WO2011102110A1 - 人体通信装置およびこれを用いた通信システム - Google Patents

人体通信装置およびこれを用いた通信システム Download PDF

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human body
communication device
unit
body communication
hand
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PCT/JP2011/000819
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道朗 恒岡
裕樹 海堀
英司 三宅
勇二 大炭
奨 福島
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パナソニック株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/005—Transmission systems in which the medium consists of the human body

Definitions

  • the present invention relates to a human body communication device that uses a human body as a part of a transmission path and a communication system using the same.
  • FIG. 7A is an external view of a conventional human body communication device.
  • FIG. 7B is an external view showing a usage state of a conventional human body communication device.
  • Human body communication apparatus 100 includes a main body portion 100A and a mounting portion 170 connected to main body portion 100A.
  • the main unit 100A includes a communication circuit unit (not shown) for transmitting and receiving signals and a ground unit (not shown).
  • an antenna unit 180 is built in the mounting unit 170 to be worn on a person's wrist, and the antenna unit 180 is connected to a communication circuit unit built in the main body unit 100A.
  • FIG. 7B shows a case where the human body communication device 100 is used in the vicinity of the external device 200.
  • the mounting portion 170 is mounted so as to surround the person's wrist.
  • the antenna unit 180 is disposed close to the wrist so as to surround the wrist.
  • the antenna unit 180 built in the mounting unit 170 and the ground unit built in the main body unit 100A are arranged close to each other. Therefore, most of the electromagnetic wave (signal) radiated from the antenna unit 180 returns to the ground unit. As a result, the signal transmitted from the communication circuit unit built in the main body unit 100A cannot be efficiently transmitted to the human body surface, and the human body communication between the human body communication device 100 and the external device 200 is often interrupted. It was.
  • Patent Document 1 is known as a prior art document relating to the present invention.
  • the human body communication apparatus includes a strap portion attached to the wrist and a main unit held by the hand.
  • the main unit has a communication circuit portion and a ground portion, and at least a part of the strap portion is formed with a conductor portion that is electrically connected to the communication circuit portion.
  • the conductor portion (corresponding to the antenna portion for human body communication) formed on the strap portion attached to the wrist and the ground portion are arranged apart from each other. Therefore, it can suppress that the electromagnetic waves radiated
  • the communication system of the present invention uses a plurality of the human body communication devices to perform communication between one human body communication device and the other human body communication device. As a result, signals can be transmitted and received efficiently.
  • FIG. 1A is a partially transparent external view of the human body communication device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1B is an external view showing a usage state of the human body communication device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an external view showing a use state of the human body communication device and the communication device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially transparent external view showing the configuration of the human body communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a partially transparent side view of the human body communication device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a partially transparent external view showing the configuration of the human body communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is an external view showing a usage state of a communication system using the human body communication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7A is an external view of a conventional human body communication device.
  • FIG. 7B is an external view showing a usage state of a conventional human body communication device.
  • FIG. 1A is a partially transparent external view of the human body communication device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1B is an external view showing a usage state of the human body communication device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the human body communication device 1 includes a strap unit 3 attached to the wrist and a main unit 2 held by the hand.
  • a communication circuit unit 7 and a ground unit 8 are formed on a circuit mounting board 5 provided inside the main unit 2.
  • a conductor part 70 made of a conductive material is formed on at least a part of the strap part 3.
  • the strap connection portion 4 is provided at one end of the strap portion 3.
  • the connection line 6 is connected to the strap connection portion 4.
  • a button 20 ⁇ / b> A is disposed outside the main unit 2.
  • At least a part of the conductor part 70 is disposed close to the wrist.
  • the conductor part 70 of the strap part 3 is electrically connected to the communication signal terminal 30 of the communication circuit part 7 via the strap connection part 4 and the connection line 6.
  • the communication signal terminal 30 transmits and receives signals.
  • a motion sensor 11 having at least one of an acceleration sensor and an angular velocity sensor is mounted on the circuit mounting board 5.
  • the motion sensor 11 detects the movement of the human body communication device 1 and outputs the detection result to the communication circuit unit 7. Further, not only the ground unit 8 but also a part of the communication circuit unit 7 and the motion sensor 11 are grounded, and these grounds are electrically connected to each other.
  • FIG. 2 is an external view showing a use state of the human body communication device and the communication device in the present embodiment.
  • the user holds the main unit 2 of the human body communication device 1 in the left hand and wears the strap portion 3 on the left wrist. Communication between the human body communication device 1 and the communication device 12 is performed by the user's right hand contacting the electrode plate 13 electrically connected to the communication device 12.
  • the communication signal line will be described.
  • the user's right hand is in contact with the electrode plate 13 while the user's left wrist is close to the conductor portion 70 of the strap portion 3.
  • a signal path 14 is then formed through the user's body.
  • the communication signal line of the communication circuit unit 7 and the communication signal line of the communication device 12 are coupled via the signal path 14.
