(57)【要約】【課題】電源のメンテナンスの頻度を低くすることの可能な装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムを提供する。【解決手段】ユーザー１１に装着される装着部と、ユーザー１１に接触する接触端末装置１３とユーザー１１を経路とする人体通信を行う装着通信部２４と、接触端末装置１３がユーザー１１の認証に用いる認証情報を記憶する装着記憶部２６と、装着通信部２４による人体通信を制御して、認証情報を人体通信によって接触端末装置１３に送信させる装着制御部５１と、人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーを用いて発電する環境発電部５３と、を備える。【選択図】図７
2015097342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーに装着される装着部と、
前記ユーザーに接触する接触端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う通信部と、
前記接触端末装置が前記ユーザーの認証に用いる認証情報を記憶する記憶部と、
前記通信部による前記人体通信を制御して、前記認証情報を前記人体通信によって前記接触端末装置に送信させる通信制御部と、
前記人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーを用いて発電する環境発電部と、を備える
装着端末装置。
【請求項２】
ユーザーと接触する接触部と、
前記ユーザーが装着する装着端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う通信部と、
前記通信部による前記人体通信を制御して、前記装着端末装置が送信した認証情報を受信させる通信制御部と、
前記受信された前記認証情報を用いて認証を行う認証部と、
前記人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーから発電する環境発電部と、を備える
接触端末装置。
【請求項３】
ユーザーに装着される装着端末装置と、
前記ユーザーに接触する接触端末装置と、を備え、
前記装着端末装置は、
前記接触端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う装着通信部と、
前記接触端末装置が前記ユーザーの認証に用いる認証情報を記憶する装着記憶部と、
前記装着通信部による前記人体通信を制御して、前記認証情報を前記人体通信によって前記接触端末装置に送信させる装着通信制御部と、を備え、
前記接触端末装置は、
前記装着端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う接触通信部と、
前記接触通信部による前記人体通信を制御して、前記認証情報を受信させる接触通信制御部と、
前記受信された認証情報を用いて認証を行う接触認証部と、を備え、
前記装着端末装置と前記接触端末装置との少なくとも一方が、前記人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーから発電する環境発電部を備える
人体通信システム。
【請求項４】
前記装着通信制御部は、
前記装着通信部に前記認証情報を前記接触端末装置に向けて所定の時間ごとに送信させ、
前記接触認証部は、
前記接触通信部が前記認証情報を受信するごとに、前記受信された認証情報を用いて認証を行う
請求項３に記載の人体通信システム。
【請求項５】
前記装着端末装置は、
前記接触端末装置の認証を行う装着認証部をさらに備え、
前記接触端末装置は、
前記接触端末装置の認証に用いる認証情報を記憶する接触記憶部をさらに備え、
前記接触通信制御部は、
前記装着通信部による前記人体通信を制御して、前記接触記憶部の認証情報を前記人体通信によって前記装着端末装置に送信させ、
前記装着通信制御部は、
前記装着通信部による前記人体通信を制御して、前記接触記憶部の認証情報を受信させ、
前記装着認証部は、
前記受信された前記接触記憶部の認証情報を用いて認証を行う
請求項３または４に記載の人体通信システム。
【請求項６】
前記装着端末装置と前記接触端末装置とは、前記ユーザーの身体の内部に電流を流して前記人体通信を行う
請求項３から５のいずれか一項に記載の人体通信システム。
【請求項７】
自転車が、前記接触端末装置を搭載し、
前記接触端末装置の前記環境発電部が圧電素子を含み、
前記圧電素子が前記自転車のペダルの内部に位置する
請求項３から６のいずれか一項に記載の人体通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、人体を経路とする人体通信を行う装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人体を通信の経路として用いる人体通信は、近距離での無線通信に用いられつつある。例えば特許文献１に記載のように、人体通信では、人体の表面のみや、人体の内部のみが通信の経路として用いられるため、人体通信に用いられる信号が、通信端末装置の周囲に漏れにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０２３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、人体通信を用いて信号のやり取りを行う端末装置として、例えば、腕時計型の端末装置や、絆創膏型の端末装置などのウェアラブルデバイスが提案されている。ユーザーに装着されるウェアラブルデバイスは、通常、ユーザーの動きに対して妨げにならない程度に小さく、それゆえに、ウェアラブルデバイスに搭載される電源の容量も、電源の交換や充電をユーザーに対して頻繁に強いる程度に小さい。こうした理由から、ユーザーに装着される端末装置には、電源の交換の頻度や電源の充電の電源のメンテナンスの頻度がより低いことが求められている。
【０００５】
なお、こうした事項は、ユーザーが装着する端末装置に限らず、装着端末装置と人体通信を行うその他の端末装置にも共通に求められるものである。
本開示の技術は、電源のメンテナンスの頻度を低くすることの可能な装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の技術における装着端末装置の一態様は、ユーザーに装着される装着部と、前記ユーザーに接触する接触端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う通信部と、前記接触端末装置が前記ユーザーの認証に用いる認証情報を記憶する記憶部と、前記通信部による前記人体通信を制御して、前記認証情報を前記人体通信によって前記接触端末装置に送信させる通信制御部と、前記人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーを用いて発電する環境発電部と、を備える。
【０００７】
本開示の技術における接触端末装置の一態様は、ユーザーと接触する接触部と、前記ユーザーが装着する装着端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う通信部と、前記通信部による前記人体通信を制御して、前記装着端末装置が送信した認証情報を受信させる通信制御部と、前記受信された前記認証情報を用いて認証を行う認証部と、前記人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーから発電する環境発電部と、を備える。
【０００８】
本開示の技術における人体通信システムの一態様は、ユーザーに装着される装着端末装置と、前記ユーザーに接触する接触端末装置と、を備える。前記装着端末装置は、前記接触端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う装着通信部と、前記接触端末装置が前記ユーザーの認証に用いる認証情報を記憶する装着記憶部と、前記装着通信部による前記人体通信を制御して、前記認証情報を前記人体通信によって前記接触端末装置に送信させる装着通信制御部と、を備える。前記接触端末装置は、前記装着端末装置と前記ユーザーを経路とする人体通信を行う接触通信部と、前記接触通信部による前記人体通信を制御して、前記認証情報を受信させる接触通信制御部と、前記受信された認証情報を用いて認証を行う接触認証部と、を備える。前記装着端末装置と前記接触端末装置との少なくとも一方が、前記人体通信に用いられる電力の少なくとも一部を環境中のエネルギーから発電する環境発電部を備える。
【０００９】
本開示の技術における上述の態様によれば、環境発電部が、人体通信に必要な電力の少なくとも一部を発電する。そのため、環境発電部を備えていない構成と比べて、環境発電部以外の電源に必要とされる電力を減らすことができる。それゆえに、電源を交換してから次に電源を交換するまでの期間を長くすること、あるいは、電源に充電してから次に電源に充電するまでの期間を長くすること、あるいは、環境発電部の発電量によっては、電源をなくすことも可能になる。結果として、電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【００１０】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様は、前記装着通信制御部が、前記装着通信部に前記認証情報を前記接触端末装置に向けて所定の時間ごとに送信させ、前記接触認証部は、前記接触通信部が前記認証情報を受信するごとに、前記受信された認証情報を用いて認証を行う。
