JP5066283B2 - 携帯電話機 - Google Patents

Description

本発明は、近接した距離で電界伝達媒体を介して電界通信を行う電界通信機能を内蔵した携帯電話機に関する。

近年、電界通信を行うウェアラブルコンピュータとしてのマイクロチップＣＰＵと電界通信を行うトランシーバとを１枚のカードに組み込んだＩＣカード型の携帯端末が開発されている。特開２００６−８６５８４号公報（特許文献１）にはそのような携帯端末が記載されている。

この従来の携帯端末１０１は、図２１に示すようにユーザ１０２がこれを携帯していれば、ユーザ１０２の体の一部が別の電界通信装置１０３の電界通信電極１０４に触れることで伝送経路１０５が形成され、電界通信を開始し、逆に電界通信電極１０４から離れることで電界通信を終了することができる。

そこで、図２１において、電界通信装置１０３がある部屋の入退出管理装置として、登録されたＩＤの人物しか入退室を許可しないセキュリティサービスを提供するものである場合、次のようにして電界通信技術を利用できる。ユーザ１０２の携帯する携帯端末１０１にはユーザ毎に割当てられたＩＤ番号を登録しておく。そして、電界通信装置１０３の送受信機、少なくともその電界通信電極１０４を出入り口のドア１０６あるいはドアの近くの壁に設置しておき、入室を許可されているユーザ１０２のＩＤ番号が登録されている携帯端末１０１であれば、それを携帯しているユーザがドア１０６若しくは壁の電界通信電極１０４にタッチすると携帯端末１０１と電界通信装置１０３との間で電界通信を行い、ＩＤ認証処理を行い、認証成立すれば電界通信装置１０３がドアロック解除を許可してドアロックを解除させ、当該ユーザ１０２によるドア開操作を可能にしたり、あるいは自動ドアを開動させたりする。

このように、電界通信ができる携帯端末をユーザに携帯させることで、ユーザに何らかのＩＤ入力操作をさせたりセキュリティＩＣカードを読み取り装置に近づけたり挿入させたりする操作を要求することなく、本来のドアノブに触れるだけでドアロックを外してドアを開ける操作、あるいは自動ドアに向かって近づく動作だけでＩＤ照合を自動的に完了させることができる利便さがある。

他方、近年では携帯電話機の普及にはめざましいところがあり、ほとんどの人が携帯するまでになっている。そのため、携帯電話機に電界通信機能を内蔵させれば、ユーザにとっては携帯電話機と電界通信用の携帯端末との２台の携帯機器を同時に携帯する煩わしさから解放される。

ところが、携帯電話機に電界通信機能を内蔵させた場合、携帯電話機はユーザが手に持って使用するものであるので、電界通信用の信号電極とグランド電極とを携帯電話機の表面に露出させておくと、導体であるユーザの手がそれらの電極を同時に触れることが避けられず、その結果として電界通信の性能が十分に発揮させられない問題点がある。

特開２００６−８６５８４号公報

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、電界通信兼用の携帯電話機にあって、電界通信用の電極板に携帯電話用の無線信号、携帯電話に内蔵された非接触ＩＣカード等用の無線信号を通過させるスリットＳＬを設けることによって携帯電話機本来の無線通信機能を阻害することがなく、しかも、ユーザが携帯電話機の通常の使用態様である手に持って使用する時に電界通信用の信号電極とグランド電極とに同時に触れる恐れがなく、電界通信性能をも十分に発揮させることができる携帯電話機を提供することを目的とする。

本発明の１つの特徴は、電界通信を行うトランシーバと電界通信を制御するコンピュータとを内蔵する携帯電話機にあって、電界通信用の信号電極とグランド電極とをそれぞれ前記携帯電話機の不使用状態で当該携帯電話機における人手が同時に接触しない部分に内蔵若しくは設置して前記トランシーバに接続し、前記信号電極又はグランド電極に、あるいはその両方に携帯電話用無線信号、携帯電話に内蔵された非接触ＩＣカード等用の無線信号を通過させるスリットを設けた携帯電話機である。

上記発明の携帯電話機においては、前記携帯電話機は折り畳み式携帯電話機とし、前記電界通信用の信号電極とグランド電極との一方を前記携帯電話機の折り畳み状態における表側の部分に、前記他方を裏側の部分に設置したものとすることができる。

また、上記発明の携帯電話機においては、前記携帯電話機はスライド開閉式若しくはディスプレイ部回転開閉式携帯電話機とし、前記電界通信用の信号電極を前記携帯電話機の操作部の背面部分に設置し、電界通信用のグランド電極を前記携帯電話機のスライド若しくは回転するディスプレイ部の背面部分に設置したものとすることができる。

また、上記発明の携帯電話機においては、前記携帯電話機はディスプレイ部と操作部とが同じ表面に上下に並んで配置されているストレート型の携帯電話機とし、前記電界通信用の信号電極としての電極薄膜を前記携帯電話機の操作部に被装し、前記電界通信用のグランド電極を前記携帯電話機のディスプレイ部の背面部分に設置したものとすることができる。

また、上記発明の携帯電話機においては、外部信号電極を電話用の外付けイヤホンマイクのマイク又はイヤホンの一方に組み込み、外部グランド電極を前記マイク又はイヤホンの他方に組み込み、前記外付けイヤホンマイクの信号コードに前記電界通信信号用のコードを組み込んだものとすることができる。

