(57)【要約】【課題】簡易な方式で通信経路の確立を促すことが可能な通信システムを提供する。【解決手段】通信システムであって、送信装置と、送信装置と静電結合方式の短距離非接触通信を実行する受信装置とを備える。送信装置は、複数の送信電極と、複数の送信電極のそれぞれに対して送信データに従うドライブパルス信号を送信するための送信回路とを含む。受信装置は、複数の送信電極にそれぞれ対応する複数の受信電極と、複数の受信電極を介するドライブパルス信号に従う電磁場の変化に従って受信データを復調する復調回路と、復調回路による受信データの復調結果に基づいて複数の送信電極と複数の受信電極との間の位置ずれを検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する通知部と、復調回路による受信データの復調結果に基づいて通信接続処理を実行する通信制御部とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と、
前記送信装置と静電結合方式の短距離非接触通信を実行する受信装置とを備え、
前記送信装置は、
複数の送信電極と、
前記複数の送信電極のそれぞれに対して送信データに従うドライブパルス信号を送信するための送信回路とを含み、
前記受信装置は、
前記複数の送信電極にそれぞれ対応する複数の受信電極と、
前記複数の受信電極を介する前記ドライブパルス信号に従う電磁場の変化に従って受信データを復調する復調回路と、
前記復調回路による受信データの復調結果に基づいて前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間の位置ずれを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する通知部と、
前記復調回路による前記受信データの復調結果に基づいて通信接続処理を実行する通信制御部とを含む、通信システム。
【請求項２】
前記通知部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間で所定数以上の位置ずれを検出した場合に前記ガイダンス情報を通知する、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記通信制御部は、前記復調回路による受信データの復調結果に基づいて通信接続処理が可能である旨の情報を前記送信装置に送信し、
前記送信装置は、前記情報を受信して前記受信装置との間で通信接続処理を実行する、請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記通知部は、
前記検出部の検出結果に基づいて所定のルールに基づいて位置ずれを推定し、
推定した位置ずれの方向を修正するように前記ガイダンス情報を通知する、請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
前記送信データは、有効データと、無効データとを含み、
前記送信装置の前記複数の送信電極は、それぞれ異なるタイミングで前記送信データのうちの有効データを送信し、
前記復調回路は、前記受信装置の前記複数の受信電極について、前記送信データのうちそれぞれ異なるタイミングで受信した有効データを受信データとして復調する、請求項１記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、非接触により近距離の無線通信を行なう通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自ら電波の発生源を持たない通信端末が無線で通信相手となる装置へデータを送信する通信システムとしてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる非接触通信システムが知られている。
【０００３】
ＲＦＩＤシステムは多くの非接触ＩＣカードに適用されている。非接触伝送は、伝送距離に応じて、密着型（０〜２ｍｍ以下）、近接型（０〜１０ｃｍ以下）、近傍型（０〜７０ｃｍ以下）の３種類に分類することができ、それぞれＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３などの国際規格によって規定されている。
【０００４】
また、密着型の非接触伝送には、誘導結合又は静電結合のどちらかが使用される。後者の静電結合方式は、電極間の小さい静電容量をカップラとして信号を通す方式である。例えば、特開２００９−１３５６３２号公報においては、ベースバンド信号を送信側の電極に印加して、受信側に伝達された送信波形をコンパレータで２値化復調する方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方で、上記公報では、送信側および受信側での物理的な位置ずれが生じると通信経路を確立できなくなるが、そのことをユーザが容易に把握することができないという課題がある。
【０００７】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な方式で通信経路の確立を促すことが可能な通信システムを提供する。
【０００８】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のある局面に従う通信システムであって、送信装置と、送信装置と静電結合方式の短距離非接触通信を実行する受信装置とを備える。送信装置は、複数の送信電極と、複数の送信電極のそれぞれに対して送信データに従うドライブパルス信号を送信するための送信回路とを含む。受信装置は、複数の送信電極にそれぞれ対応する複数の受信電極と、複数の受信電極を介するドライブパルス信号に従う電磁場の変化に従って受信データを復調する復調回路と、復調回路による受信データの復調結果に基づいて複数の送信電極と複数の受信電極との間の位置ずれを検出する検出部とを含む。受信装置は、検出部の検出結果に基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する通知部と、復調回路による受信データの復調結果に基づいて通信接続処理を実行する通信制御部とをさらに含む。
【発明の効果】
