JP2010219976A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】人体(60)を信号伝送路として人体に装着された第1通信装置(2)と第2通信装置(50,50)との間で通信を行い、路面(70)の歩行数を計測可能な通信システム(1)である。第1通信装置は、人体と容量的に結合し、第2通信装置との間で信号の送信或いは受信が可能な第1信号電極(22,32)と、路面であるアースを介して第2通信装置と容量的に結合する第1GND電極(28)とを備える。第2通信装置は、路面の近傍にて人体に装着されるとともに、人体と容量的に結合し、第1通信装置との間で信号の受信或いは送信が可能な第2信号電極(52)と、アースを介して第1通信装置と容量的に結合する第2GND電極(58)とを備える。そして、第1通信装置は、第2通信装置の信号強度の変化に基づいて歩行数を計測して記憶する。
【選択図】図6
Description
ここで、当該課題を解決する一例としては、歩数計による計測結果を送信機から電界信号で外部機器に出力することが考えられる。
そして、第1通信装置は、人体と容量的に結合し、第2通信装置との間で信号の送信或いは受信が可能な第1信号電極と、路面であるアースを介して第2通信装置と容量的に結合する第1GND電極とを備える。
詳しくは、第1通信装置の第1信号電極は、人体と容量的に結合し、第2通信装置の第2信号電極との間で信号の送信或いは受信が可能である。一方、この第1通信装置の第1GND電極は、路面であるアースを介して第2通信装置の第2GND電極と容量的に結合しており、これら全体で閉ループを形成する。
よって、第2通信装置で検出した信号強度は、これら第2通信装置と路面との距離に応じて変化するため、この変化に基づいて歩行動作を認識できる。このように、電界信号の強弱現象を歩行数の計測に利用すれば、従来に比して歩行以外で人体に生じた振動のみでは歩行数として計測されず、また、3軸方向の加速度センサを用いなくても歩行数を確実に計測可能になる。
一方、第2通信装置は、人体に履かれる靴に装着されるとともに、第2信号電極は、人体に対峙する靴の足裏側に配置され、第2GND電極は、第2信号電極を挟んで人体とは反対側の靴の靴底側に配置されていることを特徴とする。
第3の発明は、第1や第2の発明の構成において、人体を信号伝送経路として第1通信装置との間で通信を行うとともに、外部機器に接続された第3通信装置をさらに備え、第3通信装置は、人体と容量的に結合し、第1通信装置との間で信号の受信或いは送信が可能な第3信号電極と、アースを介して第1通信装置と容量的に結合する第3GND電極とを備え、記憶された歩行数を外部機器に蓄積させることを特徴とする。
第4の発明は、第1から第3の発明の構成において、第1通信装置は、計測した歩行数を表示する表示パネルを有しており、第1GND電極は、表示パネルの構成基板のGND端子と接続されていることを特徴とする。
第5の発明によれば、第2の発明の作用に加えてさらに、第2GND電極が、靴底の面積に相当する程度に拡大されているため、この点も信号強度の変化の検出精度の向上に寄与する。
第6の発明によれば、第1から第5の発明の作用に加えてさらに、各通信装置が、人体への電圧印加によって生じた電界を利用し、人体を信号伝送経路としており、各信号電極や各GND電極は人体の皮膚に直接に触れない非接触通信が可能である。よって、人体の汗等が通信に及ぼす影響は小さく、また、通信装置に接触しなくても、この通信装置に近づけば通信を行えるので、汎用性も高くなる。
当該形態の通信システム1は3つの通信装置で構成され、図1に示されるように、まず、第1,2通信装置2,50が人体60にそれぞれ装着されている。
詳しくは、本実施例の第1通信装置2は送受信機であり、人体60の衣服62のうち、例えば胴部分の衣服62に取り付けられている。
前者の出力電極22や検出電極32は、筐体4の内部において衣服62側、つまり、人体60に対峙する背面8の近傍に配置され、この背面8の面積よりもやや小さな長方形の面を有している。
また、この筐体4の内部において、これら出力電極22や検出電極32と第1GND電極28との間には第1回路基板24が配置され、本実施例の第1GND電極28は、第1回路基板24のGND端子にも電気的に接続される。なお、本実施例の第1回路基板24は、一定の厚みを有した図示しない絶縁層に配置されており、出力電極22や検出電極32と第1GND電極28との距離が長く確保されている。
本実施例の第2通信装置50は送信機であり、人体60のうち路面70の近傍、例えば靴64,64にそれぞれ取り付けられている。
まず、左足用の足下送信機50について説明すると、この送信機50は、左足用の靴64の外面65、足裏66、及び靴底68に分けてそれぞれ配置されている(図4)。
一方、靴底68は路面70に対峙し、これら靴底68と出力電極52との間であって、靴底68の近傍には人体通信用の第2GND電極58が配置されている。本実施例の第2GND電極58も靴底68の面積と略同等の足型形状の面を有する。
外面65は、図4(a)に示されるように、左足の指、甲や踝の近傍部分を覆っており、この外面65の適宜位置には第2回路基板54が配置され、本実施例の第2GND電極58は、第2回路基板54のGND端子に電気的に接続されている。
ところで、送信機50の出力電極52は、図5に示されるように、送信側の第2制御部(第2回路基板)54に電気的に接続されている。
また、この送信機50はメモリ56を有し、このメモリ56には、当該送信機50に固有のID(識別信号)が記憶されている。
ここで、第2制御部54がプラスの電荷を与える電圧を出力電極52に印加した場合を想定すると、この出力電極52には電界が発生し、この電極52からの送信信号は衣服62を透過して人体60に達する。出力電極52近傍の人体60には、この出力電極52が正極になるため、マイナスの電荷が誘起される(電界結合)。