また、上記発明の携帯電話においては、外部信号電極と外部グランド電極とを絶縁層を介して積層し、名刺サイズのカードに内蔵させ、前記外部信号電極と外部グランド電極とに一端を接続した電界通信信号用のコードの他端を前記携帯電話機の外部接続用コネクタに接続したものとすることができる。

さらに、上記発明の携帯電話機においては、外部グランド電極をハンドストラップに組み込み、前記ハンドストラップを前記携帯電話機のハンドストラップ接続部に接続し、前記ハンドストラップ接続部を前記携帯電話機内のトランシーバに電気的に接続したものとすることができる。

本発明によれば、折り畳み式、スライド開閉式、ディスプレイ部回転開閉式、ストレート型のいずれの携帯電話機にあっても、電界通信機能を内蔵させることで本来の携帯電話機として、また電界通信用の携帯端末として両用でき、スリットの形成によって携帯電話機本来の無線通信機能を阻害することがなく、しかも、ユーザが携帯電話機の通常の使用態様である手に持って使用する時に電界通信用の信号電極とグランド電極とに同時に触れる恐れがなく、電界通信性能をも十分に発揮させることができる。

また、本発明によれば、携帯電話機用の外付けイヤホンマイクに外部信号電極とグランド電極とを組み込むことで、これを携帯電話機のイヤホンマイク接続コネクタに接続すれば、内部電極では安定した電界通信ができないような場合でも安定した電界通信が可能になる。

また、本発明によれば、外部信号電極と外部グランド電極とを絶縁層を介して積層し、名刺サイズのカードに内蔵させ、外部信号電極と外部グランド電極とに一端を接続した電界通信信号用のコードの他端を接続端子に接続したものを用意することで、これを携帯電話機の外部接続コネクタに接続すれば、内部電極では安定した電界通信ができないような場合でも安定した電界通信が可能になる。

さらに、本発明によれば、外部グランド電極をハンドストラップに組み込み、このハンドストラップを携帯電話機に接続しておけば、電界通信用のグランド電極を強化でき、内部電極では安定した電界通信ができないような場合でも安定した電界通信が可能になる。

図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の携帯電話機の折り畳み状態の側面図及び展開状態の側面図。 図２は、上記実施の形態の携帯電話機の回路ブロック図。 図３（ａ）〜（ｄ）は、上記実施の形態の携帯電話機において使用する電界通信用の信号電極板、グランド電極板のスリットの変形例を示す説明図。 図４は、上記実施の形態の携帯電話機を使用するセキュリティドアのドアロック解除に利用する使用態様を説明する説明図。 図５は、上記実施の形態の携帯電話機と電界通信を行い、セキュリティドアのドアロック解除制御を行うトランシーバ及び制御装置のブロック図。 図６は、上記実施の形態の携帯電話機とセキュリティドアのドアロック解除制御のために電界通信を行うトランシーバ及び制御装置との間の通常動作のシーケンス図。 図７は、上記実施の形態の携帯電話機とセキュリティドアのドアロック解除制御のために電界通信を行うトランシーバ及び制御装置との間の通常動作時に用いる各種信号のパケット構成図。 図８（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態のストレート型の携帯電話機の正面図及び側面図。 図９（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態のスライド開閉式の携帯電話機の収納状態、引き出し状態それぞれの側面図。 図１０（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態のディスプレイ部回転開閉式の携帯電話機の収納状態、回転展開状態それぞれの側面図。 図１１は、上記第４の実施の形態の携帯電話機の使用方法の説明図。 図１２は、本発明の第５の実施の形態の携帯電話機にイヤホンマイク兼用の外部電極を接続した状態の正面図。 図１３は、上記第５の実施の形態の携帯電話機の回路ブロック図。 図１４は、上記第５の実施の形態の携帯電話機の外部電極のＩＤ番号の識別機構を説明する回路ブロック図。 図１５は、上記第５の実施の形態の携帯電話機の外部電極のＩＤ番号とピンアサインとの対応関係の表。 図１６は、本発明の第６の実施の形態の携帯電話機の外部電極の接続構造を示すブロック図。 図１７は、上記第６の実施の形態の携帯電話機における外部電極端子ピンと外部接続用コネクトとの接続状態を示す説明図。 図１８は、本発明の第７の実施の形態の携帯電話機と外部電極との回路ブロック図。 図１９は、本発明の第８の実施の形態の携帯電話機と外部電極との説明図。 図２０は、本発明の第９の実施の形態の携帯電話機の説明図。 図２１は、従来の電界通信システムの説明図。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態の電界通信機能を内蔵した折り畳み式の携帯電話機１１の外観を示し、図２はそのブロック図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、電界通信機能を内蔵した携帯電話機１１は、電界通信用の信号電極板１１１を電話機１１の折り畳み状態における背面側（操作部１１２の背面側）のほぼ一面に、また電界通信用のグランド電極板１１３を電話機１１の折り畳み状態における表面側（ディスプレイ部１１４の背面側）のほぼ一面に設置してあり、後述するトランシーバと電気的に接続してある。このような位置関係で電界通信用の信号電極板１１１とグランド電極板１１３とを設置することにより、図１（ｂ）に示すように携帯電話機１１をユーザがその操作部１１２を手に持ってディスプレイ部１１４を開いて使用する状態では、そのユーザの手が信号電極板１１１とグランド電極板１１３とに同時に触れてショート状態にすることがなく、微弱な電界通信信号での電界通信を可能にする。