  • the ground portion 8 (see FIG. 1A) provided in the main unit 2 and the ground portion (not shown) of the communication device 12 are electrostatically coupled by the capacitor 16.
  • the ground unit 8 provided in the main unit 2 and the ground unit of the communication device 12 are electrostatically coupled by the capacitor 17A and the capacitor 17B.
  • the capacitor 17 ⁇ / b> A is a capacitor formed between the ground portion 8 provided in the main unit 2 and the surrounding ground 15.
  • the capacitor 17 ⁇ / b> B is a capacitor formed between the ground portion (not shown) of the communication device 12 and the surrounding ground 15.
  • communication between the human body communication device 1 and the communication device 12 can be performed by coupling the communication signal lines of the human body communication device 1 and the communication device 12 and forming a reference potential by coupling the ground portion. That is, the communication circuit unit 7 forms a signal path 14 between one hand and the other hand, and performs communication when the other hand that does not hold the main unit 2 contacts the electrode plate 13 of the communication device 12. .
  • a signal is radiated from the conductor part 70 of the strap part 3 located at a position away from the ground part 8 provided in the main unit 2 to the user's wrist. Since the distance between the ground portion 8 and the conductor portion 70 is large, it is possible to prevent most of the radiated electromagnetic waves propagating through the signal path 14 from returning directly to the ground portion. As a result, the signal transmitted from the communication circuit unit 7 can be efficiently transmitted to the human body surface.
  • capacitance of grounds other than the ground part 8 provided in the main unit 2 (such as a ground disposed in a part of the communication circuit part 7 or the motion sensor 11) and the ground part (not shown) of the communication device 12 is also assumed Is done. Further, a capacitance formed between the ground other than the ground portion 8 provided in the main unit 2 and the surrounding ground 15 is also assumed. However, these capacitances are considered to be smaller than the capacitance generated through the ground portion 8. This is because, as shown in FIG. 1A, the signal lines are hardly arranged so as to face the surface of the ground part 8, and the ground part 8 has a structure that easily emits electromagnetic waves. Therefore, the ground portion 8 is easily electrostatically coupled to the ground portion of the communication device 12 and the ground 15 and easily forms a reference potential. As a result, the communication stability between the human body communication device 1 and the communication device 12 is improved.
  • the human body communication device 1 when used as a remote controller that operates by hand movement, the main body unit 2 can be prevented from slipping from the hand by vigorous hand movement by using the strap portion 3.
  • human body communication is not established unless the strap unit 3 is attached to the wrist, the user performs remote control operation after the strap unit 3 is securely attached.
  • the conductor part 70 of the strap part 3 and a user's wrist contact directly.
  • the surface of the conductor part 70 may be coat
  • the conductor portion 70 and the human body are electrostatically coupled by the capacitance formed between the conductor portion 70 of the strap portion 3 and the wrist.
  • FIG. 3 is a partially transparent external view showing the configuration of the human body communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a partially transparent side view of the human body communication device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the strap unit 3 attached to the wrist is connected to the main unit 2 held by hand.
  • a circuit mounting board 5 provided inside the main unit 2 is provided with a communication circuit unit 7, a ground unit 8, and a motion sensor 11.
  • the human body communication device 50 is provided with a button 20 and a button 20A.
  • the first area (the hatched area in FIG. 4) from the connection side of the connection line 6 of the main unit 2 to the button 20A closest to the connection side is the holding section 9 held by hand. Further, the second region other than the first region corresponds to the outer side 10 of the holding unit 9.
  • the holding unit 9 is defined based on the button 20A.
  • the present invention is not limited to this, and the holding unit 9 may be defined on the basis of a guide formed on the surface of the main unit 2 so that a palm or a finger can be fitted. Furthermore, when there is no guide, the surface portion of the main unit 2 held by a hand may be defined as the holding portion 9.
  • the communication circuit unit 7 is disposed inside the holding unit 9 of the main unit 2. At least a part of the ground portion 8 is disposed inside the outside 10 of the holding portion 9 of the main unit 2.
  • the strap unit 3 connected to the strap connection unit 4 and the communication signal terminal 30 of the communication circuit unit 7 are electrically connected via the connection line 6.
  • the conductive material conductor portion 70 formed on at least a part of the strap portion 3 is disposed close to the wrist.
  • the human body communication device 50 shown in FIGS. 3 and 4 is used in the same manner as in FIG. 2, communication between the human body communication device 50 and the communication device 12 becomes possible.
  • the difference between the human body communication apparatus 1 shown in the first embodiment and the human body communication apparatus 50 shown in the second embodiment is an arrangement place of the ground portion 8 inside the main unit 2.
  • the ground unit 8 is arranged inside the holding unit 9 (the region from the button 20 ⁇ / b> A to the connection side of the connection line 6).
  • the ground portion 8 is arranged outside the holding portion 9, that is, inside the second region.
