34を備え、磁界を用いた磁界通信と電界を用いた電界通信の2つの方式による通信を行うことができる通信装置である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to the first embodiment. The
磁界通信用コイル11を磁界通信用リーダライタに接近させると、磁界通信用リーダライタが発生する磁界により磁界通信用コイル11が影響を受けて電圧が誘起され、磁界通信部12により、誘起された電圧に基づいてデータが受信される。
When the magnetic
一方、電界通信用電極21A,21Bのいずれか一方を電界伝達媒体に接触させると、電界伝達媒体に誘起された電界が電界通信用電極21A,21Bにより検出され、電界通信部22により、検出された電界に基づいてデータが受信される。
On the other hand, when one of the electric
制御部32は、磁束センサ31が検知する磁界の強度に基づいてスイッチ33を切り替えて、磁界通信部12と信号処理部34、あるいは電界通信部22と信号処理部34とを接続する。磁束センサ31としてホール素子や磁気抵抗素子を用いる。制御部32は、磁束センサ31が規定値以上の磁界を検知しているときは磁界通信部12と信号処理部34とが接続されるようにスイッチ33を制御し、磁束センサ31が規定値以上の磁界を検知できないときは、電界通信部22と信号処理部34とが接続されるようにスイッチ33を制御する。
The
信号処理部34は、スイッチ33により接続された通信部からデータを受信する。つまり、信号処理部34と接続された通信部が有効となり、その通信部の通信方式によりデータ通信が行われる。具体的には、信号処理部34が磁界通信部12と接続しているときは磁界通信を行い、信号処理部34が電界通信部22と接続しているときは電界通信を行う。
The
次に、図2を用いて、本実施の形態における通信装置1が電界通信によりID情報を送信してドアロックを解除する動作について説明する。同図に示すように、ドア50の近くには、ドアロック機構53を制御する制御装置52に接続された電極51が配置されている。制御装置52は、電界通信機能を備え、電極51を介してID情報を受信するとドアロック機構53を制御してドアを解錠する。
Next, with reference to FIG. 2, an operation in which the
利用者100は、図1に示した通信装置1をポケットに入れて保持している。利用者100が保持する通信装置1の磁束センサ31は、規定値以上の磁界を検知できないので、電界通信部22と信号処理部34とが接続されるようにスイッチ33が切り替えられている。つまり、通信装置1は電界通信によるデータを待ち受けている状態である。
The
利用者100が電極51に接触すると、電界通信部22と制御装置52との間に利用者100を電界伝達媒体とする通信経路が確立する。電界通信部22は、利用者100を通信経路として、制御装置52が送信するID情報要求を受信する。そして、通信装置1に格納された利用者100のID情報を利用者100を通信経路とする電界通信により送信する。ID情報を受信した制御装置52は、そのID情報を照合して、ドアロック解除信号をドアロック機構53に送信する。ドアロック解除信号を受信したドアロック機構53は、ドアロックを解除する。
When the
次に、図3を用いて、本実施の形態における通信装置1が磁界通信によりID情報を送信してゲートを開く動作について説明する。同図に示すゲート60は、磁界通信を行うリーダライタ61が配置された開閉装置62により開閉される。開閉装置62は、リーダライタ61が受信したID情報に基づいてゲート60を開閉する。
Next, the operation of the
利用者100が通信装置1を鞄やポケットに入れているときは、通信装置1の磁束センサ31は規定値以上の磁界を検知できないので、電界通信部22と信号処理部34とが接続されるようにスイッチ33が切り替えられている。つまり、通信装置1は電界通信によるデータを待ち受けている状態である。
When the
利用者100が鞄やポケットから通信装置1を取り出してリーダライタ61に接近させると、リーダライタ61が発生する磁界を通信装置1の磁束センサ31が検出し、磁界通信部12と信号処理部34とが接続されるようにスイッチ33が切り替える。つまり、利用者100が通信装置1をリーダライタ61に接近させることにより、磁束センサ31が磁界を検出してスイッチ33が切り替わり、磁界通信によるデータを待ち受ける状態になる。
When the
また、通信装置1をリーダライタ61に近接することにより、リーダライタ61が発生する磁界により磁界通信用コイル11に電圧が誘起される。磁界通信部12は、誘起された電圧に基づいてリーダライタ61が送信するID情報要求を受信する。そして、通信装置1に格納された利用者100のID情報を磁界通信により送信する。リーダライタ61によりID情報を受信した開閉装置62は、そのID情報を照合して、ゲート60を開く。
Further, by bringing the
このように、利用者100が通信装置1を持ち歩いているときは、磁束センサ31が規定値以上の磁界を検出しないので、信号処理部34に電界通信部22が接続されて電界通信を行い、利用者100が通信装置1をリーダライタ61に接近させたときに、磁束センサ31が規定値以上の磁界を検出し、信号処理部34に磁界通信部12が接続されて磁界通信を行う。制御部32は、磁界通信の内容まで解釈することなく、規定値以上の磁界の存在の有無だけでスイッチ33を切り替えるので、切り替えがスムースで、電界通信、磁界通信のいずれにおいても高速に反応できる。
In this way, when the
したがって、本実施の形態によれば、磁界通信部12と電界通信部22とを切り替えるスイッチ33を磁束センサ31が規定値以上の磁界の存在の有無により切り替えることにより、切り替えがスムースで、磁界通信、電界通信のいずれにも高速に反応できる。
Therefore, according to the present embodiment, the
[第2の実施の形態]
