JP6724926B2 - 受信装置および方法、送信装置および方法、並びに通信システム - Google Patents
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Description
本開示は、受信装置および方法、送信装置および方法、並びに通信システムに関し、特に、パルス性雑音を低減することができるようにした受信装置および方法、送信装置および方法、並びに通信システムに関する。
電界通信とは、電磁波を使った無線通信と異なり電界変動を用いた通信方式である。特許文献1に示されるように、送信機は送りたいデータに応じて送信電極に印加する電圧を変化させることで周辺電界を変動させ、受信機はその周辺電界の変動を受信電極間に生じる電位差変動から検出し、送られたデータを推定する。
この通信方式の標準化規格は、ISO/IEC 17982 Closed Capacitive Coupling Communication Physical Layer Edition 1, あるいは IEEE 802.15.6 Human Body Communication がある。それぞれ信号フォーマットなどが異なるが、伝送原理は上述した方法と同様である。
いずれも伝送信号帯域は直流付近から数十MHzの間である。一方で伝送距離は高々1-2 m程度である。すなわち伝送距離は送信信号の波長に対して極めて短いことから近傍界伝送と言える。このことを用いて伝送距離は短いものの、例えば IEEE 802.15.6 Annex D に示されるように、人体が送信電極、受信電極に触れると人体に信号に応じて帯電され、あたかも人体が伝送媒体のような信号伝送が行われるという応用が考えられる。
この伝送信号帯域には多くの雑音源が存在する。50/60Hzの商用電源、蛍光灯、LCDディスプレイ、スイッチング電源、その他デジタル回路等である。これら雑音は電界通信に干渉を与え通信品質を低下させる。この干渉を低減させるために、受信回路に広域濾波器、低域濾波器を具備する提案がある。
しかしながら、広域濾波器、低域濾波器を具備しても実施可能な帯域制限にも限度がある。それは、帯域制限は同時に信号波形が歪むことで符号間干渉が発生し、符号伝送誤りの原因となるからである。
一方で雑音スペクトルは信号帯域内にも存在する可能性は高い。特に本電界通信システムを、多機能携帯電話機等のデジタル機器に搭載した場合、多機能携帯電話機の持つLCDディスプレイやその他デジタル回路が至近距離にあるため、これらが発する雑音の干渉レベルは非常に高くなり、電界通信の品質に大きな影響を与えていた。
これら雑音を低減する提案として、受信回路に差動アンプを使用することが考えられる。これは雑音が差動アンプ回路グラウンドに対してコモンモードで混入した場合に、同相同振幅であることから差動アンプの出力には現れないことを期待している。
しかしながら、人体近傍の電界信号を検出するため、ひとつの受信電極を人体で触れた場合、その電極に入力される雑音信号レベルd(n)は他方の電極のそれy(n)に較べて大きく変化する。したがって、差動アンプに入力される雑音は同相同振幅ではなく、E[dj 2 ] > E[yj 2 ] になることから、差動アンプ出力に大きな雑音が現れることで通信品質を低下させていた。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、パルス性雑音を低減することができるものである。
本技術の第1の側面の受信装置は、1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部とを備える。
前記ゲイン制御部は、通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御することができる。
前記ゲイン制御部は、通信を行う前の通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御することができる。
前記ゲイン制御部は、積分器からなる。
前記ゲイン制御部は、信号処理により前記可変ゲインアンプのゲインを制御することができる。
前記1対の受信電極の一方は、前記1対の送信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受けることができる。
前記1対の受信電極は、前記1対の送信電極と近接した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受けることができる。
本技術の第1の側面の受信方法は、1対の受信電極が、1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受け、可変ゲインアンプが、前記受信電極の一方からの信号を増幅し、差動アンプが、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力し、ゲイン制御部が、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する。
本技術の第2の側面の送信装置は、周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部とを備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる1対の送信電極と、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部とを備える。
前記1対の送信電極の一方は、前記1対の受信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させることができる。
前記1対の送信電極は、前記1対の受信電極と近接した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させることができる。
本技術の第2の側面の送信方法は、周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部とを備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を、1対の送信電極が変動させ、送信部が、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する。
本技術の第3の側面の通信システムは、1対の送信電極と、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部とを備える送信装置と、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部とを備える受信装置とからなる。
