WO2018051616A1 - 通信装置、および通信システム - Google Patents

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WO2018051616A1
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雅博 宇野
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a communication apparatus and a communication system suitable for communication using a human body as a communication medium.
  • a communication system using electric field communication technology using a human body as a communication medium is known.
  • communication performance may be degraded due to the presence of noise sources.
  • a communication apparatus includes an antenna unit including a human body electrode and a space electrode, a communication circuit unit that performs communication using at least the human body as a communication medium via the antenna unit, and a part of the human body or a human body And a shield structure that houses at least a part of the antenna portion of the communication circuit portion and the antenna portion.
  • a communication system includes a first communication device and a second communication device that performs communication using the human body as a communication medium between the first communication device and the second communication device.
  • the communication device can insert an antenna unit including a human body electrode and a space electrode, a communication circuit unit that performs communication using at least the human body as a communication medium via the antenna unit, and a communication conductor that is electrically connected to a part of the human body or the human body. It has an opening, and includes a shielding structure that houses at least a part of the antenna unit among the communication circuit unit and the antenna unit.
  • At least one of the communication circuit unit and the antenna unit is included in the shielding structure having an opening into which a part of the human body or a communication conductor that is electrically connected to the human body can be inserted. A part of the antenna unit is accommodated.
  • the antenna unit is provided in the shielding structure having an opening into which a part of the human body or a communication conductor that is electrically connected to the human body can be inserted. Since it is accommodated, the influence of noise sources and the like can be suppressed by the shielding structure. Thereby, communication performance can be improved. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • Comparative Example> (Outline of communication system using human body as communication medium) 1 and 2 show an outline of a communication system according to a comparative example in which a human body 30 using electric field communication technology is used as a communication medium.
  • the communication system 100 includes a first communication device 110 and a second communication device 120.
  • the communication system 100 includes communication devices mounted on wearable devices such as a smart watch 93 and a wristband terminal 94, communication devices mounted on a door knob 91 of the door 90, a smartphone 92, and the like.
  • wearable devices such as a smart watch 93 and a wristband terminal 94
  • communication devices mounted on a door knob 91 of the door 90 a smartphone 92, and the like.
  • Can be used for communication between Either one of the first communication device 110 and the second communication device 120 may be provided in the wearable device, and the other may be provided in the door 90 or the like.
  • the communication system 100 can also be used for unlocking automobile doors.
  • one of the first communication device 110 and the second communication device 120 may be provided on the door of an automobile.
  • the first communication device 110 includes a first antenna unit 115 and a first communication circuit unit 113.
  • the first antenna unit 115 includes a first human body electrode 111 and a first space electrode 112.
  • the first communication circuit unit 113 is connected to the host 114.
  • the second communication device 120 includes a second antenna unit 125 and a second communication circuit unit 123.
  • the second antenna unit 125 includes a second human body electrode 121 and a second space electrode 122.
  • the second communication circuit unit 123 is connected to the host 124.
  • the first communication circuit unit 113 and the second communication circuit unit 123 each include a communication circuit of an electric field communication method (quasi-electrostatic field communication method).
  • the first communication circuit unit 113 may include at least a transmission circuit (transmission device).
  • the second communication circuit unit 123 may include at least a receiving circuit (receiving device).
  • Each of the first communication circuit unit 113 and the second communication circuit unit 123 has a transmission / reception circuit, and bidirectional communication is possible between the first communication device 110 and the second communication device 120. May be.
  • the first communication circuit unit 113 When transmitting a signal from the first communication device 110, the first communication circuit unit 113 transmits a transmission signal having a potential difference including a signal modulated by a predetermined modulation method to the first human body electrode 111 and the first space. It is generated between the electrodes 112.
  • the first human body electrode 111 is disposed closer to the human body 30 than the first space electrode 112.
  • the first human body electrode 111 is arranged so that the electrostatic coupling is stronger with respect to the communication medium (human body 30) than the first space electrode 112.
  • a part of the human body 30 is closer to the second human body electrode 121 than the second space electrode 122, so that the human body 30 is moved between the first human body electrode 111 and the second human body electrode 121.
  • a human body side communication path as a communication medium is formed.
  • a space-side communication path using a space (for example, air) as a communication medium is formed between the first space electrode 112 and the second space electrode 122.
  • the second communication circuit unit 123 detects a potential difference generated between the second human body electrode 121 and the second space electrode 122, and demodulates the modulation method corresponding to the modulation method of the first communication circuit unit 113. Processing is performed as a reception signal and output as an output signal.
  • FIG. 3 illustrates a configuration example in which the first communication device 110 in the communication system 100 illustrated in FIG. 1 is the transmission device 10 and the second communication device 120 is the reception device 20.
  • the transmission apparatus 10 includes a communication circuit unit 16 and a transmission antenna unit 15 corresponding to the first antenna unit 115 of FIG.
  • the transmission antenna unit 15 has a human body side transmission electrode 11 corresponding to the first human body electrode 111 in FIG. 1 and a space side transmission electrode 12 corresponding to the first space electrode 112 in FIG.
  • the communication circuit unit 16 includes a transmission unit 13.
  • the receiving device 20 includes a communication circuit unit 26 and a receiving antenna unit 25 corresponding to the second antenna unit 125 of FIG.
  • the receiving antenna section 25 has a human body side receiving electrode 21 corresponding to the second human body electrode 121 in FIG. 1 and a space side receiving electrode 22 corresponding to the second space electrode 122 in FIG.
  • the communication circuit unit 26 includes a reception amplifier 23 and a demodulation processing unit 24.
  • the human body side transmission electrode 11 is disposed closer to the human body 30 than the space side transmission electrode 12. Thereby, the human body side transmission electrode 11 is arranged so that electrostatic coupling is stronger with respect to the communication medium (human body 30) than the space side transmission electrode 12.
  • the transmission unit 13 receives an input signal Sin that is a source of a transmission signal.
  • the transmission unit 13 generates a transmission signal having a potential difference V ⁇ b> 1 including a signal modulated by a predetermined modulation method between the human body side transmission electrode 11 and the space side transmission electrode 12.
  • the transmission unit 13 generates a data fluctuation voltage by Manchester encoding between the human body side transmission electrode 11 and the space side transmission electrode 12.
  • the space side transmission electrode 12 generates a space electric field according to the fluctuation voltage.
  • An electric field is generated around the human body by the human body side transmission electrode 11 and the space side transmission electrode 12.
  • the generated electric field fluctuation causes a bias of electric charge due to electrostatic induction on the human body.
  • a potential difference V2 corresponding to a transmission signal transmitted through the human body 30 is generated between the human body side reception electrode 21 and the space side reception electrode 22.
  • the reception amplifier 23 detects the potential difference V2 generated between the human body side reception electrode 21 and the space side reception electrode 22 and amplifies it as a reception signal.
  • the demodulation processing unit 24 performs demodulation processing corresponding to the modulation scheme of the transmission unit 13 on the received signal and outputs it as an output signal Sout. In the demodulation processing unit 24, for example, demodulation processing by Manchester decoding is performed.
  • the communication performance may be deteriorated due to the deterioration of the communication environment caused by the external noise.
  • the communication system of FIG. 3 will be described as an example.
  • noise may be mixed into the communication circuit unit 26 of the receiving device 20.
  • noise may be mixed into the communication circuit unit 26 of the receiving device 20.
  • FIG. 5 even if the metal plate 301 is disposed between the noise source 300 and the communication system, noise is reradiated from the metal plate 301 and noise can be mixed into the communication circuit unit 26. .
  • the receiving device 20 when the receiving device 20 is applied to the door 90 that is used to enter and exit indoors or outdoors, for example, an air conditioner, a vending machine, a lighting device, or the like can be the noise source 300.
  • an air conditioner, a vending machine, a lighting device, or the like when the receiving device 20 is applied to a door of a vehicle such as an automobile, an engine, a motor, an electrical system, or the like can be the noise source 300.
  • the receiving device 20 is mounted on the vehicle body or metal object, the receiving antenna unit 25 is placed in the induced noise electric field, so that communication may be disturbed and communication quality may be deteriorated.
  • a noise voltage can be induced in the electrode by an electric field generated by the noise source. Since the noise voltage causes an error in the code determination of the received signal, the communication performance can be degraded.
  • noise generated by the induction machine can be superimposed on the reception signal outside the room where the induction machine or the like is installed.
