(57)【要約】【課題】電界通信装置用の電極を複数配列したときの隣接する電極間での電界の干渉を抑制する。【解決手段】電極配置部材の表面における電極の配置領域内に間隙が生じるように電極を配置する。これにより、隣接する電極間での容量性結合を弱める。また、電極を線状の配線１０とすることで、間隙の位置や面積の調整を容易なものにする。さらに、連続した１本の配線１０を折り曲げて電極を形成することで、電極を簡易かつ低コストで製造可能にする。【選択図】図１
2006324966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極配置部材に配置される電界通信装置用の電極であって、
電極配置部材における電極の配置領域内で間隙が生じるように配置されることを特徴とする電界通信装置用の電極。
【請求項２】
複数の電極配置部材の各々に配置されることを特徴とする請求項１記載の電界通信装置用の電極。
【請求項３】
前記電極は、配線として線状に形成され、かつ配線間に間隙が生じるように形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の電界通信装置用の電極。
【請求項４】
前記電極は、連続した１本の配線を折り曲げて形成されることを特徴とする請求項３記載の電界通信装置用の電極。
【請求項５】
前記電極は、独立した複数の配線と、
配線間の電気的な接続・非接続を設定可能な接続部と、
を有することを特徴とする請求項３記載の電界通信装置用の電極。
【請求項６】
前記接続部は、配線間を電気的に接続するための導体を備え、配線間に対して着脱自在に形成されることを特徴とする請求項５記載の電界通信装置用の電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界により通信を行う電界通信装置における電界送受用の電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末の小型化および高性能化により身体に装着可能なサイズに小型化したコンピュータ（ウェアラブルコンピュータ）が注目されている。そして、ウェアラブルコンピュータを適用した携帯端末を電界通信装置に接続し、携帯端末間の通信を電界で行うようにした技術の開発が進められている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
電界通信装置は、その基本的な機能として、信号送信時には送信すべき情報に基づいて例えば人体といった電界伝達媒体に電界を誘起させ、信号受信時には受信した電界に基づいて信号を検出する。
【０００４】
図１４は、人体を介して複数の携帯端末間で電界通信を行う場合のイメージ図を示す。同図では、複数の携帯端末１が、それぞれ電界通信装置３に接続され、各電界通信装置３は、電界通信用の送受信電極を介して人体に接触している。各携帯端末１は、これに接続された電界通信装置３により人体に電界を誘起することで、他の電界通信装置に接続された携帯端末に対してデータ通信を行うことが可能である。
【０００５】
また、各携帯端末１は、人体が壁等に設置されている電界通信装置３'ａの送受信電極に接触したときに、この電界通信装置３'ａに通信回線を通じて接続されているパーソナルコンピュータ５とデータ通信することが可能である。さらには、人体が床等に設置されている電界通信装置３'ｂの送受信電極に接触したときに、この電界通信装置３'ｂに通信回線を通じて接続されているパーソナルコンピュータ５とデータ通信することも可能である。
【０００６】
電界通信装置３を床に設置するときには、例えば図１５の斜視図に示すような構造とすることが考えられる。同図では、１つ当り例えば８０ｃｍ四方の板状とした複数の電極配置部材７を縦横に規則的に配列し、各電極配置部材７の表面に電界通信用の薄厚板状の電極６を配置した状態を示している。図１６は、その断面図である。各電極６は、床下に設置されたそれぞれに対応する電界通信装置３に接続され、各電界通信装置３はケーブル４を介して例えばパーソナルコンピュータ５に接続される。
【０００７】
このように電界通信装置用の電極６を配置する用途としては、例えばゲーム装置において、人の足が踏んだ位置を電界通信によって認識可能とすることが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−９８２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１５に示したように、薄厚板状の電極６を各電極配置部材７上のほぼ全面を占める広い領域に配置した場合には、隣接する電極６間の容量性の結合が強くなり、図１６に模式的に示すように隣接電極間で電界の干渉が発生し易くなり、通信品質が劣化することになる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、電界通信用の電極を複数配列したときの隣接する電極間での電界の干渉を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電界通信装置用の電極は、電極配置部材に配置されるものであって、電極配置部材における電極の配置領域内で間隙が生じるように配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、上記電界通信装置用の電極は、複数の電極配置部材の各々に配置されることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、電極配置部材における電極の配置領域内に間隙が生じるように電極を形成することで、隣接する電極間での容量性結合を弱め、電界の干渉を抑制する。