【００１１】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様によれば、接触端末装置における装着端末装置の認証が繰り返し行われる。そのため、接触端末装置における装着端末装置の認証が一度しか行われない構成と比べて、装着端末装置を装着したユーザー以外の第三者が、接触端末装置を動作させる可能性を低くすることができる。
【００１２】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様は、前記装着端末装置が、前記接触端末装置の認証を行う装着認証部をさらに備え、前記接触端末装置は、前記接触端末装置の認証に用いる認証情報を記憶する接触記憶部をさらに備え、前記接触通信制御部は、前記装着通信部による前記人体通信を制御して、前記接触記憶部の認証情報を前記人体通信によって前記装着端末装置に送信させ、前記装着通信制御部は、前記装着通信部による前記人体通信を制御して、前記接触記憶部の認証情報を受信させ、前記装着認証部は、前記受信された前記接触記憶部の認証情報を用いて認証を行う。
【００１３】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様によれば、接触端末装置における装着端末装置の認証と、装着端末装置における接触端末装置の認証との双方が行われる。そのため、接触端末装置における装着端末装置の認証のみが行われる構成と比べて、装着端末装置が、本来とは異なる通信端末装置と通信することが避けられる。それゆえに、装着端末装置と接触端末装置との間での人体通信の安全性がより高まる。
【００１４】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様は、前記装着端末装置と前記接触端末装置とが、前記ユーザーの身体の内部に電流を流して前記人体通信を行う。
本開示の技術における人体通信システムの他の態様によれば、装着端末装置と接触端末装置との間での人体通信が、ユーザーの身体の内部を流れる電流を用いるため、人体通信によってやり取りされる情報が、２つの端末装置以外の通信端末装置によって受信されにくくなる。それゆえに、装着端末装置と接触端末装置との間での人体通信の安全性が高まる。
【００１５】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様は、自転車が、前記接触端末装置を搭載し、前記接触端末装置の前記環境発電部が圧電素子を含み、前記圧電素子が前記自転車のペダルの内部に位置する。
【００１６】
本開示の技術における人体通信システムの他の態様によれば、ユーザーが自転車のペダルを踏み込むたびに圧電素子が発電する。加えて、自転車が走行している間中、圧電素子は、自転車からの振動を受けて発電する。そのため、接触端末装置による人体通信に必要な電力のほとんどが、圧電素子によって発電されやすくなる。それゆえに、接触端末装置の電源の維持に必要な操作をさらに減らすことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の技術における装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムによれば、電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の人体通信システムの第１実施形態における人体通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】第１実施形態における装着端末装置の構成、および、接触端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１における人体通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図４】実施例１における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【図５】第１実施形態の変形例における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【図６】第１実施形態の変形例における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【図７】本開示の人体通信システムの第２実施形態における装着端末装置の構成、および、接触端末装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施例２における人体通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図９】実施例２における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【図１０】第２実施形態の変形例における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【図１１】本開示の人体通信システムの第３実施形態における装着端末装置の構成、および、接触端末装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例３における人体通信システムの全体構成を示す構成図である。
【図１３】実施例３における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【図１４】第３実施形態の変形例における装着端末装置と接触端末装置とが行う通信の処理の手順を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
図１から図４を参照して、装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムの各々を具体化した第１実施形態を説明する。以下では、人体通信システムの全体構成、各端末装置の構成、人体通信システムの実施例、および、実施例における通信の処理の手順を順番に説明する。
【００２０】
［人体通信システムの全体構成］
図１を参照して、人体通信システムの全体構成を説明する。
図１が示すように、人体通信システム１０は、ユーザー１１に装着される装着端末装置１２と、ユーザー１１に接触する接触端末装置１３とを備えている。装着端末装置１２と、接触端末装置１３とは、ユーザー１１の身体の内部、あるいは、ユーザー１１の身体の表面を通信経路１４とする人体通信を行う。
【００２１】
装着端末装置１２は、ユーザー１１の身体に装着される装着部１２ａを備えている。装着端末装置１２は、装着部１２ａを介してユーザー１１の身体に装着されることが最も重要であり、装着端末装置１２は、例えば、ユーザー１１の手首１１ａ、指１１ｂ、顔１１ｃ、首１１ｄ、胸１１ｅ、および、足首１１ｆなどのいずれかに装着されればよい。
【００２２】
装着端末装置１２は、ユーザー１１の身体に装着されることの可能な形状、および、大きさを有していればよい。装着端末装置１２が、ユーザー１１の手首１１ａ、指１１ｂ、首１１ｄ、および、足首１１ｆに装着される場合には、装着部１２ａが、各部位の全体を囲む無端の環形状や、各部位の一部を囲む有端の環形状を有していることが好ましい。装着端末装置１２がユーザー１１の顔１１ｃに装着される場合には、装着部１２ａが、顔１１ｃが有する２つの耳の間に掛け渡される眼鏡形状を有することが好ましい。装着端末装置１２がユーザー１１の胸１１ｅに装着される場合には、装着部１２ａが、ユーザー１１の胸１１ｅに対する取り付けと取り外しとの可能な接着性を有した板形状を有することが好ましい。
【００２３】
装着端末装置１２は、ユーザー１１の身体に直接接してもよいし、衣服などを介してユーザー１１に装着されてもよく、要は、接触端末装置１３との人体通信が可能な状態でユーザー１１に装着されていればよい。
【００２４】
接触端末装置１３は、ユーザー１１の身体に接触する接触部１３ａを備えている。接触端末装置１３においては、ユーザー１１の身体に接触することが最も重要であり、ユーザー１１の身体におけるいずれかの部位に接触すればよい。接触端末装置１３の接触部１３ａは、例えば、ユーザー１１の手１１ｇ、足１１ｈ、および、臀部１１ｉなどと接触すればよい。あるいは、接触部１３ａが、装着端末装置１２の装着部１２ａと同様、ユーザー１１の身体におけるいずれかの部位、すなわち、上述した装着端末装置１２の装着される部位などのいずれかに装着されることによって、接触端末装置１３が、ユーザー１１に接触してもよい。
【００２５】
接触端末装置１３は、ユーザー１１の身体に直接接してもよいし、衣服などを介してユーザー１１に接触してもよく、要は、装着端末装置１２との人体通信が可能な状態でユーザー１１に接触すればよい。
【００２６】
装着端末装置１２と接触端末装置１３との人体通信は、ユーザー１１の身体の表面に生成した電界を通信経路１４として用いる電界方式でもよいし、ユーザー１１の身体の内部を通る電流を通信経路１４として用いる電流方式でもよい。電流方式による人体通信は、電界方式による人体通信と比べて、通信経路１４の拡がる範囲が小さくなる。それゆえに、電流方式による人体通信は、電界方式による人体通信と比べて、意図しない通信端末装置が装着端末装置１２と接触端末装置１３との間でやり取りされる信号を受信する可能性が低くなり、結果として、人体通信の安全性が高まる。