  • noise can be re-radiated by charging the door with an electric field generated by noise.
  • electrostatic shielding is a method for suppressing noise. This is to put a circuit or the like to be protected from noise inside a closed space structure of a conductor such as a shield case. Moreover, the shielding effect can be enhanced by grounding this closed space structure.
  • quasi-electrostatic field communication communication is generally started by bringing a communication medium such as the human body 30 into close proximity or contact. Therefore, when the receiving antenna unit 25 and the communication circuit unit 26 of the receiving device 20 are housed in the closed space, the communication medium cannot be brought into close proximity or in contact with each other, and communication cannot be performed.
  • quasi-electrostatic field communication may start communication just by bringing the communication medium close to it, so that communication unintended by the user is established.
  • First Embodiment> [1.1 Basic configuration of communication apparatus and communication system having shielding structure]
  • a technique is provided in which at least a part of the antenna unit is accommodated in the shielding structure 50, thereby suppressing the influence of noise sources and the like and improving communication performance. To do.
  • the configuration of the communication device and the communication system according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the communication device and the communication system according to the comparative example shown in FIGS. 1 to 3 except for the portion related to the shielding structure 50 described below. It may be the same.
  • the shielding structure 50 is applied to the reception device 20 in the communication system illustrated in FIG. 3 as an example.
  • the shielding structure 50 may be applied to at least one of 120.
  • the first communication device 110 and the second communication device 120 may be a transmission / reception device that bidirectionally transmits and receives data.
  • FIG. 6 and 7 schematically illustrate a configuration example of the communication device and the communication system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the receiving device 20 may include the shielding structure 50.
  • the shielding structure 50 has an opening 51 into which a part of the human body 30 or a communication conductor 30A that is electrically connected to the human body 30 can be inserted.
  • the shielding structure 50 accommodates at least a part of the reception antenna unit 25 among the communication circuit unit 26 and the reception antenna unit 25.
  • What is inserted or inserted through the opening 51 may be a part of the human body 30, for example, any part such as a hand, a foot, or a head. Further, what is inserted and inserted through the opening 51 may be a communication conductor 30A such as a metal rod which is not the human body 30, as shown in FIG. For example, a metal rod as the communication conductor 30 ⁇ / b> A may be held in the hand and inserted into the shielding structure 50 through the opening 51 so as to be in close proximity to or in contact with the human body side reception electrode 21.
  • the shield structure 50 includes at least the human body side receive electrode 21 and the space side receive electrode 22 so that the space side receive electrode 22 is disposed closer to the shield structure 50 than the human body side receive electrode 21. You may make it accommodate.
  • the shielding structure 50 is preferably made of a conductive material.
  • the conductive material may be a metal, a conductive plastic, or a transparent electrode.
  • an insulating layer may be provided on at least one of the outer surface and the inner surface of the shielding structure 50. Thereby, communication may be performed only when a part of the human body 30 or the communication conductor 30 ⁇ / b> A conducting to the human body 30 is inserted from the opening 51.
  • a large potential difference can occur outside the shielding structure 50.
  • noise can be received.
  • the potential difference is small inside the shielding structure 50, the noise level can be lowered.
  • shielding structure 50 (Configuration example in which shielding structure 50 accommodates human body electrodes and space electrodes) As shown in FIG. 8, the shielding structure 50 includes a first structure portion 50A and a second structure portion 50B in contact with or integrated with the first structure portion 50A. Also good.
  • the shielding structure 50 may be in contact with or integrated with an external member.
  • the second structural body portion 50B in FIG. 8 may be an external member.
  • the external member may be a door.
  • the external member may be, for example, the door 201 of the vehicle 200 as shown in FIGS.
  • the external member may be, for example, a door 90 used for entering / exiting the room or the outside as shown in FIG.
  • At least a part of the shielding structure 50 may constitute a door knob of the door.
  • at least a part of the shielding structure 50 may constitute the door knob 202 of the door 201 of the vehicle 200 as shown in FIGS.
  • at least a part of the shielding structure 50 may constitute the door knob 91 of the door 90 used for entering and exiting the room or the outside as shown in FIG.
  • the door knob 202 of the door 201 of the vehicle 200 may be one in which a hand is inserted from the bottom as shown in FIG. 24, for example, or the hand from the top or the bottom as shown in FIG. There may be a structure that can be inserted.
  • the door knob 91 of the door 90 used for entering / exiting indoors or outdoors may be, for example, a lever-like one as shown in FIG.
  • the receiving antenna unit 25 may be disposed in a space between the door main body and the inside of the door knob. Moreover, you may make it form the opening part 51 in the space between a door main body and the inner side of a door knob.
  • the communication system can be applied to the locking and unlocking of doors as described above.
  • the door is made of metal, noise generated by noise sources inside and outside the vehicle is induced in the metal door, but the potential change generated in the shielding structure 50 is not large, and therefore, quasi-electrostatic field communication is performed. Interference is small.
  • the communication signal is accommodated in the shielding structure 50 because there is a communication medium outside the shielding structure 50. There is no induction in the communication electrode. Therefore, quasi-electrostatic field communication is not performed. Therefore, the door is not unlocked without the user's intention.
  • the communication circuit unit 26 may be arranged outside the shielding structure 50 as shown in FIG.
  • the shield structure 50 may have a hole 52 as shown in FIG.
  • the receiving antenna unit 25 and the communication circuit unit 26 may be electrically connected to each other via the hole 52 of the shielding structure 50.
  • space-side receiving electrode 22 may be fixed to the inner surface of the shielding structure 50 as shown in FIG.
  • space-side receiving electrode 22 may be fixed to the inner surface of the shielding structure 50 via the insulator layer 53 as shown in FIG.
  • the shielding structure 50 may be connected to the power supply VDD of the communication circuit unit 26 as shown in FIGS.
  • the shielding structure 50 may be connected to the ground-side electrode of the power supply VDD of the communication circuit unit 26 as shown in FIG.
  • the shielding structure 50 may be connected to the positive side of the power supply VDD of the communication circuit unit 26 as shown in FIG.
  • the shielding structure 50 may be grounded as shown in FIG.
  • At least the human body side reception electrode 21 and the space side reception electrode 22 are accommodated in the shielding structure 50, at least the space side reception electrode 22 is entirely accommodated in the shielding structure 50. It is desirable.
  • the receiving antenna unit 25 may include a main electrode unit 40 and an auxiliary conductor unit 41.
  • the receiving antenna unit 25 includes a first auxiliary electrode 41A disposed so as to be close to or in contact with the human body-side receiving electrode 21, and a second auxiliary electrode connected to the first auxiliary electrode 41A.
  • An auxiliary electrode 41B may be further included.
  • the main electrode section 40 may include a human body side reception electrode 21 and a space side reception electrode 22.
  • the auxiliary conductor portion 41 may include a first auxiliary electrode 41A and a second auxiliary electrode 41B.
  • the shielding structure 50 may accommodate at least the second auxiliary electrode 41B as shown in FIG.
  • the main electrode part 40, the first auxiliary electrode 41A, and the communication circuit part 26 may be arranged outside the shielding structure 50 as shown in FIG.
  • the shielding structure 50 may have a hole 52 as shown in FIG. As shown in FIG. 15, the first auxiliary electrode 41 ⁇ / b> A and the second auxiliary electrode 41 ⁇ / b> B may be electrically connected to each other through the hole 52 of the shielding structure 50.
  • the second auxiliary electrode 41B may be fixed to the inner surface of the shielding structure 50 as shown in FIG.
  • the second auxiliary electrode 41B may be fixed to the inner surface of the shielding structure 50 via the insulator layer.
  • the shielding structure 50 is configured to accommodate the auxiliary electrode as described above, for example, when the hand of a person wearing the transmission device 10 is inserted into the opening 51 of the shielding structure 50, the communication signal is transmitted to the second auxiliary electrode.
  • Communication can be started by inducing the main electrode portion 40 through 41B, the conductive wire, and the first auxiliary electrode 41A.
  • the second auxiliary electrode 41B can be made smaller than the main electrode portion 40.
  • the capacitance of the main electrode unit 40 directly connected to the communication circuit unit 26 in a two-sheet configuration greatly affects the communication performance.
  • the second auxiliary electrode 41B is a single electrode and is not directly connected to the communication circuit unit 26, the second auxiliary electrode 41B can be designed relatively independently of the main electrode unit 40.