検出電極32は、図3に示される如く、送受信制御可能な第1制御部(第1回路基板)24に電気的に接続されている。検出電極32で検出された信号は、第1制御部24に設けられた受信回路で電気信号に変換される。また、この第1制御部24では、当該受信したIDが正規のIDであるか否かを判別している。そして、仮に正規のIDである旨を判定した場合には、当該送信機50が特定される。
そして、これら各送信機50,50の第2GND電極58,58から空気や路面70を介して受信機2の第1GND電極28に至る電界結合が基準線になる。
次に、このメモリ26に記憶された各種の設定値や測定値は、図7(a)に示されるパーソナルコンピュータ(外部機器)90に蓄積可能である。
より詳しくは、送受信機2の第1制御部24は、通信情報、つまり、この管理用受信機80との間で云えば、メモリ26に記憶された固有のIDに加え、各種の設定値や測定値を変調した送信信号を出力電極22に向けて出力する(図3)。そして、上述した送信機50の出力電極52が正極になる本実施例で云えば、この送受信機2の出力電極22近傍の人体60には、このプラスの電荷が誘起される(電界結合)。
この管理用受信機80もまた人体通信用の検出電極(第3信号電極)82を有しており(図7(b))、人体60に発生した電界を検出する。
そして、本実施例によれば、この通信システム1は、人体60による路面70の歩行数を計測するにあたり、人体60を信号伝送経路としており、同一人体60に送受信機2及び足下送信機50,50が装着されている。
よって、送信機50,50で検出した電界信号の強度は、図6に示されるように、これら送信機50,50と路面70との距離に応じて変化するため、この変化に基づいて歩行動作を認識できる。
さらにまた、送受信機2は、計測した歩行数等を表示パネル29に表示する機能も有するので、利便性がさらに高くなるし、また、その第1GND電極28が、第1回路基板24のGND端子の他、パネル29の構成基板のGND端子とも接続され、第1GND電極28の拡大化が図られていることから、電界結合による電気容量も大きくでき、信号強度変化の検出精度の向上に寄与する。
さらに、送受信機2、足下送信機50、及び管理用受信機80が、人体60への電圧印加によって生じた電界を利用し、人体60を信号伝送経路としており、この方式の信号は衣服62や靴64等を透過できるので、出力電極22,52、各検出電極32,82や、各GND電極28,58,88は人体60の皮膚に直接に触れない非接触通信が可能である。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
2 送受信機(第1通信装置)
22 出力電極(第1信号電極)
26 メモリ
28 第1GND電極
29 表示パネル
32 検出電極(第1信号電極)
50,50 足下送信機(第2通信装置)
52,52 出力電極(第2信号電極)
58,58 第2GND電極
60 人体
64 靴
66 足裏
68 靴底
70 路面(アース)
80 管理用受信機(第3通信装置)
82 検出電極(第3信号電極)
88 第3GND電極
90 パーソナルコンピュータ(外部機器)
Claims (6)
- 人体を信号伝送路として該人体にそれぞれ装着された第1通信装置と第2通信装置との間で通信を行い、該人体による路面の歩行数を計測可能な通信システムであって、
前記第1通信装置は、前記人体と容量的に結合し、前記第2通信装置との間で信号の送信或いは受信が可能な第1信号電極と、前記路面であるアースを介して前記第2通信装置と容量的に結合する第1GND電極とを備える一方、
前記第2通信装置は、前記路面の近傍にて前記人体に装着されるとともに、前記人体と容量的に結合し、前記第1通信装置との間で信号の受信或いは送信が可能な第2信号電極と、前記アースを介して前記第1通信装置と容量的に結合する第2GND電極とを備えており、
前記第1通信装置は、該第2通信装置の信号強度の変化に基づいて前記歩行数を計測して記憶することを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
前記第1信号電極は、前記人体に対峙して配置され、前記第1GND電極は、前記第1信号電極を挟んで前記人体とは反対側に配置されており、
前記第2通信装置は、前記人体に履かれる靴に装着されるとともに、前記第2信号電極は、前記人体に対峙する前記靴の足裏側に配置され、前記第2GND電極は、前記第2信号電極を挟んで前記人体とは反対側の前記靴の靴底側に配置されていることを特徴とする通信システム。 - 請求項1又は2に記載の通信システムであって、
前記人体を信号伝送経路として前記第1通信装置との間で通信を行うとともに、外部機器に接続された第3通信装置をさらに備え、
該第3通信装置は、前記人体と容量的に結合し、前記第1通信装置との間で信号の受信或いは送信が可能な第3信号電極と、前記アースを介して前記第1通信装置と容量的に結合する第3GND電極とを備え、前記記憶された歩行数を前記外部機器に蓄積させることを特徴とする通信システム。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記第1通信装置は、前記計測した歩行数を表示する表示パネルを有しており、前記第1GND電極は、該表示パネルの構成基板のGND端子と接続されていることを特徴とする通信システム。 - 請求項2に記載の通信システムであって、
前記第2GND電極は、前記靴の靴底の面積に相当する大きさで形成されていることを特徴とする通信システム。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記各通信装置は、前記人体への電圧印加によって生じた電界を利用し、該人体を信号伝送経路として前記各通信装置との間で通信を行うことを特徴とする通信システム。
Priority Applications (1)
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2009
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