【００２７】
装着端末装置１２と接触端末装置１３との人体通信は双方向通信であり、人体通信は、双方向通信のうち、半二重通信であってもよいし、全二重通信であってもよい。
接触端末装置１３は、人体通信を用いて接触端末装置１３のユーザー１１を認証する。すなわち、接触端末装置１３は、接触端末装置１３のユーザー１１が、接触端末装置１３に対する使用の権限を有したユーザー１１であるか否かを確認する。このとき、接触端末装置１３は、接触端末装置１３を使用するユーザー１１が、特定の装着端末装置１２を装着しているか否かによって、接触端末装置１３に対する使用の権限を有したユーザー１１であるか否かを確認する。
【００２８】
装着端末装置１２は、好ましくは、人体通信を用いてユーザー１１の接触している接触端末装置１３を認証する。装着端末装置１２は、ユーザー１１の使用している接触端末装置１３が、ユーザー１１が使用の権限を有する接触端末装置１３であるか否かを判断する。装着端末装置１２が接触端末装置１３の認証を行う構成は、接触端末装置１３が装着端末装置１２を装着しているユーザー１１の認証のみを行う構成と比べて、装着端末装置１２が、本来とは異なる接触端末装置と通信することが避けられる。それゆえに、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間での人体通信の安全性がより高まる。
【００２９】
［各端末装置の構成］
図２を参照して、装着端末装置の構成、および、接触端末装置の構成を説明する。
図２が示すように、装着端末装置１２は、装着電極２１、装着受信部２２と装着送信部２３とから構成される装着通信部２４、装着制御部２５、装着記憶部２６、および、電源部２７を備えている。
【００３０】
装着電極２１は、例えば板形状を有し、装着電極２１の形成材料は、金属などの導電性材料である。装着電極２１は、装着端末装置１２のうち、装着端末装置１２を装着した人体との間の距離が所定の距離以下になる部位に位置していればよく、装着端末装置１２の外表面に位置してもよいし、装着端末装置１２を構成する筐体の内部に位置してもよい。
【００３１】
装着通信部２４は、接触端末装置１３の送信した信号を受信する装着受信部２２と、接触端末装置１３に向けて信号を送信する装着送信部２３とから構成される。装着受信部２２は、復調回路を含み、接触端末装置１３の送信した変調信号を接触端末装置１３の搬送波を用いて復調することによって、変調信号から情報信号を得る。
【００３２】
装着送信部２３は、変調回路を含み、装着制御部２５の出力した情報信号で搬送波を変調して変調信号を生成する。変調信号は、例えば、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚ程度の周波数を有する。装着送信部２３は、例えば、数ＭＨｚの周波数を有する変調信号を生成する。
【００３３】
装着制御部２５は、装着通信制御部および装着認証部の一例であり、装着受信部２２と装着送信部２３とを制御して、変調信号の受信と送信とを行わせる。装着制御部２５は、装着受信部２２が生成した情報信号を処理して、装着通信部２４を駆動させるための信号や、装着記憶部２６を駆動させるための信号を生成する。装着制御部２５は、好ましくは、接触端末装置１３の送信した接触端末ＩＤと、装着記憶部２６の記憶している照合データとを用いて、接触端末装置１３の認証を行う。
【００３４】
装着記憶部２６は、装着端末装置１２に固有の識別子である装着端末ＩＤを記憶している。装着端末ＩＤは、認証情報の一例であり、装着記憶部２６は、認証情報を予め記憶していてもよいし、装着端末装置１２が通信により受信した認証情報を記憶してもよい。装着記憶部２６は、好ましくは、接触端末装置１３の認証、例えば、接触端末装置１３に固有の識別子である接触端末ＩＤとの照合を行うための照合データを記憶している。接触端末ＩＤは、認証情報の一例であり、通信のセキュリティを高める上では、装着端末装置１２および接触端末装置１３は、認証情報のデータの配信をＡＥＳなどの暗号によって保護してもよい。
【００３５】
電源部２７は、装着制御部２５、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に接続し、装着制御部２５、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に電力を供給する。電源部２７は、一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタ、および、有機ラジカル電池などのいずれかであればよい。
【００３６】
接触端末装置１３は、接触電極３１、接触受信部３２と接触送信部３３とから構成される接触通信部３４、接触制御部３５、接触記憶部３６、および、環境発電部３７を備えている。
【００３７】
接触電極３１は、装着電極２１と同様、例えば板形状を有し、接触電極３１の形成材料は、金属などの導電性材料である。接触電極３１は、接触端末装置１３のうち、接触端末装置１３の接触部１３ａに接触した人体との間の距離が所定の距離以下になる部位に位置していればよく、接触部１３ａの外表面に位置してもよいし、接触部１３ａを構成する筐体などに覆われる部位に位置してもよい。
【００３８】
接触通信部３４は、装着端末装置１２の送信した信号を受信する接触受信部３２と、装着端末装置１２に向けて信号を送信する接触送信部３３とから構成される。接触受信部３２は、装着受信部２２と同様、復調回路を含み、装着端末装置１２の送信した変調信号を装着端末装置１２の搬送波を用いて復調することによって、変調信号から情報信号を得る。
【００３９】
接触送信部３３は、変調回路を含み、接触制御部３５の出力した情報信号で搬送波を変調して変調信号を生成する。変調信号は、例えば、数百ｋＨｚから数十ＭＨｚ程度の周波数を有し、好ましくは、装着端末装置１２の送信する変調信号とは相互に異なる周波数を有する。接触送信部３３は、例えば、数百ｋＨｚの周波数を有する変調信号を生成する。接触送信部３３の変調信号における周波数によれば、装着送信部２３の変調信号と接触送信部３３の変調信号との各々の周波数における差が、各変調信号にノイズが生じない程度に大きさになる。
【００４０】
接触記憶部３６は、装着端末装置１２の認証、例えば、装着端末装置１２に固有の識別子である装着端末ＩＤとの照合を行うための照合データを記憶している。接触記憶部３６は、好ましくは、接触端末装置１３に固有の識別子である接触端末ＩＤを記憶している。接触記憶部３６は、認証情報の一例である接触端末ＩＤを予め記憶していてもよいし、接触端末装置１３が通信により受信した認証情報を記憶してもよい。
【００４１】
環境発電部３７は、環境中のエネルギーを用いて発電する環境発電素子を含む。環境発電部３７おいては、環境中のエネルギーを用いて発電することが最も重要であり、環境発電部３７が発電に用いる発電エネルギーは、例えば、光エネルギー、熱エネルギー、振動エネルギー、および、電磁波エネルギーなどのいずれであってもよい。発電エネルギーが光エネルギーであるとき、環境発電素子は太陽電池などであり、発電エネルギーが熱エネルギーであるとき、環境発電素子はゼーベック素子などである。また、発電エネルギーが振動エネルギーであるとき、環境発電素子はピエゾ素子などの圧電素子であり、発電エネルギーが電磁波エネルギーであるとき、環境発電素子はレクテナなどである。なお、環境発電部３７は、環境発電素子として、各種環境発電素子の１種を有してもよいし、２種以上を有してもよい。
【００４２】
環境発電部３７は、環境発電素子が発電することにより、接触通信部３４を駆動するための電圧、接触制御部３５を駆動するための電圧、および、接触記憶部３６を駆動するための電圧を生成する。
【００４３】
環境発電部３７は、環境発電素子の発電した電力を蓄電する蓄電素子を備え、蓄電素子における蓄電量が所定の蓄電量を超えたときに、接触制御部３５の処理可能な電圧レベルのトリガー信号を出力する。なお、所定の蓄電量とは、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６の各々が駆動している状態で、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６の各々に消費される電力量の合計であって、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６における駆動電圧が安定していることを前提とした電力量の合計である。
【００４４】
接触制御部３５は、接触通信制御部および接触認証部の一例であり、接触受信部３２と接触送信部３３とを制御して、変調信号の受信と送信とを行わせる。接触制御部３５は、接触受信部３２が生成した情報信号を処理して、接触通信部３４を駆動させるための信号や、接触記憶部３６を駆動させるための信号を生成する。接触制御部３５は、認証部の一例であり、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤと、接触記憶部３６の記憶している照合データとを用いて、装着端末装置１２の認証を行う。
【００４５】