  • the minimum width r of the opening 51 is determined in consideration of the thickness of the finger. It is desirable that it is approximately 2 cm or more. Since the minimum length l of the depth is required to bring the fingertip close to or in contact with the human body-side receiving electrode 21, it is preferably about 2 cm or more. Therefore, r / l is preferably 1 or less.
  • a part or the entire shape of the shielding structure 50 may be a three-dimensional shape or a two-dimensional shape.
  • a part or the whole of the shielding structure 50 may constitute a part of the rotating body or a part of a rectangular parallelepiped.
  • the entire shape of the shielding structure 50 may be a shape in which one or two of the six surfaces constituting the rectangular parallelepiped are opened as shown in FIG.
  • the overall shape of the shielding structure 50 may be a shape in which three of the six surfaces constituting the rectangular parallelepiped are open as shown in FIG.
  • the shielding structure 50 may be configured by two surfaces facing each other among the six surfaces configuring the rectangular parallelepiped.
  • the two surfaces facing each other may be conducted with a conducting wire or the like.
  • the shape of a part or the whole of the shielding structure 50 may be a shape having a curved surface as shown in FIG.
  • the shape of the opening 51 may be a substantially square shape as shown in FIG. 19, or may be a substantially circular shape or a substantially elliptical shape as shown in FIG. 22.
  • At least one of the antenna units of the communication device is provided in the shielding structure 50 having the opening 51 into which a part of the human body 30 or the communication conductor 30A conducting to the human body 30 can be inserted.
  • the shielding structure 50 can suppress the influence of noise sources and the like. Thereby, communication performance can be improved.
  • the potential change caused by the noise source inside the shielding structure 50 is suppressed, so that the noise induced in the electrode of the antenna unit is suppressed and the quasi-electrostatic field communication is achieved. Interference due to noise is reduced and communication performance is improved.
  • the communication signal induced in the communication medium is transferred to the electrode unless the communication medium is inserted into the opening 51. Therefore, unintended start of communication can be avoided.
  • the shielding structure 50 when configured to accommodate the auxiliary electrode, it is possible to give a degree of freedom to the electrode arrangement of the communication circuit and the antenna unit. Further, the structure of the auxiliary electrode can be made simpler than a normal human body electrode and space electrode, and can be made thinner and smaller. For this reason, the shielding structure 50 can be downsized.
  • the technology according to the present disclosure may be any type of movement such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, a robot, a construction machine, and an agricultural machine (tractor). You may implement
  • GSM and HDMI are registered trademarks.
  • FIG. 26 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system 7000 that is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 7000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 7010.
  • the vehicle control system 7000 includes a drive system control unit 7100, a body system control unit 7200, a battery control unit 7300, an outside information detection unit 7400, an in-vehicle information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. .
  • a communication network 7010 for connecting the plurality of control units is compliant with an arbitrary standard such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), LAN (Local Area Network), or FlexRay (registered trademark). It may be an in-vehicle communication network.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • LAN Local Area Network
  • FlexRay registered trademark
  • Each control unit includes a microcomputer that performs arithmetic processing according to various programs, a storage unit that stores programs executed by the microcomputer or parameters used for various calculations, and a drive circuit that drives various devices to be controlled. Is provided.
  • Each control unit includes a network I / F for communicating with other control units via a communication network 7010, and is connected to devices or sensors inside and outside the vehicle by wired communication or wireless communication. A communication I / F for performing communication is provided. In FIG.
  • a microcomputer 7610 As a functional configuration of the integrated control unit 7600, a microcomputer 7610, a general-purpose communication I / F 7620, a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon receiving unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, an audio image output unit 7670, An in-vehicle network I / F 7680 and a storage unit 7690 are illustrated.
  • other control units include a microcomputer, a communication I / F, a storage unit, and the like.
  • the drive system control unit 7100 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 7100 includes a driving force generator for generating a driving force of a vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism that adjusts and a braking device that generates a braking force of the vehicle.
  • the drive system control unit 7100 may have a function as a control device such as ABS (Antilock Brake System) or ESC (Electronic Stability Control).
  • a vehicle state detection unit 7110 is connected to the drive system control unit 7100.
  • the vehicle state detection unit 7110 includes, for example, a gyro sensor that detects the angular velocity of the rotational movement of the vehicle body, an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, an operation amount of an accelerator pedal, an operation amount of a brake pedal, and steering of a steering wheel. At least one of sensors for detecting an angle, an engine speed, a rotational speed of a wheel, or the like is included.
  • the drive system control unit 7100 performs arithmetic processing using a signal input from the vehicle state detection unit 7110, and controls an internal combustion engine, a drive motor, an electric power steering device, a brake device, or the like.
  • the body system control unit 7200 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 7200 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker, or a fog lamp.
  • the body control unit 7200 can be input with radio waves or various switch signals transmitted from a portable device that substitutes for a key.
  • the body system control unit 7200 receives input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp, and the like of the vehicle.
  • the battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310 that is a power supply source of the drive motor according to various programs. For example, information such as battery temperature, battery output voltage, or remaining battery capacity is input to the battery control unit 7300 from a battery device including the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs arithmetic processing using these signals, and controls the temperature adjustment of the secondary battery 7310 or the cooling device provided in the battery device.
  • the outside information detection unit 7400 detects information outside the vehicle on which the vehicle control system 7000 is mounted.
  • the outside information detection unit 7400 is connected to at least one of the imaging unit 7410 and the outside information detection unit 7420.
  • the imaging unit 7410 includes at least one of a ToF (Time Of Flight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and other cameras.
  • the outside information detection unit 7420 detects, for example, current weather or an environmental sensor for detecting weather, or other vehicles, obstacles, pedestrians, etc. around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000. At least one of the surrounding information detection sensors.
  • the environmental sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects rainy weather, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects sunlight intensity, and a snow sensor that detects snowfall.
  • the ambient information detection sensor may be at least one of an ultrasonic sensor, a radar device, and a LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) device.
  • the imaging unit 7410 and the outside information detection unit 7420 may be provided as independent sensors or devices, or may be provided as a device in which a plurality of sensors or devices are integrated.
  • FIG. 27 shows an example of installation positions of the imaging unit 7410 and the vehicle outside information detection unit 7420.
  • the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, and 7918 are provided at, for example, at least one of the front nose, the side mirror, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 7900.
  • An imaging unit 7910 provided in the front nose and an imaging unit 7918 provided in the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 7900.
  • Imaging units 7912 and 7914 provided in the side mirror mainly acquire an image of the side of the vehicle 7900.
  • An imaging unit 7916 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image behind the vehicle 7900.
  • the imaging unit 7918 provided on the upper part of the windshield in the passenger compartment is mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or
  • FIG. 27 shows an example of shooting ranges of the respective imaging units 7910, 7912, 7914, and 7916.
  • the imaging range a indicates the imaging range of the imaging unit 7910 provided in the front nose
  • the imaging ranges b and c indicate the imaging ranges of the imaging units 7912 and 7914 provided in the side mirrors, respectively
  • the imaging range d The imaging range of the imaging part 7916 provided in the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 7910, 7912, 7914, and 7916, an overhead image when the vehicle 7900 is viewed from above is obtained.
  • the vehicle outside information detection units 7920, 7922, 7924, 7926, 7928, and 7930 provided on the front, rear, sides, corners of the vehicle 7900 and the upper part of the windshield in the vehicle interior may be, for example, an ultrasonic sensor or a radar device.
  • the vehicle outside information detection units 7920, 7926, and 7930 provided on the front nose, the rear bumper, the back door, and the windshield in the vehicle interior of the vehicle 7900 may be, for example, LIDAR devices.
  • These outside information detection units 7920 to 7930 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, and the like.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 causes the imaging unit 7410 to capture an image outside the vehicle and receives the captured image data. Further, the vehicle exterior information detection unit 7400 receives detection information from the vehicle exterior information detection unit 7420 connected thereto. When the vehicle exterior information detection unit 7420 is an ultrasonic sensor, a radar device, or a LIDAR device, the vehicle exterior information detection unit 7400 transmits ultrasonic waves, electromagnetic waves, or the like, and receives received reflected wave information.