【００１３】
上記電界通信装置用の電極は、配線として線状に形成され、かつ配線間に間隙が生じるように形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、電極を配線として線状に形成することで、間隙の位置や面積を調整し易くしている。
【００１５】
上記電界通信装置用の電極は、連続した１本の配線を折り曲げて形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、連続した１本の配線を折り曲げて電極を形成することで、電極を簡易かつ低コストで製造することができる。
【００１７】
上記電界通信装置用の電極は、独立した複数の配線と、配線間の電気的な接続・非接続を設定可能な接続部と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、独立した複数の配線を設けるとともに、配線間の電気的な接続・非接続を設定可能な接続部を設けることで、電気的に接続される配線の長さを容易に調整可能にする。これにより、電極の配線を短くした場合には隣接する電極間で容量性結合が弱まり、配線を長くした場合には容量性結合が強くなるので、用途に応じて適切な配線長を容易に設定することができる。また、配線長を変更可能としたことで、電界の強度も変更可能となるので、電界通信が可能な範囲も容易に変更することができる。
【００１９】
上記電界通信装置用の電極において、前記接続部は、配線間を電気的に接続するための導体を備え、配線間に対して着脱自在に形成されることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、接続部を配線間に対して着脱自在に形成することで、配線の長さを容易に調整可能にするとともに、接続部を取り外した場合には配線間の電気的関係を確実に非接続にすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、隣接する電極間での電界の干渉を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態における電界通信装置用の電極の構成を示す平面図である。同図に示すように、電極１０は、例えば図１５，図１６に示したような規則的に配列された複数の電極配置部材７の各々の表面に配置することが可能であって、電極配置部材７の表面における電極１０の配置領域内に間隙が生じるように配置される。配置領域内に間隙が生じるように電極１０を配置することで、隣接する電極間での容量性結合を弱める。ここで、電極の配置領域とは、電極は電極配置部材７の表面全体に配置されるわけではなく、通常は四辺に余白が設けられるので、この余白を除いた領域のことをいう。
【００２４】
この電極の構成についてより詳細に説明する。図１では、電極１０は、配線として線状に形成され、かつ配線間に間隙が生じるように形成される。そして、同図に示す配線の右下端の信号入力端１１には電界通信装置３が接続される。このように電極を線状とすることで、間隙の位置や面積の調整を容易なものにする。
【００２５】
さらに、図１では、電極は、連続した１本の配線を折り曲げて形成されている。これにより、電極を簡易かつ低コストで製造することができる。配線パターンは、同図の配置領域において左上部から右方向直線、下方向直線、左方向直線、下方向直線、右方向直線のパターンを上部から下部へ向けて繰り返すようになっている。なお、電極１０は、１本の配線を折り曲げたものであるので、この電極のあらゆる部位で電界の送受信が行われる。
【００２６】
次に、電極を線状に形成した別の構成について図２の平面図を用いて説明する。配線パターンは、１本の連続した配線を用いて、同図の配置領域において外周から内周へ向けて周回するように左上部から右方向直線、下方向直線、左方向直線、下方向直線、右方向直線のパターンを繰り返すようになっている。その他の構成については図１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２７】
次に、線状の電極を線状に形成した更に別の構成について図３の平面図を用いて説明する。配線パターンは、１本の連続した配線を用い、同図の配置領域の下端辺から、左端辺、上端辺、右端辺へ向けて、それぞれの端辺で配線間に２箇所づつの間隙が生じるように２回ずつ折れ曲げを繰り返すパターンとなっている。電界通信装置３は、同図における配線の右下端に位置する信号入力端１１に接続される。その他の構成については図１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２８】
