WO2016088456A1 - 通信装置 - Google Patents

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WO2016088456A1
WO2016088456A1 PCT/JP2015/079206 JP2015079206W WO2016088456A1 WO 2016088456 A1 WO2016088456 A1 WO 2016088456A1 JP 2015079206 W JP2015079206 W JP 2015079206W WO 2016088456 A1 WO2016088456 A1 WO 2016088456A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
electrode
human body
electrodes
loop antenna
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/079206
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田中　勝之
石橋　義人
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Publication of WO2016088456A1 publication Critical patent/WO2016088456A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication apparatus capable of transmitting and receiving a signal of an intermediate communication method.
  • NFC near field communication
  • BT Bluetooth (registered trademark)
  • non-contact IC card a technology has been proposed in which communication between a transmitter and a receiver is performed using a medium different from a normal communication medium such as a human body, and the data exchange function between devices is expanded by combining with communication by NFC.
  • a communication electrode for human body communication that is electrostatically coupled to a human body is formed of a transparent conductive film having an electric resistance higher than that of metal, thereby preventing the deterioration of NFC communication characteristics.
  • the communication electrode that is electrostatically coupled to the human body is integrally provided on the same plane as the loop antenna that generates a magnetic field for wireless communication with the non-contact IC card. For this reason, in order to perform human body communication, it is necessary for the user to touch or approach a part of the human body to a predetermined position where the loop antenna is provided, and it is difficult to smoothly perform communication operations. There is also.
  • a new and improved communication apparatus that can use a plurality of communication methods in one device without interfering with each other and can improve operability for communication by a user. suggest.
  • At least one antenna that transmits and receives a wireless communication method signal and an intermediate communication method signal that communicates via a communication medium capable of transmitting an electrical signal are transmitted and received using a potential difference between electrodes.
  • at least one of the antennas is a loop antenna, and of the two electrodes, at least one electrode disposed in proximity to the loop antenna is formed of a material having low electrical conductivity.
  • a communication device is provided.
  • a plurality of communication methods can be used in one device without interfering with each other's communication, and the operability for communication by the user can be improved.
  • the above effects are not necessarily limited, and any of the effects shown in the present specification, or other effects that can be grasped from the present specification, together with or in place of the above effects. May be played.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a communication system 1 using the communication apparatus according to the present embodiment.
  • 2 and 3 are explanatory diagrams illustrating examples of functions realized by the communication system according to the present embodiment.
  • the communication system 1 is a system capable of transmitting and receiving data between communication devices by a wireless communication method or an intermediate communication method.
  • the communication system 1 illustrated in FIG. 1 includes a first communication device 100, a second communication device 200, and a third communication device 300.
  • Each of the communication devices 100, 200, and 300 is configured to be able to perform wireless communication by NFC and perform human body communication using a human body as a communication medium.
  • data transmission / reception can be performed by NFC communication with devices close to each other, or can be performed via human body communication.
  • the human body communication function does not necessarily have to be based on the human body, and communication can be performed by bringing communication electrodes built in each communication device described later close to each other.
  • the first communication device 100 is, for example, a speaker that can reproduce music, a display that displays video, a personal computer, or the like.
  • the second communication device 200 is, for example, a mobile phone or a smartphone
  • the third communication device 300 is, for example, a bracelet-type or watch-type wearable terminal.
  • a smartphone 200 ⁇ / b> A that is an example of the second communication device 200 by a speaker 100 ⁇ / b> A that is an example of the first communication device 100.
  • transmission / reception of music data is performed by BT communication, it is necessary to transmit authentication information of BT communication of the smartphone 200A to the speaker 100A or transmit authentication information of BT communication of the speaker 100A to the smartphone 200A.
  • the speaker 100 ⁇ / b> A and the smartphone 200 ⁇ / b> A can transmit and receive authentication information of BT communication directly using NFC communication or human body communication when the respective communication devices are close to each other. Whether NFC communication or human body communication is to be functioned may be selected by the control unit of the communication device or may be instructed by the user.
  • the speaker 100A and the smartphone 200A can transmit and receive authentication information of BT communication via human body communication when the user brings a human body close to the speaker 100A and the smartphone 200A.
  • the communication method for transmitting / receiving such authentication information of BT communication is determined according to the proximity / contact state of the first communication device 100, the second communication device 200, and the user (human body).
  • NFC communication communication connection is not established unless the antenna position of each communication device is matched, and relatively high accuracy is required for device alignment.
  • human body communication communication is performed by electrostatically coupling the electrodes of each communication device via the human body, but the accuracy of alignment between the human body and the electrodes of each communication device for establishing a communication connection is NFC. Low compared to communications.
  • a case is considered in which a lock release operation of a smartphone 200A that is an example of the second communication device 200 is performed.
  • the unlocking of the smartphone 200A is performed by password input or fingerprint authentication.
  • human body communication is possible like the smartphone 200A according to the present embodiment, it is also possible to acquire authentication information for unlocking from another communication device and unlock it.
  • Wearable terminal 300 ⁇ / b> A is an example of third communication device 300.
  • the smartphone 200 ⁇ / b> A can perform user authentication processing based on the authentication information received through human body communication, and can perform unlocking.
  • the authentication information may be transmitted from the smartphone 200A to the wearable terminal 300A, and after the authentication determination process is performed by the wearable terminal 300A, a release signal may be transmitted from the wearable terminal 300A to the smartphone 200A via the BT.
  • NFC communication is usually connected by electromagnetically coupling NFC communication loop antennas provided in two communication devices to each other.
  • NFC communication loop antennas provided in two communication devices to each other.
  • each loop antenna is overlapped by about half (that is, a position where the circumference of one loop antenna is at the center of the circle of the other loop antenna)
  • almost no communication is possible. That is, when the area of the other loop antenna outside and inside the circle is almost the same as one loop antenna, the magnetic fields cancel each other, and communication becomes impossible.
  • the two loop antennas overlap each other so as to overlap by a predetermined ratio (for example, about 80%).
  • a predetermined ratio for example, about 80%
  • the first communication device 100 includes, for example, a human body communication unit 110, an NFC communication unit 120, a radio wave communication unit 130, and a control unit 140.
  • the human body communication unit 110 communicates with other communication devices using the human body as a communication medium. As shown in FIG. 1, the human body communication unit 110 includes a communication electrode 112, a reference electrode 114, and a human body communication transmission / reception circuit 116.
  • the communication electrode 112 is electrostatically coupled to the human body, and transmits / receives signals for human body communication using the reference electrode 114 as a reference point and using a potential difference from the reference point. For example, the communication electrode 112 transmits a signal received from the human body communication transmitting / receiving circuit 116 to the second communication device 200 via the human body. The communication electrode 112 receives a signal from the second communication device 200 via the human body and supplies the signal to the human body communication transmitting / receiving circuit 116.
  • the reference electrode 114 is an electrode used as a reference point when the human body communication transmitting / receiving circuit 116 acquires a potential difference from the communication electrode 112.
  • the human body communication unit 110 transmits and receives signals for human body communication based on the potential difference between the communication electrode 112 and the reference electrode 114, but the present disclosure is not limited to such an example.
  • a signal for human body communication may be transmitted and received based on a potential difference between the circuit ground and the communication electrode.
  • the communication electrode 112 may be used as a reference electrode
  • the reference electrode 114 may be used as a communication electrode.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 116 generates a potential difference between the communication electrode 112 and the reference electrode 114, and transmits a signal for human body communication with another communication device.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 116 receives a signal transmitted from another communication device via the human body, and receives a signal using a potential difference between the communication electrode 112 and the reference electrode 114.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 116 generates a signal for human body communication based on an instruction from the control unit 140.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 116 can convert a signal for human body communication and a signal for NFC communication, and transmit / receive information to / from the NFC communication unit 120.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 116 can also transmit / receive information to / from other communication devices via the NFC communication unit 120.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 116 converts a signal supplied from an NFC communication unit 120 described later into a signal for the human body communication unit, and transmits the converted signal to another communication device via the communication electrode 112.
  • the NFC communication unit 120 transmits / receives a signal for NFC communication with another communication device based on an instruction from the control unit 140.
  • the NFC communication unit 120 generates a magnetic field by sending a current to a loop antenna (both not shown) by an NFC transmission / reception circuit, and transmits a signal.
  • the NFC communication unit 120 demodulates and receives a signal in response to a change in the magnetic field generated by another communication device.
  • the NFC communication unit 120 can also transmit information to other communication devices via the human body communication unit 110.
  • the NFC communication unit 120 can transmit data to other communication devices via the human body communication unit 110 by changing the load on the loop antenna according to the data to be transmitted.
  • the radio wave communication unit 130 transmits and receives a wireless communication method signal based on an instruction from the control unit 140 and performs communication with other communication devices via radio waves.
  • the radio wave communication unit 130 transmits and receives signals using a wireless communication method such as Bluetooth (registered trademark) or WiFi (registered trademark).
  • the control unit 140 controls the operation of the first communication device 100 as a whole.
  • the control unit 140 controls the human body communication unit 110, the NFC communication unit 120, and the radio wave communication unit 130.
  • the control unit 140 performs activation / deactivation of the human body communication unit 110, the NFC communication unit 120, and the radio wave communication unit 130, data transmission instructions by each communication unit, and the like.
  • the first communication device 100 includes, for example, a storage unit that stores data to be transmitted and received, and an output unit that displays data and outputs sound (none of which are shown). Etc. may be further provided.
  • the second communication device 200 includes a human body communication unit 210, an NFC communication unit 220, a radio wave communication unit 230, and a control unit 240, for example.
  • the human body communication unit 210 communicates with other communication devices using the human body as a communication medium. As shown in FIG. 1, the human body communication unit 210 includes a communication electrode 212, a reference electrode 214, and a human body communication transmission / reception circuit 216.
  • the communication electrode 212 is electrostatically coupled to the human body, and uses the reference electrode 214 as a reference point to transmit and receive signals for human body communication using a potential difference from the reference point. For example, the communication electrode 212 transmits a signal received from the human body communication transmitting / receiving circuit 216 to the first communication device 100 via the human body. The communication electrode 212 receives a signal from the first communication device 100 via the human body and supplies the signal to the human body communication transmitting / receiving circuit 216.
  • the reference electrode 214 is an electrode used as a reference point when the human body communication transmitting / receiving circuit 216 acquires a potential difference from the communication electrode 212.
  • the human body communication unit 210 may transmit / receive a signal for human body communication based on the potential difference between the communication electrode 212 and the reference electrode 214, and communicate with the circuit ground instead of the reference electrode 214.
  • a signal for human body communication may be transmitted and received based on the potential difference with the electrode.