  • the outside information detection unit 7400 may perform an object detection process or a distance detection process such as a person, a car, an obstacle, a sign, or a character on a road surface based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform environment recognition processing for recognizing rainfall, fog, road surface conditions, or the like based on the received information.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 may calculate a distance to an object outside the vehicle based on the received information.
  • the outside information detection unit 7400 may perform image recognition processing or distance detection processing for recognizing a person, a car, an obstacle, a sign, a character on a road surface, or the like based on the received image data.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 performs processing such as distortion correction or alignment on the received image data, and combines the image data captured by the different imaging units 7410 to generate an overhead image or a panoramic image. Also good.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform viewpoint conversion processing using image data captured by different imaging units 7410.
  • the vehicle interior information detection unit 7500 detects vehicle interior information.
  • a driver state detection unit 7510 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 7500.
  • Driver state detection unit 7510 may include a camera that captures an image of the driver, a biosensor that detects biometric information of the driver, a microphone that collects sound in the passenger compartment, and the like.
  • the biometric sensor is provided, for example, on a seat surface or a steering wheel, and detects biometric information of an occupant sitting on the seat or a driver holding the steering wheel.
  • the vehicle interior information detection unit 7500 may calculate the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 7510, and determines whether the driver is asleep. May be.
  • the vehicle interior information detection unit 7500 may perform a process such as a noise canceling process on the collected audio signal.
  • the integrated control unit 7600 controls the overall operation in the vehicle control system 7000 according to various programs.
  • An input unit 7800 is connected to the integrated control unit 7600.
  • the input unit 7800 is realized by a device that can be input by a passenger, such as a touch panel, a button, a microphone, a switch, or a lever.
  • the integrated control unit 7600 may be input with data obtained by recognizing voice input through a microphone.
  • the input unit 7800 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or may be an external connection device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) that supports the operation of the vehicle control system 7000. May be.
  • the input unit 7800 may be, for example, a camera.
  • the passenger can input information using a gesture.
  • data obtained by detecting the movement of the wearable device worn by the passenger may be input.
  • the input unit 7800 may include, for example, an input control circuit that generates an input signal based on information input by a passenger or the like using the input unit 7800 and outputs the input signal to the integrated control unit 7600.
  • a passenger or the like operates the input unit 7800 to input various data or instruct a processing operation to the vehicle control system 7000.
  • the storage unit 7690 may include a ROM (Read Only Memory) that stores various programs executed by the microcomputer and a RAM (Random Access Memory) that stores various parameters, calculation results, sensor values, and the like.
  • the storage unit 7690 may be realized by a magnetic storage device such as an HDD (HardHDisc Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, or the like.
  • General-purpose communication I / F 7620 is a general-purpose communication I / F that mediates communication with various devices existing in the external environment 7750.
  • the general-purpose communication I / F 7620 is a cellular communication protocol such as GSM (Global System of Mobile communications), WiMAX, LTE (Long Term Evolution) or LTE-A (LTE-Advanced), or a wireless LAN (Wi-Fi (registered trademark)).
  • GSM Global System of Mobile communications
  • WiMAX Wireless LAN
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • WiFi wireless LAN
  • Other wireless communication protocols such as Bluetooth (registered trademark) may also be implemented.
  • the general-purpose communication I / F 7620 is connected to a device (for example, an application server or a control server) existing on an external network (for example, the Internet, a cloud network, or an operator-specific network) via, for example, a base station or an access point. May be.
  • a device for example, an application server or a control server
  • an external network for example, the Internet, a cloud network, or an operator-specific network
  • the general-purpose communication I / F 7620 uses, for example, a P2P (Peer) To ⁇ Peer) technology
  • a terminal for example, a driver, a pedestrian or a store terminal, or an MTC (Machine Type Communication) terminal
  • You may connect with.
  • the dedicated communication I / F 7630 is a communication I / F that supports a communication protocol formulated for use in vehicles.
  • the dedicated communication I / F 7630 is, for example, a standard protocol such as WAVE (Wireless Access In Vehicle Environment) (WAVE), DSRC (Dedicated Short Range Communication), or a cellular communication protocol, which is a combination of IEEE 802.11p in the lower layer and IEEE 1609 in the upper layer. May be implemented.
  • the dedicated communication I / F 7630 typically includes vehicle-to-vehicle communication, vehicle-to-infrastructure communication, vehicle-to-home communication, and vehicle-to-pedestrian (Vehicle to Pedestrian). ) Perform V2X communication, which is a concept that includes one or more of the communications.
  • the positioning unit 7640 receives, for example, a GNSS signal from a GNSS (Global Navigation Satellite System) satellite (for example, a GPS signal from a Global Positioning System (GPS) satellite), performs positioning, and performs latitude, longitude, and altitude of the vehicle.
  • the position information including is generated.
  • the positioning unit 7640 may specify the current position by exchanging signals with the wireless access point, or may acquire position information from a terminal such as a mobile phone, PHS, or smartphone having a positioning function.
  • the beacon receiving unit 7650 receives, for example, radio waves or electromagnetic waves transmitted from a radio station installed on the road, and acquires information such as the current position, traffic jam, closed road, or required time. Note that the function of the beacon receiving unit 7650 may be included in the dedicated communication I / F 7630 described above.
  • the in-vehicle device I / F 7660 is a communication interface that mediates the connection between the microcomputer 7610 and various in-vehicle devices 7760 present in the vehicle.
  • the in-vehicle device I / F 7660 may establish a wireless connection using a wireless communication protocol such as a wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or WUSB (Wireless USB).
  • the in-vehicle device I / F 7660 is connected to a USB (Universal Serial Bus), HDMI (High-Definition Multimedia Interface), or MHL (Mobile High-definition Link) via a connection terminal (and a cable if necessary). ) Etc. may be established.
  • the in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a mobile device or a wearable device that a passenger has, or an information device that is carried into or attached to the vehicle.
  • In-vehicle device 7760 may include a navigation device that searches for a route to an arbitrary destination.
  • In-vehicle device I / F 7660 exchanges control signals or data signals with these in-vehicle devices 7760.
  • the in-vehicle network I / F 7680 is an interface that mediates communication between the microcomputer 7610 and the communication network 7010.
  • the in-vehicle network I / F 7680 transmits and receives signals and the like in accordance with a predetermined protocol supported by the communication network 7010.
  • the microcomputer 7610 of the integrated control unit 7600 is connected via at least one of a general-purpose communication I / F 7620, a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon receiving unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, and an in-vehicle network I / F 7680.
  • the vehicle control system 7000 is controlled according to various programs based on the acquired information. For example, the microcomputer 7610 calculates a control target value of the driving force generation device, the steering mechanism, or the braking device based on the acquired information inside and outside the vehicle, and outputs a control command to the drive system control unit 7100. Also good.
  • the microcomputer 7610 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, tracking based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning. You may perform the cooperative control for the purpose. Further, the microcomputer 7610 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, or the like based on the acquired information on the surroundings of the vehicle, so that the microcomputer 7610 automatically travels independently of the driver's operation. You may perform the cooperative control for the purpose of driving.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 7610 is information acquired via at least one of the general-purpose communication I / F 7620, the dedicated communication I / F 7630, the positioning unit 7640, the beacon receiving unit 7650, the in-vehicle device I / F 7660, and the in-vehicle network I / F 7680.
  • the three-dimensional distance information between the vehicle and the surrounding structure or an object such as a person may be generated based on the above and local map information including the peripheral information of the current position of the vehicle may be created.
  • the microcomputer 7610 may generate a warning signal by predicting a danger such as a collision of a vehicle, approach of a pedestrian or the like or an approach to a closed road based on the acquired information.
  • the warning signal may be, for example, a signal for generating a warning sound or lighting a warning lamp.
  • the audio image output unit 7670 transmits an output signal of at least one of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to a vehicle occupant or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 7710, a display unit 7720, and an instrument panel 7730 are illustrated as output devices.
  • Display unit 7720 may include at least one of an on-board display and a head-up display, for example.
  • the display portion 7720 may have an AR (Augmented Reality) display function.
  • the output device may be other devices such as headphones, wearable devices such as glasses-type displays worn by passengers, projectors, and lamps.
  • the display device can display the results obtained by various processes performed by the microcomputer 7610 or information received from other control units in various formats such as text, images, tables, and graphs. Display visually. Further, when the output device is an audio output device, the audio output device converts an audio signal made up of reproduced audio data or acoustic data into an analog signal and outputs it aurally.
