(57)【要約】  本発明は、人体と直接接触して、人体を伝送チャンネルとしてデータ通信が行われるようにする通信装置を提供する。本発明による通信装置は、人体と直接接触して、人体を通して電流形態で信号を伝送し、人体と接触する他の通信装置から伝送されて人体を通して伝送された信号を受信して、受信した信号に含まれている雑音を除去する。そして、通信装置は、雑音が除去された受信信号を基準電圧と比較して、元来の信号に復元する。また、通信装置は、基底帯域信号を生成して、人体を通して伝送する。
2009514319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ伝送力のあるホストと人体を媒介として人体を通してデータを送受信する人体通信装置において、
人体と直接接触して、人体を通して電流形態で信号を伝送して、人体から伝送された信号を受信する電極部と、
前記電極部で受信した信号に含まれている雑音を除去する高域通過フィルタと、
前記フィルタを経て伝送された信号を基準電圧と比較する比較部と、
前記比較部を経て伝送された信号を復元し、復元された信号を前記ホストに伝送して基底帯域信号を生成して、前記電極部から人体に伝送する制御部と
を含むことを特徴とする人体通信装置。
【請求項２】
前記高域通過フィルタから伝送された信号を増幅して前記比較部に伝送する増幅器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の人体通信装置。
【請求項３】
前記比較部から伝送された信号を分析して受信した信号の復元開始時間及び終了時間を認知するＣＤＲ部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の人体通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、パルス符号変調によって信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の人体通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記受信した信号を復元して前記通信装置と接続されているホストに伝送することを特徴とする請求項４に記載の人体通信装置。
【請求項６】
前記比較部の出力電圧を高めるための直流／直流変換器をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の人体通信装置。
【請求項７】
前記高域通過フィルタは、
前記電極から受信した信号を遅延させて出力する遅延器と、
前記受信した信号を処理する低域通過フィルタと、
前記遅延器及び前記低域通過フィルタの出力信号を減算する減算器と
を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の人体通信装置。
【請求項８】
前記電極部は、互いに異なる大きさの複数の電極を含むことを特徴とする請求項１に記載の人体通信装置。
【請求項９】
複数の前記電極への信号の伝送及び遮断を制御するスイッチ部をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の人体通信装置。
【請求項１０】
前記スイッチ部は、前記通信装置がデータ送信機として使用される場合、前記複数の電極のうちの少なくとも１つの電極をグラウンド電極に設定することを特徴とする請求項９に記載の人体通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体を媒質とする通信装置に関する。より詳細には、基底帯域信号を生成して、人体を通信チャンネルとして使用する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体通信とは、人体に電気が通る原理を利用して、電子製品の「ケーブル」を省略して人体をケーブルの代わりに使用して、電気エネルギーの変化によって信号を伝送する技術である。
【０００３】
最近は、個人携帯情報端末器（ＰＤＡ、ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯型パーソナルコンピュータ（ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタルカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｃａｍｅｒａ）、ＭＰ３プレーヤ（ＭＰ３  ｐｌａｙｅｒ）、携帯電話機等の多様な情報通信機器が幅広く使用されており、使用者はこれらの機器によるメールの送受信及びコンテンツデータ（ｃｏｎｔｅｎｔｓ  ｄａｔａ）のダウンロードによって多様な機器に保存された情報を享有することができる。しかし、特定の通信機器に保存された情報を他の通信機器に伝送するためには、所定のアダプタやコネクタだけでなくケーブルなどの物理的な通信線が必要であるので、データの送受信が容易でない問題点があった。
【０００４】