次に、電極を線状に形成した更に別の構成について図４の平面図を用いて説明する。配線パターンは、同図の配置領域の下端辺、左端辺、上端辺、右端辺にそれぞれ配置された配線１０ａ〜１０ｄのそれぞれについて２箇所づつの間隙が生じるように配線を２回折れ曲げるとともに、それぞれの配線１０ａ〜１０ｄから配置領域の中央に向けて延出した配線をその中央部１３で接続するパターンとなっている。電界通信装置３は、同図の中央部に位置する信号入力端１１に接続される。その他の構成については図１と同様であるので、ここでは説明を省略する
続いて、電界通信装置用の電極を、独立した複数の配線と、配線間を電気的に接続可能な接続部とで形成したときの構成について説明する。
【００２９】
図５の平面図に示すように、電極は、独立した複数の配線１０ａ〜１０ｆと、隣接する配線について端部同士の電気的な接続・非接続を設定可能な接続部１２ａ〜１２ｅを有する。接続部１２ａ〜１２ｅは配線間に対して着脱自在となっており、接続部を配線間に装着したときに配線は接続となり、取り外したときに配線は非接続となる。同図の電極は、図１に示した配線の左端部をそれぞれ切断し、各切断部分をそれぞれ接続部１２ａ〜１２ｅで電気的に接続可能とした構成である。同図では、電極が、断線によって上から順に配線１０ａ〜１０ｆに分割された状態を示す。接続部１２ａは配線１０ａと配線１０ｂの端部同士を接続し、接続部１２ｂは配線１０ｂと配線１０ｃの端部同士を接続し、接続部１２ｃは配線１０ｃと配線１０ｄの端部同士を接続し、接続部１２ｄは配線１０ｄと配線１０ｅの端部同士を接続し、接続部１２ｅは配線１０ｅと配線１０ｆの端部同士を接続する。
【００３０】
図６の平面図は、図５の電極から接続部１２ａ〜１２ｄを取り外した状態を示す。この場合、電界の送受が可能な配線は、接続部１２ｅにより電気的に接続された配線１０ｅ、１０ｆだけであり、電気的に非接続となった配線１０ａ〜１０ｄでは電界の送受は行われない。同図では、電気的に接続された配線をアミ掛けで示し、電気的に非接続の配線を白抜きで示す。
【００３１】
図７は、接続部１２の構成を示す断面図である。同図に示すように、接続部１２は、配線間を電気的に接続するために一定の間隔をおいて位置する２つの突起および突起間を導通させる本体を備えた導体２１と、導体２１の本体を覆うように形成された絶縁膜２２とを有する。
【００３２】
配線１０ａ，１０ｂは、電極配置部材７の表面に一定の間隔をおいて配置され、その表面には絶縁膜２３が形成される。そして、配線１０ａ，１０ｂ、絶縁膜２３には接続部１２の突起を装着するためのコンタクトホールが設けられており、このコンタクトホールに接続部１２の導体２１の突起を装着することで、配線１０ａ，１０ｂが導体２１を介して電気的に接続される。
【００３３】
次に、電極を複数の配線と接続部とで形成したときの別の構成について図８，図９を用いて説明する。図８の電極は、図２に示した周回する各配線の右下部をそれぞれ切断し、各切断部分を接続部１２ａ〜１２ｅで電気的に接続可能とした構成である。同図では、図２の配線が切断によって配線１０ａ〜１０ｆに分割された状態を示す。接続部１２ａは配線１０ａと配線１０ｂの端部同士を接続し、接続部１２ｂは配線１０ｂと配線１０ｃの端部同士を接続し、接続部１２ｃは配線１０ｃと配線１０ｄの端部同士を接続し、接続部１２ｄは配線１０ｄと配線１０ｅの端部同士を接続し、接続部１２ｅは配線１０ｅと配線１０ｆの端部同士を接続する。図９は、図８の接続部１２ｃ〜１２ｅを取り外した状態を示す。この場合、電界の送受が可能な配線は接続部１２ａ，１２ｂにより電気的に接続された配線１０ｄ〜１０ｆだけであり、電気的に非接続となった配線１０ａ〜１０ｃでは電界の送受は行われない。
【００３４】
次に、電極を複数の配線と接続部とで形成したときのさらに別の構成について図１０，図１１を用いて説明する。図１０の電極は、図３に示した各端辺の配線の端部をそれぞれ切断し、各切断部分を接続部１２ａ〜１２ｃで電気的に接続した構成である。同図では、図３の配線が切断によって配線１０ａ〜１０ｄに分割された状態を示す。接続部１２ａは配線１０ａと配線１０ｂの端部同士を接続し、接続部１２ｂは配線１０ｂと配線１０ｃの端部同士を接続し、接続部１２ｃは配線１０ｃと配線１０ｄの端部同士を接続する。図１１は、図１０の接続部１２ｃを取り外した状態を示す。この場合、電界の送受が可能な配線は接続部１２，１２ｂにより電気的に接続された配線１０ａ〜１０ｃだけであり、電気的に非接続となった配線１０ｄでは電界の送受は行われない。
【００３５】
次に、電極を複数の配線と接続部で形成したときのさらに別の構成について図１２，図１３を用いて説明する。図１２の電極は、図４に示した各端辺の配線１０ａ〜１０ｄについてそれぞれ中央部１３との接続部分を切断し、各切断部分をそれぞれ接続部１２ａ〜１２ｄで電気的に接続した構成である。接続部１２ａは配線１０ａと中央部１３を接続し、接続部１２ｂは配線１０ｂと中央部１３を接続し、接続部１２ｃは配線１０ｃと中央部１３を接続し、接続部１２ｄは配線１０ｄと中央部１３を接続する。図１３は、図１２の接続部１２ｂ，１２ｄを取り外した状態を示す。この場合、電界の送受が可能な配線は接続部１２ａ，１２ｃにより電気的に接続された配線１０ａ，１０ｃだけであり、電気的に非接続となった配線１０ｂ，１０ｄでは電界の送受は行われない。
【００３６】
したがって、本実施の形態によれば、電極配置部材７の表面における電極の配置領域内に間隙が生じるように電極を配置することで、隣接する電極間での容量性結合が弱まるので、電界の干渉を抑制することができる。