  • At least two control units connected via the communication network 7010 may be integrated as one control unit.
  • each control unit may be configured by a plurality of control units.
  • the vehicle control system 7000 may include another control unit not shown.
  • some or all of the functions of any of the control units may be given to other control units. That is, as long as information is transmitted and received via the communication network 7010, the predetermined arithmetic processing may be performed by any one of the control units.
  • a sensor or device connected to one of the control units may be connected to another control unit, and a plurality of control units may transmit / receive detection information to / from each other via the communication network 7010. .
  • the communication device and the communication system of the present disclosure are applied to communication with the external environment 7750 such as a terminal existing in the vicinity of the vehicle via the general-purpose communication I / F 7620, for example. Can do. Further, the present invention can be applied to communication with an in-vehicle device 7760 such as a mobile device or a wearable device possessed by a passenger via the in-vehicle device I / F 7660.
  • this technique can also take the following structures.
  • An antenna unit including human body electrodes and space electrodes; A communication circuit unit that performs communication using at least a human body as a communication medium via the antenna unit; A part of the human body or a shield structure that has an opening into which a communication conductor conducting to the human body can be inserted, and that houses at least a part of the antenna unit among the communication circuit unit and the antenna unit.
  • (2) The ratio r / l between the minimum width r and the shortest length l is 1 or less, where r is the minimum width of the opening and l is the shortest length of the depth of the shielding structure. Communication equipment.
  • the communication device includes a first structure part and a second structure part that is in contact with or integrated with the first structure part. .
  • the communication apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the shielding structure is in contact with or integrated with an external member.
  • the external member is a door;
  • the communication device according to (4), wherein at least a part of the shielding structure constitutes a door knob of the door.
  • the shielding structure accommodates at least the human body electrode and the spatial electrode so that the spatial electrode is disposed closer to the shielding structure than the human body electrode.
  • the communication device according to any one of 5).
  • (7) The communication device according to (6), wherein the space electrode is fixed to an inner surface of the shielding structure.
  • the communication device (8) The communication device according to (7), wherein the space electrode is fixed to an inner surface of the shielding structure via an insulator layer.
  • the antenna unit further includes a first auxiliary electrode disposed so as to be close to or in contact with the human body electrode, and a second auxiliary electrode connected to the first auxiliary electrode, The communication device according to any one of (1) to (5), wherein the shielding structure houses at least the second auxiliary electrode.
  • the shielding structure has a hole, The communication device according to any one of (9) to (11), wherein the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode are electrically connected to each other through the hole. (13) The communication device according to any one of (1) to (12), wherein the shielding structure is connected to a power source of the communication circuit unit. (14) The communication device according to any one of (1) to (12), wherein the shielding structure is grounded. (15) The communication device according to any one of (1) to (14), wherein the shielding structure is made of a conductive material.

Abstract

本開示の通信装置は、人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、アンテナ部を介して少なくとも人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、人体の一部または人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、通信回路部およびアンテナ部のうち少なくともアンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体とを備える。

Description

通信装置、および通信システム
　本開示は、人体を通信媒体とする通信に好適な通信装置、および通信システムに関する。
　例えば人体を通信媒体とする電界通信技術を利用した通信システムが知られている。
特開２００９－２２４８７５号公報 特開２０１４－７２５５０号公報 特開２０１５－３７２０２号公報
　電界通信技術を利用した通信システムでは、雑音源の存在等によって通信性能が低下し得る。
　雑音源等の影響を抑制し、通信性能を向上させることができるようにした通信装置、および通信システムを提供することが望ましい。
　本開示の一実施の形態に係る通信装置は、人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、アンテナ部を介して少なくとも人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、人体の一部または人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、通信回路部およびアンテナ部のうち少なくともアンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体とを備えるものである。
　本開示の一実施の形態に係る通信システムは、第１の通信装置と、第１の通信装置との間で人体を通信媒体とする通信を行う第２の通信装置とを含み、第２の通信装置が、人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、アンテナ部を介して少なくとも人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、人体の一部または人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、通信回路部およびアンテナ部のうち少なくともアンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体とを備えるものである。