また、心電図（ＥＣＧ、ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈ）、非観血式血圧（ＮＩＢＰ、ｎｏｎ-ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｂｌｏｏｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、心臓拍動計（ｈｅａｒｔｍｏｎｉｔｏｒ）などの人間の健康状態を測定するための機器によって測定された結果をコンピュータやその他の通信機器に伝送して他の情報と共に総合的に利用するためにも、このような通信機器間のデータ伝送の場合と同様に、物理的な通信線によって通信しなければならない問題点があった。
【０００５】
特に、人体に近い領域で使用される装置をケーブルで連結してデータ通信を行う場合には、人体に加えられる荷重が増加して、機器間を連結するケーブルの存在によって人体の動きに不都合である問題点があった。
【０００６】
前記のような通信機器及び健康状態測定機器は、デジタル情報を音声信号に変換したりインターネットまたは他の使用者との通話を可能にする個別の機能以外に、ディスプレイ、メモリ、デジタル信号処理機能等の共通した機能があるので、これら機能を適切に利用することによって、通信資源の効率的な利用を可能にし、物理的な通信線であるケーブルを除去して、機器間の簡便で容易なデータ通信を行うために、人体通信が研究されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が目的とする技術的課題は、消費電力を低減させ、高速の通信性能を維持して、人体を通信チャンネルとして使用する、通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、本発明の１つの特徴によれば、人体をデータ伝送チャンネルとして使用する通信装置が提供される。この通信装置は、電極部、高域通過フィルタ、比較部、及び制御部を含む。電極部は、人体と直接接触して、人体を通して電流形態で信号を伝送して人体から伝送された信号を受信し、高域通過フィルタは、電極部で受信した信号に含まれている雑音を除去する。そして、比較部は、フィルタを経て伝送された信号を基準電圧と比較して信号波形を生成し、制御部は、比較部を経て伝送された信号を復元する。
【０００９】
通信装置がデータ伝送機として使用される場合には、通信装置の制御部は、基底帯域信号を生成して、生成された信号を電極部から人体に伝送することによって、人体を伝送チャンネルとするデータ通信が行われるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
このように、本発明の実施例によれば、ＲＦモジュールを使用しないので、電力消耗が小さい低費用の通信装置を利用して容易に人体を通したデータ通信を行うことができ、人体をデータ伝送チャンネルとして利用するので、ハッキングによってデータが外部に漏出する恐れのないデータ通信を行うことができる。
【００１１】
そして、ＲＦモジュールを使用せずに基底帯域信号を利用してデータを伝送するので、エネルギー効率が向上する効果がある。
【００１２】
また、複数の電極を使用して電極の個数及び面積を人体を通した通信状況に適切に調整することによって、効率的なデータ通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な相異した形態で具現され、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１４】
図面では、本発明を明確に説明するために、説明に不必要な部分は省略し、明細書全体を通して類似した部分には、類似した図面符号を付けた。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことを意味する。
【００１５】
本明細書で使用した「ホスト」という用語は、本発明の実施例による通信装置と接続されてデータ伝送力のある多様な情報通信機器を意味し、自己演算機能があってデータ処理が可能な多様な種類の機器がホストとして使用される。
【００１６】
それでは、本発明の実施例による通信装置及びその方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施例による通信装置が人体及びホストと接続された状態を示した図であり、図２は本発明の実施例による複数の通信装置を利用して構成された人体通信ネットワークを示した例示図である。
【００１８】
図１に示したように、本発明の実施例による通信装置１００は、人間の皮膚３００に直接接触してホスト２００と接続されて使用され、信号を送受信することができる。図２に示したように、複数のホスト２００、つまりＰＤＡ３１０、携帯電話機（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅ）３２０、デジタルカメラ３５０などの通信機器、及びＮＩＢＰ３３０、心臓拍動計３４０などの健康状態測定機器などの多様な機器が、人体３００と近接した領域で人体通信ネットワークを構成することができる。また、図２に示したような各々独立した機器だけでなく、着用式コンピュータ（ｗｅａｒａｂｌｅ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）の多様なコンポーネント（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を接続して人体を利用してデータ通信を行おうとする場合にも、本発明の実施例による通信装置１００が使用される。この時、各ホスト３１０〜３５０は、図１に示したように、通信装置１００を媒介として人体３００に接触する。通信装置１００から人体３００を通して伝送された情報を受信した携帯電話機３２０などの通信機器のホスト２００は、人体３００の外部のコンピュータなどに情報を伝送することができる。