本技術の第1の側面においては、1対の受信電極により、1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号が受けられ、可変ゲインアンプにより、前記受信電極の一方からの信号が増幅され、差動アンプにより、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分が出力され、ゲイン制御部により、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインが制御される。
本技術の第2の側面においては、周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部とを備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界が、1対の送信電極により変動され、送信部により、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータが送信される。
本技術の第3の側面においては、1対の送信電極により周辺電界が変動され、送信部により、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータが送信される。そして、1対の受信電極により、変動した前記周辺電界の信号が受けられ、可変ゲインアンプにより、前記受信電極の一方からの信号が増幅され、差動アンプにより、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分が出力され、ゲイン制御部により、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインが制御される。
本技術によれば、パルス性雑音を低減することができる。
なお、本明細書に記載された効果は、あくまで例示であり、本技術の効果は、本明細書に記載された効果に限定されるものではなく、付加的な効果があってもよい。
以下、本開示を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明する。
<電界通信システムの概略構成例>
図1は、電界通信システムの概略構成例を示す図である。
図1は、電界通信システムの概略構成例を示す図である。
図1の例においては、電界通信システム11は、送信装置21、受信装置22、および人体23により構成されている。送信装置21は、1対の2枚電極である送信電極31−1および31−2を有している。受信装置22は、1対の2枚電極である受信電極32−1および32−2を有している。図1の例においては、人体23は、導電体、誘電体として用いられる。
電界通信とは、電磁波を使った無線通信と異なり、電界変動を用いた通信方式である。図1に示されるように、送信装置21は、送りたいデータに応じて、送信電極31−1および31−2に印加する電圧を変化させることで、pに示される交番(極性が入れ替わる)双極子になって、周辺電界を変動させる。この電界に応じて、人体23は帯電する。受信装置22は、その周辺電界の変動を、2枚の受信電極32−1および32−2間に生じる電圧V (電位差変動)から検出し、送られたデータを推定する。
pは、交番双極子ベクトルであり、プラスマイナスが入れ替わる双極子の強弱を表している。
この通信方式の標準化規格は、ISO/IEC 17982 Closed Capacitive Coupling Communication Physical Layer Edition 1, あるいは IEEE 802.15.6 Human Body Communication がある。それぞれ信号フォーマットなどが異なるが、伝送原理は上述した方法と同様である。いずれも伝送信号帯域は直流付近から数十MHzの間である。一方で伝送距離は高々1-2 m程度である。すなわち伝送距離は送信信号の波長に対して極めて短いことから近傍界伝送と言える。
すなわち、10センチほどの近距離であれば、特段の伝送媒体がなくても、周辺電界の変動を検出することができるが、図1の例においては、伝送距離は短いものの、例えば IEEE 802.15.6 Annex D に示されるように、人体23を伝送媒体とする例が示されている。なお、図1の例においては、送信電極31−2および受信電極32−2が人体23に触れている例が示されている。
図1の例において、人体23は、送信電極31−2および受信電極32−2を接触させることで帯電し、電界Ebが生じる。したがって、受信装置22は、人体23の電界変動を、2枚の受信電極32−1および32−2間に生じる電圧V (電位差変動)から検出し、送られたデータを推定する。
この伝送信号帯域には多くの雑音源が存在する。50/60Hzの商用電源、蛍光灯、LCDディスプレイ、スイッチング電源、その他デジタル回路等である。これら雑音は、電界と磁界からなる。図1に示されるように、雑音の電界Esは、信号の電界Ebとともに受け取られてしまうので、電界通信に干渉を与え通信品質を低下させる。この干渉を低減させるために、受信回路に広域濾波器、低域濾波器を具備する提案がある。
しかしながら、電界通信においては、広域濾波器、低域濾波器を具備しても実施可能な帯域制限にも限度がある。それは、帯域制限は同時に信号波形が歪むことで符号間干渉が発生し、符号伝送誤りの原因となるからである。
一方で雑音スペクトルは、信号帯域内にも存在する可能性は高い。特に、電界通信システムを、多機能携帯電話機等のデジタル機器に搭載した場合、多機能携帯電話機の持つLCDディスプレイやその他デジタル回路が至近距離にあるため、これらが発する雑音の干渉レベルは非常に高くなり、電界通信の品質に大きな影響を与えていた。
これら雑音を低減する提案として、図2に示されるように、受信装置22に差動アンプ41を使用することが考えられる。図2の例においては、受信装置22は、差動アンプ41および判定器42を含むように構成されている。差動アンプ41は、受信電極32−1からの信号レベルd(n)と、受信電極32−2からの信号レベルy(n)(=d’(n))を入力し、回路グラウンド(GND)の間に生じる電位差の差分に応じたものe(n)を判定器42に出力する。判定器42は、入力信号の電圧と予め定めた閾値とを比較し、結果に応じて、1または0を、受信データとして出力する。例えば、入力信号の電圧が閾値を上回る場合、1が出力され、電圧が閾値を下回る場合、0が出力される。