【００１０】
一実施例によれば、通信システムは、位置ずれを検出して位置ずれに関するガイダンス情報を通知するため簡易な方式で通信経路の確立を促すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に従う通信システム全体の概要を説明する図である。
【図２】実施形態１に従う通信システム１の機能ブロック図である。
【図３】実施形態１に従う静電結合方式の短距離非接触通信について説明する図である。
【図４】実施形態１に従う電流発振器２６の回路図である。
【図５】実施形態１に従う受信器側のタッチパネル５０の受信電極と、送信器側のタッチパネル６０の送信電極とを説明する図である。
【図６】実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間にズレが生じていない場合を説明する図である。
【図７】実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間に縦ズレが生じている場合を説明する図である。
【図８】実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間に横ズレが生じている場合を説明する図である。
【図９】実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間に回転ズレが生じている場合を説明する図である。
【図１０】実施形態１に従う送受信器２０の処理について説明するフロー図である。
【図１１】実施形態１に従う電極の受信状態に従う位置ずれを推定するためのテーブルを説明する図である。
【図１２】実施形態１に従う通信システムの処理の流れを説明するシーケンス図である。
【図１３】実施形態１に従う通信システムの処理の流れを説明する別のシーケンス図である。
【図１４】実施形態１の変形例に従うデータ通信の際に電極間に３次元ズレが生じている場合を説明する図である。
【図１５】実施形態１の変形例に従う送受信器２０の処理について説明するフロー図である。
【図１６】実施形態２に従う通信システム１＃の機能ブロック図である。
【図１７】実施形態２に従う送信データおよび受信データについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に従う通信システム全体の概要を説明する図である。
【００１４】
図１を参照して、本例においては、送信器側として携帯端末２００が用いられる。また、受信器側として設置機器１００が設けられる。設置機器１００には、タッチパネル５０が設けられており、ユーザが指３００を用いてタッチパネル５０を操作可能に設けられている。
【００１５】
また、携帯端末２００の表面にも図示していないがタッチパネルが設けられている。
本例においては、タッチパネルを構成する電極を用いて非接触の短距離無線通信を実行する場合について説明する。
【００１６】
図２は、実施形態１に従う通信システム１の機能ブロック図である。
図２を参照して、通信システム１は、データ送信および受信が可能な送受信器１０，２０を含む。
【００１７】
送受信器１０は、データ生成回路１１と、ＭＣＵ（Main Control Unit）１２と、送信部１３と、受信部１４と、カウンタ１５と、電流発振器１６と、複数の電極ＴＸとを含む。
【００１８】
送受信器２０は、データ生成回路２１と、ＭＣＵ（Main Control Unit）２２と、送信部２３と、受信部２４と、カウンタ２５と、電流発振器２６と、複数の電極ＲＸとを含む。
【００１９】
本例においては、送受信器１０は、送信器であり本例においては、携帯端末２００とする。送受信器２０は、受信器であり本例においては、設置機器１００とする。
【００２０】
送受信器１０の複数の電極ＴＲＸは、本例においては、複数の送受信電極ＴＲＸ１〜ＴＲＸｎとして説明する。
【００２１】
送受信器２０の複数の電極ＴＲＸ＃は、本例においては、複数の送受信電極ＴＲＸ＃１〜ＴＲＸ＃ｎとして説明する。
【００２２】
データ生成回路１１は、送信する送信データを生成する。
送信部１３は、送信ドライバを有し、データ生成回路１１で生成された送信データを送受信電極ＴＲＸ１〜ＴＲＸｎにそれぞれ出力する。
【００２３】
ＭＣＵ１２は、復調部５と、通信制御部１７と、通知部１８と、検出部１９とを含む。
復調部５は、カウンタ１５のカウント数の検出結果に基づいて受信データを復調する。たとえば、カウント数が所定数以上である場合にデータ「１」、所定数未満の場合にデータ「０」として復調することが可能である。
【００２４】
通信制御部１７は、復調部５の復調結果に基づいて通信接続処理を実行する。
通信制御部１７は、データ生成回路１１に指示してデータ通信の実行を指示する。また、通信接続の確立等の処理を実行する。さらに、通信制御部１７は、通信接続が確立されていない際における全電極に所定期間のパルス信号の出力も制御する。
【００２５】
検出部１９は、復調部５の復調結果に基づいて送受信電極ＴＲＸと送受信電極ＴＲＸ＃との位置ずれを検出する。
【００２６】
通知部１８は、検出部１９の検出結果に基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する。
【００２７】
図３は、実施形態１に従う静電結合方式の短距離非接触通信について説明する図である。
【００２８】
図３を参照して、１対の送受信電極ＴＲＸ１と送受信電極ＴＲＸ＃１との通信方式が模式的に示されている。
【００２９】
送受信電極ＴＲＸ１および送受信電極ＴＲＸ＃１は、例えばウェアラブル機器、スマートフォン等のタッチパネルを有する機器等によって実現される。
【００３０】
送受信電極ＴＲＸ１に対してドライブパルスを出力し、そのパルス影響による送信および受信電極間の電磁場の変化を送受信電極ＴＲＸ＃が検知する。
【００３１】
電磁場の変化の検知は、ＣＴＳＵ（Capacitive Touch Sensor Unit）によって行われる。
【００３２】
例えば、送受信器１０の送受信電極ＴＲＸに対してドライブパルスを出力している場合には、送受信器２０の送受信電極ＴＲＸ＃は、電磁場の変化を検知する。
【００３３】