  • the ground portion 8 is disposed at a position away from the holding portion 9 (first region) where the user holds the main unit by hand. Therefore, the electromagnetic wave radiated to the wrist can be further prevented from returning directly to the ground unit 8 than the human body communication device 1. Further, the ground unit 8 of the human body communication device 50 can reduce electrostatic coupling with the hand as compared with the ground unit 8 of the human body communication device 1. Therefore, the radiation characteristic from the ground part 8 to the ground part of the communication device 12 or the radiation characteristic from the ground part 8 to the surrounding ground 15 can be improved.
  • capacitance 16 between the ground part 8 and the ground part of the communication apparatus 12 and the capacity
  • the signal transmitted from the communication circuit unit 7 can be efficiently transmitted to the human body surface.
  • the strap unit 3 can prevent the remote controller from slipping out of the hand as in the first embodiment. Further, the conductor portion 70 of the strap portion 3 and the user's wrist may be used in direct contact with each other as in the first embodiment.
  • the entire ground portion 8 is disposed inside the outer side 10 of the holding portion 9.
  • the present invention is not limited to this, and at least a part of the ground portion 8 may be disposed inside the outside 10 of the holding portion 9.
  • FIG. 5 is a partially transparent external view showing the configuration of the human body communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the human body communication device 60 of FIG. 5 differs from the human body communication device 50 of FIGS. 3 and 4 in that the antenna unit 18 is provided instead of the ground unit 8, and the conductor unit 70 disposed in at least a part of the strap unit 3 and the communication circuit.
  • the ground terminal 77 of the part 7 is electrically connected.
  • Other configurations are the same as those in the second embodiment.
  • the conductive material of the strap unit 3 is electrically connected to the ground terminal 77 of the communication circuit unit 7 via the strap connection unit 4 provided at one end of the strap unit 3 and the connection line 6 connected to the strap connection unit 4. Connected. Further, the communication signal terminal 30 of the communication circuit unit 7 is electrically connected to the antenna unit 18, and the antenna unit 18 is disposed in an internal region corresponding to the outer side 10 of the holding unit 9 of the main unit 2.
  • the human body communication device 60 is replaced with the human body communication device 1 in FIG. 2, communication with the communication device 12 is possible.
  • the antenna unit 18 of the human body communication device 60 and the ground unit of the communication device 12 are electrically connected via the capacitor 16 or the capacitors 17A and 17B.
  • the conductor part 70 formed on at least a part of the strap part 3 and the electrode plate 13 of the communication device 12 are electrically connected via the signal path 14. Since the difference between the present embodiment and the second embodiment is only the reference potential, the human body communication between the human body communication device 60 and the communication device 12 is not hindered.
  • the communication circuit unit 7 forms a signal path 14 between one hand and the other hand, and performs communication when the other hand that does not hold the main unit 2 contacts the electrode plate 13 of the communication device 12. .
  • the mobile phone can be prevented from slipping from the hand by the strap portion 3.
  • the conductor portion 70 of the strap portion 3 and the user's wrist may be used in direct contact with each other as in the first embodiment.
  • the entire antenna unit 18 is disposed inside the outer side 10 of the holding unit 9, but it is not necessary to be limited to this. At least a part of the antenna unit 18 may be disposed inside the outside 10 of the holding unit 9. Thereby, the radiation characteristic from the antenna part 18 to the ground part of the communication apparatus 12, or the radiation characteristic from the ground part 8 to the surrounding ground 15 can be improved.
  • FIG. 6 is an external view showing a use state of the communication system 80 according to the fourth embodiment of the present invention using the human body communication device.
  • the first human body communication device 1A and the second human body communication device 1B in FIG. 6 are the same as the human body communication device 1 in FIG. 1A, the human body communication device 50 in FIG. 3, or the human body communication device 60 in FIG. is there.
  • the first body unit 2A of the first human body communication device 1A is held on the user's left hand, and the first strap portion 3A is attached to the user's left wrist.
  • the second body unit 2B of the second human body communication device 1B is held on the right hand of the user, and the second strap portion 3B is attached to the right wrist of the same person. In this way, communication between both hands of the user is performed.
  • the first strap portion 3A electrically connected to the communication circuit portion provided inside the first main body unit 2A is in contact with the left hand.
  • the second strap portion 3B electrically connected to the communication circuit portion provided inside the second main body unit 2B is in contact with the right hand.
  • a part of the first strap portion 3A includes a conductor portion 70A that is a conductive material.
  • a part of the second strap portion 3B includes a conductor portion 70B that is a conductive material.
  • the ground portions provided in each of the first main body unit 2A and the second main body unit 2B are directly electrostatically coupled by the capacitor 26.
  • the ground portion provided in the first body unit 2A and the ground portion provided in the second body unit 2B are electrostatically coupled by the capacitor 27A and the capacitor 27B.
  • the capacitor 27A is a capacitor formed between the ground portion provided in the first main body unit 2A and the surrounding ground 15.
  • the capacitor 27 ⁇ / b> B is a capacitor formed between the ground portion provided in the second main body unit 2 ⁇ / b> B and the surrounding ground 15.