図２に示したように、携帯電話機１１の内部には、携帯電話通信のための信号処理と諸機能を司る携帯電話部１１５、電源としての電池１１６に加えて、電界通信機能を司るトランシーバ１１７とコンピュータ（マイコン）１１８が組み込まれていて、電界通信用の信号電極板（Ｓ）１１１とグランド電極板（Ｇ）１１３はトランシーバ１１７に接続されている。

図３（ａ）〜（ｄ）に示したように、信号電極板１１１には、スリットＳＬａ〜ＳＬｄのような態様にて設けることができる。このスリットＳＬａ〜ＳＬ９ｄは、信号電極板１１１が携帯電話機１１用の無線信号、携帯電話機１１に内蔵された非接触ＩＣカード等用の無線信号の送受信を阻害しないように設けるものである。このスリットＳＬの態様は、図示のものに限定されない。

次に、図４を用いて、本実施の形態の携帯電話機１１を電界通信端末として、かつＩＤ認証装置として利用し、セキュリティゾーンのドアロック解除を行う場合の電界通信動作について説明する。セキュリティゾーンのドア５の近くの壁に電界通信携帯端末１と電界通信を執り行う相手方の電界通信用トランシーバ６が設置してあり、またコンピュータで構成される制御装置７がこの電界通信用トランシーバ６とＬＡＮのようなネットワークにて接続されている。

電界通信用トランシーバ６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利用して情報の送受信を行うトランシーバである。尚、携帯電話機１１の内部の電界通信用のトランシーバ１１７もこれと同様の内部構成である。

図５に示すように、この電界通信用トランシーバ６は、コンピュータで成る制御装置７からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路６０１を介して受け取ると、この送信データを送信部６０２を介して送受信電極６０３に供給し、該送受信電極６０３及び絶縁膜６０４を介して電界伝達媒体Ａに電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体Ａの他の部位に伝達させる。また、電界伝達媒体Ａに誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜６０４を介して送受信電極６０３で検出し、この電界を電界検出光学部６０５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６０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、さらに波形整形回路６０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路６０１を介して制御装置７に出力する。制御装置７は後述するＩＤ照合が成立すればセキュリティドア５のドアロックの解除制御を行う。

図４に示したように、セキュリティゾーンのセキュリティドア５に正規のユーザＡが近づいて電界通信用トランシーバ６の電極６０３の部分にタッチすれば、以下のＩＤ照合処理によりセキュリティドア５のドアロックの解除制御が行われる。本実施の形態の電界通信機能内蔵の携帯電話機１１がユーザＡの着衣のポケットに入れられているものとする。ユーザＡが携帯電話機１１を手に握っていてもよい。

ユーザＡが電界通信用トランシーバ６の電極６０３に接触することにより、ユーザＡの人体及びトランシーバ６を介してＩＤ信号を制御装置７に送信する。そして、制御装置７は、ＩＤ信号を受信するとＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を携帯電話機１１に送信する。そして、携帯電話機１１の内蔵されたトランシーバ１１７がこのＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を受信してコンピュータ１１８に転送し、コンピュータ１１８が受信処理してＡｃｔｉｏｎ信号を生成し、トランシーバ１１７と信号電極板１１１を通じて制御装置７に送信する。そして、制御装置７は、Ａｃｔｉｏｎ信号を受信すると、ロック解除の制御信号をセキュリティドア５に送信し、セキュリティドア５はドアロックを解除する。

次に、図４の通常処理を、さらに詳しく説明する。図６は通常処理のシーケンス図である。また、図７は携帯電話機１１内蔵の電界通信用のコンピュータ１１８と制御装置７が互いに送受信する各種信号のパケット構成例を示すものである。図７（０）に示すように、パケットの基本構成は携帯電話機１１内蔵の電界通信用のコンピュータ１１８のＩＤ情報と、制御装置７のＩＤ情報と、Ｒｅｃｅｉｖｅｄフラグと、Ａｃｔｉｏｎフラグと、時間情報と、パリティとを有する。

まず、電界通信機能内蔵の携帯電話機１１を携帯するユーザＡは、セキュリティドア５の手前の壁や床などに設置されている電界通信用トランシーバ６の電極６０３及び絶縁膜６０４（以下、「電極６０３等」）に接触する。これにより、携帯電話機１１内の電界通信用のコンピュータ１１８と制御装置７との間で、携帯電話機１１に内蔵の電界通信用のトランシーバ１１７、電界伝達媒体であるユーザＡの人体、及びトランシーバ６を介した通信路が確立される。そして、コンピュータ１１８から図７（１）に示すＩＤ信号を、前記通信路を介して制御装置７に送信する（Ｓ１１）。すなわち、携帯電話機１１に内蔵のコンピュータ１１８はその記憶部に記憶されたＩＤと、パリティとを設定したＩＤ信号を生成して送信する。