  • the communication electrode 212 may be used as a reference electrode
  • the reference electrode 214 may be used as a communication electrode.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 216 generates a potential difference between the communication electrode 212 and the reference electrode 214, and transmits a signal for human body communication with another communication device.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 216 receives a signal transmitted from another communication device via the human body, and receives a signal using a potential difference between the communication electrode 212 and the reference electrode 214.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 216 generates a signal for human body communication based on an instruction from the control unit 240. Further, the human body communication transmitting / receiving circuit 216 can convert a signal for human body communication and a signal for NFC communication, and transmit / receive information to / from the NFC communication unit 220.
  • the human body communication transmission / reception circuit 216 can also transmit / receive information to / from other communication devices via the NFC communication unit 220.
  • the human body communication transmitting / receiving circuit 216 converts a signal supplied from the NFC communication unit 220 described later into a signal for the human body communication unit, and transmits the converted signal to another communication device via the communication electrode 212.
  • the NFC communication unit 220 transmits and receives NFC communication signals to and from other communication devices based on instructions from the control unit 240.
  • the NFC communication unit 220 generates a magnetic field by sending a current to a loop antenna (both not shown) by an NFC transmission / reception circuit, and transmits a signal.
  • the NFC communication unit 220 demodulates and receives a signal in response to a change in the magnetic field generated by another communication device.
  • the NFC communication unit 220 can also transmit information to other communication devices via the human body communication unit 210.
  • the NFC communication unit 220 can transmit data to other communication devices via the human body communication unit 210 by changing the load on the loop antenna according to the data to be transmitted.
  • the radio wave communication unit 230 transmits and receives a wireless communication method signal based on an instruction from the control unit 240, and performs communication with other communication devices via radio waves.
  • the radio wave communication unit 130 transmits and receives signals using a wireless communication method such as Bluetooth (registered trademark), WiFi (registered trademark), or LTE (Long Term Evolution).
  • the control unit 240 controls the operation of the second communication device 200 as a whole.
  • the control unit 240 controls the human body communication unit 210, the NFC communication unit 220, and the radio wave communication unit 230.
  • the control unit 240 performs activation / deactivation of the human body communication unit 210, the NFC communication unit 220, and the radio wave communication unit 230, data transmission instructions by each communication unit, and the like.
  • the second communication device 200 also includes, for example, a storage unit that stores data to be transmitted and received, an output unit that displays data and outputs audio (none of which are shown), and the like. May be further provided.
  • the communication device can transmit and receive a signal of a wireless communication method such as NFC communication or mobile communication and a signal of a mediation communication method such as human body communication.
  • a wireless communication method such as NFC communication or mobile communication
  • a signal of a mediation communication method such as human body communication.
  • it is required that data can be exchanged without interfering with each other's communication.
  • the user causes the communication apparatus to execute various processes using each communication, it is also required to reduce the user's operation load.
  • a hardware configuration of a smartphone 200 ⁇ / b> A (an example of the second communication device 200) that is one of the communication devices according to the present embodiment that satisfies such a request will be described in detail as an example.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of the smartphone 200A that is an example of the second communication device 200 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 shows an internal state viewed from the back side (the side opposite to the display) of the smartphone 200A.
  • the components for realizing each function of the smartphone 200A are accommodated in the housing 202 of the smartphone 200A.
  • two electrodes a first electrode 251 and a second electrode
  • a loop antenna 253 for NFC communication a communication control circuit 254, a wireless communication antenna 255, and the like.
  • the smartphone 200A includes an imaging device 260, a battery 270, and the like, for example.
  • a power button 205 that is a power operation unit of the smartphone 200 ⁇ / b> A is provided on the outer peripheral portion of the housing 202.
  • the power button 205 is provided on the long side surface or the short side surface on the upper side of the rectangular housing 202.
  • the first electrode 251 which is one of the electrodes for human body communication
  • the 2nd electrode 252 which is one of the electrodes for human body communication is arrange
  • the first electrode 251 and the second electrode 252 are provided apart from each other.
  • the first electrode 251 and the second electrode 252 correspond to either the communication electrode 212 or the reference electrode 214 in FIG.
  • the loop antenna 253 is an antenna that generates a signal for NFC communication.
  • the first electrode 251, the second electrode 252, and the loop antenna 253 are connected to the communication control circuit 254, and the communication control circuit 254 controls the current, voltage, etc. applied thereto, and generates a signal. That is, the communication control circuit 254 functions as an NFC transmission / reception circuit of the human body communication transmission / reception circuit 216 and the NFC communication unit 220 in FIG. As shown in FIG. 4, the communication control circuit 254 is connected to the first electrode 251 and the second electrode 252 by wiring, but this connection is preferably made by a thin conductor or pattern. For example, when these are connected by a thick pattern, the pattern itself becomes an electrode, and there is a possibility of unexpected coupling with the human body.
  • the communication control circuit 254, the first electrode 251 and the second electrode 252 be formed by thin conducting wires, patterns, or the like. It is preferable to use a thin wiring at a portion located in the vicinity of the counterpart electrode among wirings connecting at least the communication control circuit 254 and the first electrode 251 and the second electrode 252.
  • the wireless communication antenna 255 is an antenna that functions as the radio wave communication unit 230 of FIG. In FIG. 4, the wireless communication antenna 255 is provided so as to make one round of the peripheral portion inside the housing 202. Note that the shape of the wireless communication antenna 255 is not limited to this example, and may be provided in part of the housing 202.
  • the wireless communication antenna 255 is provided so as to be insulated from the first electrode 251 and the second electrode 252. For this reason, when the first electrode 251 and the second electrode 252 are disposed in the vicinity of the wireless communication antenna 255, the surfaces may be coated with an insulating coating.
  • Electrodes for human body communication (1) Switching of electrode functions As described above, signals for human body communication are transmitted and received based on the potential difference between the two electrodes 251 and 252. At this time, when viewed from the communication control circuit 254, the roles of the electrodes 251 and 252 are exactly the same. However, if a human body comes close to the electrode 251, this electrode becomes a communication electrode, and the other electrode, the electrode 252, becomes a reference electrode. On the contrary, when the human body comes close to the electrode 252, this electrode becomes a communication electrode, and the electrode 251 which is the other electrode becomes a reference electrode. That is, when the first electrode 251 functions as the communication electrode 212, the second electrode 252 functions as the reference electrode 214. On the other hand, when the first electrode 251 functions as the reference electrode 214, the second electrode 252 functions as the communication electrode 212. In this way, the role of each electrode may be switched according to the degree of coupling between the medium outside the device and the electrode.
  • a signal for human body communication is transmitted by generating a potential difference between the two electrodes 251 and 252.
  • an electrode that is close to the human body and that strongly applies a signal to the human body is a communication electrode
  • an electrode that is located farther from the human body than the communication electrode and is difficult to give a signal to the human body is a reference electrode.
  • a signal can be transmitted by giving a signal to a medium by an electrode. Therefore, a potential difference is generated between the electrodes, and a signal can be transmitted simply by the human body as a medium approaching the signal electrode.
  • the signal for human body communication is demodulated and received based on the potential difference generated in the two electrodes 251 and 252 caused by the fluctuation of the electric field generated in the medium outside the device.
  • an electrode that is close to the human body and that strongly senses a signal from the human body is used as a communication electrode, and an electrode that is located farther from the human body than the communication electrode and has a low sensitivity to a signal from the human body serves as a reference electrode. Is done.
  • the received signal can be demodulated by taking the difference between the signals sensed by such electrodes.
  • the first electrode 251 provided in the vicinity of the power button 205 of the smartphone 200 ⁇ / b> A is touched (or approached) simultaneously when the user touches the power button 205. From this, it can be considered that the first electrode 251 functions as a communication electrode and the second electrode 252 functions as a reference electrode.
  • the authentication information is transferred from the wearable terminal 300A to the smartphone 200A by human body communication. Sent to.
  • the second electrode 252 since the size of the second electrode 252 provided on the back surface of the smartphone 200 ⁇ / b> A is larger than the first electrode 251, the user usually moves from the first electrode 251 to the second electrode 252.
  • the human body is easy to approach. Therefore, the second electrode 252 may be a communication electrode and the first electrode 251 may be a reference electrode.
  • an electrode that is close to an electrode of another communication device is a communication electrode
  • the other electrode is a reference electrode.
  • the smartphone 200A illustrated in FIG. 4 and the smartphone 200B having the same configuration.
  • the second electrode 252B of the smartphone 200B is brought close to the second electrode 252A of the smartphone 200A
  • the second electrode 252A and the second electrode 252B serve as communication electrodes.
  • the first electrode 251A of the smartphone 200A and the first electrode 251B of the smartphone 200B serve as reference electrodes.
  • the second electrode 252A and the first electrode 251B serve as communication electrodes.
  • the first electrode 251A of the smartphone 200A and the second electrode 252B of the smartphone 200B serve as reference electrodes.
  • the roles of the communication electrode and the reference electrode change depending on how the electrodes are brought close to each other, either electrode can play the role.
  • the size of the first electrode 251 and the second electrode 252 if the size or shape of each electrode is different, a difference occurs in signal transmission / reception characteristics. In particular, when receiving a signal, it is more stable to increase the area of the reference electrode coupled to the space. As a result, the size of the two electrodes may be approximately the same, and the signal transmission / reception characteristics may be approximately the same.
  • the signal transmission processing may be performed using, for example, the second electrode 252 that allows the user to easily bring a part of the human body close to the communication electrode.
  • human body communication can be used for direct communication.
  • information is exchanged by bringing two communication devices that perform communication close to each other. That is, the human body communication function functions as a proximity communication that uses air as a medium.
  • Human body communication in this case functions substantially the same as NFC communication, but differs from NFC communication in that one communication device can communicate with a plurality of communication devices.
  • a music distribution apparatus including a communication electrode having a large size (for example, a long length) and a reference electrode.
  • the size of the reference electrode does not matter.
  • NFC communication performs one-to-one communication (in terms of specifications), so even if a large loop antenna is provided in the music distribution device, Music data can only be distributed to one smartphone. Even if the specification of NFC communication is changed to enable one-to-n communication, the central part of a large loop antenna has a low magnetic flux density, so music data is not distributed simultaneously to a plurality of smartphones. Hateful. Thus, when performing direct communication using human body communication, it is possible to increase the degree of freedom of communication without restriction on the number of communication.
  • the two electrodes 251 and 252 are made of a conductive material.
  • the electrode (second electrode 252 in FIG. 4) provided in the vicinity of the loop antenna 253 for NFC communication is formed of a material having low electrical conductivity.
  • the smartphone 200A When the smartphone 200A is held over the reader / writer of another communication device, an induced current flows through the loop antenna 253 due to the magnetic field generated by the reader / writer. As a result, the communication control circuit 254 of the smartphone 200A operates and NFC communication is possible.
  • the magnetic field generated by the reader / writer passes through a member provided between or near the loop antenna 253.
