(57)【要約】  通信装置及び通信方法が開示される。人体を介した通信方法は、データを変調し、変調されたデータを利用して第１タイミング信号を発生させ、第１タイミング信号に基づいて短い時間区間を有する広帯域パルスを発生させた後、広帯域パルスを人体と接触した電極部を通じて送信する。
2009540727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体を介した通信装置であって、
データを変調する変調及び多重化部と、
前記変調されたデータを利用してタイミング信号を発生させるタイミング発生部と、
前記第１タイミング信号に基づいて短い時間区間を有する広帯域パルスを発生させるパルス発生部と、
前記広帯域パルスが人体を介して送信されるように人体と接触する電極部と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記変調及び多重化部は、ＰＰＭ、ＰＡＭ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ及びＯＦＤＭのうちいずれか一つの変調方法を利用して、前記データを変調することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記変調及び多重化部は、ユーザを区分するために、前記変調されたデータを多重化することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
人体を介した通信装置であって、
人体と接触した電極部を通じて受信した広帯域パルス信号を増幅してフィルタリングするフロント・エンド部と、
タイミング信号を発生させるタイミング発生部と、
前記タイミング信号を前記増幅及びフィルタリングされた信号と相関させる相関部と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
人体を介した通信方法であって、
データを変調するステップと、
前記変調されたデータを利用してタイミング信号を発生させるステップと、
前記タイミング信号に基づいて短い時間区間を持つ広帯域パルスを発生させるステップと、
前記広帯域パルスを人体と接触した電極部を通じて送信するステップと
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項６】
前記電極部を通じて人体から受信した信号を増幅してフィルタリングするステップと、
第２のタイミング信号を発生させるステップと、
前記第２のタイミング信号を前記増幅及びフィルタリングされた信号と相関させるステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置に係り、より詳細には、人体を伝送媒体として利用する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体通信とは、人体に電気が通じる原理を利用して人体を伝送媒体として利用して、人体と連結されている電子機器間に信号を伝達する技術をいう。
【０００３】
ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯型パソコン（Portable Personal Computer）、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤ、携帯電話などの多様な情報通信機器が広く使われている。ユーザは、これら機器を通じてメールの送受信及びコンテンツデータのダウンロードなどの多様なマルチメディアサービスを利用できる。
【０００４】
しかし、ある通信機器に保存されたメールやコンテンツデータを他の通信機器に伝送するためには、所定のアダプターやコネクタだけではなくケーブルなどの物理的な通信線路が必要である。従って、通信機器間データの送受信が非常に煩わしい。
【０００５】
また、人体と近い領域で使われる装置をケーブルで連結してデータ通信が行われる場合、人体に加わる荷重が増大して装置間を連結するケーブルの存在によって人の動きが不便になるという問題点が存在する。
【０００６】
通信機器は、デジタル情報を音声信号に変換する機能やインターネットまたは他のユーザの通話機能を提供する。これらの機能以外に通信機器は、ディスプレイ、メモリ、デジタル信号処理機能などの共通した機能を提供する。通信機器のこれら機能を適切に活用することによって通信資源を効率的に利用し、通信機器間の簡便かつ容易なデータ通信を行うための人体通信が研究されている。
【０００７】
図１は、従来の無線（ＲＦ）搬送波周波数を利用した通信装置の一例を示す図面である。
【０００８】
図１を参照すれば、通信装置は無線搬送波周波数を利用する。しかし、搬送波周波数生成回路１００の存在によって通信装置の構造は複雑になり、それほど通信装置全体のノイズとひずみが増加する。従って、ノイズとひずみによって発生する利得と位相エラーを調節するためには多くの制御部が必要である。搬送波周波数を利用した通信装置の場合、送受信ブロックを設計する手間は増加して構造も複雑になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、無線搬送波周波数の使用なしに人体を通信チャンネルとして通信する通信装置及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による一実施形態によれば、データを変調する変調及び多重化部と、前記変調されたデータを利用してタイミング信号を発生させるタイミング発生部と、前記タイミング信号に基づいて短い時間区間を持つ広帯域パルスを発生させるパルス発生部と、前記広帯域パルスが人体に送信されるように人体と接触する電極部と、を備える人体を介した通信装置を提供する。