そして、制御装置７の信号送信部７１は、ＩＤ信号を受信すると、当該ＩＤ信号のＩＤがＩＤ記憶部７３に記憶された正当なＩＤか否かを判別する（Ｓ１２）。ＩＤ記憶部７３に記憶されたＩＤの場合、信号送信部７１は、図７（２）に示すＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を前記通信路を介して携帯電話機１１に送信する（Ｓ１３）。なお、信号送信部７１は、携帯電話機１１から送信されたＩＤ信号のパケットに、当該制御装置７のＩＤ、Ｒｅｃｅｉｖｅｄフラグ及びＩＤ信号の受信時刻を設定し、またパリティを設定したＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を生成し、送信する。なお、制御装置７のＩＤは、メモリなどの記憶装置に記憶されているものとする。

Ｒｅｃｅｉｖｅｄフラグは、ＩＤ記憶部７３に記憶された正当なＩＤであることを示すフラグである。ＩＤ記憶部７３に記憶されていない不正なＩＤのＩＤ信号の場合、信号送信部７１は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄフラグが設定されていないＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を送信するか、あるいは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ信号を送信しないものとする。

そして、携帯電話機１１に内蔵の電界通信用のコンピュータ１１８は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ信号を受信する。コンピュータ１１８は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄフラグが設定されたＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を受信すると、図７（３）に示すＡｃｔｉｏｎ信号を前記通信路を介して制御装置７に送信する（Ｓ１４）。すなわち、制御装置７から送信されたＲｅｃｅｉｖｅｄ信号のパケットに、Ａｃｔｉｏｎフラグを設定し、またパリティを設定したＡｃｔｉｏｎ信号のパケットを生成して送信する。

なお、Ｒｅｃｅｉｖｅｄフラグが設定されていないＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を受信した場合、又はＲｅｃｅｉｖｅｄ信号を受信しない場合には、コンピュータ１１８はＡｃｔｉｏｎ信号を送信しない。

そして、制御装置７の制御部７２は、Ａｃｔｉｏｎ信号を受信すると、ドアロック解除の制御信号をセキュリティドア５に送信し、ドアロックを解除させる（Ｓ１５）。また、制御部７２は、受信したＡｃｔｉｏｎ信号のパケットの時刻情報を当該Ａｃｔｉｏｎ信号を受信した時刻に書き換えてパリティを設定したログ情報（図７（４））をログ情報記憶部７４に格納する。

以上説明した通常処理により、制御装置７は、電界通信機能を内蔵した携帯電話機１１を携帯するユーザＡがトランシーバ６に接触することにより、ドアロック解除の制御信号をセキュリティドア５に送信してドアロックを解除させる。

このように、本実施の形態の携帯電話機１１によれば、電界通信機能を内蔵しているので、電界通信端末を携帯電話機１１とは別体にして同時に携帯する場合の違和感をなくすことができ、しかも、携帯電話機１１は日常生活の必須のアイテムとして忘れられることも少ないので、携帯電話機１１とは別体の電界通信端末であれば起こりやすい家での置き忘れ、着替えの際の移し替え忘れで外出時に携帯し忘れするということがなく、携帯電話機としての利便性と共に電界通信端末としての利便性をも十分に発揮させることができる。

また、本実施の形態の携帯電話機１１によれば、その操作部１１２の背面側に沿うように電界通信用の信号電極板１１１を設け、それとは反対のディスプレイ部１１４の背面側にグランド電極板１１３を設けているので、ユーザが携帯電話機１１を手に持つ時に信号電極板１１１にその手が必ず触れて電界通信が確実に行える。また、信号電極板１１１とグランド電極板１１３とがユーザの手で同時に触られることがほとんどない配置であるので、信頼性の高い電界通信が行える。

さらに、本実施の形態の携帯電話機１１によれば、信号電極板１１１に携帯電話用の無線信号、携帯電話に内蔵された非接触ＩＣカード等用の無線信号を通過させるスリットＳＬを設けることにより、携帯電話機１１の本来の無線通信機能を阻害することがない利点がある。

またさらに、上記実施の形態は、折り畳み式の携帯電話機１１に対して、それに電界通信機能を内蔵させ、かつ、電界通信用の信号電極板１１１、グランド電極板１１３を適切な部分に設置したことを特徴としている。しかしながら、携帯電話機の形式は種々見られる。そしてそれぞれのタイプの携帯電話機に対して電極を適切な場所に設置する必要がある。

＜第２の実施の形態＞
図８は、本発明の第２の実施の形態のストレート型の携帯電話機１１Ａを示している。本実施の形態でも、携帯電話機能と共に内蔵される電界通信機能は第１の実施の形態と共通する。そして、本実施の形態の携帯電話機１１Ａの特徴は、電界通信用電極の構成にあり、電界通信用の信号電極薄膜１１Ａ１を携帯電話機１１Ａの操作部１１Ａ２の各操作ボタンの表面に金属メッキにて形成し、電界通信用のグランド電極板１１Ａ３を携帯電話機１１Ａのディスプレイ部１１Ａ４の背面部分に設置し、これらの信号電極薄膜１１Ａ１とグランド電極板１１Ａ３を第１の実施の形態と同様に携帯電話機１１Ａに内蔵されているトランシーバ１１７に接続した点にある。尚、この第２の実施の形態において、電界通信用の信号電極薄膜１１Ａ１は金属メッキ製とはせず、導電性プラスチックを塗膜形成したものとすることもできる。