接触制御部３５は、環境発電部３７の出力したトリガー信号を入力し、トリガー信号が入力されると、接触制御部３５は、接触通信部３４の駆動の制御、および、接触記憶部３６の駆動の制御を予め設定された手順で実行する。この際に、トリガー信号の出力に先立って、環境発電部３７は、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６の各々に駆動電圧を印加する。接触制御部３５は、トリガー信号の入力により所定の処理を実行し、この処理の実行を終了すると、次にトリガー信号が入力されるまでの間、駆動を停止する。
【００４６】
［実施例１］
図３および図４を参照して、上述した第１実施形態のうち、装着端末装置１２がユーザー１１の手首１１ａに装着される装置であり、かつ、接触端末装置１３が、環境発電部３７として圧電素子を有して、電動アシスト自転車に搭載された一例を説明する。なお、以下では、人体通信システム１０の全体構成、および、人体通信システム１０における通信の手順を説明する。
【００４７】
［人体通信システムの全体構成］
図３を参照して人体通信システム１０の全体構成を説明する。
図３が示すように、人体通信システム１０は、ユーザー１１に装着された装着端末装置１２と、電動アシスト自転車４０の搭載する接触端末装置１３とを備えている。装着端末装置１２は、環形状を有した装着部１２ａを介してユーザー１１の手首１１ａに装着されている。
【００４８】
電動アシスト自転車４０はフレーム４１を備え、フレーム４１を構成するヘッドチューブ４１ｈの２つの筒端のうち、一方の端部にはハンドル４２が接続し、他方の端部にはフロントフォーク４３が接続している。ハンドル４２の２つの筒端のうち、一方の端部が有する把持部４２ａの内部には、接触端末装置１３の接触電極３１が位置している。把持部４２ａは接触部の一例であり、接触端末装置１３は、把持部４２ａにおいてユーザー１１の手１１ｇと接触する。
【００４９】
フロントフォーク４３においては、ヘッドチューブ４１ｈに接続する端部が基端であり、ヘッドチューブ４１ｈから離れた２つの端部の各々が先端であり、フロントフォーク４３の２つの先端の間には、前輪４４を回転させるモーター装置４５が位置している。モーター装置４５は、モーターと、モーターを駆動するモーター駆動部とから構成されている。
【００５０】
フレーム４１を構成するシートチューブ４１ｓには、筐体４６が位置し、筐体４６の内部には、モーター装置４５に電力を供給するモーター電源４７と、接触端末装置１３を構成するモーター制御部１３ｂとが位置する。モーター制御部１３ｂは、接触端末装置１３のうち、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６から構成されている。
【００５１】
シートチューブ４１ｓの２つの筒端のうち、一方の筒端には２つのギヤクランク４８が接続し、各ギヤクランク４８の２つの端部のうち、シートチューブ４１ｓから離れた端部にはペダル４９が接続している。ペダル４９の内部には、圧電素子を含む環境発電部３７が位置している。環境発電部３７は、ユーザー１１がペダル４９を踏み込んだときや、ユーザー１１の操作によって車輪が回転しているときに与えられる振動によって発電し、発電した電力からトリガー信号を生成して接触制御部３５に入力する。
【００５２】
接触端末装置１３のうち、接触電極３１は、ハンドル４２、ヘッドチューブ４１ｈ、ダウンチューブ４１ｄ、および、シートチューブ４１ｓの各々の内部を通る配線１３ｃを介して接触通信部３４に接続している。環境発電部３７の各々は、ペダル４９、ギヤクランク４８、および、シートチューブ４１ｓの各々の内部を通る配線１３ｃを介してモーター制御部１３ｂに接続している。なお、モーター装置４５も、フロントフォーク４３、ヘッドチューブ４１ｈ、ダウンチューブ４１ｄ、および、シートチューブ４１ｓの各々の内部を通る配線１３ｃを介してモーター制御部１３ｂに接続している。
【００５３】
［人体通信における処理の手順］
図４を参照して装着端末装置１２と接触端末装置１３との間での人体通信における処理の手順を説明する。
【００５４】
図４が示すように、ユーザー１１が電動アシスト自転車４０のペダル４９を踏み込むと、環境発電部３７が発電する。環境発電部３７の出力する電圧信号が、接触制御部３５の駆動を開始させるためのトリガー信号として接触制御部３５に入力される（ステップＳ１１）。なお、トリガー信号の接触制御部３５への入力に先立ち、環境発電部３７が、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６に駆動電圧を印加して、接触端末装置１３と装着端末装置１２との人体通信が可能になる。そして、接触端末装置１３は、装着端末装置１２に対して装着端末ＩＤの送信を要求する要求信号を生成して送信する（ステップＳ１２）。
【００５５】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３が送信した要求信号を受信し（ステップＳ１３）、装着制御部２５が要求信号を処理する。装着端末装置１２は、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して、接触端末装置１３に向けて送信する（ステップＳ１４）。
【００５６】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤを受信し（ステップＳ１５）、受信した装着端末ＩＤと、接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ１６）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、接触記憶部３６が記憶している接触端末ＩＤを読み出して、装着端末装置１２に向けて送信する（ステップＳ１７）。
【００５７】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３の送信した接触端末ＩＤを受信し（ステップＳ１８）、受信した接触端末ＩＤと装着記憶部２６が記憶している照合データとを照合することによって接触端末装置１３の認証を行う（ステップＳ１９）。接触端末装置１３の認証が成功したとき、装着端末装置１２は、認証に成功したことを示す成功信号を生成して、接触端末装置１３に向けて送信する（ステップＳ２０）。
【００５８】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２が送信した成功信号を受信し（ステップＳ２１）、接触制御部３５が成功信号を処理して、モーター装置４５を駆動するための信号を生成する。つまり、接触端末装置１３が、モーター装置４５を駆動するための処理を行う（ステップＳ２２）。なお、電動アシスト自転車４０の走行状態がモーター装置４５を駆動するための条件を満たしているとき、モーター装置４５の駆動によって前輪４４が回転する。
【００５９】
人体通信システム１０では、接触端末装置１３の備える環境発電部３７が、接触端末装置１３において人体通信に必要な電力を発電する。そのため、接触端末装置１３が環境発電部３７を備えていない構成と比べて、接触端末装置１３に必要な電源の交換や充電が必要ないため、電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。加えて、電源をなくすことが可能であるため、電源を有する接触端末装置と比べて、接触端末装置１３の重量を軽くすることができる。
【００６０】
一方、ステップＳ１６における装着端末装置１２の認証が失敗したとき、接触端末装置１３は、装着端末装置１２に向けた接触端末ＩＤの送信を行わない。また、ステップＳ１９における接触端末装置１３の認証が失敗したとき、装着端末装置１２は、接触端末装置１３に向けた成功信号の送信を行わない。そのため、これらのいずれの場合にも、接触端末装置１３がモーター装置４５の駆動処理を行わないため、電動アシスト自転車４０の走行状態がモーター装置４５を駆動するための条件を満たしていても、モーター装置４５が駆動されない。
【００６１】
人体通信システム１０では、接触端末装置１３における装着端末装置１２の認証と、装着端末装置１２における接触端末装置１３の認証との双方が行われる。そのため、接触端末装置における装着端末装置の認証のみが行われる構成と比べて、装着端末装置１２が、本来とは異なる端末装置と通信することが避けられる。それゆえに、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間での人体通信の安全性がより高まる。
【００６２】
なお、トリガー信号が接触制御部３５に一旦入力されると、接触制御部３５は、環境発電部３７からの電力の供給が継続されている間にわたって、ステップＳ１２以降の処理を繰り返し行う。
【００６３】
これにより、人体通信システム１０では、接触端末装置１３における装着端末装置１２の認証が、所定の時間ごとに繰り返し行われる。そのため、接触端末装置１３における装着端末装置１２の認証が一度しか行われない構成と比べて、装着端末装置１２を装着したユーザー１１以外の第三者が、接触端末装置１３を備える電動アシスト自転車４０におけるモーター装置４５によるアシスト機能を動作させる可能性を低くすることができる。
【００６４】
以上説明したように、第１実施形態によれば以下に列挙する効果が得られる。
（１）接触端末装置１３の備える環境発電部３７が、接触端末装置１３において人体通信に必要な電力を発電する。そのため、接触端末装置１３が環境発電部３７を備えていない構成と比べて、接触端末装置１３に必要な電源の交換や充電が必要ないため、電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【００６５】