【００１９】
図２のように構成される人体通信ネットワーク内の通信装置１００は、基底帯域信号を生成して人体を通して伝送するので、人体内には、データ列の周波数を受容することができるだけの十分に大きな帯域幅を有する低域通過チャンネルが形成されて、半二重（ｈａｌｆ−ｄｕｐｌｅｘ）方式の通信が行われる。したがって、複数の通信装置１００を人体に接触させることによって構成された通信チャンネルの両方向で同時にデータを伝送するとデータの衝突による損失が発生するようになるので、同一な人体通信ネットワークを構成する通信装置１００間の通信規則及び順序の制御によってデータ通信が行われる。
【００２０】
図３は、本発明の実施例による通信装置を利用する他の通信システムを示した例示図である。図３に示したように、ホスト２００と接続された通信装置１００と直接接触している二人３００ａ、３００ｂの人体が互いに接触している場合には、このように接触した二人３００ａ、３００ｂが１つの人体通信ネットワークを構成して、データ通信が行われる。つまり、通信装置１００と接触している複数の人間の人体が直接接触している場合には、接触している人間の間にデータ伝送チャンネルが形成されるので、本発明の実施例による通信装置１００を図３に示した方法で適用することによって、人体を伝送チャンネルとする通信システムを構成することができる。
【００２１】
図４は、本発明の第１実施例による通信装置を示したブロック図であり、図５は、図４の通信装置内の各部分での信号波形を示した図である。
【００２２】
図４に示したように、本発明の実施例による通信装置１００は、電極部１１０、バッファ１２０、高域通過フィルタ（ＨＰＦ、ｈｉｇｈ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）１３０、増幅器１４０、比較部１５０、ＣＤＲ部（ｃｌｏｃｋ  ａｎｄ  ｄａｔａ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ）１６０、及び制御部１７０を含む。通信装置１００は、図１に示したように、人体３００と接触した状態で、ホスト２００と人体を媒介として人体を通した情報伝送が行われるようにする。
【００２３】
つまり、通信装置１００は、電極部１１０を媒介として人間の皮膚に直接接触して、体脂肪測定のために使用される程度の微細電流に伝送しようとする情報をのせて人体に送ることによって、人体を媒質とする通信を可能にする。また、通信装置１００は、ホスト２００に接続されて、ホスト２００が伝送しようとするデータを人体を通して他の通信装置に伝送して、ホストが接続された他の通信装置は、信号を受信及び復元して、接続されているホストに伝送することによって、人体通信が行われるようになる。
【００２４】
図４に示したように、本発明の実施例による通信装置１００は、ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールを含まず、基底帯域信号を利用してデータ通信が行われるように構成されたもので、基底帯域信号を生成して、周波数変調過程なくそのまま電流にのせて送ることによって、データを送受信する。
【００２５】
まず、通信装置１００が人体を通して伝送された信号を受信した場合について、重点的に説明する。
【００２６】
電極部１１０は、通信装置１００のうちの人体と直接接触して信号の送受信を行う部分であって、ホスト２００から通信装置１００に伝送されて制御部１７０で生成された基底帯域信号が含まれている電流を人体３００に流す役割を果たす。また、電極部１１０は、接触している人体を通して伝送される基底帯域データ信号を受信する。図５の「ａ」は図４のａ部分から伝送される信号、つまり通信装置１００の電極部１１０で受信した信号の波形を示したものである。
【００２７】
バッファ１２０は、入力インピーダンスを大きくすることによって、通信装置１００の電流消耗を低減させる役割を果たす。
【００２８】
高域通過フィルタ１３０は、電極部１１０で受信した信号に含まれている人体を通した伝送過程で発生した雑音（ｎｏｉｓｅ）を除去する。本発明では、データ伝送チャンネルとして使用される人体の構成成分の不均質性などによって人体を通した信号の伝送過程で雑音が付加され、このように付加された雑音は、高域通過フィルタ１３０での処理によって除去される。低周波雑音及び高周波雑音が存在する場合、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ、ｂａｎｄ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）を利用してデータが含まれている信号成分を除く雑音成分を除去するのが効率的である。しかし、実際の実験結果は、人体を媒質とする通信装置１００において、帯域通過フィルタを使用する場合より、高域通過フィルタを使用する場合に、より優れた信号復元性能を示す。これについては、下記で図６を参照してより詳細に説明する。