この提案は、雑音が回路グラウンド(GND)に対してコモンモードで混入した場合に、同相同振幅であることから差動アンプの出力には現れないことを期待している。
しかしながら、人体近傍の電界信号を検出するため、ひとつの受信電極を人体で触れた場合を考える。
例えば、図3のAにおいては、差動アンプ41に受信電極32−1および32−2から同相で雑音が入力された場合の例が示されている。図3のBにおいては、受信電極を人体で触れた場合の例が示されている。図3のBに示されるように、1つの受信電極(例えば、受信電極32−1)を人体(指23A)で触れた場合、その電極に入力される雑音信号レベルd(n)は他方の電極のそれy(n)に較べて大きく変化する。
したがって、差動アンプ41に入力される雑音は同相同振幅ではなく、E[dj 2 ] > E[yj 2 ]になることから、差動アンプ出力に大きな雑音が現れることで通信品質を低下させていた。
<本技術の電界通信システムの構成例>
図4は、本技術を適用した電界通信システムの構成例を示すブロック図である。なお、図1の例と対応する部には対応する符号が付してある。図4の例においては、人体23を媒体とする例が記載されているが、10センチほどの近距離であれば、人体23などの特段の伝送媒体がなくても、周辺電界の変動を検出することができる。
図4は、本技術を適用した電界通信システムの構成例を示すブロック図である。なお、図1の例と対応する部には対応する符号が付してある。図4の例においては、人体23を媒体とする例が記載されているが、10センチほどの近距離であれば、人体23などの特段の伝送媒体がなくても、周辺電界の変動を検出することができる。
図4の例においては、電界通信システム101は、一対の送信電極31−1および31−2を備える送信装置21、一対の受信電極32−1および32−2を備える受信装置111、および人体23から構成されている。なお、図4の例の場合、送信電極31−2および受信電極32−2が人体23に触れている例が示されている。また、送信装置21および受信装置111は、例えば、携帯あるいは腕や首など身に付けることが可能に構成される。あるいは、送信装置21および受信装置111は、マットなど、足で踏むことができるように構成される。
送信装置21は、送信ドライバ121を備えている。送信ドライバ121は、入力された送信データに応じた電圧を、送信電極31−1および31−2間に印加する。電圧が印加された送信電極31−1および31−2は、周辺空間および人体23上に電界を形成する。
受信電極32−1および32−2の付近に生じた電界により、受信電極32−1および32−2間に電位差が生じる。受信装置111は、一方の電極(図4の場合、人体23に触れている方の受信電極32−2)からの信号を増幅し、その結果と、他方の電極(図4の場合、受信電極32−1)からの信号との差分を出力する。また、受信装置111は、出力した差分と一方の信号とを用いて、一方の信号を増幅するアンプのゲインを設定する。
受信装置111は、さらに、出力した差分(入力信号)の電圧と予め定めた閾値とを比較し、結果に応じて、1または0を、受信データとして出力する。例えば、入力信号の電圧が閾値を上回る場合、1が出力され、電圧が閾値を下回る場合、0が出力される。
図5は、受信装置の構成例を示すブロック図である。
受信装置111は、受信電極32−1および32−2、差動アンプ41、並びに判定器42を備える点は、図2の受信装置22と共通している。受信装置111は、振幅制御回路131および可変ゲインアンプ132が追加された点が、図2の受信装置22と異なっている。
すなわち、受信電極32−2からの信号x(n)は、可変ゲインアンプ132と振幅制御回路131に入力される。振幅制御回路131は、受信電極32−2からの信号x(n)と、差動アンプ41からの出力信号振幅とを用いて、可変ゲインアンプ132のゲインw(n)を設定するデジタル信号処理のアルゴリズムにより、入力振幅を制御する。以下、デジタル信号処理のアルゴリズムとして、Least Mean Square(LMS)を例に説明する。
可変ゲインアンプ132は、人体23に触れている方の受信電極32−2からの信号x(n)を増幅し、増幅した信号y(n)を、差動アンプ41に出力する。差動アンプ41は、受信電極32−1からの信号d(n)と可変ゲインアンプ132からの信号y(n)を入力し、差分の信号e(n)を判定器42に出力する。
まず、簡単のため、離散時間(n)で考える。送信装置21から送信された信号のない無信号区間とする。このとき、受信電極に現れるのは、雑音のみである。このとき、差動アンプ41は、2つある受信電極のそれぞれと回路グラウンド(GND)の間に生じる電位差の差分に応じたものe(n)を判定器42に出力する。e(n)は、次の式(1)で表わされる。
また、e(n)は、差動アンプ41の出力電圧、d(n)は、受信電極32−1からの電圧、y(n)は、受信電極32−2の電圧を可変ゲインアンプ132で増幅した電圧である。
アルゴリズムは、上述した演算が用いられる。具体的には、積分器である。このように、差動アンプ41出力の信号振幅に応じて(詳しくは、信号振幅が最小となるように)、振幅制御回路131を制御することで、2つの受信電極に入力される同相雑音信号により生じる差動アンプ41出力の雑音信号振幅を低減することができる。
なお、上記説明においては、連続時間系のLeast Mean Square(LMS)アルゴリズムを例として説明している。なお、本技術において、アルゴリズムはこれに限定されるものではない。また、離散時間系での実現も可能である。
図6は、LMSアルゴリズムの実現例として、振幅制御回路131が積分器からなる例を示す図である。
振幅制御回路131は、乗算器141、積分器142、増幅器143を含むように構成されている。
乗算器141は、受信電極32−2からの信号x(n)と、差動アンプ41からの出力信号振幅とe(n)振幅を乗算し、乗算結果を積分器142に出力する。積分器142は、乗算器141による乗算結果を積分し、増幅器143に出力する。増幅器143は、積分後の値を係数kで増幅した結果である重み係数wを可変ゲインアンプ132に供給する。
なお、アルゴリズムの動作時刻を、無送信区間に定める方法がある。例えば、ISO/IEC 17982システムの場合、図7に示されるようなTime Division Slot(TDS)とtime-segmentが定義されている。
ひとつのtime-segmentには、8つのTDSがある。1つの送受信対について1つのTDSを割り当てるとすると、他に通信機がない場合は、残りの7つのTDS区間は無信号となる。すなわち、規格に従うと、送信信号は断続的に送られる。