（２）接触端末装置における装着端末装置の認証のみが行われる構成と比べて、装着端末装置１２が、本来とは異なる端末装置と通信することが避けられる。それゆえに、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間での人体通信の安全性がより高まる。
【００６６】
（３）接触端末装置１３における装着端末装置１２の認証が一度しか行われない構成と比べて、装着端末装置１２を装着したユーザー１１以外の第三者が、接触端末装置１３を備える電動アシスト自転車４０のアシスト機能を動作させる可能性を低くすることができる。
【００６７】
なお、上述した第１実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・接触端末装置１３が、接触制御部３５に電力を供給する電源部を備えてもよい。こうした構成では、接触制御部３５が、トリガー信号が入力されたとき、節電モードを通常モードに切り替える構成であればよい。そして、電源部は、接触制御部３５に対して常に駆動電圧を印加する一方、接触通信部３４および接触記憶部３６には、接触制御部３５が通常モードであるときのみ電圧を印加する構成であればよい。あるいは、環境発電部３７が、電源部にトリガー信号を入力し、トリガー信号が入力されたとき、電源部が接触制御部３５、接触通信部３４、および、接触記憶部３６に駆動電圧を印加する構成でもよい。
【００６８】
・接触端末装置１３が、接触制御部３５に電力を供給する電源部を備える構成では、環境発電部３７の発電した電力が、電源部に充電される構成であってもよい。
・人体通信システム１０は、ステップＳ１２からステップＳ２２の処理を繰り返し行わなくともよく、接触制御部３５にトリガー信号が入力されたときに、一度のみステップＳ１２からステップＳ２２の処理を行う構成でもよい。
【００６９】
・図５が示すように、接触端末装置１３の認証が、装着端末装置１２の認証よりも先に行われてもよい。すなわち、接触制御部３５の駆動を開始させるためのトリガー信号が接触制御部３５に入力されると（ステップＳ３１）、接触記憶部３６が記憶している接触端末ＩＤを要求する要求信号を装着端末装置１２に送信する（ステップＳ３２）。
【００７０】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３が送信した接触端末ＩＤを受信し（ステップＳ３３）、受信した接触端末ＩＤと装着記憶部２６が記憶している照合データとを照合することによって接触端末装置１３の認証を行う（ステップＳ３４）。接触端末装置１３の認証が成功したとき、装着端末装置１２は、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して送信する（ステップＳ３５）。
【００７１】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２が送信した装着端末ＩＤを受信し（ステップＳ３６）、受信した装着端末ＩＤと、接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ３７）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、モーター装置４５を駆動するための信号を生成する。つまり、接触端末装置１３が、モーター装置４５を駆動するための処理を行う（ステップＳ３８）。
【００７２】
これによれば、図４を用いて説明された処理の手順と比べて、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間でやり取りされる信号の数を減らしつつ、接触端末装置１３での装着端末装置１２の認証と、装着端末装置１２での接触端末装置１３の認証とを行うことができる。
【００７３】
・図６が示すように、接触端末装置１３の認証が行われなくともよい。すなわち、接触制御部３５の駆動を開始させるためのトリガー信号が接触制御部３５に入力されると（ステップＳ４１）、接触制御部３５が、装着端末装置１２に対して装着端末ＩＤの送信を要求する要求信号を生成して送信する（ステップＳ４２）。
【００７４】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３が送信した要求信号を受信し（ステップＳ４３）、装着制御部２５が要求信号を処理して、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して、接触端末装置１３に向けて送信する（ステップＳ４４）。
【００７５】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２が送信した装着端末ＩＤを受信し（ステップＳ４５）、受信した装着端末ＩＤと、接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ４６）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、モーター装置４５を駆動するための信号を生成する。つまり、接触端末装置１３が、モーター装置４５を駆動するための処理を行う（ステップＳ４７）。
【００７６】
これによれば、装着端末装置１２の認証、すなわち、装着端末装置１２を装着しているユーザー１１の認証が少なくとも行われるため、接触端末装置１３が、装着端末装置１２を装着していない第三者によって、ユーザー１１と同様の状態で使用されることが抑えられる。
【００７７】
・接触端末装置１３は、装着端末装置１２の認証が成功したとき、モーター装置４５の駆動処理を行う構成でなくともよい。例えば、電動アシスト自転車４０が、ギヤ部の駆動を制御するギヤ制御部と、ギヤ制御部の出力した制御信号により駆動が制御されるギヤ部と、ユーザー１１のギヤ操作を入力するための入力部とから構成されるギヤ装置を備える構成であってもよい。この場合には、接触端末装置１３は、装着端末装置１２の認証が成功したとき、ギヤ装置を駆動する構成でもよい。装着端末装置１２の認証が成功したとき、ギヤ装置は、電動アシスト自転車４０の走行状態に基づくギヤの変更、あるいは、ユーザー１１の操作に基づくギヤの変更を行う。一方、装着端末装置１２の認証が失敗したとき、ギヤ装置は、電動アシスト自転車４０の走行状態に基づくギヤの変更や、他人の操作に基づくギヤの変更を行わない。なお、ギヤ装置を備える構成においても、装着端末装置１２が接触端末装置１３の認証を行ってもよい。
【００７８】
・接触端末装置１３は、装着端末装置１２の認証が成功したとき、モーター装置４５の駆動処理を行う構成でなくともよい。例えば、電動アシスト自転車４０が、接触端末装置１３からの信号により施錠と開錠とを行う鍵装置を備える構成であってもよい。鍵装置は、施錠することによって、例えば、電動アシスト自転車４０における前輪４４の回転を停止させる。こうした構成では、図４のステップＳ１６における認証が失敗したとき、接触端末装置１３は、鍵装置を駆動するための信号を生成し、図４におけるステップＳ１９における認証が失敗したとき、接触制御部３５が、鍵装置を駆動するための信号を生成すればよい。
【００７９】
［第２実施形態］
図７から図９を参照して、装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムの各々を具体化した第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比べて、装着端末装置が環境発電部を備えている一方、接触端末装置が環境発電部を備えていない点が異なる。そのため、以下では、こうした相違点を詳しく説明するために、各端末装置の構成、人体通信システムの実施例、および、実施例における通信の処理の手順を順番に説明する。なお、以下では、図７から図９において、第１実施形態にて説明された構成と共通する構成に対して同一の符号を付すことによって、これら構成の詳しい説明を省略する。
【００８０】
［各端末装置の構成］
図７を参照して、装着端末装置１２の構成、および、接触端末装置１３の構成を説明する。
【００８１】
図７が示すように、装着端末装置１２は、第１実施形態の装着端末装置１２と同様、装着電極２１、装着通信部２４、装着記憶部２６、および、電源部２７を備え、さらに、装着制御部５１、スイッチ部５２、および、環境発電部５３を備えている。
【００８２】
スイッチ部５２は、オンの状態であるとき、電源部２７の生成した駆動電圧を、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に印加する。一方、スイッチ部５２は、オフの状態であるとき、電源部２７の生成した駆動電圧を、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に印加しない。なお、電源部２７は、装着制御部５１に対して、生成した駆動電圧を常に印加し続けている。
【００８３】
環境発電部５３は、第１実施形態の環境発電部３７と同様、環境中のエネルギーを用いて発電する環境発電素子を含む。環境発電部５３おいては、環境中のエネルギーを用いて発電することが最も重要であり、環境発電部５３の備える環境発電素子は、上述した各種の環境発電素子の少なくとも１つであればよい。
【００８４】