【００１１】
本発明による他の実施形態は、人体と接触した電極部を通じて受信した広帯域パルス信号を増幅してフィルタリングするフロント・エンド部と、タイミング信号を発生させるタイミング発生部と、前記タイミング信号を前記増幅及びフィルタリングされた信号と相関させる相関部と、を備える人体を介した通信装置を提供する。
【００１２】
本発明による他の実施形態は、データを変調するステップと、前記変調されたデータを利用してタイミング信号を発生させるステップと、前記タイミング信号に基づいて短い時間区間を持つ広帯域パルスを発生させるステップと、前記広帯域パルスを人体と接触した電極部を通じて送信するステップと、を含む人体を介した通信方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線搬送波を使用せずに短い時間区間を持つ広帯域パルスを利用して人体を通じてデータを伝送するので、電力消耗の少ない低コストの通信装置の具現が可能である。伝送チャンネルとして人体を利用するので、ハッキングによるデータの漏洩の恐れがない。そして、広い帯域幅のスペクトルに分散して伝送するため、他の狭帯域信号に干渉せずに通信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明による一実施形態によれば、データを変調する変調及び多重化部と、前記変調されたデータを利用してタイミング信号を発生させるタイミング発生部と、前記タイミング信号に基づいて短い時間区間を持つ広帯域パルスを発生させるパルス発生部と、前記広帯域パルスが人体に送信されるように人体と接触する電極部と、を備える人体を介した通信装置を提供する。
【００１５】
本発明による他の実施形態は、人体と接触した電極部を通じて受信した広帯域パルス信号を増幅してフィルタリングするフロント・エンド部と、タイミング信号を発生させるタイミング発生部と、前記タイミング信号を前記増幅及びフィルタリングされた信号と相関させる相関部と、を備える人体を介した通信装置を提供する。
【００１６】
本発明による他の実施形態は、データを変調するステップと、前記変調されたデータを利用してタイミング信号を発生させるステップと、前記タイミング信号に基づいて短い時間区間を持つ広帯域パルスを発生させるステップと、前記広帯域パルスを人体と接触した電極部を通じて送信するステップと、を含む人体を介した通信方法を提供する。
【００１７】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図２は、本発明による人体を介した通信装置の使用例を示す図面である。
【００１９】
図２を参照すれば、通信装置２１０は、両端にそれぞれ人体２００及びホスト２２０と連結される。通信装置２１０と接続されたホスト２２０は、自己演算機能とデータ処理機能とを含む多様な種類の機器である。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態による通信装置を利用する通信システムを示す図面である。
【００２１】
図２及び図３を参照すれば、複数の通信装置は、人体２００を伝送媒体として利用して通信を行う。図２に示した通信装置２１０は、人体２００の皮膚に直接接触してホスト２２０と連結され、信号を送受信できる。
【００２２】
ホストとしては、手首型コンピュータ３００、携帯電話３０２、ＰＤＡ３０４のような通信機器やカメラ３０６、プリンタ３０８、音楽プレーヤ３１０、ヘッドマウントディスプレイ３１２などの多様な機器がある。
【００２３】
本発明は、人体を伝送媒体として使用し、独立的な機器およびを着用式コンピュータのコンポーネントを連結する。
【００２４】
図３に示した各ホストまたは着用式コンピュータのコンポーネントは、図２の通信装置２１０を使用して媒体として人体に接触する。例えば、通信装置２１０を通じて人体に接触した手首型コンピュータ３００は、人体を伝送媒体として使用して人体と連結された他のホスト（例えば、プリンタ３０８、カメラ３０６または外部のコンピュータ）とデータを送受信できる。
【００２５】
図４は、本発明による人体を介した通信装置の一実施形態の構成を示す図面である。
【００２６】
図４を参照すれば、通信装置は、送信部５０５と受信部５２５、電極部５５０及び制御部５４５を含む。送信部５０５及び受信部５２５は、それぞれ別途の装置で具現される。通信装置５００が送信部５０５及び受信部５２５をいずれも備える場合、制御部５４５は、送信部５０５及び受信部５２５の各構成を制御するだけではなく、データを送信部５０５または受信部５２５から入出力するインターフェースの役割も行う。通信装置５００が送信部５０５としての役割を行う場合に、制御部５４５は外部ホスト５５５から受信した信号を送信部５０５に伝達し、送信部５０５で処された信号が電極部５５０を通じて人体５６０に伝送されるように送信部５０５を制御する。逆に、通信装置５００が受信部５２５としての役割を行う場合に、制御部５４５は、受信部５２５が電極部５５０を通じて人体５６０から信号を受信するように制御し、受信部５２５で処理された信号を外部ホスト５５５に伝送する。