  • a highly conductive member made of a material having a high electrical conductivity is disposed between or in the vicinity of another communication device and the loop antenna 253, an eddy current is generated in the highly conductive member, and the reader / writer A magnetic field opposite to the generated magnetic field is generated, and the magnetic field generated by the reader / writer is canceled.
  • the second electrode 252 provided in the vicinity of the loop antenna 253 is formed of a material having low electrical conductivity.
  • the eddy current is consumed and attenuated because the resistance of the second electrode 252 is high.
  • the magnetic field generated by the eddy current which is opposite to the magnetic field from the reader / writer that generated the eddy current, decreases, and the magnetic field generated by the reader / writer passes through the second electrode 252. That is, the magnetic flux generated by the reader / writer passes through the loop antenna 253 and an induced current flows through the loop antenna 253.
  • the second electrode 252 provided in the vicinity of the loop antenna 253 is formed of a conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide), zinc oxide, or tin oxide.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the second electrode 252 provided in the vicinity of the loop antenna 253 may be configured such that an eddy current is hardly generated by a magnetic field.
  • the second electrode 252 can be formed of a material having high electrical conductivity. In this case, dividing portions are formed at various points so that there is no continuous wide surface on the second electrode 252. As a result, the second electrode 252 has a configuration in which eddy currents are unlikely to occur, and NFC communication by a magnetic field can be prevented from being interrupted.
  • a material such as copper as a conductor is thinned to reduce the net electrical conductivity and processed so as to obtain the same effect as a material having a low electrical conductivity.
  • the second electrode 252 may have a plurality of slits 252 a extending in one direction parallel to a certain side in the plane of the rectangular second electrode 252.
  • slits 252 b extending diagonally from the four corners of the rectangular second electrode 252 toward the center may be formed.
  • slits 252 c extending from the midpoints of the four sides of the rectangular second electrode 252 toward the center of the second electrode 252 may be formed.
  • a plurality of rectangular through holes 252d having an opening area larger than the slit 252a shown in FIG. 5 may be formed like the second electrode 252 shown in FIG.
  • a plurality of circular through holes 252e may be formed as in the second electrode 252 shown in FIG.
  • the material having low electrical conductivity refers to a material having a large resistance as compared with a good conductor (material having high electrical conductivity) such as copper, iron, and carbon.
  • a good conductor material having high electrical conductivity
  • the resistance value of copper, iron, and carbon is about 10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 8 ⁇
  • the material with low electrical conductivity is a material of about 100 m ⁇ to 100 k ⁇ .
  • a material with high electrical conductivity refers to a material with high electrical conductivity, that is, a low resistance conductor
  • a material with low electrical conductivity refers to a material with low electrical conductivity, that is, a high resistance conductor.
  • the divided portion formed in the second electrode 252 may have a shape other than that shown in FIGS. 5 to 9, and it is sufficient that at least one divided portion is formed.
  • the second electrode 252 provided in the vicinity of the loop antenna 253 is formed of a material other than low electrical conductivity, for example, as shown in FIG. 10, a part of a plurality of plate-like members 252f is connected to each plate. You may comprise so that the shape-like member 252f may be electrically connected.
  • the second electrode 252 shown in FIG. 10 has a divided portion between adjacent plate members. The width and length of each plate-like member 252f may all be the same, or at least one of the width or length may be different.
  • the second electrode 252 illustrated in FIG. 10 is formed in a comb shape in which the plate-like members 252f are connected on the end side of the loop antenna 253, but the present disclosure is not limited to such an example.
  • the second electrode 252 may have a comb shape in which the shape of FIG. 10 is reversed left and right, and the respective plate-like members are connected on the side opposite to the end side of the loop antenna 253. Further, the second electrode 252 may have a comb shape in which the shape of FIG. 10 is rotated by 90 ° and arranged so that the divided portion faces the upper side or the lower side of the drawing.
  • the second electrode 252 provided in the vicinity of the loop antenna 253 is formed of a material other than low electrical conductivity, for example, as shown in FIG. 11, a plurality of plate-like members 252g connected in a row are arranged in a plurality of rows. They may be arranged side by side. In each row, the plate-like members 252g are connected by a linear conductor. Each column is arranged so that the positions of the plate-like members 252g are staggered in the row direction.
  • the second electrode 252 shown in FIG. 11 is connected to a part of each row to which a plurality of plate-like members 252g are connected (for example, the end side of the loop antenna 253), and is electrically connected as a whole. It is configured as follows.
  • two comb-shaped members as shown in FIG. 10 are arranged so that the plate-like members 252h are alternately positioned, and a part of them is connected.
  • the second electrode 252 may be configured to be electrically connected as a whole.
  • the second electrode 252 may have a shape obtained by horizontally reversing the shape shown in FIGS. 11 and 12 or a shape rotated by 90 °.
  • the electrode for human body communication provided in the vicinity of the loop antenna 253 is provided with a part to be cut as shown in FIGS. 5 to 12 so as not to disturb the NFC communication. It is thought that the area of the eddy current itself is reduced.
  • the length of the electrode for human body communication is either 1/4 or the length of the opening of the loop antenna 253 is 1/4. You may form so that it may become the following. Thereby, the magnitude
  • the shape of the electrode formed with the dividing portion shown in FIGS. 5 to 12 is not limited to the case where it is formed of a material other than the low electrical conductivity, but of course can be formed of the same material as that of the low electrical conductivity.
  • the 1st electrode 251 and the 2nd electrode 252 may be formed from the electroconductive material, when not arrange
  • the electrode that is not disposed in the vicinity of the loop antenna 253 may be formed of a metal such as copper or aluminum, or may be formed of a conductive film such as ITO, zinc oxide, or tin oxide. That is, the first electrode 251 and the second electrode 252 are not necessarily formed of the same material.
  • the second electrode 252 arranged in the vicinity of the loop antenna 253 may be provided close to the loop antenna 253. It may be arranged on the same plane as the loop antenna 253, or may be simply arranged close to the loop antenna 253 instead of the same plane. 13 to 17 show arrangement examples of the second electrode 252.
  • the second electrode 252 is formed by sputter deposition of the high resistance conductor 204 on the back surface of the housing 202 opposite to the display 280 of the smartphone 200A.
  • a loop antenna 253 for NFC communication is provided on a substrate 282 arranged to face the high resistance conductor 204 provided on the back surface of the housing 202.
  • a high permeability ferrite material 284 may be provided between the substrate 282 and the display 280.
  • the second electrode 252 may be disposed between the back surface of the housing 202 of the smartphone 200 ⁇ / b> A and the loop antenna 253.
  • the loop antenna 253 is formed on the substrate 282, and a high permeability ferrite material 284 is applied to the surface of the substrate 282 opposite to the surface on which the loop antenna 253 is formed.
  • the second electrode 252 is made of a material having a low electrical conductivity such as ITO, or a conductive material and having a divided portion.
  • the ferrite material 284 on the inner side of the housing 202 (that is, the display 280 side) than the loop antenna 253, it is possible to prevent the magnetic field generated by the reader / writer from passing further inside the housing 202. Thereby, other members provided in the housing 202 of the smartphone 200A can function without being affected by the magnetic field. Further, in the example shown in FIG. 14, the human body communication electrode is disposed on the back side of the housing 202 closer to the human body, so that the sensitivity of human body communication is good.
  • the second electrode 252 is disposed between the back surface of the housing 202 of the smartphone 200A and the loop antenna 253, but the present disclosure is not limited to such an example.
  • the second electrode 252 and the loop antenna 253 shown in FIG. 14 may be provided on substantially the same plane.
  • the second electrode 252 may be provided inside the loop antenna 253, for example. Examples of the configuration of the substrate 282 on which the loop antenna 253 is formed correspond to FIGS.
  • the back surface of the housing 202 and the substrate 282 on which the loop antenna 253 is formed are opposed to each other, the surface of the substrate 282 opposite to the surface on which the loop antenna 253 is formed, and ferrite
  • the second electrode 252 may be disposed between the material 284.
  • the second electrode 252 is divided into, for example, an electrode made of a low conductivity material or a small region shown in FIGS. Use hard and highly conductive materials.
  • the back surface of the housing 202 and the substrate 282 on which the loop antenna 253 is formed are opposed to each other, and a ferrite material 284 is provided on the surface of the substrate 282 opposite to the surface on which the loop antenna 253 is formed. Apply. Then, the second electrode 252 may be disposed so as to face the ferrite material 284.
  • the second electrode 252 that is electrostatically coupled to the back surface of the housing 202 to which the user's human body is adjacent should be as close as possible as shown in FIG.
  • the second electrode 252 is less likely to be an obstruction factor for magnetic field communication.
  • the ferrite material 284 is made conductive and the second electrode 252 is omitted.
  • the ferrite material 284 has conductivity of several ⁇ to several tens ⁇ .
  • Arrangement relationship between two electrodes Human body communication uses the potential difference between the two electrodes 251 and 252 to exchange data between communication devices. For this reason, it is preferable to arrange the first electrode 251 and the second electrode 252 as separated as possible.
  • the first electrode 251 is provided in the vicinity of the power button 205, and the second electrode 252 is provided inside the smartphone 200 ⁇ / b> A.
  • the first electrode 251 and the second electrode 252 are formed by cutting out a portion of the rectangular second electrode 252A adjacent to the first electrode 251A, as shown in FIG.
  • the second electrode 252A may be separated from the electrode 251A.
  • the second electrode 252 is disposed so that the loop antenna 253 is included in the plane thereof, but the present disclosure is not limited to such an example.
  • the loop antenna 253 does not necessarily need to be accommodated in the plane of the second electrode 252.
  • the size of the rectangular second electrode 252B is made smaller than the size of the loop antenna 253, and the second electrode 252B. May be separated from the first electrode 251B.
  • the second electrode 252 is provided inside the loop antenna 253.
  • the second electrode 252 need not be contained in the loop antenna 253.
  • the shape can be appropriately changed according to the positional relationship with the one electrode 251.
  • the configuration of the communication apparatus according to the present embodiment has been described above by taking the smartphone 200A as an example.
  • the communication device according to the present embodiment at least two electrodes for human body communication, which are arranged close to the NFC communication loop antenna 253, are divided by a material having low electrical conductivity or a conductive material.
  • the part is formed from the formed part. Accordingly, the magnetic field for NFC communication can be prevented from being disturbed by the electrode for human body communication, and a signal for a wireless communication method for NFC communication and a signal for an intermediate communication method such as human body communication can be transmitted and received.
  • the user by providing one of the two electrodes for human body communication in a place where the user can easily bring the human body close in order to perform a certain operation, such as a power button, the user causes the communication device to execute various processes. It is also possible to reduce the operation load on the user.