環境発電部５３は、環境発電素子の発電した電力を蓄電する蓄電素子を備え、蓄電素子における蓄電量が所定の蓄電量を超えたときに、装着制御部５１の処理可能な電圧レベルのトリガー信号を出力する。
【００８５】
装着制御部５１は、第１実施形態の装着制御部２５と同様の機能を有する。装着制御部５１は、さらに、トリガー信号の入力によって、節電モードを通常モードに切り替える。装着制御部５１が節電モードであるとき、装着制御部５１は、予め設定された所定の処理のみを行い、人体通信に関わる処理を行わない。一方、装着制御部５１が通常モードであるとき、装着制御部５１は、人体通信に関わる処理を行う。
【００８６】
装着制御部５１は、環境発電部５３からトリガー信号が入力されたとき、スイッチ部５２をオンの状態にするための制御信号を生成する。装着制御部５１は、トリガー信号に基づく一連の処理が終了したとき、スイッチ部５２をオフの状態にするための制御信号を生成し、かつ、通常モードを節電モードに切り替える。
【００８７】
接触端末装置１３は、第１実施形態の接触端末装置１３と同様、接触電極３１、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６を備え、さらに、電源部６１を備えている。
【００８８】
電源部６１は、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６の各々に接続して、接触通信部３４、接触制御部３５、および、接触記憶部３６の各々に電力を供給する。電源部６１は、一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタ、および、有機ラジカル電池などのいずれかであればよい。
【００８９】
［実施例２］
図８および図９を参照して、上述した第２実施形態のうち、装着端末装置１２がユーザー１１の胸１１ｅに装着され、かつ、環境発電部５３としてゼーベック素子を有するバイタルセンサーとして具体化され、接触端末装置１３が生体情報収集装置として具体化された一例を説明する。なお、以下では、人体通信システム１０の全体構成、および、人体通信システム１０における通信の手順を説明する。
【００９０】
［人体通信システムの全体構成］
図８を参照して人体通信システムの全体構成を説明する。
図８が示すように、人体通信システム１０は、ユーザー１１の胸１１ｅに装着されて装着端末装置１２を搭載するバイタルセンサーＶＳと、生体情報収集装置７０が搭載する接触端末装置１３とを備えている。装着端末装置１２は、環境発電部５３としてゼーベック素子を有し、ユーザー１１の体温と環境の温度との間の温度差によって発電する。バイタルセンサーＶＳは、例えば、生体情報信号として心臓の電気信号を取得する取得部ＶＳ１を有し、装着端末装置１２を用いて生体情報収集装置７０の搭載する接触端末装置１３に取得部ＶＳ１の取得した生体情報信号を送信する。
【００９１】
生体情報収集装置７０は、載置台Ｔの上に位置し、例えば、接触パネル７１、情報処理部７２、および、表示部７３を備えている。接触端末装置１３のうち、接触電極３１は、接触パネル７１の外表面、あるいは、接触パネル７１の内部に位置し、接触端末装置１３を構成する情報取得制御部１３ｄは、情報処理部７２の内部に位置している。情報取得制御部１３ｄは、接触通信部３４、接触制御部３５、接触記憶部３６、および、電源部６１から構成され、接触電極３１は、情報取得制御部１３ｄの接触通信部３４と配線１３ｃを介して接続している。
【００９２】
［人体通信における処理の手順］
図９を参照して、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間での人体通信における処理の手順を説明する。
【００９３】
図９が示すように、バイタルセンサーＶＳがユーザー１１の胸１１ｅに装着されて、装着端末装置１２の環境発電部５３が発電すると、環境発電部５３が電圧信号であるトリガー信号を出力し、トリガー信号が装着制御部２５に入力される（ステップＳ５１）。トリガー信号が入力されると、装着制御部５１は、節電モードを通常モードに切り替え、スイッチ部５２をオンの状態とするための制御信号であるオン信号を生成して出力する（ステップＳ５２）。これにより、電源部２７が、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に駆動電圧を印加するため、装着端末装置１２は、接触端末装置１３との人体通信を行うことができる。
【００９４】
一方、接触端末装置１３は、装着端末装置１２に対して所定の時間ごとに装着端末ＩＤの送信を要求する要求信号を送信している（ステップＳ５３）。しかしながら、装着端末装置１２の装着制御部５１が節電モードである間は、接触端末装置１３が要求信号を送信しても、装着端末装置１２が受信しないため、以降の処理が進行しない。
【００９５】
これに対し、ステップＳ５２にて、電源部２７の駆動電圧が装着通信部２４に印加されると、装着端末装置１２が、接触端末装置１３の送信した要求信号を受信する（ステップＳ５４）。装着制御部５１は要求信号を処理し、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して送信する（ステップＳ５５）。
【００９６】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤを受信し（ステップＳ５６）、受信した装着端末ＩＤと接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ５７）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、接触記憶部３６が記憶している接触端末ＩＤを読み出して、装着端末装置１２に向けて送信する（ステップＳ５８）。
【００９７】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３が送信した接触端末ＩＤを受信し（ステップＳ５９）、受信した接触端末ＩＤと装着記憶部２６が記憶している照合データとを照合することによって接触端末装置１３の認証を行う（ステップＳ６０）。接触端末装置１３の認証が成功したとき、装着端末装置１２は、取得部ＶＳ１の取得した生体情報信号を送信する（ステップＳ６１）。装着端末装置１２が生体情報信号を送信すると、装着制御部２５が、スイッチ部５２をオフの状態とするための制御信号であるオフ信号を生成して出力する（ステップＳ６２）。そして、装着制御部２５は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が装着制御部２５に入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【００９８】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２が送信した生体情報信号を受信し（ステップＳ６３）、生体情報信号を情報処理部７２の有する処理部に出力する（ステップＳ６４）。
装着端末装置１２では、電源部２７が、環境発電部５３からのトリガー信号が入力されて、かつ、トリガー信号に基づく一連の処理が行われる間のみ、装着通信部２４、および、装着記憶部２６に電力を供給する。そのため、電源部２７が、常に装着制御部５１などに電力を供給する構成と比べて、電源部２７の交換や、電源部２７に対する充電の頻度を低くすることができる。それゆえに、装着端末装置１２のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【００９９】
以上説明したように、第２実施形態によれば以下に記載の効果が得られる。
（４）接触端末装置１３の備える電源部２７が、常に装着制御部５１、装着通信部２４、および、装着記憶部２６に電力を供給する構成と比べて、電源部２７の交換や、電源部２７に対する充電の頻度を低くすることができる。そのため、装着端末装置１２の電源のメンテナンスの頻度を減らすことができる。
【０１００】
なお、上述した第２実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・装着端末装置１２は、環境発電部５３の発電する電力量が、装着通信部２４、装着制御部５１、および、装着記憶部２６の各々を駆動させることのできる程度であれば、電源部２７を有していなくともよい。
【０１０１】
・図１０が示すように、接触端末装置１３の認証が、装着端末装置１２の認証よりも先に行われてもよい。すなわち、装着制御部５１にトリガー信号が入力されると（ステップＳ７１）、装着制御部５１は、節電モードを通常モードに切り替える。そして、装着制御部５１は、スイッチ部５２に対するオン信号を生成して出力する（ステップＳ７２）。これにより、装着端末装置１２においては、接触端末装置１３との人体通信が可能になると、接触端末装置に対して接触端末ＩＤの送信を要求する要求信号を生成して送信する（ステップＳ７３）。
【０１０２】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した要求信号を受信し（ステップＳ７４）、接触記憶部３６が記憶している接触端末ＩＤを読み出して、装着端末装置１２に向けて送信する（ステップＳ７５）。