一方で、送受信器１０の送受信電極ＴＲＸに対してドライブパルスを出力していない場合には、送受信器２０の送受信電極ＴＲＸ＃は、電磁場の変化を検知しない。
【００３４】
この電磁場の変化がそれぞれ１／０のデータに対応付けられてデータが送信される。
受信部２４は、容量電流変換回路を有する。容量電流変換回路は、受信電極Ｒｘで検知した電磁場の変化に従って変化する容量を電流に変換する。
【００３５】
電流発振器２６は、受信部２４の容量電流変換回路へ電流Ｉ１を出力し、その電流Ｉ１に応答してクロックＣＬＫ２の周波数ｆｃ２を変化させる。
【００３６】
カウンタ２５は、カウント時間におけるクロックＣＬＫ２のカウント数Ｎｃ２をＭＣＵ２２に出力する。
【００３７】
ＭＣＵ２２は、カウンタ数Ｎｃ２のカウンタ値に基づいて受信データを復調する。
たとえば、送受信電極ＴＲＸ＃で受信するデータの値に従って、容量電流変換回路を介して電流Ｉ１の値が増減し、カウンタ２５が計測するクロックＣＬＫ２のカウント数Ｎｃ２は増減する。これにより受信データを復調することが可能である。
【００３８】
ＭＣＵ２２は、通信制御部２７と、通知部２８と、検出部２９と、復調部３０とを含む。
【００３９】
復調部３０は、カウンタ２５のカウント数Ｎｃ２の検出結果に基づいて受信データを復調する。たとえば、カウント数Ｎｃ２が所定数以上である場合にデータ「１」、所定数未満の場合にデータ「０」として復調することが可能である。
【００４０】
検出部２９は、復調部３０の復調結果に基づいて送受信電極ＴＲＸと送受信電極ＴＲＸ＃との位置ずれを検出する。
【００４１】
通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する。
【００４２】
通信制御部２７は、復調部３０の復調結果に基づいて通信接続処理を実行する。
通信制御部２７は、他の通信機器との間での通信接続を確立する。本例においては、復調部３０で各受信電極で受信した受信データが所定数以上である場合に通信接続が可能であると判断する。通信制御部２７は、送信部２３を駆動して他の通信機器に情報を送信する。具体的には、通信制御部２７は、送信部２３を駆動して他の通信機器に通信接続処理が可能である旨の情報を送信する。
【００４３】
他の通信機器は、当該情報を受信することにより通信接続が確立されて、通常のデータ通信が実行される。本例においては、携帯端末２００の送受信器１０の通信制御部１７は、当該情報を受信して通信接続を確立する。
【００４４】
図４は、実施形態１に従う電流発振器２６の回路図である。
図４を参照して、電流発振器２６は、数段のインバータ回路１３１をリング状に接続したリング発振回路を有する。
【００４５】
ダイオード接続されたｐ型トランジスタＭｐ３０は、電源電圧ＶＤＤが印加されたソースから、ゲートと接続されたドレインを介して、電流Ｉ１を容量電流変換回路へ供給する。ｐ型トランジスタＭｐ３１およびｐ型トランジスタＭｐ３０は、ゲートが互いに接続され、カレントミラー回路を形成する。ダイオード接続されたｎ型トランジスタＭｎ３１のソースには電源電圧ＶＳＳが印加され、ｎ型トランジスタＭｎ３１のドレインは、ｐ型トランジスタＭｐ３１のドレインと接続される。
【００４６】
インバータ回路１３１のｐ型トランジスタＭｐ２２は、ｐ型トランジスタＭｐ３１とカレントミラー回路を形成し、ｐ型トランジスタＭｐ２３およびｎ型トランジスタＭｎ２３で構成されるインバータ回路へ、適宜設定されたバイアス電流を供給する。インバータ回路１３１のｎ型トランジスタＭｎ２２は、ｎ型トランジスタＭｎ３１とミラー回路を形成し、ｐ型トランジスタＭｐ２３およびｎ型トランジスタＭｎ２３で構成されるインバータ回路へ、適宜設定されたバイアス電流を供給する。ｐ型トランジスタＭｐ２４およびｎ型トランジスタＭｎ２４で構成されるインバータ回路は、リング発振回路の最終段のインバータ回路１３１の出力を受け、クロックＣＬＫ２を出力する。
【００４７】
なお、電流発振器１６の構成についても同様である。
図５は、実施形態１に従う受信器側のタッチパネル５０の受信電極と、送信器側のタッチパネル６０の送信電極とを説明する図である。
【００４８】
図５に示されるように、送受信電極ＴＲＸ＃側には、数字の「１」〜「９」が一例として割り当てられた電極配置例が示されている。３×３のマトリクス状に電極が配置されている。
【００４９】
また、送受信電極ＴＲＸ側には、英文字の「Ａ」〜「Ｉ」が一例として割り当てられた電極配置例が示されている。３×３のマトリクス状に電極が配置されている。
【００５０】
なお、配置に関してはマトリクス上に限定せず、送信器および受信器の形状等に応じて自由に配置することができるが、各電極はお互いが干渉し合わない距離に配置されていることが好ましい。
【００５１】
図６は、実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間にズレが生じていない場合を説明する図である。
【００５２】
図６に示されるように、複数配置された電極により、複数の通信経路を確立することが可能である。
【００５３】
本例では、９経路の通信経路を確立することが可能である。これにより、データ通信による通信速度の向上を図ることが可能である。１つの通信経路と比較して、単純に９倍の通信速度が得られる。
【００５４】
一方で、互いの電極間に位置ずれが生じると通信経路を確立することができない。
図７は、実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間に縦ズレが生じている場合を説明する図である。
【００５５】
図７に示されるように、理想的には図６で示されるように、「１―Ａ」〜「９−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されることが望ましい。
【００５６】
一方で、通信機器同士が縦にずれていた場合、本例のように、「４−Ａ」、「５−Ｂ」、「６−Ｃ」、「７−Ｄ」、「８−Ｅ」、「９−Ｆ」の通信経路のみが形成される。
【００５７】
一方で、受信器側の受信電極「１〜３」と、送信器側の送信電極「Ｇ〜Ｉ」は、対となる電極がないため通信経路が形成されない。この通信電極の関係から、通信機器が縦にずれていることが推定できる。
【００５８】