  • the specific hardware configuration is illustrated only for the smartphone 200A, but the configuration of the two electrodes for human body communication is, for example, another communication device such as a speaker or a wearable terminal illustrated in FIG. The same can be applied to.
  • the present disclosure is not limited to this example.
  • a communication device that is held and used by a user such as a smartphone
  • one of the electrodes for human body communication is arranged so as to be present near the hand when the user holds the communication device, and the power button When the user presses 205, the human body communication function is activated.
  • the power button 205 is pressed, it is possible to realize electrostatic coupling of electrodes between communication devices via the user's hand.
  • the first electrode 251 that is one of the electrodes for human body communication may be provided on the lower back side of the housing 202 as shown in FIG. In FIG. 20, a single-plate electrode shape is illustrated at the lower back of the housing 202, but the electrode size may be increased so that the electrode 202 extends to the periphery of the housing 202.
  • the first electrode 251 provided in the lower part of the back surface of the housing 202 may be extended to both the left and right side surfaces. Further, the size of the first electrode 251 may be further increased so as to reach the bezel portion (edge portion) on the display surface side of the housing 202.
  • the shape of the first electrode 251 does not have to be a rectangular shape as a whole, and may be a concave shape in which a part of the rectangle is cut away as shown in FIG. In the case of a concave shape as shown in FIG. 21, it may be provided inside the housing 202 as shown in FIG. 21, or may be provided along the periphery of the housing 202.
  • the palm is positioned near the first electrode 251 when the user holds the terminal.
  • the lower portion may not be formed in a plate shape, but may be connected by a thin line such as a wire. This is because when the user holds the terminal, the hand hardly touches the lower side.
  • the first electrode 251 shown in FIGS. 20 and 21 may be mounted in combination, and as shown in FIG. 22, the first electrode 251 is arranged in a concave shape along the back side and the side surface inside the housing. May be.
  • the first electrode 251 having the shape shown in FIG. 22 may be further extended to the bezel portion (edge portion) on the display surface side of the housing. In this way, by providing the electrode not only on the back side of the housing but also on the side surface and further on the display surface side, it is possible to reliably bring the hand close to the electrode when the user holds the smartphone.
  • the first electrode 251 may have a shape in which the side surface on the lower side is eliminated from the shape shown in FIGS. 22 and 23. This is because when the user holds the terminal, the hand hardly touches the lower side surface.
  • At least one antenna for transmitting and receiving wireless communication system signals Two electrodes that transmit and receive a signal of an intermediary communication method that communicates via a communication medium capable of transmitting an electrical signal, using a potential difference between the electrodes; With At least one of the antennas is a loop antenna; Of the two electrodes, at least one of the electrodes arranged in proximity to the loop antenna is formed of a material having low electrical conductivity.
  • the electrode disposed in the vicinity of the loop antenna is formed of a conductive material in which one or a plurality of divided portions are formed instead of being formed of a material having low electrical conductivity. Communication equipment.
  • First communication device 110 210 Human body communication unit 112, 212 Communication electrode 114, 214 Reference electrode 116, 216 Human body communication transmission / reception circuit 120, 220 NFC communication unit 130, 230 Radio wave communication unit 140, 240 Control unit 200 Second Communication device 205 Power button 251 First electrode 252 Second electrode 253 Loop antenna 254 Communication control circuit 255 Wireless communication antenna 260 Imaging device 270 Battery 252a to 252c Slit 252d Rectangular through hole 252e Circular through hole 280 Display 282 Substrate 284 Ferrite material

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Abstract

【課題】互いの通信を妨げることなく複数の通信方式を１つのデバイスで利用可能であり、ユーザによる通信のための操作性を高める通信装置を提供する。 【解決手段】通信装置は、無線通信方式の信号を送受信する少なくとも１つのアンテナと、電気信号を伝達可能な通信媒体を介して通信する媒介通信方式の信号を、電極間の電位差を利用して送受信する２つの電極とを備え、アンテナのうち少なくとも１つはループアンテナであり、２つの電極のうち、ループアンテナに対して近接して配置される少なくとも１つの電極は、低電気伝導度の材質から形成される。

Description

通信装置
　本開示は、媒介通信方式の信号を送受信可能な通信装置に関する。
　近年、無線通信技術の進歩により、パソコン、周辺機器、家電、携帯電話機等、デバイスを問わないデータ交換が実現されている。このようなデバイス間のデータ交換には、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（以下、ＢＴとも称する。）や非接触ＩＣカード等の近距離無線通信（ＮＦＣ；Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）技術が利用されている。さらに、人体等の、通常の通信媒体とは異なる媒体を用いて送信機と受信機による通信を行う技術も提案されており、ＮＦＣによる通信と組み合わせることでデバイス間のデータ交換機能を拡張させることが可能となる（例えば、特許文献１）。
特許第４６０５２０１号公報
　複数の通信方式を１つのデバイスで利用可能とするには、互いの通信を妨げないようにデータ交換できることが要求される。上記特許文献１では、人体と静電結合する人体通信用の通信電極を、金属よりも電気抵抗の高い透明導電膜により構成することで、ＮＦＣの通信特性の劣化を防止している。しかし、上記特許文献１では、人体と静電結合する通信電極は、非接触ＩＣカードと無線通信を行うために磁界を発生させるループアンテナと同一平面上に一体に設けられている。このため、人体通信を行うためには、ユーザは、人体の一部を、ループアンテナが設けられている所定の位置に接触または近接する必要があり、通信のための操作をスムーズに行い難いこともある。