【０１０３】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３の送信した接触端末ＩＤを受信し（ステップＳ７６）、受信した接触端末ＩＤと装着記憶部２６が記憶している照合データとを照合することによって接触端末装置１３の認証を行う（ステップＳ７７）。接触端末装置１３の認証が成功したとき、装着端末装置１２は、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して、接触端末装置１３に向けて送信する（ステップＳ７８）。
【０１０４】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤを受信し（ステップＳ７９）、受信した装着端末ＩＤと接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ８０）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、生体情報信号の送信を要求する要求信号を生成して、装着端末装置１２に向けて送信する（ステップＳ８１）。
【０１０５】
装着端末装置１２は、接触端末装置１３が送信した要求信号を受信し（ステップＳ８２）、取得部ＶＳ１の取得した生体情報信号を送信する（ステップＳ８３）。装着端末装置１２が生体情報信号を送信すると、装着制御部５１が、スイッチ部５２に対するオフ信号を生成して出力する（ステップＳ８４）。そして、装着制御部５１は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が装着制御部５１に対して入力されるまで、節電モードを維持する。
【０１０６】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２が送信した生体情報信号を受信し（ステップＳ８５）、生体情報信号を情報処理部７２の有する処理部に出力する（ステップＳ８６）。
変形例によれば、接触端末装置１３が、装着端末装置１２に対する装着端末ＩＤの要求信号を繰り返し送信する必要がない分、接触端末装置１３における電力の消費を抑えることができる。そのため、接触端末装置１３の電源のメンテナンスの頻度を低くすることが可能になる。
【０１０７】
・図９が示す処理の手順においては、装着端末装置１２が、トリガー信号が一旦入力されてから、ステップＳ５４からステップＳ６１までの処理を２回以上繰り返した後、ステップＳ６２の処理を行ってもよい。
【０１０８】
・図１０が示す処理の手順においては、装着端末装置１２が、トリガー信号が一旦入力されてから、ステップＳ７３からステップＳ８３までの処理を２回以上繰り返した後、ステップＳ８４の処理を行ってもよい。
【０１０９】
・装着端末装置１２においては、電源部２７が装着制御部５１に常に駆動電圧を印加し、かつ、装着制御部５１が、トリガー信号の入力によって節電モードを通常モードに切り替える構成でなくともよい。すなわち、環境発電部５３が、トリガー信号を電源部２７に入力し、電源部２７が、トリガー信号の入力によって、装着制御部５１、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に駆動電圧を印加しない状態を、駆動電圧を印加する状態に切り替える構成でもよい。こうした構成によれば、装着制御部５１が節電モードである状態での電力の消費が抑えられるため、装着端末装置１２における電源のメンテナンスの頻度がより低くなる。
【０１１０】
［第３実施形態］
図１０から図１２を参照して、装着端末装置、接触端末装置、および、人体通信システムの各々を具体化した第３実施形態を説明する。第３実施形態は、第２実施形態と比べて、接触端末装置が環境発電部を備えている点が異なる。そのため、以下では、こうした相違点を詳しく説明するために、各端末装置の構成、人体通信システムの実施例、および、実施例における通信の処理の手順を順番に説明する。なお、以下では、図１０から図１２において、第２実施形態にて説明された構成と共通する構成に対して同一の符号を付すことによって、これら構成の詳しい説明を省略する。
【０１１１】
［各端末装置の構成］
図１１を参照して、装着端末装置１２の構成、および、接触端末装置１３の構成を説明する。なお、以下では、装着端末装置１２の構成は、第２実施形態の装着端末装置１２の構成と同様であるため、説明を省略する。
【０１１２】
図１１が示すように、接触端末装置１３は、第２実施形態の接触端末装置１３と同様、接触電極３１、接触通信部３４、接触記憶部３６、および、電源部６１を備え、さらに、接触制御部８１、スイッチ部８２、および、環境発電部８３を備えている。
【０１１３】
スイッチ部８２は、オンの状態であるとき、電源部６１の駆動電圧を接触通信部３４、および、接触記憶部３６に印加する。一方、スイッチ部８２は、オフの状態であるとき、電源部６１の駆動電圧を接触通信部３４、および、接触記憶部３６に印加しない。なお、電源部６１は、接触制御部８１に対して、駆動電圧を常に印加し続けている。
【０１１４】
環境発電部８３は、第１実施形態の環境発電部３７と同様、環境中のエネルギーを用いて発電する環境発電素子を含む。環境発電部８３おいては、環境中のエネルギーを用いて発電することが最も重要であり、環境発電部８３の備える環境発電素子は、上述した各種の環境発電素子の少なくとも１つであればよい。
【０１１５】
環境発電部８３は、環境発電素子の発電した電力を蓄電する蓄電素子を備え、蓄電素子における蓄電量が所定の蓄電量を超えたときに、接触制御部８１の処理可能な電圧レベルのトリガー信号を出力する。
【０１１６】
接触制御部８１は、第２実施形態の接触制御部３５と同様の機能を有する。接触制御部８１は、さらに、トリガー信号の入力によって、節電モードを通常モードに切り替える。接触制御部８１が節電モードであるとき、接触制御部８１は、予め設定された所定の処理のみを行い、人体通信に関わる処理を行わない。一方、接触制御部８１が通常モードであるとき、接触制御部８１は、人体通信に関わる処理を行う。
【０１１７】
接触制御部８１は、環境発電部８３からトリガー信号が入力されたとき、スイッチ部８２をオンの状態にするための制御信号を出力する。接触制御部８１は、トリガー信号に基づく一連の処理が終了したとき、スイッチ部８２をオフの状態にするための制御信号を生成し、かつ、通常モードを節電モードに切り替える。
【０１１８】
［実施例３］
図１２および図１３を参照して、上述した第３実施形態のうち、装着端末装置１２が環境発電部５３として圧電素子を有する端末装置として具体化され、かつ、接触端末装置１３が、環境発電部８３として圧電素子を有する自動改札システムとして具体化された一例を説明する。なお、以下では、人体通信システム１０の全体構成、および、人体通信システム１０における通信の手順を説明する。
【０１１９】
［人体通信システムの全体構成］
図１２を参照して人体通信システム１０の全体構成を説明する。
図１２が示すように、人体通信システム１０は、ユーザー１１の手首１１ａに装着された装着端末装置１２と、自動改札システム９０が搭載する接触端末装置１３とを備えている。装着端末装置１２は、環境発電部５３として圧電素子を有し、圧電素子は、ユーザー１１が腕を振ることなどによって与えられた振動により発電する。
【０１２０】
自動改札システム９０は、例えば、２つの筐体９１ａ，９１ｂから構成される自動改札機９１、および、２つの筐体９１ａ，９１ｂの間に位置する接触マット９２を備えている。２つの筐体９１ａ，９１ｂの各々は、扉９３を有し、各扉９３においては、各筐体の延びる方向と略平行な方向に沿って位置する状態である開放状態と、各筐体の延びる方向と略直交する方向に沿って位置する状態とである閉塞状態との間で状態が変わる。各扉９３が開放状態であるとき、ユーザー１１は、２つの筐体９１ａ，９１ｂの間を通じて自動改札機９１を通過することができる。一方、各扉９３が閉塞状態であるとき、ユーザー１１は、２つの筐体９１ａ，９１ｂの間を通じて自動改札機９１を通過することができない。
【０１２１】
一方の筐体９１ａの内部には、接触端末装置１３を構成する扉制御部１３ｅが位置し、扉制御部１３ｅは、接触通信部３４、接触記憶部３６、電源部６１、接触制御部８１、および、スイッチ部８２から構成されている。
【０１２２】
接触マット９２は接触電極３１を有し、接触電極３１は、接触マット９２の外表面に位置してもよいし、接触マット９２の内部に位置してもよい。接触マット９２は、さらに、環境発電部８３を有し、環境発電部８３は、接触マット９２の内部に位置している。接触電極３１は、接触マット９２の内部と筐体９１ａの内部とを通る配線１３ｃによって扉制御部１３ｅの接触通信部３４に接続している。環境発電部８３は、同じく接触マット９２の内部と筐体９１ａの内部とを通る配線１３ｃによって扉制御部１３ｅに接続している。また、各扉９３の状態を変えるアクチュエーターも、配線１３ｃによって扉制御部１３ｅに接続している。
【０１２３】
［人体通信における処理の手順］
図１３を参照して装着端末装置１２と接触端末装置１３との間での人体通信における処理の手順を説明する。
【０１２４】
図１３が示すように、接触マット９２の環境発電部８３がユーザー１１の足１１ｈに踏まれることで、環境発電部８３が発電すると、環境発電部８３がトリガー信号を出力し、電圧信号であるトリガー信号が接触制御部８１に入力される（ステップＳ９１）。トリガー信号が入力されると、接触制御部８１は、節電モードを通常モードに切り替え、スイッチ部８２に対するオン信号を生成して出力する（ステップＳ９２）。これにより、電源部６１が、接触通信部３４、および、接触記憶部３６に生成した駆動電圧を印加するため、接触端末装置１３は、装着端末装置１２との人体通信を行うことができる。そして、接触制御部３５は、装着端末装置１２に対して装着端末ＩＤの送信を要求する要求信号を生成して送信する（ステップＳ９３）。