本実施の形態の携帯電話機１１Ａ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。また、本実施の形態にあっても第１の実施の形態の場合と同様に図３に例示したような各態様のスリットを設けることにより、携帯電話機１１Ａの本来の無線電話通信機能を阻害することがない利点がある。

＜第３の実施の形態＞
図９は、本発明の第３の実施の形態の操作部１１Ｂ１の前面にディスプレイ部１１Ｂ２がスライド自在になったスライド開閉式の携帯電話機１１Ｂを示している。本実施の形態でも、携帯電話機能と共に内蔵される電界通信機能は第１の実施の形態と共通する。そして、本実施の形態の携帯電話機１１Ｂの特徴も電界通信用電極の構成にあり、電界通信用の信号電極板１１Ｂ３を携帯電話機１１Ｂの操作部１１Ｂ１の背面側のほぼ一面に設置し、電界通信用のグランド電極板１１Ｂ４を携帯電話機１１Ｂのディスプレイ部１１Ｂ２の背面部分、したがって操作部１１Ｂ１とディスプレイ部１１Ｂ２との間に設置し、これらの信号電極板１１Ｂ３とグランド電極板１１Ｂ４を第１の実施の形態と同様に携帯電話機１１Ｂに内蔵されているトランシーバ１１７に接続した点にある。

本実施の形態の携帯電話機１１Ｂ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。また、本実施の形態にあっても第１の実施の形態の場合と同様に図３に例示したような各態様のスリットを電極板１１Ｂ３，１１Ｂ４に設けることにより、携帯電話機１１Ｂの本来の無線通信機能を阻害することがない利点がある。

＜第４の実施の形態＞
図１０、図１１は、本発明の第４の実施の形態のスライド部回転開閉式の携帯電話機１１Ｃである。図１１に示したように、このスライド部回転開閉式の携帯電話機１１Ｃは、操作部１１Ｃ１の前面に連結されているディスプレイ部１１Ｃ２を回転させることで操作部１１Ｃ１を現れさせ、番号入力操作ができるようにしたものである。

本実施の形態の携帯電話機１１Ｃでも、携帯電話機能と共に内蔵される電界通信機能は第１の実施の形態と共通する。そして、本実施の形態の携帯電話機１１Ｃの特徴も電界通信用電極の構成にあり、電界通信用の信号電極板１１Ｃ３を携帯電話機１１Ｃの操作部１１Ｃ１の背面側のほぼ一面に設置し、電界通信用のグランド電極板１１Ｃ４を携帯電話機１１Ｃのディスプレイ部１１Ｃ２の背面部分、したがって操作部１１Ｃ１とディスプレイ部１１Ｃ２との間に設置し、これらの信号電極板１１Ｃ３とグランド電極板１１Ｃ４を第１の実施の形態と同様に携帯電話機１１Ｃに内蔵されているトランシーバ１１７に接続した点にある。

本実施の形態の携帯電話機１１Ｃ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。また、本実施の形態にあっても第１の実施の形態の場合と同様に図３に例示したような各態様のスリットを電極板１１Ｃ３，１１Ｃ４に設けることにより、携帯電話機１１Ｃの本来の無線通信機能を阻害することがない利点がある。

＜第５の実施の形態＞
図１２〜図１５を用いて、本発明の第５の実施の形態の携帯電話機１１について説明する。本実施の形態の携帯電話機１１の形状は、上記第１〜第４の実施の形態の携帯電話機のように、折り畳み式、スライド開閉式、ディスプレイ部回転開閉式、ストレート型のいずれであってもよい。そして、携帯電話機１１の内部に携帯電話機能と共に第１の実施の形態と同様に電界通信機能と電界通信用の内部電極１１１，１１３が備えられていることも第１〜第４の実施の形態と共通である。

ただし、この第５の実施の形態の携帯電話機１１の場合、電界通信機能のための内部回路には、図１３に示すように、トランシーバ１１７、コンピュータ１１８の外にインピーダンス補償回路１１９が備えられ、イヤホンマイク接続用コネクタ１２０に接続される外部装置の端子１２３の形状により外部電極１２１，１２２が接続されたか、またそのピンアサインに応じてインピーダンスをどの程度補償するかをコンピュータ１１８にて決定し、インピーダンス補償回路１１９がインピーダンス補償する点に特徴を有している。

本実施の形態の携帯電話機１１のイヤホンマイク接続用コネクタ１２０には通常のイヤホンマイクの接続端子を接続することも、また図１３に示したようにイヤホンマイクのイヤホン部分２１に電界通信用の外部信号電極１２１が設置され、マイク部分２２に電界通信用の外部グランド電極１２２が設置された電極付きイヤホンマイクの接続端子１２３を接続することもできる。