【００２７】
送信部５０５は、情報データとユーザ識別データとを利用して、時間変調されたタイミング信号を発生させる。タイミング信号は、広帯域パルスを伝送する時間情報を表す信号である。受信部５２５は、人体５６０を通じて受信した信号を、相関器を利用して同期を獲得した後、広帯域パルスに復調してデータを復元する。電極部５５０は人体と直接接触して人体を通じて電流の形態で信号を送信し、人体から伝えられた信号を受信する。
【００２８】
具体的に説明すれば、送信部５０５は、変調及び多重化部５１０、タイミング発生部５１５及びパルス発生部５２０を含む。変調及び多重化部５１０は、データ区分のための変調とユーザ区分のための多重化とを行う。変調方式として変調部は、ＰＰＭ（Pulse Position Modulation）、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shirt Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shirt Keying）、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を利用する。タイミング発生部５１５は、変調及び多重化されたデータを利用してタイミング信号を発生させる。パルス発生部５２０は、タイミング信号に合せてパルスを発生させる。
【００２９】
受信部５２５は、タイミング発生部５３０、相関部５３５、フロント・エンド部５４０を含む。フロント・エンド部５４０は、人体５６０を通じて伝送される信号を、電極部５５０を通じて受信した後、増幅してフィルタリングを行う。タイミング発生部５３０は、相関部５３５に送るタイミング信号を生成する。相関部は、タイミング発生器で発生したタイミング信号に合せて相関（correlation）させる。
【００３０】
制御部５４５は、受信部５２５から入力された信号のエラーを検査して訂正し、電極部５５０を通じて受信された信号を復元する。また制御部５４５は、人体通信ネットワークを構成する複数の通信装置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、データの衝突現象を防止する。これにより、データの伝送効率を高めて、通信資源の浪費を防止できる。
【００３１】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の一実施形態による人体を介した通信方法を示すフローチャートである。
【００３２】
図５Ａを参照してデータを送信する方法について説明すれば、通信装置は、まずホストから制御部を通じて受信したデータを変調し、ユーザを識別するための多重化を行う（Ｓ６００）。通信装置は、変調及び多重化されたデータを利用してタイミング信号を発生させる（Ｓ６１０）。通信装置は、タイミング信号に合せてパルスを発生させる（Ｓ６２０）。そして、通信装置は、発生したパルスを、人体を通じて他の通信装置に伝送する（Ｓ６３０）。
【００３３】
図５Ｂを参照してデータを受信する方法について説明すれば、通信装置は、人体を通じて伝送される信号を受信して増幅させてフィルタリングする（Ｓ６５０）。通信装置は、タイミング信号を発生させ（Ｓ６６０）、タイミング信号と増幅及びフィルタリングされた信号とを相関させて（Ｓ６７０）信号を復元し、制御部を通じてホストに伝達する。また、受信部から復元された信号を、通信装置内部のメモリ部（図示せず）に保存することができる。
【００３４】
本発明によれば、無線搬送波を使用せずに短い時間区間を持つ広帯域パルスを利用して人体を通じてデータを伝送するので、電力消耗の少ない低コストの通信装置の具現が可能である。伝送チャンネルとして人体を利用するので、ハッキングによるデータの漏洩の恐れがない。そして、広い帯域幅のスペクトルに分散して伝送するため、他の狭帯域信号に干渉せずに通信できる。
【００３５】
これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明したが、当業者ならば、特許請求の範囲に請求された本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されることを理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、無線搬送波周波数の使用なしに人体を通信チャンネルで通信する通信装置及びその方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の無線搬送波周波数を利用した通信装置の一例を示す図面である。
【図２】本発明による人体を介した通信装置の使用例を示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態による通信装置を利用する通信システムを示す図面である。
【図４】本発明による人体を介した通信装置の一実施形態の構成を示す図面である。
【図５Ａ】本発明による人体を介した通信方法の一実施形態のフローを示すフローチャートである。
【図５Ｂ】本発明による人体を介した通信方法の一実施形態のフローを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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