【００２９】
本発明の実施例では、高域通過フィルタ１３０を使用して受信した信号に含まれている雑音を除去することを説明したが、高域通過フィルタ１３０を整合フィルタ（ｍａｔｃｈｅｄ  ｆｉｌｔｅｒ）またはｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ−ａｎｄ−ｄｕｍｐ  ｆｉｌｔｅｒに代替して通信装置１００を構成することもできる。
【００３０】
増幅器１４０は、バッファ１２０及び高域通過フィルタ１３０を経て伝送される信号を増幅して、制御部１７０での信号の復元を容易にする。図５の「ｂ」は図４のａ部分の信号がバッファ１２０、高域通過フィルタ１３０、及び増幅器１４０を経て雑音が除去された後で増幅された信号の波形を示したものである。
【００３１】
比較部１５０は、高域通過フィルタ１３０によって雑音が除去された信号を基準電圧と比較して、二進符号信号形態で出力する。つまり、比較部１５０は、受信した信号を基準電圧と比較して、ロジック「１」あるいはロジック「０」を判別する。比較部１５０は、基準電圧及び受信した信号の比較結果によって生成されたパルス波形の信号をＣＤＲ部１６０に伝送する。図５の「ｃ」は図４のｃ部分の信号、つまり比較部１５０を経て生成された信号の波形を示したものである。図５に示したように、比較部１５０から出力される信号は、そのパルス幅（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ）及びレベルが不均一な形態からなる。また、制御部１７０で復元されて出力される信号の電圧の大きさは、印加される電源電圧の大きさに独立的でないので、電源電圧が十分に大きくなく、通信が効率的に行われない時には、電圧の大きさを上昇させなければならない。このような場合には、直流／直流変換器（ＤＣ／ＤＣ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を利用して高い電圧を生成し、生成された電圧を比較部１５０に適用して、制御部１７０に入力される信号の電圧の大きさを上昇させることができる。
【００３２】
ＣＤＲ部１６０は、受信したデータフレームを分析して、クロック及びデータ復元（ｃｌｏｃｋ  ａｎｄ  ｄａｔａ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ）機能を行う。クロック復元のためには、各コードの開始時間及び終了時間を知らなければならないが、このような情報はデータフレームのプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）に含まれて伝送され、ＣＤＲ部１６０は、比較部１５０からデータを受信すると同時にプリアンブルを分析することによって、受信した信号の復元開始及び終了時間を認知して、信号の周期を補正してエラーを検出する。ＣＤＲ部１６０には、クロック及びデータ復元のために一般的に使用される回路が使用される。
【００３３】
制御部１７０は、ＣＤＲ部１６０から入力されたデータ信号のエラーを検出して訂正して、電極部１１０から受信した信号を復元する。この時、制御部１７０は、ＣＤＲ部１６０で抽出した時間情報を利用することができる。このような過程を経て復元された信号は、通信装置１００と接続されたホスト２００に伝送されて、通信装置１００の内部のメモリ部（図示せず）に保存されることもできる。図５の「ｄ」は制御部１７０で復元された信号を示したものである。
【００３４】
本発明の実施例では、ＣＤＲ部１６０を制御部１７０と別途に形成して使用することによって、制御部１７０でのデータ処理負荷を減少させて、効率的な資源の利用が行われるように構成したが、ＣＤＲ部１６０の機能を制御部１７０が行うように構成することもできる。
【００３５】
次に、通信装置１００が信号を伝送する場合について説明する。
【００３６】
通信装置１００がホストからデータを受信し、これを人体３００を通して伝送しようとする時には、制御部１７０は、人体を通して伝送しようとするデータを接続されているホスト２００から受信して、量子化（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）過程、符号化（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）過程を行って基底帯域信号を生成する。この時、制御部１７０は、通信状況に応じて適切な符号化方式を選択して信号を生成し、それによって生成されたデータストリーム（ｄａｔａ  ｓｔｒｅａｍ）は、非ゼロ復帰（ＮＲＺ、ｎｏｎｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）信号、ゼロ復帰（ＲＺ、ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）信号、マンチェスター（Ｍａｎｃｈｅｓｔｏｒ）信号などの多様な形態からなる。制御部１７０は、パルス符号変調後に通信装置１００が受容可能な適切なレベルの電圧を印加して、基底帯域信号を生成して電極部１１０に伝送し、電極部１１０は、伝送された信号を受信して人体３００に出力することによって、人体を通したデータ通信が行われるようにする。前記過程で生成された信号は、図５の「ｄ」のような波形を有する。