そこで、無信号区間、例えば、通信を行う前、信号区間の直前に、本技術の信号処理(アルゴリズム)を動作させることで、通信状態での可変ゲインアンプは、最適なゲインに設定される。雑音の状態は、受信電極32−1、受信電極32−2の配置の他、人体のそれらへの接触の具合にも依存する。したがって、状況は、時変と考えられるので、このように、通信を行う前の信号区間直前で、本技術の処理を動作させるのが適している。
<本技術の電界通信システムの処理例>
次に、図8のフローチャートを参照して、送信装置21の処理について説明する。
次に、図8のフローチャートを参照して、送信装置21の処理について説明する。
送信ドライバ121は、ステップS51において、送信データを入力し、ステップS52において、入力された送信データに応じた電圧を、送信電極31−1および31−2間に印加する。
電圧が印加された送信電極31−1および31−2は、周辺空間および人体23上に電界を形成する。
送信ドライバ121は、ステップS53において、入力された送信データが最後のデータであるか否かを判定する。ステップS53において、最後のデータではないと判定された場合、処理は、ステップS51に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
ステップS53において、最後のデータであると判定された場合、送信装置21の処理は終了する。
次に、図9のフローチャートを参照して、受信装置22の処理について説明する。
受信電極32−1および32−2の付近に生じた電界により、受信電極32−1および32−2間に電位差が生じる。
可変ゲインアンプ132は、ステップS101において、一方の信号(受信電極32−2)からの信号x(n)を増幅し、増幅した信号y(n)を、差動アンプ41に出力する。可変ゲインアンプ132には、他方の信号(受信電極32−1からの信号d(n))も入力される。
ステップS102において、差動アンプ41は、受信電極32−1からの信号d(n)と、可変ゲインアンプ132により増幅された信号y(n)との差分を判定器42および振幅制御回路131に出力する。
振幅制御回路131は、ステップS103において、現在のTDS区間が、無信号区間であるか否かを判定する。ステップS103において、無信号区間であると判定された場合、処理は、ステップS104に進む。ステップS104において、振幅制御回路131は、可変ゲインアンプ132のゲインを設定する。
ステップS103において、無信号区間ではないと判定された場合、処理は、ステップS104をスキップし、ステップS105に進む。
ステップS105において、判定器42は、入力信号の電圧と予め定めた閾値とを比較し、結果に応じて、1または0を、受信データとして出力する。例えば、入力信号の電圧が閾値を上回る場合、1が出力され、電圧が閾値を下回る場合、0が出力される。
ステップS106において、可変ゲインアンプ132は、受信電極32−2からの信号(データ)が最後のデータであるか否かを判定する。ステップS106において、最後のデータではないと判定された場合、処理は、ステップS101に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップS106において、最後のデータであると判定された場合、受信装置の処理は、終了される。
以上のように、本技術によれば、可変ゲインアンプのゲインを設定するようにしたので、低域瀘波器、高域瀘波器などで低減できないパルス性雑音の低減を行うことができる。
これにより、通信品質を高めることができる。電界通信システムを搭載する可能性の高い多機能携帯電話機などの電子機器は、非常に多くのパルス性雑音を発生するので、大きな効果を得ることができる。
特にパルス性雑音による電界通信システムの受信装置への影響を低減できる。具体的には、増幅器の飽和やAGC回路のパルス性雑音への追従による、所望信号情報の欠落や信号強度の低下を回避できる。
本技術によれば、広帯域であるパルス性雑音を低減することから、伝送信号の広域化が実現できる。これにより、電界通信の高速化することができる。
また、電界電信にける電極配置に自由度が得られる。一般に電界通信における電極配置は、電界通信の性能が得られるように行うのが望ましいが、一方で商品設計上の制約条件、例えば、デザインや他の部品配置を満足する必要があり、必ずしもパルス性雑音の低いところに電極をおけるとは限らない。
本技術によれば、そのようなパルス性雑音を低減できるので、設計上の自由度が高まる。
<パーソナルコンピュータ>
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
図10は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
パーソナルコンピュータ500において、CPU(Central Processing Unit)501、ROM(Read Only Memory)502、RAM(Random Access Memory)503は、バス504により相互に接続されている。
バス504には、さらに、入出力インタフェース505が接続されている。入出力インタフェース505には、入力部506、出力部507、記憶部508、通信部509、及びドライブ510が接続されている。
入力部506は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部507は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部508は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部509は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ510は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア511を駆動する。
以上のように構成されるパーソナルコンピュータ500では、CPU501が、例えば、記憶部508に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース505及びバス504を介して、RAM503にロードして実行する。これにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ(CPU501)が実行するプログラムは、リムーバブルメディア511に記録して提供することができる。リムーバブルメディア511は、例えば、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディア等である。また、あるいは、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