図4は、第2の実施の形態における通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す通信装置4は、コイル電極11A,11B、磁界通信部12、電界通信部22、磁束センサ31、制御部32、スイッチ41、および信号処理部34を備える。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a communication device according to the second embodiment. The
第2の実施の形態の通信装置4も第1の実施の形態と同様に、磁束センサ31が検出する磁界の強度に基づいて通信方式を切り替える通信装置であるが、通信装置4は、スイッチ41によりコイル電極11A,11Bと磁界通信部12、電界通信部22との接続を切り替える点で第1の実施の形態とは異なる。
Similarly to the first embodiment, the
図4に示すように、電界通信を行う場合、つまり規定値以上の磁界が存在しない場合は、コイル電極11A,11Bそれぞれが電界通信部22に接続するようにスイッチ41を設定する。
As shown in FIG. 4, when electric field communication is performed, that is, when there is no magnetic field greater than a specified value, the
図5は磁界通信を行う場合のスイッチ41の接続を示す図である。同図に示すように、磁界通信を行う場合、つまり規定値以上の磁界が存在する場合は、コイル電極11Aが磁界通信部12に接続するようにスイッチ41を設定する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the connection of the
コイル電極11Aは、磁界通信用のコイルと電界通信用の電極の機能を併せ持つので、構成部材や配置スペースを削減することができる。なお、コイル電極11Bは、コイル電極11Aと同一形状でなくてもよい。
Since the
したがって、本実施の形態によれば、スイッチ41によりコイル電極11Aの接続を切り替えることにより、コイル電極11Aを磁界通信部12と電界通信部22で共有し、部材やスペースを削減することが可能となる。また、本実施の形態にあっても第1の実施の形態と同様の作用、効果を奏する。
Therefore, according to the present embodiment, by switching the connection of the
1,4…通信装置
11…磁界通信用コイル
11A,11B…コイル電極
12…磁界通信部
21A,21B…電界通信用電極
22…電界通信部
31…磁束センサ
32…制御部
33…スイッチ
34…信号処理部
41…スイッチ
50…ドア
51…電極
52…制御装置
53…ドアロック機構
60…ゲート
61…リーダライタ
62…開閉装置
100…利用者
DESCRIPTION OF
Claims (3)
磁界によりデータ通信を行う磁界通信手段と、
電界によりデータ通信を行う電界通信手段と、
磁界を検知する磁束センサと、
前記磁束センサが規定値以上の磁界を検知した場合は通信方式を磁界通信に切り替え、前記磁束センサが規定値以上の磁界を検出しない場合は通信方式を電界通信に切り替える切替手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 A communication device capable of data communication using both magnetic field communication and electric field communication methods,
Magnetic field communication means for performing data communication by a magnetic field;
Electric field communication means for performing data communication by an electric field;
A magnetic flux sensor for detecting a magnetic field;
Switching means for switching the communication method to magnetic field communication when the magnetic flux sensor detects a magnetic field of a specified value or more, and switching the communication method to electric field communication when the magnetic flux sensor does not detect a magnetic field of a specified value or more,
A communication apparatus comprising:
前記切替手段は、通信方式を磁界通信に切り替えるときは前記コイル電極を前記磁界通信手段に接続し、通信方式を電界通信に切り替えるときは前記コイル電極を前記電界通信手段に接続することを特徴とする請求項1記載の通信装置。 It has a coil electrode used for both electric field communication and magnetic field communication,
The switching means connects the coil electrode to the magnetic field communication means when switching the communication method to magnetic field communication, and connects the coil electrode to the electric field communication means when switching the communication method to electric field communication. The communication device according to claim 1.
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