【００３７】
そして、制御部１７０は、入力インピーダンス及び出力インピーダンスを調整するインピーダンス調整機能を有する。このような機能によって、人体３００の通信装置１００が接触する部分の変更、人の健康状態の変化などの要因によって伝送チャンネルとなる人体３００のインピーダンスが変化しても、インピーダンス調整によって安定したデータ通信が行われる。また、制御部１７０は、同一な人体通信ネットワークを構成する複数の通信装置１００間の通信順序及び規則を定義して運営することによって、データの衝突現象が発生するのを防止し、データ伝送効率を向上させて、通信資源の浪費を防止することができる。
【００３８】
本発明の実施例による通信装置１００は、アナログ信号を基底帯域信号に変換して伝送するように構成されたもので、ＲＦモジュールによる周波数変調を行わないので、電力損失が少ない特性を有する。
【００３９】
図６は、帯域通過フィルタを使用した人体通信装置の信号復元性能を示した図であり、図７は、本発明の実施例による通信装置の信号復元性能を示した図である。図６及び図７に示した内容から、帯域通過フィルタを使用した場合より、高域通過フィルタを使用した場合の信号復元性能が優れていることが分かる。
【００４０】
図６及び図７の「ｉｎ」は電極部から受信した波形を、「ｃｏｍｐ_ｏｕｔ」は比較部１５０の出力波形を示したものであり、図６の「ｂｐｆ_ｏｕｔ」は帯域通過フィルタの出力波形を、図７の「ｈｐｆ_ｏｕｔ」は高域通過フィルタ１３０の出力波形を示したものである。
【００４１】
図６及び図７に示したように、本発明の実施例による通信装置１００から伝送されて人体を通して他の通信装置１００で受信される信号は、パルス形態を有する。
【００４２】
これを帯域通過フィルタで処理すれば、図６に示したように、サイン波に近い形態を有するようになり、これを再び比較部１５０で処理すると、パルス幅が不規則な出力波形を得るようになる。つまり、同一な１つのビットの入力信号に対して出力信号のパルス幅が全て異なる形態からなって、入力信号に比べて遅延が発生する場合もあることが分かる。
【００４３】
反面、本発明の実施例による通信装置１００を利用して入力信号を処理する場合には、図７に示したように、高域通過フィルタの出力波形は入力信号と近似したパルス波形を有するようになる。これを比較部１５０に入力して処理すれば、図７に示したように、入力信号に対応するパルス幅を有する出力波形を得ることができる。したがって、本発明の実施例による通信装置１００を利用する場合には、入力信号と非常に近似した復元信号を生成することができ、これによって信号復元時のエラー発生の可能性が低くなるので、帯域通過フィルタを利用して人体を通る際に発生した雑音を除去する場合に比べて、信号の復元性能が高いことが分かる。
【００４４】
図８は、図４の高域通過フィルタに代替される構造を示したブロック図であり、図９は、図８の各部分の信号波形を示した図である。
【００４５】
本発明の実施例による通信装置１００において、高域通過フィルタ１３０は、フィードフォワード（ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ）方式の雑音除去のための構造に代替されることができる。図８に示したように、雑音除去構造は、遅延器４１０、低域通過フィルタ（ＬＰＦ、ｌｏｗ  ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）４２０、及び減算器４３０を含む。
【００４６】
電極部１１０で受信された後でバッファ１２０を経た信号は、図９の「７ａ」のような波形を有する。低域通過フィルタ４２０は、信号に含まれている低周波雑音だけを抽出するためのもので、その出力波形は図９の「７ｃ」のようになる。低域通過フィルタ４２０での信号処理による遅延時間に合わせるために、遅延部４１０を利用して入力信号を遅延させて、図９の「７ｂ」のような信号を生成する。このように生成された２つの信号を減算器４３０での処理によって「７ｂ」から「７ｃ」の信号を引くと、低周波信号が除去された「７ｄ」のような信号が得られる。つまり、高域通過フィルタ１３０を使用する場合と同様な効果を得ることができる。
【００４７】
図１０は、本発明の第２実施例による通信装置を示したブロック図である。
【００４８】
図１０に示したように、本発明の第２実施例による通信装置は、スイッチ部１８０が付加されて、電極部１１０が複数の電極を含むことを除いては、第１実施例と同一な構造からなる。
【００４９】
電極部１１０は、多様な大きさ及び形態の複数の電極を含む。これら複数の電極は、各々データ信号を伝送するための信号電極（ｓｉｇｎａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）及びグラウンド電極（ｇｒｏｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）に区分されて使用され、電極部１１０に形成された電極間の間隔も多様に変更されて使用される。