コンピュータにおいて、プログラムは、リムーバブルメディア511をドライブ510に装着することにより、入出力インタフェース505を介して、記憶部508にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部509で受信し、記憶部508にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM502や記憶部508に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要な段階で処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表すものである。
なお、本開示における実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
また、以上において、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有するのであれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例また修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1) 1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置。
(2) 前記ゲイン制御部は、通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)に記載の受信装置。
(3) 前記ゲイン制御部は、通信を行う前の通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)または(2)に記載の受信装置。
(4) 前記ゲイン制御部は、積分器からなる
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の受信装置。
(5) 前記ゲイン制御部は、信号処理により前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の受信装置。
(6) 前記ゲイン制御部は、前記差動アンプからの出力信号の振幅が最小となるように前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の受信装置。
(7) 前記1対の受信電極の一方は、前記1対の送信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の受信装置。
(8) 前記1対の受信電極は、前記1対の送信電極と近接した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の受信装置。
(9) 1対の受信電極が、1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受け、
可変ゲインアンプが、前記受信電極の一方からの信号を増幅し、
差動アンプが、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力し、
ゲイン制御部が、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
受信方法。
(10) 周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる1対の送信電極と、
前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部と
を備える送信装置。
(11) 前記1対の送信電極の一方は、前記1対の受信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる
前記(10)に記載の送信装置。
(12) 前記1対の送信電極は、前記1対の受信電極と近接した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる
前記(10)に記載の送信装置。
(13) 周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を、1対の送信電極が変動させ、
送信部が、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する
送信方法。
(14) 1対の送信電極と、
前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部と
を備える送信装置と、
前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置と
からなる通信システム。
(1) 1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置。
(2) 前記ゲイン制御部は、通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)に記載の受信装置。
(3) 前記ゲイン制御部は、通信を行う前の通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)または(2)に記載の受信装置。
(4) 前記ゲイン制御部は、積分器からなる
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の受信装置。
(5) 前記ゲイン制御部は、信号処理により前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の受信装置。
(6) 前記ゲイン制御部は、前記差動アンプからの出力信号の振幅が最小となるように前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の受信装置。
(7) 前記1対の受信電極の一方は、前記1対の送信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の受信装置。
(8) 前記1対の受信電極は、前記1対の送信電極と近接した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の受信装置。