図１３に示すように、携帯電話機１１の内部には携帯電話部１１５、電池１１６、また第１の実施の形態と同様のトランシーバ１１７、コンピュータ１１８に加えて、インピーダンス補償回路１１９が備えられている。外部電極接続用のコネクタ１２０は、コンピュータ１１８と接続されていて、このコネクタ１２０に接続される外部端子１２３のインピーダンスをＩＤ番号により識別し、コンピュータ１１８にあらかじめ登録してあるＩＤ対インピーダンス補償値のデータに基づき、接続された接続端子１２３のＩＤ番号に応じたインピーダンス補償値指令をインピーダンス補償回路１１９に与え、外部電極１２１，１２２からの入力信号のインピーダンスを補償し、トランシーバ１１７に対して常にほぼ同程度の電界通信用の送受信信号が与えられるようにしてある。符号１２５は外部電極と内部電極との切替を行う電極切替回路、１２６は外部端子のＩＤ番号を識別する外部電極ＩＤ識別回路である。

外部電極の接続端子１２３の外部電極ＩＤ識別回路１２６におけるピンアサインについて、図１４、図１５を用いて説明する。携帯電話機１１の電界通信用のコンピュータ１１８側には入出力端子Ｉ／Ｏ２，Ｉ／Ｏ１，Ｉ／Ｏ０が設けてあり、外部電極ＩＤ識別回路１２６の対応するジャンパピンをグランド短絡状態にすれば０、開放にすれば１となる。そこで、図１４（ａ）においては、３個のジャンパピンが共にグランド短絡状態であるので「０００」となり、図１５のテーブルによりＩＤ番号＝０となる。コンピュータ１１８は記憶しているテーブルから、ＩＤ番号＝０に対するインピーダンス補償値を読み出し、これをインピーダンス補償回路１１９に指示し、インピーダンス補償回路１１９は接続された外部電極１２１，１２２のインピーダンスを指示された補償値にて補償し、電極１２１，１２２からの信号、また電極１２１，１２２への信号の強さを最適化する。

図１４（ｂ）に示した外部電極接続端子１２３ＡのＩＤ番号は、Ｉ／Ｏ０＝１，Ｉ／Ｏ１＝０，Ｉ／Ｏ２＝０であるので図１５のテーブルからＩＤ番号＝１となる。そしてこの場合、ＩＤ番号＝１に対してあらかじめ設定登録されているインピーダンス補償値をコンピュータ１１８が読み出してこれをインピーダンス補償回路１１９に指示し、インピーダンス補償回路１１９は接続された外部電極１２１，１２２のインピーダンスをコンピュータ１１８にて指示された補償値にて補償し、電極１２１，１２２からの信号、また電極１２１，１２２への信号を最適化する。

尚、本実施の形態の場合、外部電極１２１，１２２を設けていない通常のイヤホンマイクの場合、接続端子１２３にはＩＤ番号識別回路１２６が設けられておらず、そのためにグランド短絡はなく、したがって、コンピュータ１１８のＩ／Ｏ０，Ｉ／Ｏ１，Ｉ／Ｏ２の入力は「１１１」となり、図１５のテーブルを参照してＩＤ番号＝１５となる。この場合には、コンピュータ１１８は外部端子の接続なしと判断し、インピーダンス補償回路１１９は内部電極１１１，１１３用に設定されているインピーダンス補償値を出力することになる。

本実施の形態によれば、上記第１〜第４の実施の形態の作用、効果を奏するのに加えて、内部電極１１１，１１３を用いた電界通信では感度の良い通信ができない状況や環境の場合に外部電極１２１，１２２を設置したイヤホン２１・マイク２２を利用し、外部接続端子１２３を携帯電話機１１側のイヤホンマイク接続用コネクタ１２０に接続することで外部電極を利用した通信に切り替えることができ、感度の良い電界通信を可能にする利点がある。

＜第６の実施の形態＞
図１６、図１７を用いて、本発明の第６の実施の形態の携帯電話機１１について説明する。本実施の形態の特徴は、第５の実施の形態と同様、内部電極１１１，１１３での電界通信の感度が悪い場合に利用する外部電極の構造に特徴を持つ。

本実施の形態の携帯電話機１１の形状は、上記第１〜第４の実施の形態の携帯電話機のように、折り畳み式、スライド開閉式、ディスプレイ部回転開閉式、ストレート型のいずれであってもよい。そして、携帯電話機１１の内部に携帯電話機能と共に第１の実施の形態と同様に電界通信機能と電界通信用の内部電極１１１，１１３が備えられていることも第１〜第４の実施の形態と共通である。ただし、この第６の実施の形態の携帯電話機１１の場合、外部電極／内部電極切替コネクタ１２０Ａを設けている。

図１６に示すように、本実施の形態の携帯電話機１１では、外部電極接続端子１２３Ａに設けた差込ピン１２３Ａ１，１２３Ａ２をこの外部電極／内部電極切替コネクタ１２０Ａのピン穴に差し込むことで、図１７に示すように切替接点１２０Ａ１，１２０Ａ２が内部電極１１１，１１３から離れ、差し込まれた外部電極接続端子１２３Ａの差込ピン１２３Ａ１，１２３Ａ２に接触して外部電極１２１，１２２をトランシーバ１１７に接続し、外部電極１２１，１２２を通じて電界通信を行うようになる。

このように、本実施の形態の携帯電話機１１によれば、上記第１〜第４の実施の形態の作用、効果を奏するのに加えて、内部電極１１１，１１３を用いた電界通信では感度の良い通信ができない状況や環境の場合に外部電極１２１，１２２の接続された外部接続端子１２３Ａを携帯電話機１１にあらかじめ用意されている外部接続コネクタ１２０Ａに接続することで外部電極を利用した通信に切り替えることができ、感度の良い電界通信を可能にする利点がある。