【００５０】
スイッチ部１８０は、制御部１７０の制御信号によって、電極部１１０に含まれている複数の電極をグラウンド電極または信号電極として機能するようにスイッチングする役割を果たす。
【００５１】
図１１は、本発明の他の実施例による通信装置における電極配置を示した例示図である。本発明の第２実施例による電極部１１０は、図１１に示したように、多様な形態に構成される。図１１の（ａ）に示したように、２つの電極を有する電極部を形成して、信号を伝送するための１つの信号電極及び接地のためのグラウンド電極として使用することができる。そして、図１１の（ｂ）及び（ｃ）に示したように、３つ以上の電極を形成して、そのうちの１つをグラウンド電極とし、残りの電極を信号電極として使用することもできる。この時、制御部１７０及びスイッチ部１８０は、通信装置１００が付着された位置、伝送されるデータの量などを考慮して、グラウンド電極を選択することができる。また、グラウンド電極を形成せずに電極部１１０の全ての電極を信号電極に設定して、つまり通信装置１００をフローティングさせて利用することもできる。
【００５２】
通信装置１００が送信機として使用される場合には、電極部１１０に形成された複数の電極のうちの１つの電極をグラウンド電極に設定してデータ信号を伝送する場合に、伝送信号の出力電圧を一定に維持するため、より大きな電力の伝送が可能なので、データ伝送効率を向上させることができる。反面、通信装置１００が受信機として使用される場合には、受信信号の大きさは電極及び人体の接触面積に比例して増加するので、グラウンド電極は信号の受信を妨害する。したがって、通信装置１００が受信機として利用される場合には、電極部１１０の電極を全て信号を受信するための信号電極に設定して利用することが、受信性能の向上に有効である。
【００５３】
図１２は、本発明の第２実施例による通信装置において、グラウンド電極を設定して利用する場合及び信号電極だけで利用する場合を示した図である。図１２は、１つの通信装置１００ｆが送信機として、他の１つの通信装置１００ｇが受信機として使用されることを示したものである。ここで、（ａ）は受信機として使用される通信装置１００ｇの電極部１１０に形成された複数の電極のうちの１つの電極をグラウンド電極として利用し、残りの電極を信号電極として利用することを、（ｂ）は電極部１１０に形成された複数の電極を全て信号電極として利用することを示したものである。図１２の（ａ）及び（ｂ）のように設置して実験した結果、（ａ）の場合には受信機として使用される通信装置１００ｇの出力電圧は５９ｍＶであり、（ｂ）の場合には５ｍＶであることが明らかになった。このような実験結果から、グラウンド電極が設定されずに全ての電極が信号電極として利用される場合の受信性能が、グラウンド電極が設定される場合より高いことが分かる。本発明の第２実施例による通信装置１００は、複数の電極が形成され、これら複数の電極を多様な方法で活用することによって、送受信効率を調整することができ、人体の屈曲がある部位にもその接触が容易な特徴がある。
【００５４】
以上で、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例による通信装置が人体及びホストと接続された状態を示した図である。
【図２】本発明の実施例による通信装置を利用する通信システムを示した例示図である。
【図３】本発明の実施例による通信装置を利用する他の通信システムを示した例示図である。
【図４】本発明の第１実施例による通信装置を示したブロック図である。
【図５】図４の通信装置内の各部分での信号波形を示した図面である。
【図６】帯域通過フィルターを使用した人体通信装置の信号復元性能を示した図である。
【図７】本発明の実施例による通信装置の信号復元性能を示した図である。
【図８】図４の高域通過フィルタに代替されるフィルタを示したブロック図である。
【図９】図８の各部分での信号の波形を示した図である。
【図１０】本発明の第２実施例による通信装置を示したブロック図である。
【図１１】本発明の第２実施例による通信装置における電極配置を示した例示図である。
【図１２】本発明の第２実施例による通信装置において、グラウンド電極を設定して利用する場合及び信号電極だけで利用する場合を示した図である。
【図１】
2009514319.tif 000003
【図２】
2009514319.tif 000004
【図３】
2009514319.tif 000005
【図４】
2009514319.tif 000006
【図５】
2009514319.tif 000007
【図６】
2009514319.tif 000008
【図７】
2009514319.tif 000009
【図８】
2009514319.tif 000010
【図９】
2009514319.tif 000011
【図１０】
2009514319.tif 000012
【図１１】
2009514319.tif 000013
【図１２】
2009514319.tif 000014
【国際調査報告】
2009514319.tif 000015
2009514319.tif 000016
2009514319.tif 000017