　本開示の一実施の形態に係る通信装置、または通信システムでは、人体の一部または人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有する遮蔽構造体に、通信回路部およびアンテナ部のうち少なくともアンテナ部の一部が収容される。
　本開示の一実施の形態に係る通信装置、または通信システムによれば、人体の一部または人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有する遮蔽構造体に、少なくともアンテナ部の一部を収容するようにしたので、遮蔽構造体によって雑音源等の影響が抑制され得る。これにより、通信性能が向上し得る。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
人体を通信媒体とする比較例に係る通信システムの概要を示す構成図である。 比較例に係る通信システムの概要を示す構成図である。 比較例に係る通信システムの概要を示す構成図である。 比較例に係る通信システムの課題を示す説明図である。 比較例に係る通信システムの課題を示す説明図である。 本開示の第１の実施の形態に係る通信システムの一構成例を概略的に示す構成図である。 第１の実施の形態に係る通信装置の一構成例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体の開口部と奥行きとの関係を示す説明図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体のバリエーションの一例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体を車両のドアノブへの適用例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体を車両のドアノブへの適用例を概略的に示す構成図である。 遮蔽構造体の一般的なドアノブへの適用例を概略的に示す構成図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　０．比較例（人体を通信媒体とする通信システムの概要と課題）（図１～図５）
　１．第１の実施の形態
　　１．１　遮蔽構造体を有する通信装置および通信システムの基本構成（図６、図７）
　　１．２　遮蔽構造体のバリエーション（図８～図２５）
　　１．３　効果
　２．第２の実施の形態（応用例）（図２６～図２７）
　３．その他の実施の形態
＜０．比較例＞
（人体を通信媒体とする通信システムの概要）
　図１および図２は、電界通信技術を利用した人体３０を通信媒体とする比較例に係る通信システムの概要を示している。
　この比較例に係る通信システム１００は、第１の通信装置１１０と、第２の通信装置１２０とを備えている。
　通信システム１００は、例えば図２に示したように、スマートウォッチ９３やリストバンド端末９４等のウェアラブル機器に搭載された通信機器と、ドア９０のドアノブ９１やスマートフォン９２等に搭載された通信機器との間の通信に利用され得る。第１の通信装置１１０および第２の通信装置１２０のうちいずれか一方がウェアラブル機器に設けられ、他方がドア９０等に設けられてもよい。また、通信システム１００は、自動車のドアの解錠等にも利用され得る。例えば、自動車のドアに第１の通信装置１１０および第２の通信装置１２０のうちいずれか一方が設けられてもよい。
　第１の通信装置１１０は、第１のアンテナ部１１５と、第１の通信回路部１１３とを有している。第１のアンテナ部１１５は、第１の人体電極１１１と、第１の空間電極１１２とを有している。第１の通信回路部１１３は、ホスト１１４に接続されている。
　第２の通信装置１２０は、第２のアンテナ部１２５と、第２の通信回路部１２３とを有している。第２のアンテナ部１２５は、第２の人体電極１２１と、第２の空間電極１２２とを有している。第２の通信回路部１２３は、ホスト１２４に接続されている。
　第１の通信回路部１１３および第２の通信回路部１２３はそれぞれ、電界通信方式（準静電界通信方式）の通信回路を含んでいる。
　第１の通信回路部１１３は、少なくとも送信回路（送信装置）を含んでいてもよい。第２の通信回路部１２３は、少なくとも受信回路（受信装置）を含んでいてもよい。第１の通信回路部１１３と第２の通信回路部１２３とのそれぞれが送受信回路を有し、第１の通信装置１１０と第２の通信装置１２０との間で双方向の通信が可能であってもよい。
　第１の通信装置１１０から信号を送信する場合、第１の通信回路部１１３は、所定の変調方式で変調された信号を含む電位差の送信信号を、第１の人体電極１１１と第１の空間電極１１２との間に発生させる。第１の人体電極１１１は、第１の空間電極１１２よりも人体３０に近い側に配置される。これにより、第１の人体電極１１１は、第１の空間電極１１２よりも通信媒体（人体３０）に対して静電結合が強くなるように配置されている。
　この通信システムでは、人体３０の一部が第２の空間電極１２２よりも第２の人体電極１２１に近付くことで、第１の人体電極１１１と第２の人体電極１２１との間で人体３０を通信媒体とする人体側通信経路が形成される。また、第１の空間電極１１２と第２の空間電極１２２との間では、空間（例えば空気）を通信媒体とした空間側通信経路が形成される。
　第２の人体電極１２１と第２の空間電極１２２との間には、通信媒体（人体３０）を介して伝送される送信信号に応じた電位差が発生する。第２の通信回路部１２３は、第２の人体電極１２１と第２の空間電極１２２との間との間に生じた電位差を検出し、第１の通信回路部１１３の変調方式に対応した復調処理を行って受信信号とし、出力信号として出力する。
　電界通信方式（準静電界通信方式）では、人体電極に人が接触もしくは近付くことで、図２に示したように、人体表面に電界Ｅを分布させて通信を行う。このため、人体３０のごく近傍でのみ通信可能となる。ウェアラブルデバイスとの親和性も高い。
　図３は、図１に示した通信システム１００における第１の通信装置１１０を送信装置１０とし、第２の通信装置１２０を受信装置２０とした構成例を示している。
　送信装置１０は、通信回路部１６と、図１の第１のアンテナ部１１５に相当する送信アンテナ部１５とを備えている。
　送信アンテナ部１５は、図１の第１の人体電極１１１に相当する人体側送信電極１１と、図１の第１の空間電極１１２に相当する空間側送信電極１２とを有している。通信回路部１６は、送信部１３を有している。
　受信装置２０は、通信回路部２６と、図１の第２のアンテナ部１２５に相当する受信アンテナ部２５とを備えている。
　受信アンテナ部２５は、図１の第２の人体電極１２１に相当する人体側受信電極２１と、図１の第２の空間電極１２２に相当する空間側受信電極２２とを有している。通信回路部２６は、受信アンプ２３と復調処理部２４とを有している。
　人体側送信電極１１は、空間側送信電極１２よりも人体３０に近い側に配置される。これにより、人体側送信電極１１は、空間側送信電極１２よりも通信媒体（人体３０）に対して静電結合が強くなるように配置されている。
　送信部１３には、送信信号の元となる入力信号Ｓｉｎが入力される。送信部１３は、所定の変調方式で変調された信号を含む電位差Ｖ１の送信信号を、人体側送信電極１１と空間側送信電極１２との間に発生させる。送信部１３は、例えば、マンチェスタ符号化によるデータの変動電圧を人体側送信電極１１と空間側送信電極１２との間に発生させる。空間側送信電極１２は、変動電圧に応じた空間電界を発生させる。人体側送信電極１１と空間側送信電極１２とによって、人体周辺には電界が生成される。生成された電界変動は、人体上に静電誘導による電荷の偏りを生じさせる。
　人体３０の一部が空間側受信電極２２よりも人体側受信電極２１に近付くことで、人体側受信電極２１と空間側受信電極２２との間に電圧変動が生じる。
　人体側受信電極２１と空間側受信電極２２との間には、人体３０を介して伝送される送信信号に応じた電位差Ｖ２が発生する。受信アンプ２３は、人体側受信電極２１と空間側受信電極２２との間に生じた電位差Ｖ２を検出して受信信号として増幅する。復調処理部２４では、受信信号を送信部１３の変調方式に対応した復調処理を行って出力信号Ｓｏｕｔとして出力する。復調処理部２４では、例えば、マンチェスタ復号化による復調処理を行う。
（課題）
　上記のような電界通信技術を利用した通信システムでは、外来雑音に起因する通信環境の悪化によって通信性能が低下し得る。以下、図３の通信システムを例に説明する。
　例えば図４に示したように、雑音源３００があると受信装置２０の通信回路部２６に雑音が混入し得る。この場合、図５に示したように、雑音源３００と通信システムとの間に金属板３０１を配置したとしても、金属板３０１から雑音が再放射され、通信回路部２６に雑音が混入し得る。
　例えば、室内や室外との出入りに使用されるドア９０に受信装置２０を適用する場合、例えば空調機器や、自動販売機や、照明機器等が雑音源３００となり得る。また、例えば、自動車等の車両のドアに受信装置２０を適用する場合、エンジンやモータ、電装系などが雑音源３００となり得る。
　例えば，自動車の車体や、室内に発生源を持つ部屋の金属扉には、大きな雑音が誘起されている可能性が高い。受信装置２０をその車体や金属物に装着した際、誘起された雑音電界中に受信アンテナ部２５が置かれることで通信が妨害を受け通信品質が低下し得る。
　受信アンテナ部２５の電極付近に雑音源がある場合、その雑音源の作る電場によって電極に雑音電圧が誘起され得る。その雑音電圧により受信信号の符号判定に誤りを生じさせることから通信性能が低下し得る。
　例えば、部屋のドアに受信装置２０を適用する場合、誘導機等が設置された部屋の外においては、誘導機の発する雑音が受信信号に重畳され得る。部屋に金属のドアが設置されていた場合、雑音の作る電場によってドアが帯電することで雑音が再放射され得る。
　一般に、雑音を抑圧する方法として静電遮蔽が挙げられる。これは、雑音から保護したい回路などを、シールドケースなど導体の閉空間構造物内部に収めることである。またこの閉空間構造物を接地することで、遮蔽効果を高めることができる。
　しかし、準静電界通信においては、一般に人体３０などの通信媒体を近接あるいは接触させることで通信を開始する。従って、受信装置２０の受信アンテナ部２５と通信回路部２６とを閉空間の内部に収めると、通信媒体を近接も接触もさせることができず通信ができない。また、別の問題として、準静電界通信は通信媒体を近付けただけで通信を開始することがあるため、使用者の意図しない通信が成立するという課題がある。
＜１．第１の実施の形態＞
［１．１　遮蔽構造体を有する通信装置および通信システムの基本構成］
　本実施の形態では、上記課題に鑑み、少なくともアンテナ部の一部を遮蔽構造体５０に収容することで、雑音源等の影響を抑制し、通信性能の向上を図ることが可能な技術を提供する。
　本実施の形態に係る通信装置および通信システムの構成は、以下で説明する遮蔽構造体５０に関する部分を除き、上記図１ないし図３に示した比較例に係る通信装置および通信システムの構成と略同様であってもよい。以下では、図３に示した通信システムにおける受信装置２０に遮蔽構造体５０を適用した場合を例に説明するが、例えば図１の通信システム１００における第１の通信装置１１０および第２の通信装置１２０のうち、少なくとも一方に遮蔽構造体５０が適用されてもよい。この場合、第１の通信装置１１０および第２の通信装置１２０が、双方向にデータの送受信を行う送受信装置であってもよい。
　図６および図７は、本開示の第１の実施の形態に係る通信装置および通信システムの一構成例を概略的に示している。