(9) 1対の受信電極が、1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受け、
可変ゲインアンプが、前記受信電極の一方からの信号を増幅し、
差動アンプが、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力し、
ゲイン制御部が、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
受信方法。
(10) 周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる1対の送信電極と、
前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部と
を備える送信装置。
(11) 前記1対の送信電極の一方は、前記1対の受信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる
前記(10)に記載の送信装置。
(12) 前記1対の送信電極は、前記1対の受信電極と近接した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる
前記(10)に記載の送信装置。
(13) 周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を、1対の送信電極が変動させ、
送信部が、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する
送信方法。
(14) 1対の送信電極と、
前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部と
を備える送信装置と、
前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置と
からなる通信システム。
11 電界通信システム, 21 送信装置, 22 受信装置, 23 人体, 31−1,31−2 送信電極, 32−1,32−2 受信電極, 41 差動アンプ, 42 判定器, 101 電界通信システム, 111 受信装置, 121 送信ドライバ, 131 振幅制御回路, 132 可変ゲインアンプ, 141 乗算器, 142 積分器, 143 増幅器
Claims (14)
- 1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置。 - 前記ゲイン制御部は、通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
請求項1に記載の受信装置。 - 前記ゲイン制御部は、通信を行う前の通信による信号のない区間において、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
請求項2に記載の受信装置。 - 前記ゲイン制御部は、積分器からなる
請求項1の記載の受信装置。 - 前記ゲイン制御部は、信号処理により前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
請求項1の記載の受信装置。 - 前記ゲイン制御部は、前記差動アンプからの出力信号の振幅が最小となるように前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
請求項1の記載の受信装置。 - 前記1対の受信電極の一方は、前記1対の送信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける
請求項1の記載の受信装置。 - 前記1対の受信電極は、前記1対の送信電極と近接した状態で、前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける
請求項1の記載の受信装置。 - 1対の受信電極が、1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信装置により変動した周辺電界の信号を受け、
可変ゲインアンプが、前記受信電極の一方からの信号を増幅し、
差動アンプが、前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力し、
ゲイン制御部が、前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御する
受信方法。 - 周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる1対の送信電極と、
前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部と
を備える送信装置。 - 前記1対の送信電極の一方は、前記1対の受信電極の一方と人体に近接あるいは密着した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる
請求項10の記載の送信装置。 - 前記1対の送信電極は、前記1対の受信電極と近接した状態で、前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を変動させる
請求項10の記載の送信装置。 - 周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置の前記1対の受信電極が信号を受ける前記周辺電界を、1対の送信電極が変動させ、
送信部が、前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する
送信方法。 - 1対の送信電極と、
前記1対の送信電極に印加する電圧を変化させてデータを送信する送信部と
を備える送信装置と、
前記送信装置により変動した周辺電界の信号を受ける1対の受信電極と、
前記受信電極の一方からの信号を増幅する可変ゲインアンプと、
前記受信電極の他方からの信号と、前記可変ゲインアンプからの信号との差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプからの出力信号の振幅と、前記他方からの信号の振幅とに応じて、前記可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える受信装置と
からなる通信システム。
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