図８は、実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間に横ズレが生じている場合を説明する図である。
【００５９】
図８に示されるように、理想的には図６で示されるように、「１―Ａ」〜「９−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されることが望ましい。
【００６０】
一方で、通信機器同士が横にずれていた場合、本例のように、「２−Ａ」、「３−Ｂ」、「５−Ｄ」、「６−Ｅ」、「８−Ｇ」、「９−Ｈ」の通信経路のみが形成される。
【００６１】
一方で、受信器側の受信電極「１」、「４」、「７」と、送信器側の送信電極「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｉ」は、対となる電極がないため通信経路が形成されない。この通信電極の関係から、通信機器が横にずれていることが推定できる。
【００６２】
図９は、実施形態１に従うデータ通信の際に送信器および受信器の電極間に回転ズレが生じている場合を説明する図である。
【００６３】
図９に示されるように、理想的には図６で示されるように、「１―Ａ」〜「９−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されることが望ましい。
【００６４】
一方で、通信機器同士に回転ズレが生じている場合、本例のように、「２−Ｂ」、「７−Ｈ」の通信経路のみが形成される。
【００６５】
一方で、受信器側の受信電極「１、３〜６、８、９」および送信器側の送信電極「Ａ、Ｃ〜Ｇ、Ｉ」は、対となる電極がないため通信経路が形成されない。この通信電極の関係から、相対的に一方の通信機器が他方の通信機器に対して回転してずれていることが推定できる。
【００６６】
図１０は、実施形態１に従う送受信器２０の処理について説明するフロー図である。
図１０を参照して、本例においては主に受信器側のＭＣＵ２２の処理について説明する。
【００６７】
まず、ＭＣＵ２２は、データを受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、復調部３０は、送受信電極ＴＲＸ＃を介してデータを受信したか否かを判断する。具体的には、送信側から送信電極が分かる情報を含むデータを出力する。受信側は、当該データを受信する。
【００６８】
ステップＳ２において、ＭＣＵ２２は、データを受信した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、全電極の受信状態を確認する（ステップＳ４）。復調部３０は、複数の送受信電極ＴＲＸ＃の受信状態を確認する。
【００６９】
次に、ＭＣＵ２２は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上か否かを判断する（ステップＳ６）。復調部３０は、複数の送受信電極ＴＲＸ＃のうちの受信状態として受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上か否かを判断する。具体的には、受信感度が閾値越えとは、各電極について取得したカウンタ値の値が所定値を超えているか否かを判断する。
【００７０】
ステップＳ６において、ＭＣＵ２２は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上であると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、通信可能である旨を送信器に送信する（ステップＳ８）。具体的には、復調部３０は、複数の送受信電極ＴＲＸ＃のうちの受信状態として受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上である場合には、通信制御部２７に通知し、通信制御部２７は、送信部２３を駆動して他の通信機器に通信接続処理が可能である旨の情報を送信する。
【００７１】
そして、ＭＣＵ２２は、通信接続を確立する（ステップＳ１０）。通信制御部２７は、他の通信機器とデータ通信することにより通信接続を確立する。
【００７２】
そして、ＭＣＵ２２は、通信が終了したか否か判断する（ステップＳ１４）。通信制御部２７は、復調部３０の復調結果に基づいて通信が終了したか否かを判断する。
【００７３】
ステップＳ１４において、ＭＣＵ２２は、通信が終了したと判断した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、処理を終了する。通信制御部２７は、復調部３０の復調結果に基づいて復調が不能となった、すなわち通信が終了したと判断した場合には通信接続を終了する。
【００７４】
一方、ステップＳ１４において、ＭＣＵ２２は、通信が終了してないと判断した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、ステップＳ１０の状態を維持する。通信制御部２７は、復調部３０の復調結果に基づいて復調処理が継続している場合には、通信接続を維持してデータ通信を続行する。
【００７５】
一方で、ステップＳ６において、ＭＣＵ２２は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上で無いと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、位置ずれを推定する（ステップＳ１１）。具体的には、復調部３０は、複数の送受信電極ＴＲＸ＃のうちの受信状態として受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上で無い場合には、検出部２９に通知する。検出部２９は、復調部３０の復調結果に基づいて送受信電極ＴＲＸ＃と送受信電極ＴＲＸとの位置ずれを推定する。具体的には、検出部２９は、受信した送信電極が分かる情報と、受信した受信電極とに基づいて位置ずれを推定する。
【００７６】
そして、ＭＣＵ２２は、位置調整を指示する（ステップＳ１２）。検出部２９は、推定した位置ずれを通知部２８に出力する。通知部２８は、検出部２９で検出された位置ずれに基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する。