【００３７】
本実施の形態によれば、電極を線状の配線１０とすることで、間隙の位置や面積の調整を容易なものにすることができる。
【００３８】
本実施の形態によれば、連続した１本の配線１０を折り曲げて電極を形成することで、電極を簡易かつ低コストで製造することができる。
【００３９】
本実施の形態によれば、独立した複数の配線１０ａ〜１０ｆを設けるとともに、配線間の電気的な接続・非接続を設定可能な接続部１２ａ〜１２ｅを設けることで、電気的に接続される配線の長さを容易に調整することができる。これにより、電極の配線を短くした場合には電極間の容量性結合が弱まり、配線を長くした場合には容量性結合が強くなるので、用途に応じて適切な配線長を容易に設定することができる。また、配線長を変更可能としたことで、電界の強度も変更可能となるので、電界通信が可能な範囲も容易に変更することができる。
【００４０】
本実施の形態によれば、接続部１２ａ〜１２ｅを配線間に対して着脱自在に形成することで、配線の長さを容易に調整可能にするとともに、接続部１２ａ〜１２ｅを取り外した場合には配線間の電気的関係を確実に非接続にすることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においては、電極を線状に形成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、電極を複数の円状や角状の電極部材で形成することとし、各電極部材間に間隙が生じるようにしてもよい。他にも、様々な変形が考えられるが、いずれの場合においても電極部材間に間隙が生じるように形成すればよい。
【００４２】
また、本実施の形態においては、規則的に配列される複数の電極配置部材７を床に配置するものとしたが、これに限られるものではない。この他にも、例えば、テーブルや壁など様々な場所に配置することが考えられる。
【００４３】
また、本実施の形態においては、接続部１２ａ〜１２ｅを配線間に対して脱着可能な構成としたが、これに限られるものではない。例えば、スイッチの構成にして、接続・非接続を切り替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】電界通信装置用の電極を線状に形成したときの構成を示す平面図である。
【図２】電界通信装置用の電極を線状に形成したときの別の構成を示す平面図である。
【図３】電界通信装置用の電極を線状に形成したときのさらに別の構成を示す平面図である。
【図４】電界通信装置用の電極を線状に形成したときのさらに別の構成を示す平面図である。
【図５】電界通信装置用の電極を複数の配線と、配線間を電気的に接続可能な接続部とで形成したときの構成を示す平面図である。
【図６】図５において一部の接続部を取り外したときの配線の導通状態を示す図である。
【図７】接続部の構成の一例を示す断面図である。
【図８】電界通信装置用の電極を複数の配線と、配線間を電気的に接続可能な接続部とで形成したときの別の構成を示す平面図である。
【図９】図８において一部の接続部を取り外したときの配線の導通状態を示す図である。
【図１０】電界通信装置用の電極を複数の線状の配線と、配線間を電気的に接続可能な接続部とで形成したときのさらに別の構成を示す平面図である。
【図１１】図１０において一部の接続部を取り外したときの配線の導通状態を示す図である。
【図１２】電界通信装置用の電極を複数の線状の配線と、配線間を電気的に接続可能な接続部とで形成したときのさらに別の構成を示す平面図である。
【図１３】図１２において一部の接続部を取り外したときの配線の導通状態を示す図である。
【図１４】複数の携帯端末間で人体を介して電界通信を行うときのイメージ図である。
【図１５】電界通信装置を床に設置するときの電極配置部材および電極の配置関係の一例を示す斜視図である。
【図１６】図１４の電極配置部材および電極を側面からみたときの側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…携帯端末
３…電界通信装置
４…ケーブル
５…パーソナルコンピュータ
６…電極
７…電極配置部材
１０…電極
１０ａ〜１０ｆ…配線
１１…信号入力端
１２，１２ａ〜１２ｅ…接続部
２１…導体
２２，２３…絶縁膜
【図１】
2006324966.tif 000003
【図２】
2006324966.tif 000004
【図３】
2006324966.tif 000005
【図４】
2006324966.tif 000006
【図５】
2006324966.tif 000007
【図６】
2006324966.tif 000008
【図７】
2006324966.tif 000009
【図８】
2006324966.tif 000010
【図９】
2006324966.tif 000011
【図１０】
2006324966.tif 000012
【図１１】
2006324966.tif 000013
【図１２】
2006324966.tif 000014
【図１３】
2006324966.tif 000015
【図１４】
2006324966.tif 000016
【図１５】
2006324966.tif 000017
【図１６】
2006324966.tif 000018