尚、本実施の形態にあって、携帯電話機１１の外部接続コネクタ１２０Ａの部分はイヤホンマイク接続コネクタを利用してもよいし、全く別個に新たなコネクタとして設けてもよい。

＜第７の実施の形態＞
図１８を用いて、本発明の第７の実施の形態の携帯電話機１１について説明する。本実施の形態の特徴も、第５の実施の形態と同様、内部電極１１１，１１３での電界通信の感度が悪い場合に利用する外部電極の構造に特徴を持つ。

本実施の形態の携帯電話機１１の形状は、上記第１〜第４の実施の形態の携帯電話機のように、折り畳み式、スライド開閉式、ディスプレイ部回転開閉式、ストレート型のいずれであってもよい。そして、携帯電話機１１の内部に携帯電話機能と共に第１の実施の形態と同様に電界通信機能と電界通信用の内部電極１１１，１１３が備えられていることも第１〜第４の実施の形態と共通である。ただし、この第７の実施の形態の携帯電話機１１の場合、外部電極／内部電極切替コネクタ１２０Ｂを設けている。

図１８に示すように、本実施の形態の携帯電話機１１では、外部電極接続端子１２３Ｂに電極接続通知回路１２７を設け、また、携帯電話機１１の電界通信部に第１の実施の形態と同様のトランシーバ１１７、コンピュータ１１８に加えて、インピーダンス補償回路１１９、インピーダンス測定回路１１１０、インピーダンス測定スイッチ１１１１を設けている。

本実施の形態の携帯電話機１１では、外部接続コネクタ１２０Ｂに外部電極接続端子１２３Ｂが接続されたことをコンピュータ１１８がそのＩ／Ｏポートとグランドとの短絡の有無により判断する。そしてコンピュータ１１８は、外部電極接続端子１２３Ｂが接続されたと判定した時には、インピーダンス測定スイッチ１１１１をインピーダンス補償回路１１９側から一時的にインピーダンス測定回路１１１０に切り替えて外部電極１２１，１２２のインピーダンスの測定を行わせる。そしてインピーダンス測定が完了すればコンピュータ１１８はインピーダンス測定スイッチ１１１１をインピーダンス補償回路１１９側に戻し、外部電極１２１，１２２をインピーダンス補償回路１１９に接続する。コンピュータ１１８はさらに、測定した外部電極１２１，１２２のインピーダンス値に対応するインピーダンス補償値を見出し、これをインピーダンス補償回路１１９に受け渡す。第５の実施の形態の場合と同様に、インピーダンス補償回路１１９は接続された外部電極１２１，１２２のインピーダンスをコンピュータ１１８にて指示された補償値にて補償し、電極１２１，１２２からの信号、また電極１２１，１２２への信号を最適化する。

尚、本実施の形態の場合も、第５の実施の形態の場合と同様に、外部電極１２１，１２２を設けていない通常のイヤホンマイクの場合、接続端子１２３Ｂには電極接続通知回路１２７が設けられておらず、そのためにグランド短絡はなく、コンピュータ１１８は外部電極端子の接続を感知せず、したがって、インピーダンス測定スイッチ１１１１をインピーダンス測定回路１１１０側に切替制御することはない。そしてこの場合、内部電極１１１，１１３を利用して電界通信を行うことになる。

本実施の形態によれば、上記第１〜第４の実施の形態の作用、効果を奏するのに加えて、内部電極１１１，１１３を用いた電界通信では感度の良い通信ができない状況や環境の場合に外部電極１２１，１２２を設置した外付けイヤホンマイクを利用し、外部接続端子１２３Ｂを携帯電話機１１側のイヤホンマイク接続用コネクタ１２０Ｂに接続することで外部電極を利用した通信に切り替えることができ、感度の良い電界通信を可能にする利点がある。

尚、本実施の形態にあっても、携帯電話機１１の外部接続コネクタ１２０Ｂの部分はイヤホンマイク接続コネクタを利用してもよいし、全く別個に新たなコネクタとして設けてもよい。

＜第８の実施の形態＞
本発明の第８の実施の形態の携帯電話機１１について、図１９を用いて説明する。本実施の形態は、外部電極１２１Ａ，１２２Ａを名刺サイズのカード型にして、これを携帯電話機１１の外部接続用コネクタ１２０に接続するための外部接続端子１２３に接続した点に特徴がある。第５〜第７の実施の形態の携帯電話機１１に対して、本実施の形態のようなカード型の外部電極１２１Ａ，１２２Ａを接続端子１２３Ａにて接続することができる。

尚、接続端子１２３Ａの構造は、第５の実施の形態のもの、第６の実施の形態のもの、あいはる第７の実施の形態のもののいずれを採用することもできる。また、外部接続用コネクタ１２０は、携帯電話機１１に従来から備えられているイヤホンマイク接続用コネクタであってもよいし、別に新たに設けたコネクタであってもよい。

また、本実施の形態にあっても、携帯電話機１１の形状は上記第１〜第４の実施の形態の携帯電話機のように、折り畳み式、スライド開閉式、ディスプレイ部回転開閉式、ストレート型のいずれであってもよい。