【００７７】
具体的には、図示しないがスピーカを介してガイダンス情報を報知する。あるいは、図示しない液晶パネルでガイダンス情報を表示するようにしても良い。あるいは、通知部２８は、通信制御部２７を介して他の通信機器にガイダンス情報を送信するようにしても良い。
【００７８】
そして、再びステップＳ２に戻る。
図１１は、実施形態１に従う電極の受信状態に従う位置ずれを推定するためのテーブルを説明する図である。
【００７９】
図１１を参照して、ここでは、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上の場合についても示されている。本例において、受信感度が閾値越えの電極数が有効数として６個以上である場合も示されている。
【００８０】
復調部３０は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上の場合には、通信制御部２７に指示するため検出部２９における処理は実行されない。
【００８１】
一方で、復調部３０は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数として６個未満である場合には、位置ずれが生じている可能性があるため検出部２９に指示し、検出部２９において復調結果に基づいて位置ずれが推定される。
【００８２】
電極「１―Ａ」〜「９−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は９個である。ずれ無しとして推定される。したがって、通信制御部２７において通信が確立されて通信が開始される。
【００８３】
電極「４―Ａ」、「５−Ｂ」、「６−Ｃ」、「７−Ｄ」、「８−Ｅ」、「９−Ｆ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は６個である。通信経路数は、６個であるため通信制御部２７において通信が確立されて通信が開始される。なお、電極間の組み合わせに基づいて下方向のずれとして推定される。
【００８４】
電極「７―Ａ」、「８−Ｂ」、「９−Ｃ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は３個である。通信経路数は、３個であるため通信が確立されない。
【００８５】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて下方向のずれとして推定する。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を上方向にずらすようにガイダンス通知する。
【００８６】
電極「１―Ｄ」、「２−Ｅ」、「３−Ｆ」、「４−Ｇ」、「５−Ｈ」、「６−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は６個である。通信経路数は、６個であるため通信制御部２７において通信が確立されて通信が開始される。なお、電極間の組み合わせに基づいて上方向のずれとして推定される。
【００８７】
電極「１―Ｇ」、「２−Ｈ」、「３−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は３個である。通信経路数は、３個であるため通信が確立されない。
【００８８】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて上方向のずれとして推定する。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を下方向にずらすようにガイダンス通知する。
【００８９】
電極「２―Ａ」、「３−Ｂ」、「５−Ｄ」、「６−Ｅ」、「８−Ｇ」、「９−Ｈ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は６個である。通信経路数は、６個であるため通信制御部２７において通信が確立されて通信が開始される。なお、電極間の組み合わせに基づいて右方向のずれとして推定される。
【００９０】
電極「３―Ａ」、「６−Ｄ」、「９−Ｇ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は３個である。通信経路数は、３個であるため通信が確立されない。
【００９１】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて右方向のずれとして推定する。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を左方向にずらすようにガイダンス通知する。
【００９２】
電極「１―Ｂ」、「２−Ｃ」、「４−Ｅ」、「５−Ｆ」、「７−Ｈ」、「８−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は６個である。通信経路数は、６個であるため通信制御部２７において通信が確立されて通信が開始される。なお、電極間の組み合わせに基づいて左方向のずれとして推定される。
【００９３】
電極「１―Ｃ」、「４−Ｆ」、「７−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は３個である。通信経路数は、３個であるため通信が確立されない。
【００９４】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて左方向のずれとして推定する。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を右方向にずらすようにガイダンス通知する。
【００９５】
電極「５―Ａ」、「６−Ｂ」、「８−Ｄ」、「９−Ｅ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は４個である。通信経路数は、４個であるため通信が確立されない。
【００９６】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて右下方向のずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を左上方向にずらすようにガイダンス通知する。