　そこで、本開示では、互いの通信を妨げることなく複数の通信方式を１つのデバイスで利用可能であり、ユーザによる通信のための操作性を高めることが可能な、新規かつ改良された通信装置を提案する。
　本開示によれば、無線通信方式の信号を送受信する少なくとも１つのアンテナと、電気信号を伝達可能な通信媒体を介して通信する媒介通信方式の信号を、電極間の電位差を利用して送受信する２つの電極とを備え、アンテナのうち少なくとも１つはループアンテナであり、２つの電極のうち、ループアンテナに対して近接して配置される少なくとも１つの電極は、低電気伝導度の材質から形成される、通信装置が提供される。
　以上説明したように本開示によれば、互いの通信を妨げることなく複数の通信方式を１つのデバイスで利用可能であり、ユーザによる通信のための操作性を高めることが可能となる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係る通信装置を用いた通信システムの一例を示す説明図である。 スピーカとスマートフォンとの間で送受信されるデータを、ＮＦＣ通信又は人体通信により送受信する場合の一例を示す説明図である。 ウェアラブル端末からスマートフォンへ認証情報を送信し、スマートフォンのロック解除を行う例を示す説明図である。 同実施形態に係る第２の通信装置の一構成例を示す概略構成図である。 第２電極に形成される分断部分の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極に形成される分断部分の他の一例を示す説明図である。 第２電極を筐体背面に高抵抗導体をスパッタ蒸着して形成し、第２電極とＮＦＣ通信用のループアンテナとを近接させた一構成例を示す説明図である。 筐体内部の背面側に設けた第２電極を、筐体とＮＦＣ通信用のループアンテナとの間に配置した一構成例を示す説明図である。 図１４において、第２電極とループアンテナとを略同一平面上に配置した例を示す説明図である。 第２電極を、筐体側に設けられたＮＦＣ通信用のループアンテナとフェライト材との間に配置した一構成例を示す説明図である。 第２電極と筐体との間に、ＮＦＣ通信用のループアンテナ及びフェライト材を配置した一構成例を示す説明図である。 矩形の第２電極のうち第１電極と対向する部分を切り欠き、第１電極から第２電極を離隔させた、第２電極の形状の一例を示す説明図である。 アンテナコイルの大きさよりも矩形の第２電極の大きさを小さくし、第２電極を第１電極と離隔させた、第２電極の形状の一例を示す説明図である。 スマートフォンにおける人体通信用の電極配置の一例を示す説明図である。 スマートフォンにおける人体通信用の電極配置の他の一例を示す説明図である。 スマートフォンにおける人体通信用の電極配置の他の一例を示す説明図であって、筐体の底面及び側面にわたって配置する例を示す。 スマートフォンにおける人体通信用の電極配置の他の一例を示す説明図であって、筐体の底面、側面及び表面にわたって配置する例を示す。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．通信システムの概要
　２．機能構成
　　２．１．第１の通信装置
　　２．２．第２の通信装置
　３．ハードウェア構成
　　３．１．全体構成
　　３．２．人体通信用の電極
　　（１）電極の機能の切替
　　（２）ＮＦＣ通信と人体通信との併用
　　（３）ＮＦＣ通信用のループアンテナとその近傍に配置される電極との配置関係
　　（４）２つの電極の配置関係
　＜１．通信システムの概要＞
　まず、図１～図３を参照して、本開示の一実施形態に係る通信装置を用いた通信システム１の概要について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る通信装置を用いた通信システム１の一例を示す説明図である。図２及び図３は、本実施形態に係る通信システムにより実現される機能例を示す説明図である。
　通信システム１は、無線通信方式あるいは媒介通信方式により、通信装置間でデータの送受信が可能なシステムである。例えば、図１に示す通信システム１には、第１の通信装置１００と、第２の通信装置２００と、第３の通信装置３００とがある。各通信装置１００、２００、３００は、それぞれ、ＮＦＣによる無線通信が可能であるとともに、人体を通信媒体とする人体通信を行うことが可能なように構成されている。これより、通信装置１００、２００、３００では、データの送受信を、装置同士を近接させてＮＦＣ通信により行うこともでき、人体通信を介して行うこともできる。なお、人体通信機能は、必ずしも人体を媒介とする必要はなく、後述する各通信装置に内蔵されている通信電極同士を近接させることで通信させることもできる。
　本実施形態において、第１の通信装置１００は、例えば、音楽再生可能なスピーカや、映像を表示するディスプレイ、パーソナルコンピュータ等であるとする。また、第２の通信装置２００は、例えば携帯電話機やスマートフォン等であり、第３の通信装置３００は、例えばブレスレット型や腕時計型のウェアラブル端末であるとする。
　このような通信システム１において、例えば、図２に示すように、第１の通信装置１００の一例であるスピーカ１００Ａにより、第２の通信装置２００の一例であるスマートフォン２００Ａが保持している音楽データを再生する場合を考える。音楽データの送受信がＢＴ通信により行われるとき、スマートフォン２００ＡのＢＴ通信の認証情報をスピーカ１００Ａに送信する、もしくはスピーカ１００ＡのＢＴ通信の認証情報をスマートフォン２００Ａに送信する必要がある。
　このとき、スピーカ１００Ａ及びスマートフォン２００Ａは、各通信装置が対向した状態で近接されることで、ダイレクトにＮＦＣ通信または人体通信を用いてＢＴ通信の認証情報を送受信することができる。ＮＦＣ通信または人体通信のいずれを機能させるかは、通信装置の制御部によって選択してもよく、ユーザに指示を仰ぐようにしてもよい。また、スピーカ１００Ａ及びスマートフォン２００Ａは、ユーザがスピーカ１００Ａ及びスマートフォン２００Ａに人体を近接させることで、人体通信を介してＢＴ通信の認証情報を送受信することもできる。
　このようなＢＴ通信の認証情報を送受信する通信方式は、第１の通信装置１００、第２の通信装置２００及びユーザ（人体）の近接・接触状態に応じて決定されるようにする。ＮＦＣ通信では、各通信装置のアンテナの位置が合わないと通信接続が確立されず、装置の位置合わせに比較的高い精度が要求される。一方で、人体通信では、人体を介して各通信装置の電極を静電結合させて通信を行うが、通信接続が確立させるための人体と各通信装置の電極との位置合わせの精度は、ＮＦＣ通信と比較して低い。ＢＴ通信の認証情報の送受信を、ＮＦＣ通信または人体通信のいずれかにより行われるようにすることで、ユーザは、通信装置同士を精度よく近接させなくとも、ＢＴ通信の認証情報の送受信を行わせることができる。
　また、例えば、図３に示すように、第２の通信装置２００の一例であるスマートフォン２００Ａのロック解除操作を行う場合を考える。一般に、スマートフォン２００Ａのロック解除は、パスワード入力や指紋認証により行われる。一方、本実施形態に係るスマートフォン２００Ａのように人体通信が可能である場合には、他の通信装置よりロック解除するための認証情報を取得してロック解除することも可能となる。
　例えば、スマートフォン２００Ａのロック解除を行うための認証情報を記憶している、ブレスレット型のウェアラブル端末３００Ａをユーザが装着していたとする。ウェアラブル端末３００Ａは、第３の通信装置３００の一例である。このとき、ユーザがスマートフォン２００Ａを保持した際に、スマートフォン２００Ａとウェアラブル端末３００Ａとの間で人体通信が確立され、ウェアラブル端末３００Ａからスマートフォン２００Ａへ認証情報が送信される。スマートフォン２００Ａは、人体通信により受信した認証情報に基づきユーザ認証処理を行い、ロック解除を行うことができる。あるいは、スマートフォン２００Ａからウェアラブル端末３００Ａへ認証情報が送信され、ウェアラブル端末３００Ａにて認証判定処理を行った後、ウェアラブル端末３００Ａからスマートフォン２００ＡへＢＴ経由で解除信号を送信するようにしてもよい。
　ＮＦＣ通信は、通常、２つの通信装置においてそれぞれに設けられたＮＦＣ通信用のループアンテナを相対させて電磁結合させることにより接続される。一般に、各ループアンテナが半分ほど重なった状態（すなわち、一方のループアンテナの円周が、他方のループアンテナの円の中心にある位置状態）では、ほとんど通信することはできない。すなわち、一方のループアンテナに対して、その円の外部と内部とにある他方のループアンテナの面積がほぼ同一となると、磁界の打ち消し合いが生じ、通信ができなくなる。
　このため、ＮＦＣ通信を確立するには、２つのループアンテナを所定の割合（例えば約８０％）以上重なり合うように相対させる必要がある。しかし、一般に、ループアンテナは通信装置に内蔵されているため、外部からは視認できず、通信装置の外形が同一でない場合にはループアンテナの位置合わせは難しくなる。
　そこで、上述のように、通信装置１００、２００、３００が人体通信を行うことができるようにすることで、ユーザの操作負荷を軽減することが可能となる。以下では、上述のような機能を実現することの可能な、本実施形態に係る通信装置の構成について、詳細に説明していく。
　＜２．機能構成＞
　まず、図１に基づいて、第１の通信装置１００及び第２の通信装置２００の機能構成について説明する。なお、第３の通信装置３００の機能構成についての説明は省略するが、少なくとも第２の通信装置２００の人体通信部２１０、制御部２４０と、情報を記憶する記憶部とを備えており、第１の通信装置１００及び第２の通信装置２００と人体通信可能であるものとする。
　［２．１．第１の通信装置］
　第１の通信装置１００は、例えば人体通信部１１０と、ＮＦＣ通信部１２０と、電波通信部１３０と、制御部１４０とからなる。
　人体通信部１１０は、他の通信装置と人体を通信媒体とした通信を行う。人体通信部１１０は、図１に示すように、通信電極１１２と、基準電極１１４と、人体通信送受信回路１１６とからなる。
　通信電極１１２は、人体と静電結合し、基準電極１１４を基準点として、基準点との電位差を利用して人体通信用の信号の送受信を行う。例えば、通信電極１１２は、人体通信送受信回路１１６から受信した信号を、人体を介して第２の通信装置２００に送信する。また、通信電極１１２は、人体を介して第２の通信装置２００から信号を受信して、人体通信送受信回路１１６に供給する。
　基準電極１１４は、人体通信送受信回路１１６により通信電極１１２との電位差を取得する際に、基準点とする電極である。なお、本実施形態では、人体通信部１１０は、通信電極１１２と基準電極１１４との電位差に基づいて人体通信用の信号を送受信しているが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、基準電極１１４の代わりに、回路のグランドと通信電極との電位差に基づき、人体通信用の信号を送受信してもよい。また、通信電極１１２を基準電極として利用し、基準電極１１４を通信電極として利用してもよい。
　人体通信送受信回路１１６は、通信電極１１２と基準電極１１４との電位差を生じさせ、他の通信装置との間で人体通信用の信号を送信する。人体通信送受信回路１１６は、他の通信装置から送信されてきた信号を、人体を介して受信し、通信電極１１２と基準電極１１４との間の電位差を用いて信号を受信する。また、人体通信送受信回路１１６は、制御部１４０からの指示に基づき、人体通信用の信号を生成する。また、人体通信送受信回路１１６は、人体通信用の信号とＮＦＣ通信用の信号との変換を行い、ＮＦＣ通信部１２０との間で情報の送受信を行うこともできる。さらに、人体通信送受信回路１１６は、ＮＦＣ通信部１２０を介して他の通信装置との情報の送受信も可能である。人体通信送受信回路１１６は、後述するＮＦＣ通信部１２０から供給された信号を人体通信部用の信号に変換し、変換した信号を、通信電極１１２を介して他の通信装置へ送信する。
　ＮＦＣ通信部１２０は、制御部１４０の指示に基づき、他の通信装置との間でＮＦＣ通信用の信号を送受信する。ＮＦＣ通信部１２０は、ＮＦＣ送受信回路によってループアンテナ（ともに図示せず。）に電流を流すことで磁界を発生させ、信号を送信する。また、ＮＦＣ通信部１２０は、他の通信装置による磁界の変動を受けて、信号を復調し、受信する。ＮＦＣ通信部１２０は、人体通信部１１０を介して、他の通信装置への情報の送信を行うこともできる。ＮＦＣ通信部１２０は、送信しようとするデータに応じてループアンテナに対する負荷を変動させることで、人体通信部１１０を介してデータを他の通信装置へ送信することができる。