  • the first human body communication device 1A and the second human body communication are formed by coupling the communication signal lines of the first human body communication device 1A and the second human body communication device 1B and forming the reference potential by coupling the ground portion.
  • the device 1B can communicate.
  • the ground portions of the first human body communication device 1A and the second human body communication device 1B are arranged in a portion away from the region where the main unit is held by hand. Thereby, the electromagnetic waves radiated from the conductor part 70A of the strap part 3A and the conductor part 70B of the strap part 3B are suppressed from returning directly to the ground part. As a result, the signal transmitted from the communication circuit unit can be efficiently transmitted to the human body surface.
  • the strap portions 3A and 3B can prevent the remote controller from slipping from the hand, and the like, as in the first embodiment. Furthermore, the conductor portions 70A and 70B of the strap portions 3A and 3B and the user's wrist may be used in direct contact with each other as in the first embodiment.
  • a wireless device can be incorporated in both or either one of the first human body communication device 1A and the second human body communication device 1B, and wireless communication can be performed with the external wireless communication device 19.
  • Information of the motion sensor 11 incorporated in each of the first human body communication device 1A and the second human body communication device 1B can be transmitted to the external wireless communication device 19 via this wireless device.
  • the conductor portion and the ground portion are arranged apart from each other. Therefore, it can suppress that the electromagnetic waves radiated
  • the signal transmitted from the communication circuit unit can be efficiently transmitted to the human body surface, and stable human body communication can be performed. Therefore, it can be used for a biological information detection device using human body communication or a remote control device that is held and used by hand.

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Abstract

　人体通信装置は、手首に装着されるストラップ部と、手で保持される本体ユニットとを備えている。本体ユニットは通信回路部とグランド部とを有し、ストラップ部の少なくとも一部には前記通信回路部と電気的に接続される導体部が形成されている。これにより、通信回路部から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることが可能な人体通信装置を実現する事ができる。

Description

人体通信装置およびこれを用いた通信システム
　本発明は、人体を伝送路の一部として利用する人体通信装置およびこれを用いた通信システムに関する。