【００９７】
電極「４―Ｂ」、「５−Ｃ」、「７−Ｅ」、「８−Ｆ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は４個である。通信経路数は、４個であるため通信が確立されない。
【００９８】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて左下方向のずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を右上方向にずらすようにガイダンス通知する。
【００９９】
電極「２―Ｄ」、「３−Ｅ」、「５−Ｇ」、「６−Ｅ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は４個である。通信経路数は、４個であるため通信が確立されない。
【０１００】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて右上方向のずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を左下方向にずらすようにガイダンス通知する。
【０１０１】
電極「１―Ｅ」、「２−Ｆ」、「４−Ｈ」、「５−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は４個である。通信経路数は、４個であるため通信が確立されない。
【０１０２】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて左上方向のずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を右下方向にずらすようにガイダンス通知する。
【０１０３】
電極「２―Ｂ」、「７−Ｈ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は２個である。通信経路数は、２個であるため通信が確立されない。
【０１０４】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて時計回りの回転ずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を反時計回りに回転するようにガイダンス通知する。
【０１０５】
電極「３―Ｂ」、「８−Ｈ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は２個である。通信経路数は、２個であるため通信が確立されない。
【０１０６】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて時計回りの回転ずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を反時計回りに回転するようにガイダンス通知する。
【０１０７】
電極「２―Ｂ」、「９−Ｈ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は２個である。通信経路数は、２個であるため通信が確立されない。
【０１０８】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて反時計回りの回転ずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を時計回りに回転するようにガイダンス通知する。
【０１０９】
電極「１―Ｂ」、「８−Ｈ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は２個である。通信経路数は、２個であるため通信が確立されない。
【０１１０】
検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせに基づいて反時計回りの回転ずれとして推定される。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて送信器を時計回りに回転するようにガイダンス通知する。
【０１１１】
電極「１―Ｉ」、「２−Ｈ」、「３−Ｇ」、「４−Ｆ」、「５−Ｅ」、「６−Ｄ」、「７−Ｃ」、「８−Ｂ」、「９−Ａ」の組合せで通信経路が形成されている場合は、通信経路数は９個である。通信経路数は、９個であるため通信が確立されて通信が開始される。なお、電極間の組み合わせに基づいてずれ無しである。また、１回転しているとして推定される。
【０１１２】
その他の電極の組み合わせで通信経路が形成されている場合あるいは形成されていない場合には、別の位置ずれを推定するテーブルを設けることも可能である。
【０１１３】
本例においては、検出部２９は、復調部３０の復調結果である電極間の組み合わせがテーブルにない場合には、一例として推定不能とする。この場合には、通知部２８は、検出部２９の検出結果に基づいて再度、通信機器を近づけるようにガイダンス通知する。
【０１１４】
図１２は、実施形態１に従う通信システムの処理の流れを説明するシーケンス図である。
【０１１５】
図１２を参照して、携帯端末２００は、全送信電極へ一定期間、パルス送信する（シーケンスｓｑ２）。具体的には、送信側から送信電極が分かる情報を含むデータを出力する。
【０１１６】
次に、設置機器１００は、全電極の受信状態を確認する（シーケンスｓｑ４）。
次に、設置機器１００は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上であるか否かを判断し、有効数以上と判定する（シーケンスｓｑ６）。
【０１１７】
本例においては、一例として６個以上の通信経路が形成されている場合について説明する。
【０１１８】
次に、設置機器１００は、通信可能である旨の情報を送信する（シーケンスｓｑ８）。
これに伴い、携帯端末２００は、当該情報を受信して通信接続処理を実行する（シーケンスｓｑ１０）。具体的には、携帯端末２００の復調部５は、通信可能である旨の情報を復調する。通信制御部１７は、当該情報に基づいて通信接続処理を実行する。
【０１１９】
携帯端末２００は、送信データを送信する（シーケンスＳｑ１２）。