　電波通信部１３０は、制御部１４０の指示に基づき、無線通信方式の信号を送受信し、他の通信装置と電波を介した通信を行う。電波通信部１３０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信方式を用いて信号を送受信する。
　制御部１４０は、第１の通信装置１００の動作を全体的に制御する。制御部１４０は、人体通信部１１０、ＮＦＣ通信部１２０及び電波通信部１３０を制御する。例えば、制御部１４０は、人体通信部１１０、ＮＦＣ通信部１２０及び電波通信部１３０の起動や停止、各通信部によるデータの送信指示等を行う。
　なお、第１の通信装置１００は、上記機能部以外にも、例えば、送受信されるデータを記憶する記憶部や、データを表示したり音声出力したりする出力部（いずれも図示せず。）等をさらに備えてもよい。
　［２．２．第２の通信装置］
　第２の通信装置２００も、第１の通信装置１００と同様、例えば人体通信部２１０と、ＮＦＣ通信部２２０と、電波通信部２３０と、制御部２４０とからなる。
　人体通信部２１０は、他の通信装置と人体を通信媒体とした通信を行う。人体通信部２１０は、図１に示すように、通信電極２１２と、基準電極２１４と、人体通信送受信回路２１６とからなる。
　通信電極２１２は、人体と静電結合し、基準電極２１４を基準点として、基準点との電位差を利用して人体通信用の信号の送受信を行う。例えば、通信電極２１２は、人体通信送受信回路２１６から受信した信号を、人体を介して第１の通信装置１００に送信する。また、通信電極２１２は、人体を介して第１の通信装置１００から信号を受信して、人体通信送受信回路２１６に供給する。
　基準電極２１４は、人体通信送受信回路２１６により通信電極２１２との電位差を取得する際に、基準点とする電極である。人体通信部２１０は、図１に示すように、通信電極２１２と基準電極２１４との電位差に基づいて人体通信用の信号を送受信してもよく、基準電極２１４の代わりに、回路のグランドと通信電極との電位差に基づき、人体通信用の信号を送受信してもよい。また、通信電極２１２を基準電極として利用し、基準電極２１４を通信電極として利用してもよい。
　人体通信送受信回路２１６は、通信電極２１２と基準電極２１４との電位差を生じさせ、他の通信装置との間で人体通信用の信号を送信する。また、人体通信送受信回路２１６は、他の通信装置から送信されてきた信号を、人体を介して受信し、通信電極２１２と基準電極２１４との間の電位差を用いて信号を受信する。人体通信送受信回路２１６は、制御部２４０からの指示に基づき、人体通信用の信号を生成する。また、人体通信送受信回路２１６は、人体通信用の信号とＮＦＣ通信用の信号との変換を行い、ＮＦＣ通信部２２０との間で情報の送受信を行うこともできる。さらに、人体通信送受信回路２１６は、ＮＦＣ通信部２２０を介して他の通信装置との情報の送受信も可能である。人体通信送受信回路２１６は、後述するＮＦＣ通信部２２０から供給された信号を人体通信部用の信号に変換し、変換した信号を、通信電極２１２を介して他の通信装置へ送信する。
　ＮＦＣ通信部２２０は、制御部２４０の指示に基づき、他の通信装置との間でＮＦＣ通信用の信号を送受信する。ＮＦＣ通信部２２０は、ＮＦＣ送受信回路によってループアンテナ（ともに図示せず。）に電流を流すことで磁界を発生させ、信号を送信する。また、ＮＦＣ通信部２２０は、他の通信装置による磁界の変動を受けて、信号を復調し、受信する。ＮＦＣ通信部２２０は、人体通信部２１０を介して、他の通信装置への情報の送信を行うこともできる。ＮＦＣ通信部２２０は、送信しようとするデータに応じてループアンテナに対する負荷を変動させることで、人体通信部２１０を介してデータを他の通信装置へ送信することができる。
　電波通信部２３０は、制御部２４０の指示に基づき、無線通信方式の信号を送受信し、他の通信装置と電波を介した通信を行う。電波通信部１３０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）、あるいはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の無線通信方式を用いて信号を送受信する。
　制御部２４０は、第２の通信装置２００の動作を全体的に制御する。制御部２４０は、人体通信部２１０、ＮＦＣ通信部２２０及び電波通信部２３０を制御する。例えば、制御部２４０は、人体通信部２１０、ＮＦＣ通信部２２０及び電波通信部２３０の起動や停止、各通信部によるデータの送信指示等を行う。
　なお、第２の通信装置２００も、上記機能部以外に、例えば、送受信されるデータを記憶する記憶部や、データを表示したり音声出力したりする出力部（いずれも図示せず。）等をさらに備えてもよい。
　＜３．ハードウェア構成＞
　本実施形態に係る通信装置は、上述したように、ＮＦＣ通信や携帯通信等の無線通信方式の信号と、人体通信等の媒介通信方式の信号とを送受信することが可能である。このとき、各通信方式を１つのデバイスで利用可能とするには、互いの通信を妨げないようにデータ交換できることが要求される。また、ユーザがそれぞれの通信を利用して通信装置に各種処理を実行させる際に、ユーザの操作負荷を軽減することも求められている。以下では、このような要求を満たす、本実施形態に係る通信装置の１つであるスマートフォン２００Ａ（第２の通信装置２００の一例）のハードウェア構成を例として詳細に説明していく。
　［３．１．全体構成］
　まず、図４に基づいて、本実施形態に係る第２の通信装置２００の一例であるスマートフォン２００Ａの一構成例を説明する。なお、図４は、本実施形態に係る第２の通信装置２００の一例であるスマートフォン２００Ａの一構成例を示す概略構成図である。図４は、スマートフォン２００Ａの背面側（ディスプレイと反対側）から見た内部状態を示している。
　スマートフォン２００Ａの筐体２０２内部には、スマートフォン２００Ａの各機能を実現するための構成要素が収容されている。ここで、通信機能のための構成要素についてみると、図４に示すように、筐体２０２の内部に、人体通信用の信号を送受信するための２つの電極（第１電極２５１及び第２電極２５２）や、ＮＦＣ通信用のループアンテナ２５３、通信制御回路２５４、無線通信アンテナ２５５等が配置されている。スマートフォン２００Ａは、その他に、例えば撮像装置２６０やバッテリー２７０等を備えている。また、筐体２０２の外周部分には、スマートフォン２００Ａの電源操作部である電源ボタン２０５が設けられている。例えば、電源ボタン２０５は、長方形の筐体２０２において、長辺側面や装置上部側の短辺側面等に設けられる。
　図４に示す例では、人体通信用の電極の１つである第１電極２５１は、電源ボタン２０５の近傍に配置されている。また、人体通信用の電極の１つである第２電極２５２は、スマートフォン２００Ａの背面側の、ループアンテナ２５３の近傍に配置されている。第１電極２５１と第２電極２５２とは、離隔して設けられる。第１電極２５１及び第２電極２５２は、図１の通信電極２１２または基準電極２１４のいずれかに対応する。ループアンテナ２５３は、ＮＦＣ通信用の信号を生じさせるアンテナである。
　第１電極２５１、第２電極２５２及びループアンテナ２５３は、通信制御回路２５４と接続されており、通信制御回路２５４によってこれらに印加される電流、電圧等が制御され、信号が生じさせられる。すなわち、通信制御回路２５４は、図１における人体通信送受信回路２１６及びＮＦＣ通信部２２０のＮＦＣ送受信回路として機能する。通信制御回路２５４は、図４に示すように、第１電極２５１及び第２電極２５２と配線で接続されているが、この接続は、細い導線やパターン等により行うのがよい。例えば太いパターンによりこれらを接続させると、パターン自体が電極となり、予期せぬ人体との結合が発生する可能性がある。したがって、通信制御回路２５４と、第１電極２５１及び第２電極２５２とは、細い導線やパターン等により行うのがよい。少なくとも、通信制御回路２５４と、第１電極２５１及び第２電極２５２とを接続する配線のうち、相手方の電極近傍に位置する部分では細い配線を使用するのがよい。
　無線通信アンテナ２５５は、図１の電波通信部２３０として機能するアンテナである。図４において、無線通信アンテナ２５５は、筐体２０２内部の周縁部分を１周するように設けられている。なお、無線通信アンテナ２５５の形状はかかる例に限定されず、筐体２０２の一部に設けられていればよい。無線通信アンテナ２５５は、第１電極２５１及び第２電極２５２と絶縁するように設けられる。このため、第１電極２５１及び第２電極２５２は、無線通信アンテナ２５５の近傍に配置される場合には、表面を絶縁コーティング等してもよい。
　［３．２．人体通信用の電極］
（１）電極の機能の切替
　人体通信用の信号は、上述したように、２つの電極２５１、２５２の電位差に基づいて送受信される。このとき、通信制御回路２５４から見ると、電極２５１、２５２の役割は全く同一である。しかし、仮に人体が電極２５１に近接してきた場合には、この電極が通信電極となり、もう一方の電極である電極２５２が基準電極となる。逆に、人体が電極２５２に近接してきた場合には、この電極が通信電極となり、もう一方の電極である電極２５１が基準電極となる。すなわち、第１電極２５１が通信電極２１２として機能する場合には、第２電極２５２は基準電極２１４として機能する。一方、第１電極２５１が基準電極２１４として機能する場合には、第２電極２５２は通信電極２１２として機能する。このように、機器外部にある媒体と電極との結合度合いに応じて、各電極の役割が切り替わることがある。
　以上説明してきたように、人体通信用の信号は、２つの電極２５１、２５２に電位差を発生させることで送信される。このとき、人体に近い側にあり、人体に信号を強く与える電極が通信電極とされ、通信電極より人体から離れた位置にあり、人体に信号与えにくい電極が基準電極とされる。このように、電極により信号を媒体に与えることで信号を送信することができる。従って、電極間に電位差を生じさせ、媒体である人体が信号電極に近接するだけで信号を送信できる。
　一方、人体通信用の信号は、機器外部の媒体に発生している電界の変動により生じた２つの電極２５１、２５２に発生する電位差に基づき復調して受信される。このとき、人体に近い側にあり、人体からの信号を強く感知する電極が通信電極とされ、通信電極より人体から離れた位置にあり、人体からの信号の感知度が低い電極が基準電極とされる。このような電極が感知した信号の差分を取ることで受信信号が復調できる。
　例えば、スマートフォン２００Ａの電源ボタン２０５の近傍に設けられている第１電極２５１は、ユーザが電源ボタン２０５に触れたときに同時に触れられる（あるいは近接される）。これより、第１電極２５１が通信電極、第２電極２５２が基準電極として機能することが考えられる。この場合、例えば図３に示したように、ユーザが、認証情報を記憶するウェアラブル端末３００Ａを装着して、スマートフォン２００Ａの電源ボタン２０５を押下すると、人体通信により認証情報がウェアラブル端末３００Ａからスマートフォン２００Ａに送信される。
　また、例えば、図４に示すように、スマートフォン２００Ａの背面に設けられている第２電極２５２の大きさが第１電極２５１より大きいので、通常、ユーザは第１電極２５１より第２電極２５２に人体を近づけやすい。したがって、第２電極２５２を通信電極とし、第１電極２５１を基準電極としてもよい。
　さらに、通信装置同士を近接させて通信する場合には、各通信装置において、他の通信装置の電極に近接されている電極が通信電極となり、他方の電極が基準電極となる。例えば、図４に示すスマートフォン２００Ａと、同一構成のスマートフォン２００Ｂとの通信を考える。スマートフォン２００Ａの第２電極２５２Ａに、スマートフォン２００Ｂの第２電極２５２Ｂを近接させた場合、第２電極２５２Ａ及び第２電極２５２Ｂが通信電極となる。このとき、スマートフォン２００Ａの第１電極２５１Ａ及びスマートフォン２００Ｂの第１電極２５１Ｂは基準電極となる。同様に、スマートフォン２００Ａの第２電極２５２Ａに、スマートフォン２００Ｂの電源ボタン２０５付近に設けられた第１電極２５１Ｂを近接させた場合、第２電極２５２Ａ及び第１電極２５１Ｂが通信電極となる。このとき、スマートフォン２００Ａの第１電極２５１Ａ及びスマートフォン２００Ｂの第２電極２５２Ｂは基準電極となる。このように、電極の近接のさせ方によって、通信電極と基準電極の役割は変わるものの、どちらの電極でもその役割を担うことができる。