　図７Ａは、従来の人体通信装置の外観図である。図７Ｂは、従来の人体通信装置の使用状態を示す外観図である。人体通信装置１００は、本体部１００Ａと、本体部１００Ａに接続された装着部１７０とを有している。本体部１００Ａには、信号の送受を行うための通信回路部（図示せず）と、グランド部（図示せず）が内蔵されている。また、人の手首に装着される装着部１７０にはアンテナ部１８０が内蔵されており、アンテナ部１８０は本体部１００Ａに内蔵されている通信回路部と接続されている。
　図７Ｂは、人体通信装置１００が外部機器２００に近接して使用されている事例を示している。装着部１７０が人の手首を取り囲むように装着される。これにより、アンテナ部１８０は手首を取り囲むように、手首に近接して配置される。人体通信装置１００を装着した人の指が外部機器２００に触れた場合、本体部１００Ａに内蔵された通信回路部から送信された信号は装着部１７０に内蔵されたアンテナ部１８０を介して人体表面に送信される。そして、信号が人体表面付近を伝送して外部機器２００に到達する。通信回路部から送信された信号が、人体通信装置１００が装着された人体表面付近を伝搬するため、信号の周囲空間への拡散が少なく、セキュリティ面で優れた通信が実現できる。
　しかし、従来の人体通信装置１００においては、装着部１７０に内蔵されているアンテナ部１８０と、本体部１００Ａに内蔵されているグランド部とが近接して配置されている。そのため、アンテナ部１８０から放射された電磁波（信号）の大部分がグランド部へ帰還していく。その結果、本体部１００Ａに内蔵されている通信回路部から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることができず、人体通信装置１００と外部機器２００との間の人体通信が途切れる事も多かった。
　なおこの発明に関する先行技術文献としては、以下の特許文献１が知られている。
国際公開第２００６／０５９４５４号
　本発明の人体通信装置は、手首に装着されるストラップ部と、手で保持される本体ユニットとを備えている。本体ユニットは通信回路部とグランド部とを有し、ストラップ部の少なくとも一部には通信回路部と電気的に接続される導体部が形成されている。
　この構成によると、手首に装着されたストラップ部に形成された導体部（人体通信のためのアンテナ部に相当する）と、グランド部とが離れて配置されている。そのため、導体部から放射された電磁波が直接的にグランド部へ帰還していくことを抑制できる。その結果、通信回路部から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることが可能な人体通信装置を実現する事ができる。
　また、本発明の通信システムはこの人体通信装置を複数用いて、一方の人体通信装置と他方の人体通信装置との間で通信を行う。その結果、信号を効率良く送受信することができる。
図１Ａは、本発明の実施の形態１における人体通信装置の一部透過外観図である。 図１Ｂは、本発明の実施の形態１における人体通信装置の使用状態を示す外観図である。 図２は、本発明の実施の形態１における人体通信装置と通信装置の使用状態を示す外観図である。 図３は、本発明の実施の形態２における人体通信装置の構成を示す一部透過外観図である。 図４は、本発明の実施の形態２における人体通信装置の一部透過側面図である。 図５は、本発明の実施の形態３における人体通信装置の構成を示す一部透過外観図である。 図６は、本発明の実施の形態４における人体通信装置を用いた通信システムの使用状態を示す外観図である。 図７Ａは、従来の人体通信装置の外観図である。 図７Ｂは、従来の人体通信装置の使用状態を示す外観図である。
　（実施の形態１）
　図１Ａは、本発明の実施の形態１における人体通信装置の一部透過外観図である。図１Ｂは、本発明の実施の形態１における人体通信装置の使用状態を示す外観図である。
　人体通信装置１は、手首に装着されるストラップ部３と、手で保持される本体ユニット２とを備えている。本体ユニット２の内部に設けられた回路実装基板５には通信回路部７とグランド部８が形成されている。ストラップ部３の少なくとも一部には導電性素材の導体部７０が形成されている。ストラップ接続部４はストラップ部３の一端に設けられている。接続線６はストラップ接続部４と接続されている。本体ユニット２の外部には、ボタン２０Ａが配置されている。
　導体部７０の少なくとも一部は手首に近接して配置される。ストラップ部３の導体部７０は、ストラップ接続部４と、接続線６とを介して、通信回路部７の通信信号端子３０に電気的に接続されている。通信信号端子３０は信号の送受信を行う。
　回路実装基板５には、加速度センサまたは角速度センサのうち、少なくとも一方を有するモーションセンサ１１が実装されている。モーションセンサ１１は人体通信装置１の動きを検知し、その検出結果を通信回路部７へ出力する。また、グランド部８だけでなく、通信回路部７やモーションセンサ１１の一部にもグランドが配置されており、それらのグランドは、相互に電気的に接続されている。
　図２は、本実施の形態における人体通信装置と通信装置の使用状態を示す外観図である。ユーザーは左手に人体通信装置１の本体ユニット２を保持し、ストラップ部３を左手首に装着している。ユーザーの右手が、通信装置１２と電気的に接続された電極板１３に接触することにより、人体通信装置１と通信装置１２との間の通信が行われる。
　このような通信を行うためには、人体通信装置１に内蔵された通信回路部７の通信信号ラインと、通信装置１２の通信信号ラインを結合させることが必要である。さらに、人体通信装置１のグランド部と通信装置１２のグランド部を結合させて基準電位を形成することが必要である。
　まず、通信信号ラインについて説明する。ユーザーの左手首がストラップ部３の導体部７０と近接する状態で、ユーザーの右手が電極板１３と接触する。すると、ユーザーの体を介して信号経路１４が形成される。その結果、通信回路部７の通信信号ラインと、通信装置１２の通信信号ラインとは、信号経路１４を介して結合する。