設置機器１００は、携帯端末２００から送信される送信データを受信する（シーケンスｓｑ１４）。
【０１２０】
当該処理により、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上である場合には、設置機器１００と携帯端末２００との間でデータ通信処理が実行される。
【０１２１】
図１３は、実施形態１に従う通信システムの処理の流れを説明する別のシーケンス図である。
【０１２２】
図１３を参照して、携帯端末２００は、全送信電極へ一定期間、パルス送信する（シーケンスｓｑ２）。具体的には、送信側から送信電極が分かる情報を含むデータを出力する。
【０１２３】
次に、設置機器１００は、全電極の受信状態を確認する（シーケンスｓｑ４）。
次に、設置機器１００は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上であるか否かを判断し、有効数未満と判定する（シーケンスｓｑ７）。
【０１２４】
本例においては、一例として６個未満の通信経路が形成されている場合について説明する。
【０１２５】
次に、設置機器１００は、位置ずれを推定する（シーケンスｓｑ９）。
そして、設置機器１００は、ガイダンス情報を通知する（シーケンスｓｑ１１）。
【０１２６】
当該処理により、受信感度が閾値越えの電極数が有効数未満である場合には、設置機器１００と携帯端末２００との間でデータ通信処理は実行されない。
【０１２７】
また、受信感度が閾値越えの電極数が有効数未満である場合には、設置機器１００は、ガイダンス情報を通知する。これにより、携帯端末２００のユーザは、当該ガイダンス情報の通知に従って位置ずれを修正することが可能である。これにより簡易な方式で通信経路の確立を促すことが可能である。
【０１２８】
上記においては、設置機器１００側において、位置ずれを検出して、通知する方式について説明したが、特にこれに限られず、携帯端末２００側においても同様の機能を有するため携帯端末２００側において位置ずれを検出して、通知する構成とすることも可能である。あるいは一方にのみ当該機能を設けることも可能である。具体的には、携帯端末２００側に通知部１８および検出部１９を設けない構成とすることも可能である。あるいは、設置機器１００側に通知部２８および検出部２９を設けない構成とすることも可能である。
【０１２９】
なお、本例においては、送信側から送信電極が分かる情報が出力され、受信側でどの電極で受けているかを判定して位置ずれを推定する方式について説明したが、通信接続を確立した後に、送信側および受信側で電極に関する情報を互いに授受して位置ずれを推定するようにしても良く、この点で互いの電極に関する情報が分かればどのような処理でも良い。
【０１３０】
（変形例）
図１４は、実施形態１の変形例に従うデータ通信の際に電極間に３次元ズレが生じている場合を説明する図である。
【０１３１】
図１４に示されるように、理想的には図６で示されるように、「１―Ａ」〜「９−Ｉ」の組合せで通信経路が形成されることが望ましい。
【０１３２】
一方で、通信機器同士に３次元ズレが生じている場合、本例のように、「３−Ｃ」、「７−Ｇ」の通信経路では、電極間の距離が異なる。
【０１３３】
これに伴い、静電容量方式通信における特性も同様に違いが生じ、どの通信区間が離れているかを推定することも可能である。
【０１３４】
図１５は、実施形態１の変形例に従う送受信器２０の処理について説明するフロー図である。
【０１３５】
図１５を参照して、本例においては主に受信器側のＭＣＵ２２の処理について説明する。
【０１３６】
図１０のフロー図と比較してステップＳ７を追加した点が異なる。
具体的には、ステップＳ６において、ＭＣＵ２２は、受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上であると判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、ＭＣＵ２２は、受信感度のばらつきが大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。具体的には、各電極におけるカウンタ値の値のばらつきが大きいか否かを判断する。
【０１３７】
ステップＳ７において、ＭＣＵ２２は、受信感度のばらつきが大きいと判断した場合には、ステップＳ１１に進む。
【０１３８】
一方、ステップＳ７において、ＭＣＵ２２は、受信感度のばらつきが大きくないと判断した場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）には、通信可能である旨を送信器に送信する（ステップＳ８）。具体的には、復調部３０は、複数の送受信電極ＴＲＸ＃のうちの受信状態として受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上である場合には、通信制御部２７に通知し、通信制御部２７は、送信部２３を駆動して他の通信機器に通信接続処理が可能である旨の情報を送信する。
【０１３９】
例えば、図１１で説明したように、通信経路数が６個以上の場合でも上記の方式で受信感度のばらつきが大きいと判断した場合には、位置ずれを推定する。
【０１４０】
具体的には、復調部３０は、複数の送受信電極ＴＲＸ＃のうちの受信状態として受信感度が閾値越えの電極数が有効数以上である場合にも、検出部２９に通知する。検出部２９は、復調部３０の復調結果に基づいて送受信電極ＴＲＸ＃と送受信電極ＴＲＸとの位置ずれを推定する。
【０１４１】
そして、３次元ズレが生じていると推定して、水平方向にするように通知部２８からガイダンス情報を通知するようにしても良い。
【０１４２】
当該方式により、より安定したデータ通信を実行するようにガイダンス情報を通知することが可能である。
【０１４３】
（実施形態２）
図１６は、実施形態２に従う通信システム１＃の機能ブロック図である。
【０１４４】
図１６を参照して、通信システム１＃は、送受信器１０＃と、送受信器２０＃とを含む。
【０１４５】
送受信器１０＃は、送受信器１０と比較して、ランダムパルス発生回路３１と、タイミング発生回路３２と、ミキサ３３とをさらに含む。
【０１４６】