　なお、第１電極２５１及び第２電極２５２の大きさについて制約はないが、各電極の大きさや形状が異なると信号の送受信特性に差が生じる。特に、信号の受信時においては、空間に結合する基準電極は面積を大きくする方が安定する。これより、２つの電極の大きさを略同一として信号の送受信特性を同程度にしてもよい。
　あるいは、２つの電極の大きさが異なる場合、各電極２５１、２５２の役割によって、信号の送信処理と受信処理とに差をつけるようにしてもよい。具体的には、電源ボタン２０５近傍に設けられた、サイズの小さい第１電極２５１を人体に近づけて通信を行う場合には、信号の受信処理をメインとして行うようにし、信号の送信処理はなるべく少なくする。これにより、信号を安定して送信することができる。一方、信号の送信処理は、電極２５１、２５２のどちらを通信電極として用いても、その特性にはそれほど影響しない。したがって、信号の送信処理は、例えばユーザが人体の一部を近接させやすい第２電極２５２を通信電極として行ってもよい。
　また、人体通信を、ダイレクトに通信に用いることもできる。この場合、通信を行う２つの通信装置を近接させて情報のやり取りが行われる。すなわち、人体通信機能は、空気を媒介とした近接通信を行うものとして機能する。この場合の人体通信は、実質的にはＮＦＣ通信とほぼ同一に機能するが、１つの通信装置に対して複数の通信装置との通信が可能な点で、ＮＦＣ通信とは異なる。
　例えば、サイズの大きい（例えば長い）通信電極と、基準電極とを備える音楽配信装置があるとする。基準電極のサイズは問わない。ユーザが音楽配信装置から自身のスマートフォン（通信装置）に音楽データをダウンロードするとき、スマートフォンも人体通信可能に構成されていれば、ユーザはスマートフォンを音楽配信装置の通信電極上に置けば音楽データをダウンロードすることができる。このとき、音楽配信装置の通信電極上に複数のスマートフォンが置かれたとしても、各端末に音楽データが配信される。
　一方、ＮＦＣ通信を用いて音楽配信装置からスマートフォンへ音楽データをダウンロードする場合、ＮＦＣ通信は（仕様上は）１対１の通信を行うため、音楽配信装置に大きなループアンテナを設けたとしても、１つのスマートフォンにしか音楽データを配信することができない。また、仮にＮＦＣ通信の仕様を変更して１対ｎの通信ができるようにしたとしても、大きなループアンテナの中央部は磁束密度が少ないため、複数のスマートフォンに同時に音楽データを配信することは行いにくい。このように、人体通信を用いてダイレクトに通信を行う場合、通信台数の制約もなく、通信の自由度を高くすることが可能である。
（２）ＮＦＣ通信と人体通信との併用
　２つの電極２５１、２５２は、導電性の材質から形成される。ただし、ＮＦＣ通信用のループアンテナ２５３の近傍に設けられる電極（図４では第２電極２５２）については、低電気伝導度の材質から形成される。
　スマートフォン２００Ａを他の通信装置のリーダライタにかざすと、リーダライタの発生した磁界によりループアンテナ２５３に誘導電流が流れる。これにより、スマートフォン２００Ａの通信制御回路２５４が作動し、ＮＦＣ通信が可能となる。リーダライタの発生した磁界は、ループアンテナ２５３との間もしくは近傍に設けられている部材を透過する。ここで、他の通信装置とループアンテナ２５３との間もしくは近傍に、高電気伝導度の材質からなる高導電性部材が配置されると、高導電性部材に渦電流が発生し、リーダライタの発生した磁界と逆向きの磁界が発生し、リーダライタによる磁界が打ち消されてしまう。そうすると、高導電性部材が近傍にあるループアンテナ２５３には誘導電流が流れない、あるいは誘導電流が減少する。このため通信制御回路２５４が作動しなかったり、受信感度が低下したりして有効な信号が受信できず、ＮＦＣ通信ができなくなる。
　そこで、ループアンテナ２５３近傍に設けられる第２電極２５２を、低電気伝導度の材質から形成する。この場合、リーダライタが発生した磁界中にある第２電極２５２に渦電流が発生するものの、渦電流は、第２電極２５２の抵抗が高いために消費され、減衰する。その結果、渦電流を発生させたリーダライタからの磁界と逆向きの、当該渦電流により生成される磁界が減少し、リーダライタの発生した磁界が第２電極２５２を透過するようになる。すなわち、リーダライタの発生した磁界の磁束がループアンテナ２５３を通過し、ループアンテナ２５３に誘導電流が流れるようになる。
　ループアンテナ２５３近傍に設けられる第２電極２５２は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ（酸化インジウムスズ））、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電膜から形成される。ただし、上記以外でも、電気伝導度が低い材料であればよい。あるいは、ループアンテナ２５３近傍に設けられる第２電極２５２は、磁界により渦電流が発生し難い構成としてもよい。例えば、第２電極２５２を高電気伝導度の材質から形成することも可能である。この場合、第２電極２５２に連続した広面がなくなるように、ところどころに分断部分を形成する。これにより、第２電極２５２は、渦電流が発生し難い構成となり、磁界によるＮＦＣ通信を遮断しないようにすることができる。さらに、導体である銅等の材料を電極材として使用することも可能である。その場合、導体を薄膜化し、正味の電気伝導度を減少させ、電気伝導度が低い材料と同様の効果を得るように加工する。
　ループアンテナ２５３近傍に設けられる第２電極２５２を、低電気伝導度以外の材質により形成する場合の構成例を、図５～図９に示す。第２電極２５２は、例えば図５に示すように、矩形の第２電極２５２の平面内に、ある辺と平行に一方向に延びるスリット２５２ａを複数形成してもよい。また、例えば図６に示す第２電極２５２のように、矩形の第２電極２５２の四隅から中心に向かって対角線方向にそれぞれ延びるスリット２５２ｂを形成してもよい。あるいは、例えば図７に示す第２電極２５２のように、矩形の第２電極２５２の４つの辺の中点から第２電極２５２の中心に向かってそれぞれ延びるスリット２５２ｃを形成してもよい。また、例えば図８に示す第２電極２５２のように、図５に示したスリット２５２ａよりも開口面積の大きい矩形貫通孔２５２ｄを複数形成してもよい。さらに、例えば図９に示す第２電極２５２のように、円形貫通孔２５２ｅを複数形成してもよい。
　ここで、低電気伝導度の材質とは、銅、鉄、炭素等の良導体（高電気伝導度の材質）と比較して抵抗が大きい材質をいう。具体的には、銅、鉄、炭素の抵抗値は約１０－５～１０－８Ωであり、低電気伝導度の材質は約１００ｍΩ～１００ｋΩの材質をいう。本開示において、高電気伝導度の材質は、高電導性の材質、すなわち低抵抗導体をいい、低電気伝導度の材質は、低電導性の材質、すなわち高抵抗導体をいう。また、第２電極２５２に形成される分断部分は、図５～図９に示す以外の形状であってもよく、少なくとも１つの分断箇所が形成されていればよい。
　例えば、ループアンテナ２５３近傍に設けられる第２電極２５２は、低電気伝導度以外の材質により形成する場合、例えば図１０に示すように、複数の板状部材２５２ｆの一部を連結し、各板状部材２５２ｆが電気的に連結されるように構成してもよい。図１０に示す第２電極２５２は、隣接する板状部材間に分断部分が存在している。各板状部材２５２ｆの幅や長さは、すべて同一であってもよく、幅または長さのうち少なくともいずれか一方が異なってもよい。図１０に示す第２電極２５２は、ループアンテナ２５３の端部側で各板状部材２５２ｆが連結されたくし型の形状に形成されているが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、第２電極２５２は、図１０の形状を左右反転させ、ループアンテナ２５３の端部側と反対側で各板状部材が連結されたくし型の形状であってもよい。また、第２電極２５２は、図１０の形状を９０°回転させ、分断部分が紙面上側または下側を向くように配置したくし型の形状としてもよい。
　さらに、ループアンテナ２５３近傍に設けられる第２電極２５２は、低電気伝導度以外の材質により形成する場合、例えば図１１に示すように、複数の板状部材２５２ｇを一列に連結したものを複数行並べて構成してもよい。各列は、板状部材２５２ｇを線状の導電体で連結されている。そして、各列は、行方向に板状部材２５２ｇの位置が互い違いとなるように配列されている。図１１に示す第２電極２５２は、複数の板状部材２５２ｇが連結された各列の一部（例えば、ループアンテナ２５３の端部側）が連結されており、全体として電気的に連結されるように構成されている。
　あるいは、図１２に示すように、図１０に示したようなくし型の形状の部材２つを、互いの板状部材２５２ｈが交互に位置するように噛み合わせて配置し、これらの一部を連結して全体として電気的に連結されるように第２電極２５２を構成してもよい。もちろん、第２電極２５２は、図１１及び図１２に示した形状を左右反転させた形状としてもよく、９０°回転させた形状としてもよい。
　このように、ループアンテナ２５３近傍に設けられる人体通信用の電極は、ＮＦＣ通信を妨げないようにする対応として、図５～図１２に示したように、電極に分断箇所を設ける。渦電流の面積自体を小さくすると考えられる。この際、例えば図１０～図１２に示すように、人体通信用の電極の縦または横のいずれかの長さが、ループアンテナ２５３の開口部の縦または横の長さに対して１／４以下となるように形成してもよい。これにより、電極において形成される円形の渦電流の大きさは電極全体の面積の１／１６以下となる。渦電流の面積が小さくなることで磁束も少なくなり、これによって打ち消されるＮＦＣ通信の磁界も少なくすることができるので、問題なくＮＦＣ通信を行うことができる。
　図５～図１２に示した分断箇所が形成された電極の形状は、低電気伝導度以外の材質で形成する場合のみならず、低電気伝導同の材質で形成することももちろん可能である。
　なお、第１電極２５１及び第２電極２５２は、ループアンテナ２５３近傍に配置されない場合には、導電性の材質から形成されていてもよい。ループアンテナ２５３近傍に配置されない電極は、例えば銅やアルミニウム等の金属から形成してもよく、ＩＴＯや、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電膜から形成してもよい。すなわち、第１電極２５１と第２電極２５２とは、必ずしも同一材質で形成しなくともよい。
（３）ＮＦＣ通信用のループアンテナとその近傍に配置される電極との配置関係
　図４において、ループアンテナ２５３近傍に配置される第２電極２５２は、ループアンテナ２５３と近接して設けられていればよく、ループアンテナ２５３と同一平面上に配置してもよく、ループアンテナ２５３と同一平面でなく単に近接配置としてもよい。図１３～図１７に、第２電極２５２の配置例を示す。
　例えば図１３に示す例では、第２電極２５２を、スマートフォン２００Ａのディスプレイ２８０と反対側の筐体２０２背面に、高抵抗導体２０４をスパッタ蒸着することにより形成している。筐体２０２内部には、筐体２０２の背面に設けられた高抵抗導体２０４と対向するように配置された基板２８２に、ＮＦＣ通信用のループアンテナ２５３が設けられている。また、基板２８２とディスプレイ２８０との間に、高透磁率のフェライト材２８４を設けてもよい。
　また、例えば図１４に示すように、第２電極２５２を、スマートフォン２００Ａの筐体２０２の背面とループアンテナ２５３との間に配置してもよい。ループアンテナ２５３は基板２８２に形成され、基板２８２のループアンテナ２５３が形成された面と反対側の面には、高透磁率のフェライト材２８４が塗布されている。図１４の例では、他の通信装置のリーダライタの発生する磁界を、第２電極２５２が妨げることなく、ループアンテナ２５３に誘導電流を生じさせることができるようにする必要がある。したがって、第２電極２５２は、ＩＴＯ等の低電気伝導度の材質、あるいは導電性材質であって分断部分が形成されているものからなる。
　また、ループアンテナ２５３よりも筐体２０２の内部側（すなわち、ディスプレイ２８０側）にフェライト材２８４を設けることにより、リーダライタによる磁界をそれ以上筐体２０２の内部通過させないようにすることができる。これにより、スマートフォン２００Ａの筐体２０２内部に設けられる他の部材を、磁界の影響を受けることなく機能させることができる。また、図１４に示す例では、人体通信用の電極が、人体により近接する筐体２０２の背面側に配置されるので、人体通信の感度は良好となる。