　上記したように、本実施の形態に係る通信システムは、受信装置２０が遮蔽構造体５０を備えていてもよい。
　遮蔽構造体５０は、人体３０の一部または人体３０と導通する通信導体３０Ａを挿入可能な開口部５１を有している。遮蔽構造体５０は、通信回路部２６および受信アンテナ部２５のうち少なくとも受信アンテナ部２５の一部を収容する。
　開口部５１から挿入、差し入れるものは人体３０の一部、例えば手、足、頭等のいずれの部位であってもよい。また、開口部５１から挿入、差し入れるものは、図７に示したように、人体３０ではない金属棒のような通信導体３０Ａであってもよい。例えば手に通信導体３０Ａとして金属棒を持ち、それを開口部５１から遮蔽構造体５０の内部に差し入れて人体側受信電極２１に近接あるいは接触させることによって通信を行うようにしてもよい。
　遮蔽構造体５０は、人体側受信電極２１に比べて空間側受信電極２２の方が遮蔽構造体５０に近い位置に配置されるように、少なくとも人体側受信電極２１と空間側受信電極２２とを収容するようにしてもよい。
　遮蔽構造体５０は、導電性材料で構成されていることが望ましい。導電性材料としては、金属でもよいし、導電性プラスティックでもよいし、透明電極であってもよい。またこの場合、遮蔽構造体５０の外面および内面の少なくとも一方の面に絶縁体層が設けられていてもよい。これにより、開口部５１から人体３０の一部または人体３０と導通する通信導体３０Ａを挿入した場合のみ、通信が行われるようにしてもよい。
　遮蔽構造体５０の外では大きい電位差が生じ得る。遮蔽構造体５０の外に受信アンテナ部２５を置くと雑音を受信し得る。これに対して、遮蔽構造体５０の内部では電位差が小さいので、雑音レベルが低下し得る。
［１．２　遮蔽構造のバリエーション］
（遮蔽構造体５０が人体電極と空間電極とを収容する構成例）
　遮蔽構造体５０は、図８に示したように、第１の構造体部分５０Ａと、第１の構造体部分５０Ａに接触または一体化された第２の構造体部分５０Ｂとを有していてもよい。
　遮蔽構造体５０は、外部部材に接触または一体化されていてもよい。例えば、図８における第２の構造体部分５０Ｂが外部部材であってもよい。この場合、外部部材は、ドアであってもよい。外部部材は、例えば、図２３、図２４に示したような車両２００のドア２０１であってもよい。外部部材は、例えば、図２５に示したような室内や室外との出入りに使用されるドア９０であってもよい。
　遮蔽構造体５０の少なくとも一部は、ドアのドアノブを構成してもよい。例えば、遮蔽構造体５０の少なくとも一部は、図２３、図２４に示したような車両２００のドア２０１のドアノブ２０２を構成してもよい。また、例えば、遮蔽構造体５０の少なくとも一部は、図２５に示したような室内や室外との出入りに使用されるドア９０のドアノブ９１を構成してもよい。
　車両２００のドア２０１のドアノブ２０２は、例えば図２４に示したように下から手を差し入れるようなものであってもよいし、例えば図２３に示したように上からでも下からでも手を差し入れることができる構造があってもよい。
　室内や室外との出入りに使用されるドア９０のドアノブ９１は、例えば図２５に示したようなレバー状のものであってもよい。
　遮蔽構造体５０を用いてドアノブを構成する場合、例えば、ドア本体とドアノブの内側との間の空間に少なくとも受信アンテナ部２５の一部を配置するようにしてもよい。また、ドア本体とドアノブの内側との間の空間に開口部５１を形成するようにしてもよい。
　上記のようなドアの施錠、解錠に通信システムを適用し得る。ドアが金属製である場合、車両の内部や室内外の雑音源の発する雑音は、金属製のドアに誘起するものの、遮蔽構造体５０の内部に生じる電位変化は大きくなく、従って準静電界通信に与える干渉は小さい。また、人の手を差し入れず、ドアノブ部分の外側に近付けた場合には、遮蔽構造体５０の外に通信媒体があることから、通信媒体上の通信信号が遮蔽構造体５０内に収容された通信電極に誘起することは無い。従って、準静電界通信は行われない。従って使用者の意図せずしてドアが解錠等されることはない。
　通信回路部２６は、図９に示したように、遮蔽構造体５０の外部に配置されてもよい。遮蔽構造体５０は、図９に示したように、孔部５２を有していてもよい。受信アンテナ部２５と通信回路部２６は、図９に示したように、遮蔽構造体５０の孔部５２を介して互いに導通されていてもよい。
　また、空間側受信電極２２は、図１０に示したように、遮蔽構造体５０の内面に固定されていてもよい。
　また、空間側受信電極２２は、図１１に示したように、絶縁体層５３を介して遮蔽構造体５０の内面に固定されていてもよい。
　遮蔽構造体５０は、図１２および図１３に示したように、通信回路部２６の電源ＶＤＤに接続されていてもよい。例えば、遮蔽構造体５０は、図１２に示したように、通信回路部２６の電源ＶＤＤのグラウンド側電極に接続されていてもよい。または、遮蔽構造体５０は、図１３に示したように、通信回路部２６の電源ＶＤＤの正極側に接続されていてもよい。
　また、遮蔽構造体５０は、図１４に示したように、接地されていてもよい。
　以上のように少なくとも人体側受信電極２１と空間側受信電極２２とを遮蔽構造体５０に収容する構成の場合、少なくとも空間側受信電極２２が全体的に遮蔽構造体５０の内部に収容されていることが望ましい。
（遮蔽構造体５０が補助電極を収容する構成例）
　図１５に示したように、受信アンテナ部２５は、主電極部４０と、補助導体部４１とを有していてもよい。
　受信アンテナ部２５は、図１５に示したように、人体側受信電極２１に近接または接触するように配置された第１の補助電極４１Ａと、第１の補助電極４１Ａに導通された第２の補助電極４１Ｂとをさらに含んでいてもよい。
　主電極部４０は、人体側受信電極２１と空間側受信電極２２とを含んでいてもよい。補助導体部４１は、第１の補助電極４１Ａと第２の補助電極４１Ｂとを含んでいてもよい。
　遮蔽構造体５０は、図１５に示したように、少なくとも第２の補助電極４１Ｂを収容するようにしてもよい。主電極部４０と第１の補助電極４１Ａと通信回路部２６は、図１５に示したように、遮蔽構造体５０の外部に配置されてもよい。
　遮蔽構造体５０は、図１５に示したように、孔部５２を有していてもよい。第１の補助電極４１Ａと第２の補助電極４１Ｂは、図１５に示したように、遮蔽構造体５０の孔部５２を介して互いに導通されていてもよい。
　また、第２の補助電極４１Ｂは、図１６に示したように、遮蔽構造体５０の内面に固定されていてもよい。
　また、第２の補助電極４１Ｂは、図１７に示したように、絶縁体層４２を介して遮蔽構造体５０の内面に固定されていてもよい。
　以上のように遮蔽構造体５０が補助電極を収容する構成の場合、例えば送信装置１０を装着した人の手が遮蔽構造体５０の開口部５１に差し入れられると、通信信号は第２の補助電極４１Ｂと導線と第１の補助電極４１Ａとを通じて主電極部４０に誘起し、通信を開始することができる。この場合、第２の補助電極４１Ｂは主電極部４０よりも小型化が可能である。また２枚構成で通信回路部２６に直結される主電極部４０は、その静電容量が通信性能に大きな影響を与える。しかし、第２の補助電極４１Ｂは単電極で通信回路部２６に直結されわけではないので、主電極部４０とは比較的独立に設計が可能になる。
　なお、以上では、第２の補助電極４１Ｂのみを遮蔽構造体５０に収容する例を示したが、主電極部４０と第１の補助電極４１Ａとをさらに収容してもよい。また、通信回路部２６をさらに収容してもよい。これにより、さらに外来雑音の耐性を高めることができる。
（遮蔽構造体５０の大きさ）
　図１８に示したように、開口部５１の最小幅をｒ、遮蔽構造体５０の奥行きの最短長をｌとしたとき、最小幅ｒと最短長ｌとの比ｒ／ｌが１以下であることが望ましい。
　例えば、開口部５１から人間が指を挿入して人体側受信電極２１に近接あるいは接触させることによって通信を行うことを想定した場合、指の太さを勘案すると、開口部５１の最小幅ｒは略２ｃｍ以上であることが望ましい。奥行きの最短長ｌは、人体側受信電極２１に指先を近接あるいは接触させる必要があることから、同様に略２ｃｍ以上であることが望ましい。これらのことから、ｒ／ｌは１以下であることが望ましい。
（遮蔽構造体５０の形状について）
　遮蔽構造体５０の一部または全体の形状は、３次元的な形状であってもよいし、２次元的な形状であってもよい。遮蔽構造体５０の一部または全体が、回転体の一部または直方体の一部を構成していてもよい。
　例えば、遮蔽構造体５０の全体の形状が、図１９に示したように、直方体を構成する６つの面のうちの１または２つの面を開放した形状であってもよい。
　また、例えば、遮蔽構造体５０の全体の形状が、図２０に示したように、直方体を構成する６つの面のうちの３つの面を開放した形状であってもよい。
　また、例えば、図２１に示したように、直方体を構成する６つの面のうち、互いに対向する２つの面によって遮蔽構造体５０を構成してもよい。この場合、互いに対向する２つの面を導線等で導通してもよい。
　また、例えば、遮蔽構造体５０の一部または全体の形状が、図２２に示したように、曲面を有する形状であってもよい。
　開口部５１の形状は、図１９に示したように略四角形状であってもよいし、図２２に示したように略円形や略楕円形状であってもよい。
［１．３　効果］
　以上のように、本実施の形態によれば、人体３０の一部または人体３０と導通する通信導体３０Ａを挿入可能な開口部５１を有する遮蔽構造体５０に、少なくとも通信装置のアンテナ部の一部を収容するようにしたので、遮蔽構造体５０によって雑音源等の影響が抑制され得る。これにより、通信性能が向上し得る。
　遮蔽構造体５０の外に雑音源がある場合、遮蔽構造体５０の内部の雑音源に起因する電位変化が抑圧されるため、アンテナ部の電極に誘起する雑音が抑圧され、準静電界通信への雑音による干渉が小さくなり通信性能が向上する。
　本実施の形態によれば、例えば人体３０などの通信媒体が遮蔽構造体５０に近接あるいは接触しても、開口部５１に通信媒体が差し入れられない限り、通信媒体に誘起した通信信号の電極への伝達が抑圧されるため、意図しない通信の開始を回避することができる。
　また、遮蔽構造体５０が補助電極を収容する構成の場合、通信回路およびアンテナ部の電極配置に自由度を持たせることができる。また、補助電極の構造は通常の人体電極および空間電極よりも単純にし、薄型化、小型化することができる。このため、遮蔽構造体５０の小型化も可能になる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。以降の他の実施の形態の効果についても同様である。
＜２．第２の実施の形態（応用例）＞
　本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　なお、以下の説明中、ＧＳＭおよびＨＤＭＩは登録商標である。
　図２６は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２６に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。
　各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図２６では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。
　駆動系制御ユニット７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。
　駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。
　ボディ系制御ユニット７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。
　車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。