　次に、基準電位の形成について説明する。本体ユニット２に設けられたグランド部８（図１Ａ参照）と通信装置１２のグランド部（図示せず）とが容量１６により静電結合する。あるいは、本体ユニット２に設けられたグランド部８と通信装置１２のグランド部とが容量１７Ａと容量１７Ｂにより静電結合する。容量１７Ａは、本体ユニット２に設けられたグランド部８と周辺の大地１５との間に形成される容量である。容量１７Ｂは、通信装置１２のグランド部（図示せず）と周辺の大地の１５との間に形成される容量である。その結果、基準電位が形成される。
　このように、人体通信装置１と通信装置１２の通信信号ラインの結合と、グランド部の結合による基準電位の形成とにより、人体通信装置１と通信装置１２の間の通信ができる。すなわち、通信回路部７は、一方の手と他方の手の間で信号経路１４を形成し、本体ユニット２を保持しない他方の手が通信装置１２の電極板１３に接触することにより通信を行う。
　本実施の形態の人体通信装置１においては、本体ユニット２に設けられたグランド部８から離れた位置にあるストラップ部３の導体部７０からユーザーの手首へ信号が放射される。グランド部８と導体部７０との距離が離れているので、信号経路１４を伝搬する放射された電磁波の大部分が、直接的にグランド部へ帰還していくことを抑制できる。その結果、通信回路部７から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることができる。
　なお、本体ユニット２に設けられグランド部８以外のグランド（通信回路部７やモーションセンサ１１の一部に配置されたグランドなど）と通信装置１２のグランド部（図示せず）との容量も想定される。また、本体ユニット２に設けられたグランド部８以外のグランドと周辺の大地１５との間に形成される容量も想定される。ただし、これらの容量は、グランド部８を介して発生する容量よりも小さいと考えられる。なぜなら、図１Ａに示したように、グランド部８の面に対向して信号線がほとんど配置されておらず、グランド部８は電磁波を放射し易い構造となっているからである。そのため、グランド部８は通信装置１２のグランド部や大地１５と静電結合し易く、容易に基準電位を形成する。その結果、人体通信装置１と通信装置１２との間の通信安定性が向上する。
　さらに、人体通信装置１を、手の動きにより操作を行うリモコンとして使用する場合に、ストラップ部３を用いることにより、手の激しい動きで本体ユニット２が手からすべり落ちることを防止できる。また、ストラップ部３を手首に装着しないと人体通信が成立しないため、ストラップ部３の装着を確実に行ったうえで、ユーザーはリモコン操作を行う。
　なお、ストラップ部３の導体部７０とユーザーの手首を直接接触させてもよい。あるいは、導体部７０の表面を薄い絶縁材料により被覆し、この絶縁材料を介して導体部７０と手首を近接させてもよい。絶縁材料を介しても、ストラップ部３の導体部７０と手首との間に形成される容量により導体部７０と人体が静電結合する。絶縁材料により導体部７０を被覆する事により、手首の汗などにより導体部７０が腐食されることを防止できる。
　（実施の形態２）
　以下、実施の形態２に係る本発明の人体通信装置について、図３、図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態２における人体通信装置の構成を示す一部透過外観図である。図４は、本発明の実施の形態２における人体通信装置の一部透過側面図である。
　人体通信装置５０において、手で保持される本体ユニット２に、手首に装着されるストラップ部３が接続されている。本体ユニット２の内部に設けられた回路実装基板５には、通信回路部７とグランド部８とモーションセンサ１１とが設けられている。
　図４に示すように、人体通信装置５０には、ボタン２０及びボタン２０Ａが配置されている。本体ユニット２の接続線６の接続側から、接続側に最も近いボタン２０Ａまでの第１領域（図４における斜線部領域）が手で保持される保持部９となる。また、第１領域以外の第２領域が保持部９の外側１０に該当する。
　図４においては、ボタン２０Ａを基準に保持部９を定義している。しかし、これに限る必要はなく、本体ユニット２の表面において、手の平や指が嵌合するように形成されたガイドを基準に、保持部９を定義しても良い。さらに、ガイドがない場合には、手で握る本体ユニット２の表面部分を保持部９と定義しても良い。
　通信回路部７は、本体ユニット２の保持部９の内部に配置されている。グランド部８の少なくとも一部は、本体ユニット２の保持部９の外側１０の内部に配置されている。ストラップ接続部４に接続されたストラップ部３と通信回路部７の通信信号端子３０は、接続線６を介して電気的に接続されている。ストラップ部３の少なくとも一部に形成された導電性素材の導体部７０は、手首に近接して配置されている。
　図３、図４に示した人体通信装置５０を、図２と同様の使い方をした場合にも、人体通信装置５０と通信装置１２との間の通信が可能となる。実施の形態１に示した人体通信装置１と実施の形態２で示した人体通信装置５０とで異なる点は、本体ユニット２の内部におけるグランド部８の配置場所である。実施の形態１に示した人体通信装置１の場合、図１Ａに示すように、グランド部８は保持部９（ボタン２０Ａから接続線６の接続側までの領域）の内部に配置されている。これに対し、実施の形態２で示した人体通信装置５０の場合、図４に示すように、グランド部８は、保持部９の外側１０すなわち第２領域の内部に配置されている。
　このように、人体通信装置５０は、ユーザーが本体ユニットを手で保持する保持部９（第１領域）から離れた部位にグランド部８が配置されている。そのため、人体通信装置１よりもさらに、手首に放射された電磁波が直接的にグランド部８へ帰還することを抑制できる。また、人体通信装置５０のグランド部８は、人体通信装置１のグランド部８と比較して手との静電結合を低減できる。そのため、グランド部８から通信装置１２のグランド部への放射特性、又は、グランド部８から周辺の大地１５への放射特性を向上させることができる。これにより、グランド部８と通信装置１２のグランド部との間の容量１６、及び、グランド部８と周辺の大地１５との間の容量１７Ａを大きくする事ができる。その結果、通信回路部７から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることが可能となる。