　なお、図１４では、スマートフォン２００Ａの筐体２０２の背面とループアンテナ２５３との間に第２電極２５２を配置したが、本開示はかかる例に限定されない。例えば図１５に示すように、図１４に示した第２電極２５２とループアンテナ２５３とを略同一平面上と位置するように設けてもよい。このとき、第２電極２５２は、例えばループアンテナ２５３の内部に設けてもよい。このようなループアンテナ２５３が形成された基板２８２の構成例が図１０～図１２に該当する。
　また、例えば、図１６に示すように、筐体２０２の背面とループアンテナ２５３が形成された基板２８２とを対向させ、基板２８２のループアンテナ２５３が形成された面と反対側の面と、フェライト材２８４との間に第２電極２５２を配置してもよい。この場合、第２電極２５２が磁界通信を阻害しないよう、第２電極２５２として、例えば低導電性材の電極や、図５～図９で示される、小さい領域に分断され、渦電流が発生しにくい高導電性材を用いるようにする。
　あるいは、図１７に示すように、筐体２０２の背面とループアンテナ２５３が形成された基板２８２とを対向させ、基板２８２のループアンテナ２５３が形成された面と反対側の面にフェライト材２８４を塗布する。そして、フェライト材２８４と対向するように第２電極２５２を配置してもよい。
　ユーザの人体が近接される筐体２０２の背面と静電結合する第２電極２５２とは、人体通信の感度の観点からすると、図１４に示したように、なるべく近接させるのがよい。一方で、図１７に示すように、第２電極２５２をフェライト材２８４よりも筐体２０２内部側に配置することで、第２電極２５２が磁界通信の阻害要因となりにくくなる。
　また、例えば、図１７において、フェライト材２８４に導電性を持たせ、第２電極２５２を省略するような構成とすることも考えられる。このとき、フェライト材２８４には、数Ω～数十Ω程度の導電性を持たせる。これにより、図１７の構成と比較して、第２電極２５２と人体との距離を近づけることができるので、人体通信の感度を向上させることができる。また、基板２８２に対してフェライト材２８４を設けるだけで人体通信用の電極も設けることができるので、製造工程も簡略化することが可能となる。
（４）２つの電極の配置関係
　人体通信は、２つの電極２５１、２５２の電位差を利用して、通信装置間でのデータの交換を行う。このため、第１電極２５１と第２電極２５２とはなるべく離隔して配置させるのがよい。例えば、図４に示す例では、第１電極２５１は電源ボタン２０５近傍に設けられ、第２電極２５２は、スマートフォン２００Ａの内部上側に設けられている。
　図４に示す以外にも、第１電極２５１と第２電極２５２とは、例えば図１８に示すように、矩形の第２電極２５２Ａのうち第１電極２５１Ａと隣接する部分を切り欠き、第１電極２５１Ａから第２電極２５２Ａを離隔させてもよい。また、図４では、第２電極２５２はその平面内にループアンテナ２５３が含まれるように配置されているが、本開示はかかる例に限定されない。必ずしも第２電極２５２の平面内にループアンテナ２５３を収める必要はなく、例えば図１９に示すように、ループアンテナ２５３の大きさよりも矩形の第２電極２５２Ｂの大きさを小さくし、第２電極２５２Ｂを第１電極２５１Ｂと離隔させてもよい。
　なお、図１０～図１２に示した例において、第２電極２５２はループアンテナ２５３内部に設けられているが、図１９と同様、第２電極２５２をループアンテナ２５３内に収めなくともよく、第１電極２５１との位置関係に応じてその形状は適宜変更可能である。
　以上、スマートフォン２００Ａを例に挙げ、本実施形態に係る通信装置の構成について説明した。本実施形態に係る通信装置では、人体通信用の２つの電極のうち、少なくともＮＦＣ通信用のループアンテナ２５３に近接して配置される電極を、低電気伝導度の材質、あるいは導電性材質で分断部分が形成されたものから形成する。これにより、人体通信用の電極によってＮＦＣ通信の磁界を妨げないようにすることができ、ＮＦＣ通信の無線通信方式の信号と人体通信等の媒介通信方式の信号とを送受信可能することができる。また、例えば、人体通信用の２つの電極のうち一方の電極を電源ボタン等、ユーザがある操作を行うために人体を近接させやすい場所に設けることで、ユーザが通信装置に各種処理を実行させる際の、ユーザの操作負荷を軽減することもできる。
　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、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または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、上記実施形態では、スマートフォン２００Ａについてのみ具体的なハードウェア構成を例示したが、人体通信用の２つの電極の構成は、例えば、図２に示したスピーカやウェアラブル端末等の他の通信装置においても同様とすることができる。
　また、上記実施形態では、第１電極２５１は、電源ボタン２０５近傍に配置する例を示したが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、スマートフォン等のユーザが保持して使用する通信装置であれば、人体通信用の電極の１つを、ユーザが通信装置を保持したときの手の近傍に存在するように配置し、電源ボタン２０５を押下したことを検知して人体通信機能を起動させるようにする。これにより、電源ボタン２０５を押下したときに、ユーザの手を介した通信装置間の電極の静電結合を実現することができる。
　具体的には、人体通信用の電極の１つである第１電極２５１を、例えば、図２０に示すように筐体２０２の背面下部側に設けてもよい。なお、図２０では、筐体２０２の背面下部に一枚板の電極形状を記載しているが、電極のサイズを大きくして筐体２０２の周辺部まで囲うように拡張するようにしてもよい。例えば、左右の両側面にまで、筐体２０２の背面下部に設けられた第１電極２５１を拡張して設けるようにしてもよい。また、第１電極２５１のサイズを更に大きくし、筐体２０２の表示面側にあるベゼル部（縁部分）に到達するようにしてもよい。
　さらに、第１電極２５１の形状は、全体として矩形の形状でなくともよく、図２１に示すように、矩形の一部を切り欠いた凹形状であってもよい。なお、図２１に示すような凹形状とした場合、図２１に示すように筐体２０２内部に設けてもよく、筐体２０２の周縁に沿うように設けてもよい。図２０又は図２１のようにスマートフォン２００の背面下部側に第１電極２５１を配置することで、ユーザが端末を保持したときに手のひらが第１電極２５１近傍に位置することになる。また、図２１に示す凹形状の第１電極２５１のうち、下部側の部分を板状とせず、ワイヤー等の細い線によって接続するような形状としてもよい。ユーザが端末を保持したとき、下部側に手が触れることはほとんどないためである。
　さらに、図２０及び図２１に示した第１電極２５１を組み合わせて装着してもよく、図２２に示すように、筐体内部の背面側及び側面に沿って凹形状に第１電極２５１を配置してもよい。あるいは、図２３に示すように、図２２に示した形状の第１電極２５１を、さらに筐体の表示面側にあるベゼル部（縁部分）にまで拡張して配置してもよい。このように、電極を筐体の背面側のみでなく、側面、さらには表示面側にまで設けることで、ユーザがスマートフォンを保持したときに手を確実に電極に近づけることが可能となる。また、第１電極２５１は、図２２及び図２３に示した形状において、下部側の側面をなくした形状としてもよい。ユーザが端末を保持したとき、この下部側の側面に手が触れることはほとんどないためである。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　無線通信方式の信号を送受信する少なくとも１つのアンテナと、
　電気信号を伝達可能な通信媒体を介して通信する媒介通信方式の信号を、電極間の電位差を利用して送受信する２つの電極と、
を備え、
　前記アンテナのうち少なくとも１つはループアンテナであり、
　２つの前記電極のうち、前記ループアンテナに対して近接して配置される少なくとも１つの前記電極は、低電気伝導度の材質から形成される、通信装置。
（２）
　前記ループアンテナに近接して配置される前記電極は、低電気伝導度の材質から形成する代わりに、１または複数の分断部が形成された導電性材質から形成される、前記（１）に記載の通信装置。
（３）
　２つの前記電極は離隔して配置される、前記（１）または（２）に記載の通信装置。
（４）
　２つの前記電極は異なる大きさに形成される、前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の通信装置。
（５）
　媒介通信方式の信号を受信するとき、２つの前記電極のうち、サイズの小さい電極を通信電極、サイズの大きい電極を基準電極とする、前記（４）に記載の通信装置。
（６）
　２つの前記電極のうち、いずれか１つは、前記通信装置の電源操作部近傍に配置される、前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の通信装置。
（７）
　２つの前記電極のうち、いずれか１つは、前記通信装置の下部背面に配置される、前記（１）～（５）のいずれか１項に記載の通信装置。
（８）
　前記アンテナのうち電波通信用アンテナは、筐体周縁部の少なくとも一部に配置される、前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の通信装置。
（９）
　前記通信媒体は人体である、前記（１）～（８）のいずれか１項に記載の通信装置。
　１００　　　　　　　第１の通信装置
　１１０、２１０　　　人体通信部
　１１２、２１２　　　通信電極
　１１４、２１４　　　基準電極
　１１６、２１６　　　人体通信送受信回路
　１２０、２２０　　　ＮＦＣ通信部
　１３０、２３０　　　電波通信部
　１４０、２４０　　　制御部
　２００　　　　　　　第２の通信装置
　２０５　　　　　　　電源ボタン
　２５１　　　　　　　第１電極
　２５２　　　　　　　第２電極
　２５３　　　　　　　ループアンテナ
　２５４　　　　　　　通信制御回路
　２５５　　　　　　　無線通信アンテナ
　２６０　　　　　　　撮像装置
　２７０　　　　　　　バッテリー
　２５２ａ～２５２ｃ　スリット
　２５２ｄ　　　　　　矩形貫通孔
　２５２ｅ　　　　　　円形貫通孔
　２８０　　　　　　　ディスプレイ
　２８２　　　　　　　基板
　２８４　　　　　　　フェライト材
 

Claims (9)

  1. 　無線通信方式の信号を送受信する少なくとも１つのアンテナと、
    　電気信号を伝達可能な通信媒体を介して通信する媒介通信方式の信号を、電極間の電位差を利用して送受信する２つの電極と、
    を備え、
    　前記アンテナのうち少なくとも１つはループアンテナであり、
    　２つの前記電極のうち、前記ループアンテナに対して近接して配置される少なくとも１つの前記電極は、低電気伝導度の材質から形成される、通信装置。
  2. 　前記ループアンテナに近接して配置される前記電極は、低電気伝導度の材質から形成する代わりに、１または複数の分断部が形成された導電性材質から形成される、請求項１に記載の通信装置。
  3. 　２つの前記電極は離隔して配置される、請求項１に記載の通信装置。
  4. 　２つの前記電極は異なる大きさに形成される、請求項１に記載の通信装置。
  5. 　媒介通信方式の信号を受信するとき、２つの前記電極のうち、サイズの小さい電極を通信電極、サイズの大きい電極を基準電極とする、請求項４に記載の通信装置。
  6. 　２つの前記電極のうち、いずれか１つは、前記通信装置の電源操作部近傍に配置される、請求項１に記載の通信装置。
  7. 　２つの前記電極のうち、いずれか１つは、前記通信装置の下部背面に配置される、請求項１に記載の通信装置。
  8. 　前記アンテナのうち電波通信用アンテナは、筐体周縁部の少なくとも一部に配置される、請求項１に記載の通信装置。
  9. 　前記通信媒体は人体である、請求項１に記載の通信装置。
     
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