　環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。
　ここで、図２７は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図２７には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０～７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。
　図２６に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。
　また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。
　車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。
　統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
　記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。
　汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ－Ａ（LTE－Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。
　専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。
　測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。
　ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。
　車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。
　車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。
　統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。
　マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。
　音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２６の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
　なお、図２６に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
　以上説明した車両制御システム７０００において、本開示の通信装置、および通信システムは、例えば、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０を介した、車両の近傍に存在する端末等の外部環境７７５０との通信に適用することができる。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０を介した、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器等の車内機器７７６０との通信に適用することができる。
＜３．その他の実施の形態＞
　本開示による技術は、上記各実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
　例えば、本技術は以下のような構成を取ることもできる。
（１）
　人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、
　前記アンテナ部を介して少なくとも人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、
　前記人体の一部または前記人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、前記通信回路部および前記アンテナ部のうち少なくとも前記アンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体と
　を備える
　通信装置。
（２）
　前記開口部の最小幅をｒ、前記遮蔽構造体の奥行きの最短長をｌとしたとき、前記最小幅ｒと前記最短長ｌとの比ｒ／ｌが１以下である
　上記（１）に記載の通信装置。
（３）
　前記遮蔽構造体は、第１の構造体部分と、前記第１の構造体部分に接触または一体化された第２の構造体部分とを有する
　上記（１）または（２）に記載の通信装置。
（４）
　前記遮蔽構造体は、外部部材に接触または一体化されている
　上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の通信装置。
（５）
　前記外部部材は、ドアであり、
　前記遮蔽構造体の少なくとも一部は、前記ドアのドアノブを構成する
　上記（４）に記載の通信装置。
（６）
　前記遮蔽構造体は、前記人体電極に比べて前記空間電極の方が前記遮蔽構造体に近い位置に配置されるように、少なくとも前記人体電極と前記空間電極とを収容する
　上記（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の通信装置。
（７）
　前記空間電極は、前記遮蔽構造体の内面に固定されている
　上記（６）に記載の通信装置。
（８）
　前記空間電極は、絶縁体層を介して前記遮蔽構造体の内面に固定されている
　上記（７）に記載の通信装置。
（９）
　前記アンテナ部は、前記人体電極に近接または接触するように配置された第１の補助電極と、前記第１の補助電極に導通された第２の補助電極とを、さらに含み、
　前記遮蔽構造体は、少なくとも前記第２の補助電極を収容する
　上記（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の通信装置。
（１０）
　前記第２の補助電極は、前記遮蔽構造体の内面に固定されている
　上記（９）に記載の通信装置。
（１１）
　前記第２の補助電極は、絶縁体層を介して前記遮蔽構造体の内面に固定されている
　上記（１０）に記載の通信装置。
（１２）
　前記遮蔽構造体は、孔部を有し、
　前記第１の補助電極と前記第２の補助電極は、前記孔部を介して互いに導通されている
　上記（９）ないし（１１）のいずれか１つに記載の通信装置。
（１３）
　前記遮蔽構造体は、前記通信回路部の電源に接続されている
　上記（１）ないし（１２）のいずれか１つに記載の通信装置。
（１４）
　前記遮蔽構造体は、接地されている
　上記（１）ないし（１２）のいずれか１つに記載の通信装置。
（１５）
　前記遮蔽構造体は、導電性材料で構成されている
　上記（１）ないし（１４）のいずれか１つに記載の通信装置。
（１６）
　第１の通信装置と、
　前記第１の通信装置との間で人体を通信媒体とする通信を行う第２の通信装置と
　を含み、
　前記第２の通信装置は、
　人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、
　前記アンテナ部を介して少なくとも前記人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、
　前記人体の一部または前記人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、前記通信回路部および前記アンテナ部のうち少なくとも前記アンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体と
　を備える
　通信システム。
　本出願は、日本国特許庁において２０１６年９月１３日に出願された日本特許出願番号第２０１６－１７８４０３号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (16)

  1. 　人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、
    　前記アンテナ部を介して少なくとも人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、
    　前記人体の一部または前記人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、前記通信回路部および前記アンテナ部のうち少なくとも前記アンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体と
    　を備える
    　通信装置。
  2. 　前記開口部の最小幅をｒ、前記遮蔽構造体の奥行きの最短長をｌとしたとき、前記最小幅ｒと前記最短長ｌとの比ｒ／ｌが１以下である
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記遮蔽構造体は、第１の構造体部分と、前記第１の構造体部分に接触または一体化された第２の構造体部分とを有する
    　請求項１に記載の通信装置。
  4. 　前記遮蔽構造体は、外部部材に接触または一体化されている
    　請求項１に記載の通信装置。
  5. 　前記外部部材は、ドアであり、
    　前記遮蔽構造体の少なくとも一部は、前記ドアのドアノブを構成する
    　請求項４に記載の通信装置。
  6. 　前記遮蔽構造体は、前記人体電極に比べて前記空間電極の方が前記遮蔽構造体に近い位置に配置されるように、少なくとも前記人体電極と前記空間電極とを収容する
    　請求項１に記載の通信装置。
  7. 　前記空間電極は、前記遮蔽構造体の内面に固定されている
    　請求項６に記載の通信装置。
  8. 　前記空間電極は、絶縁体層を介して前記遮蔽構造体の内面に固定されている
    　請求項７に記載の通信装置。
  9. 　前記アンテナ部は、前記人体電極に近接または接触するように配置された第１の補助電極と、前記第１の補助電極に導通された第２の補助電極とを、さらに含み、
    　前記遮蔽構造体は、少なくとも前記第２の補助電極を収容する
    　請求項１に記載の通信装置。
  10. 　前記第２の補助電極は、前記遮蔽構造体の内面に固定されている
    　請求項９に記載の通信装置。
  11. 　前記第２の補助電極は、絶縁体層を介して前記遮蔽構造体の内面に固定されている
    　請求項１０に記載の通信装置。
  12. 　前記遮蔽構造体は、孔部を有し、
    　前記第１の補助電極と前記第２の補助電極は、前記孔部を介して互いに導通されている
    　請求項９に記載の通信装置。
  13. 　前記遮蔽構造体は、前記通信回路部の電源に接続されている
    　請求項１に記載の通信装置。
  14. 　前記遮蔽構造体は、接地されている
    　請求項１に記載の通信装置。
  15. 　前記遮蔽構造体は、導電性材料で構成されている
    　請求項１に記載の通信装置。
  16. 　第１の通信装置と、
    　前記第１の通信装置との間で人体を通信媒体とする通信を行う第２の通信装置と
    　を含み、
    　前記第２の通信装置は、
    　人体電極および空間電極を含むアンテナ部と、
    　前記アンテナ部を介して少なくとも前記人体を通信媒体とする通信を行う通信回路部と、
    　前記人体の一部または前記人体と導通する通信導体を挿入可能な開口部を有し、前記通信回路部および前記アンテナ部のうち少なくとも前記アンテナ部の一部を収容する遮蔽構造体と
    　を備える
    　通信システム。
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