　なお、ストラップ部３により、リモコンが手からすべり落ちることを防止できることなどは実施の形態１と同様である。さらに、ストラップ部３の導体部７０とユーザーの手首を直接接触させて使用してもよいことなども、実施の形態１と同様である。
　また、本実施の形態においては、図４に示すように、グランド部８の全体が保持部９の外側１０の内部に配置されている。しかし、これに限る必要はなく、グランド部８の少なくとも一部が保持部９の外側１０の内部に配置されていてもよい。
　（実施の形態３）
　以下、実施の形態３に係る本発明の人体通信装置について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態３における人体通信装置の構成を示す一部透過外観図である。図５の人体通信装置６０は、図３、４の人体通信装置５０と異なり、グランド部８の代わりにアンテナ部１８を設け、ストラップ部３の少なくとも一部に配置された導体部７０と通信回路部７のグランド端子７７が電気的に接続されている。それ以外の構成は実施の形態２と同様である。
　ストラップ部３の導電性素材は、ストラップ部３の一端に設けられたストラップ接続部４と、ストラップ接続部４と接続された接続線６とを介して、通信回路部７のグランド端子７７と電気的に接続されている。また、通信回路部７の通信信号端子３０はアンテナ部１８と電気的に接続され、アンテナ部１８は本体ユニット２の保持部９の外側１０に対応する内部領域に配置されている。
　人体通信装置６０を、図２における人体通信装置１に置き換えた場合にも、通信装置１２との間の通信が可能となる。具体的には、人体通信装置６０のアンテナ部１８と通信装置１２のグランド部とが、容量１６、あるいは容量１７Ａ，１７Ｂを介して電気的に接続される。また、ストラップ部３の少なくとも一部に形成された導体部７０と通信装置１２の電極板１３とが信号経路１４を介して電気的に接続される。本実施の形態と実施の形態２の場合との差異は、基準電位だけであるので、人体通信装置６０と通信装置１２との間の人体通信の支障とはならない。
　すなわち、通信回路部７は、一方の手と他方の手の間で信号経路１４を形成し、本体ユニット２を保持しない他方の手が通信装置１２の電極板１３に接触することにより通信を行う。
　なお、ストラップ部３によりモコンが手からすべり落ちることを防止できることなどは実施の形態１と同様である。さらに、ストラップ部３の導体部７０とユーザーの手首を直接接触させて使用してもよいことなども、実施の形態１と同様である。
　また、図５に示すようにアンテナ部１８の全体が保持部９の外側１０の内部に配置されているが、これに限る必要はない。アンテナ部１８の少なくとも一部が保持部９の外側１０の内部に配置されていてもよい。これにより、アンテナ部１８から通信装置１２のグランド部への放射特性、又は、グランド部８から周辺の大地１５への放射特性を向上させることができる。
　（実施の形態４）
　図６は、人体通信装置を用いた本発明の実施の形態４における通信システム８０の使用状態を示す外観図である。
　図６における第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂとは、図１Ａの人体通信装置１、図３の人体通信装置５０、又は図５の人体通信装置６０と同様のものである。ユーザーの左手に第１の人体通信装置１Ａの第１の本体ユニット２Ａを保持し、第１のストラップ部３Ａをユーザーの左手首に装着する。そして、ユーザーの右手に第２の人体通信装置１Ｂの第２の本体ユニット２Ｂを保持し、第２のストラップ部３Ｂを同一人物の右手首に装着する。このようにして、ユーザーの両手間の通信が行われる。
　通信のためには、第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂのそれぞれに内蔵した通信回路部（図示せず）の通信信号ラインを結合させることが必要である。さらに、第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂのそれぞれのグランド部（図示せず）を結合させて基準電位を形成することが必要である。
　まず、通信信号ラインについて説明する。第１の本体ユニット２Ａの内部に設けられた通信回路部と電気的に接続された第１のストラップ部３Ａが左手に接触している。また、第２の本体ユニット２Ｂの内部に設けられた通信回路部と電気的に接続された第２のストラップ部３Ｂが右手に接触している。第１のストラップ部３Ａの一部は導電性素材である導体部７０Ａからなる。第２のストラップ部３Ｂの一部は導電性素材である導体部７０Ｂからなる。これにより、第１のストラップ部３Ａと第２のストラップ部３Ｂを装着したユーザーの体を介する信号経路１４０が形成される。
　次に、基準電位について説明する。第１の本体ユニット２Ａと第２の本体ユニット２Ｂのそれぞれに設けられたグランド部が、直接、容量２６により静電結合する。あるいは、第１の本体ユニット２Ａに設けられたグランド部と第２の本体ユニット２Ｂに設けられたグランド部とが容量２７Ａと容量２７Ｂにより静電結合する。容量２７Ａは、第１の本体ユニット２Ａに設けられたグランド部と周辺の大地１５との間に形成される容量である。容量２７Ｂは、第２の本体ユニット２Ｂに設けられたグランド部と周辺の大地の１５との間に形成される容量である。その結果、基準電位が形成される。
　このように第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂの通信信号ラインの結合と、グランド部の結合による基準電位の形成により、第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂは通信できる。さらに、第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂのそれぞれのグランド部を、本体ユニットを手で保持する領域から離れた部分に配置する。これにより、ストラップ部３Ａの導体部７０Ａ、ストラップ部３Ｂの導体部７０Ｂから放射された電磁波が、直接的にグランド部へ帰還していくことが抑制される。その結果、通信回路部から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることが可能となる。