ランダムパルス発生回路３１はダミーデータを生成する。
タイミング発生回路３２は、実データを送るタイミングを生成し、生成されたタイミングはミキサ３３に入力される。
【０１４７】
ミキサ３３は、データ生成回路１１から実データと、ランダムパルス発生回路３１からダミーデータとの入力を受けて、タイミング発生回路３２から実データを送るタイミング情報を受け取り、実データおよびダミーデータを含む送信データを送信部１３に出力する。
【０１４８】
送信部１３は、実データおよびダミーデータを含む送信データを送受信電極ＴＲＸに出力する。
【０１４９】
図１７は、実施形態２に従う送信データおよび受信データについて説明する図である。  図１７（Ａ）に示されるように、送信データのうちの一部が実データであり、他がダミーデータとなっている場合が示されている。また、送信データの実データの位置がそれぞれ異なる。
【０１５０】
再び図１６を参照して、送受信器２０＃は、送受信器２０と比較して、シーケンサ４３と、選択回路４１と、出力選択回路４２とをさらに含む。
【０１５１】
シーケンサ４３は、順番に選択回路４１および出力選択回路４２を選択して受信電極で送信データを受信する。
【０１５２】
例えば、送受信電極ＴＲＸ＃１、ＲＸ２、・・・ＲＸｎの順番に送信データを受信する。
【０１５３】
そして、出力選択回路４２は、電流発振器２６と受信部２４の容量電流変換回路との接続を切り替える。
【０１５４】
図１７（Ｂ）に示されるように、出力選択回路４２は、切り替えのタイミングを調整することにより、スキャン時間を調整する。これにより、受信するタイミングをそれぞれずらすことにより実データのみを受信することが可能である。
【０１５５】
当該方式により、送信データのうちの実データのみを受信することが可能であり、残りがダミーデータであるためデータの秘匿性を高めることが可能である。
【０１５６】
以上、本開示を実施形態に基づき具体的に説明したが、本開示は、実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１５７】
１，１＃  通信システム、１０，２０  送受信器、１１，２１  データ生成回路、１３，２３  送信部、１４，２４  受信部、１５，２５  カウンタ、１６，２６  電流発振器、１７，２７  通信制御部、１８，２８  通知部、１９，２９  検出部、５，３０  復調部、３１  ランダムパルス発生回路、３２  タイミング発生回路、３３  ミキサ、４１  選択回路、４２  出力選択回路、４３  シーケンサ、５０，６０  タッチパネル、１００  設置機器、１３１  インバータ回路、２００  携帯端末、３００  指。
【図１】
2019117967.tif 000003
【図２】
2019117967.tif 000004
【図３】
2019117967.tif 000005
【図４】
2019117967.tif 000006
【図５】
2019117967.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019117967.tif 000009
【図８】
2019117967.tif 000010
【図９】
2019117967.tif 000011
【図１０】
2019117967.tif 000012
【図１１】
2019117967.tif 000013
【図１２】
2019117967.tif 000014
【図１３】
2019117967.tif 000015
【図１４】
2019117967.tif 000016
【図１５】
2019117967.tif 000017
【図１６】
2019117967.tif 000018
【図１７】
2019117967.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月27日(2017.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置と、
前記送信装置と静電結合方式の短距離非接触通信を実行する受信装置とを備え、
前記送信装置は、
複数の送信電極と、
前記複数の送信電極のそれぞれに対して送信データに従うドライブパルス信号を送信するための送信回路とを含み、
前記受信装置は、
前記複数の送信電極にそれぞれ対応する複数の受信電極と、
前記複数の受信電極を介する前記ドライブパルス信号に従う電磁場の変化に従って受信データを復調する復調回路と、
前記復調回路による受信データの復調結果に基づいて前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間の位置ずれを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて位置ずれに関するガイダンス情報を通知する通知部と、
前記復調回路による前記受信データの復調結果に基づいて通信接続処理を実行する通信制御部とを含む、通信システム。
【請求項２】
前記通知部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記複数の送信電極と前記複数の受信電極との間で所定数以上の位置ずれを検出した場合に前記ガイダンス情報を通知する、請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信制御部は、前記復調回路による受信データの復調結果に基づいて通信接続処理が可能である旨の情報を前記送信装置に送信し、
前記送信装置は、前記情報を受信して前記受信装置との間で通信接続処理を実行する、請求項２記載の通信システム。
【請求項４】
前記通知部は、
前記検出部の検出結果に基づいて所定のルールに基づいて位置ずれを推定し、
推定した位置ずれの方向を修正するように前記ガイダンス情報を通知する、請求項２記載の通信システム。
【請求項５】
前記送信データは、有効データと、無効データとを含み、
前記送信装置の前記複数の送信電極は、それぞれ異なるタイミングで前記送信データのうちの有効データを送信し、
前記復調回路は、前記受信装置の前記複数の受信電極について、前記送信データのうちそれぞれ異なるタイミングで受信した有効データを受信データとして復調する、請求項１記載の通信システム。