＜第９の実施の形態＞
本発明の第９の実施の形態の携帯電話機１１について、図２０を用いて説明する。本実施の形態の携帯電話機１１は、外部にグランド電極１３１をハンドストラップに組み込んだ形で設け、ハンドストラップ接続部分に外部電極接続用コネクタ１３２を携帯電話機１１側に設け、これに外部グランド電極１３１の接続端子１３３を接続したことを特徴としている。

尚、携帯電話機１１の形状は、上記第１〜第４の実施の形態の携帯電話機のように、折り畳み式、スライド開閉式、ディスプレイ部回転開閉式、ストレート型のいずれであってもよい。また、携帯電話機１１の内部に携帯電話機能と共に第１の実施の形態と同様に電界通信機能と電界通信用の内部電極１１１，１１３が備えられていることも第１〜第４の実施の形態と共通である。そして、本実施の形態では、外部グランド電極１３１は携帯電話機１１に内蔵されているグランド電極１１３と常に接続されているものとする。

本実施の形態の場合、外部電極としてグランド電極１３１をハンドストラップの部分に設けることで、電界通信装置として使用する際にグランド電極を生体であるユーザから遠ざけることができ、電界通信の安定化が図れる。

＜その他の実施の形態＞
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。また、上記の実施の形態では、自動ドアやオートロックドアの開閉にＩＤ番号を利用する電界通信技術について例示したが、これに限らず、例えば、プリンタ側に設置されている電界通信電極に携帯電話機を携帯しているユーザがタッチすれば、その携帯電話機に登録されているＩＤ番号にて該当ユーザのドキュメントを指定してプリントアウトする文書印刷システムに適用することもできる。

５ セキュリティドア
６ トランシーバ
７ 制御装置
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 携帯電話機
１１１，１１Ｂ３，１１Ｃ３ 信号電極板
１１Ａ１ 信号電極薄膜
１１２，１１Ａ２，１１Ｂ１，１１Ｃ１ 操作部
１１３，１１Ａ３，１１Ｂ４，１１Ｃ４ グランド電極板
１１４，１１Ａ４，１１Ｂ２，１１Ｃ２ ディスプレイ部
１１５ 携帯電話部
１１６ 電池
１１７ トランシーバ
１１８ コンピュータ
１１９ インピーダンス補償回路
１１１０ インピーダンス測定回路
１１１１ インピーダンス測定スイッチ
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１３２ 外部接続用コネクタ
１２１，１２１Ａ 外部信号電極
１２２，１２２Ａ，１３１，１３３ 外部グランド電極
１２３，１２３Ａ，１２３Ｂ 外部接続端子
１２５ 電極切替回路
１２６ 外部電極識別回路
１２７ 電極接続回路
Ａ ユーザ
ＳＬａ〜ＳＬｄ スリット

Claims (7)

1. 電界通信を行うトランシーバと電界通信を制御するコンピュータとを内蔵する携帯電話機にあって、
   電界通信用の信号電極とグランド電極とをそれぞれ前記携帯電話機の不使用状態で当該携帯電話機における人手が同時に接触しない部分に内蔵若しくは設置して前記トランシーバに接続し、
   前記信号電極又はグランド電極に、あるいはその両方に携帯電話用無線信号、携帯電話に内蔵された非接触ＩＣカード等用の無線信号を通過させるスリットを設けたことを特徴とする携帯電話機。
2. 前記携帯電話機は折り畳み式携帯電話機であり、前記電界通信用の信号電極とグランド電極との一方を前記携帯電話機の折り畳み状態における表側の部分に、前記他方を裏側の部分に設置したことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
3. 前記携帯電話機はスライド開閉式若しくはディスプレイ部回転開閉式携帯電話機であり、前記電界通信用の信号電極を前記携帯電話機の操作部の背面部分に設置し、電界通信用のグランド電極を前記携帯電話機のスライド若しくは回転するディスプレイ部の背面部分に設置したことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
4. 前記携帯電話機はディスプレイ部と操作部とが同じ表面に上下に並んで配置されているストレート型の携帯電話機であり、前記電界通信用の信号電極としての電極薄膜を前記携帯電話機の操作部に被装し、前記電界通信用のグランド電極を前記携帯電話機のディスプレイ部の背面部分に設置したことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
5. 外部信号電極を電話用の外付けイヤホンマイクのマイク又はイヤホンの一方に組み込み、外部グランド電極を前記マイク又はイヤホンの他方に組み込み、前記外付けイヤホンマイクの信号コードに前記電界通信信号用のコードを組み込んだことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の携帯電話機。
6. 外部信号電極と外部グランド電極とを絶縁層を介して積層し、名刺サイズのカードに内蔵させ、前記外部信号電極と外部グランド電極とに一端を接続した電界通信信号用のコードの他端を前記携帯電話機の外部接続用コネクタに接続したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の携帯電話機。
7. 外部グランド電極をハンドストラップに組み込み、前記ハンドストラップを前記携帯電話機のハンドストラップ接続部に接続し、前記ハンドストラップ接続部を前記携帯電話機内のトランシーバに電気的に接続したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の携帯電話機。

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