　なお、ストラップ部３Ａ、３Ｂにより、リモコンが手からすべり落ちることを防止できることなどは実施の形態１と同様である。さらに、ストラップ部３Ａ、３Ｂの導体部７０Ａ、７０Ｂとユーザーの手首を直接接触させて使用してもよいことなども、実施の形態１と同様である。
　また、第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂの両方あるいは何れか一方に無線装置を内蔵し、外部無線通信装置１９との間で無線通信を行わせることもできる。第１の人体通信装置１Ａと第２の人体通信装置１Ｂのそれぞれに内蔵されたモーションセンサ１１の情報を、この無線装置を介して外部無線通信装置１９に伝えることもできる。
　以上のように、本発明の人体通信装置は導体部と、グランド部とが離れて配置されている。そのため、導体部から放射された電磁波が直接的にグランド部へ帰還していくことを抑制できる。その結果、通信回路部から送信された信号を効率良く人体表面に伝えることができ、安定した人体通信を行うことができる。そのため、人体通信を利用した生体情報検出装置や手で保持して使用するリモコン装置などに利用できる。
　１，５０，６０　　人体通信装置
　１Ａ　　第１の人体通信装置
　１Ｂ　　第２の人体通信装置
　２　　本体ユニット
　２Ａ　　第１の本体ユニット
　２Ｂ　　第２の本体ユニット
　３　　ストラップ部
　３Ａ　　第１のストラップ部
　３Ｂ　　第２のストラップ部
　４　　ストラップ接続部
　５　　回路実装基板
　６　　接続線
　７　　通信回路部
　８　　グランド部
　９　　保持部（第１領域）
　１０　　保持部の外側（第２領域）
　１１　　モーションセンサ
　１２　　通信装置
　１３　　電極板
　１４，１４０　　信号経路
　１５　　大地
　１６，２６　　容量
　１７Ａ，２７Ａ，１７Ｂ，２７Ｂ　　容量
　１８　　アンテナ部
　１９　　外部無線通信装置
　２０，２０Ａ　　ボタン
　３０　　通信信号端子
　７０　　導体部
　７７　　グランド端子
　８０　　通信システム

Claims (12)

  1. 手首に装着されるストラップ部と、
    手で保持される本体ユニットとを備え、
    前記本体ユニットは通信回路部とグランド部とを有し、
    前記ストラップ部の少なくとも一部には前記通信回路部と電気的に接続される導体部が形成されている
    人体通信装置。
  2. 前記本体ユニットは、手で保持される保持部を有しており、
    前記グランド部の少なくとも一部は前記保持部の外側に配置される
    請求項１に記載の人体通信装置。
  3. 前記本体ユニットは加速度センサと角速度センサの内、少なくとも一方を有する
    請求項１に記載の人体通信装置。
  4. 前記通信回路部は、一方の手と他方の手の間で信号経路を形成する
    請求項１に記載の人体通信装置。
  5. 前記通信回路部は、前記本体ユニットを保持しない前記他方の手が通信装置の電極板に接触することにより通信を行う
    請求項４に記載の人体通信装置。
  6. 手首に装着されるストラップ部と、
    手で保持される本体ユニットとを備え、
    前記本体ユニットはアンテナ部と、グランド端子を有する通信回路部とを有し、
    前記アンテナ部と前記通信回路部とは電気的に接続され、
    前記ストラップ部の少なくとも一部には前記グランド端子と電気的に接続される導体部が形成されている
    人体通信装置。
  7. 前記本体ユニットは、手で保持される保持部を有しており、
    前記アンテナ部の少なくとも一部は前記保持部の外側に配置される
    請求項６に記載の人体通信装置。
  8. 前記本体ユニットは加速度センサと角速度センサの内、少なくとも一方を有する
    請求項６に記載の人体通信装置。
  9. 前記通信回路部は、一方の手と他方の手の間で信号経路を形成する
    請求項６に記載の人体通信装置。
  10. 前記通信回路部は、前記本体ユニットを保持しない前記他方の手が通信装置の電極板に接触することにより通信を行う
    請求項９に記載の人体通信装置。
  11. 手首に装着されるストラップ部と、
    手で保持される本体ユニットとを備え、
    前記本体ユニットは通信回路部とグランド部とを有し、
    前記ストラップ部の少なくとも一部には前記通信回路部と電気的に接続される導体部が形成されている
    第１の人体通信装置と、
    前記第１の人体通信装置と同様に形成された第２の人体通信装置とを備え、
    同一生体に装着された前記第１の人体通信装置と前記第２の人体通信装置との間で通信が行われる
    通信システム。
  12. 手首に装着されるストラップ部と、
    手で保持される本体ユニットとを備え、
    前記本体ユニットはアンテナ部と、グランド端子を有する通信回路部とを有し、
    前記アンテナ部と前記通信回路部とは電気的に接続され、
    前記ストラップ部の少なくとも一部には前記グランド端子と電気的に接続される導体部が形成されている
    第１の人体通信装置と、
    前記第１の人体通信装置と同様に形成された第２の人体通信装置とを備え、
    同一生体に装着された前記第１の人体通信装置と前記第２の人体通信装置との間で通信が行われる
    通信システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007288493A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Fujifilm Corp 情報記録システム、情報記録装置、情報提供装置および撮像装置
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