【０１２５】
一方、装着端末装置１２がユーザー１１の手首１１ａに装着されて、環境発電部５３に振動が与えられると、環境発電部５３の出力したトリガー信号が装着制御部５１に入力される（ステップＳ９４）。トリガー信号が入力されると、装着制御部５１は、節電モードを通常モードに切り替え、スイッチ部５２に対するオン信号を生成して出力する（ステップＳ９５）。これにより、電源部２７が、装着通信部２４、および、装着記憶部２６に駆動電圧を印加するため、装着端末装置１２は、接触端末装置１３との人体通信を行うことができる。そして、装着端末装置１２は、接触端末装置１３の送信した要求信号を受信する（ステップＳ９６）。装着端末装置１２は、要求信号を受信すると、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して、接触端末装置１３に向けて送信する（ステップＳ９７）。装着端末装置１２は、装着端末ＩＤを送信すると、スイッチ部５２に対するオフ信号を生成して出力する（ステップＳ９８）。そして、装着制御部２５は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が装着制御部２５に入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【０１２６】
なお、接触端末装置１３は、ステップＳ９３において、装着端末装置１２に対して所定の時間ごとに装着端末ＩＤの送信を要求する要求信号を送信している。しかしながら、装着端末装置１２の装着制御部２５が節電モードである間は、接触端末装置１３が要求信号を送信しても、装着端末装置１２が受信しないため、以降の処理が進行しない。そのため、接触端末装置１３は、初回の要求信号を送信してから所定の時間が経過しても装着端末ＩＤを受信できないとき、スイッチ部８２に対するオフ信号を生成して出力する。そして、接触制御部８１は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【０１２７】
これに対し、装着端末装置１２は、ステップＳ９５において、スイッチ部５２に対するオン信号を出力してから所定の時間が経過しても要求信号を受信できないとき、オフ信号を生成して出力する。そして、装着制御部５１は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【０１２８】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤを受信すると（ステップＳ９９）、受信した装着端末ＩＤと接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ１００）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、各扉９３を閉塞状態から開放状態に変えるための情報信号を生成して出力する、すなわち、各扉９３の駆動処理を行う（ステップＳ１０１）。接触端末装置１３は、各扉９３の駆動処理を行うと、スイッチ部８２に対するオフ信号を生成して出力する（ステップＳ１０２）。そして、接触制御部８１は、通常モードを節電モードに切り替えて、次にトリガー信号が入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。なお、各扉９３は、例えば、ユーザー１１が２つの扉９３の間を通過したことを検出する検出部などからの検出信号に基づき、自動改札システム９０の備える他の制御部から扉を開放状態から閉塞状態に変えるための情報信号が入力されることで、閉塞状態になる。
【０１２９】
装着端末装置１２では、電源部２７が、環境発電部５３からのトリガー信号が入力されて、かつ、トリガー信号に基づく一連の処理が行われる間のみ、装着通信部２４、および、装着記憶部２６に電力を供給する。そのため、電源部２７が、常に装着通信部２４および装着記憶部２６に電力を供給する構成と比べて、電源部２７の交換や、電源部２７に対する充電の頻度を低くすることができる。それゆえに、装着端末装置１２における電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【０１３０】
さらに、接触端末装置１３では、電源部６１が、環境発電部８３からのトリガー信号が入力されて、かつ、トリガー信号に基づく一連の処理が行われる間のみ、接触通信部３４、および、接触記憶部３６に電力を供給する。そのため、電源部６１が、常に接触通信部３４および接触記憶部３６に電力を供給する構成と比べて、電源部６１の交換や、電源部６１に対する充填の頻度を低くすることができる。それゆえに、接触端末装置１３における電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【０１３１】
以上説明したように、第３実施形態によれば以下に記載の効果が得られる。
（５）人体通信システム１０を構成する装着端末装置１２、および、接触端末装置１３の双方において、各端末装置での電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【０１３２】
なお、上述した第３実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・接触端末装置１３は、環境発電部８３の発電する電力量が、接触通信部３４、接触制御部８１、および、接触記憶部３６の各々が駆動させることのできる程度であれば、電源部６１を有していなくともよい。
【０１３３】
・装着端末装置１２は、環境発電部５３の発電する電力量が、装着通信部２４、装着制御部５１、および、装着記憶部２６の各々が駆動させることのできる程度であれば、電源部２７を有していなくともよい。
【０１３４】
・また、装着端末装置１２および接触端末装置１３の両方が、電源部を有していなくともよい。
・図１４が示すように、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間の人体通信は、装着端末装置１２が装着端末ＩＤを送信することによって開始されてもよい。すなわち、環境発電部５３が出力したトリガー信号が装着制御部５１に入力されると（ステップＳ１１１）、装着制御部５１は、節電モードを通常モードに切り替え、スイッチ部５２に対するオン信号を生成して出力する（ステップＳ１１２）。これにより、電源部２７が、装着通信部２４、および、装着記憶部２６に駆動電圧を印加するため、装着端末装置１２は、接触端末装置１３との人体通信を行うことができる。そして、装着端末装置１２は、装着記憶部２６が記憶している装着端末ＩＤを読み出して、接触端末装置１３に向けて送信する（ステップＳ１１３）。装着端末装置１２は、装着端末ＩＤを送信すると、スイッチ部５２に対するオフ信号を生成して出力する（ステップＳ１１４）。そして、装着制御部５１は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【０１３５】
一方、環境発電部８３の出力したトリガー信号が接触制御部８１に入力されると（ステップＳ１１５）、接触制御部８１は、節電モードを通常モードに切り替え、スイッチ部８２に対するオン信号を生成して出力する（ステップＳ１１６）。これにより、電源部６１が、接触通信部３４、および、接触記憶部３６に駆動電圧を印加するため、接触端末装置１３は、装着端末装置１２との人体通信を行うことができる。そして、接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤを受信する（ステップＳ１１７）。
【０１３６】
なお、接触端末装置１３は、オン信号を出力してから所定の時間が経過しても装着端末ＩＤを受信できないとき、スイッチ部８２に対するオフ信号を生成して出力する。そして、接触制御部８１は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【０１３７】
接触端末装置１３は、装着端末装置１２の送信した装着端末ＩＤを受信すると、受信した装着端末ＩＤと接触記憶部３６が記憶している照合データとを照合することによって装着端末装置１２の認証を行う（ステップＳ１１８）。装着端末装置１２の認証が成功したとき、接触端末装置１３は、各扉９３を閉塞状態から開放状態に変えるための情報信号を生成して出力する、すなわち、各扉９３の駆動処理を行う（ステップＳ１１９）。接触端末装置１３は、各扉９３の駆動処理を行うと、スイッチ部８２に対するオフ信号を生成して出力する（ステップＳ１２０）。そして、接触制御部３５は、通常モードを節電モードに切り替え、次にトリガー信号が入力されるまでの間、節電モードの状態を維持する。
【０１３８】
これによれば、装着端末装置１２と接触端末装置１３との間では、装着端末装置１２が装着端末ＩＤを送信するのみであるため、接触端末装置１３が装着端末装置１２に向けて信号を送信しない分、接触端末装置１３での電力の消費を抑えることができる。それゆえに、接触端末装置１３においては、電源のメンテナンスの頻度を低くすることができる。
【０１３９】
・装着端末装置１２においては、第２実施形態の変形例と同様、環境発電部５３が、トリガー信号を電源部２７に入力する構成でもよい。こうした構成では、電源部２７が、トリガー信号の入力によって、装着制御部５１、装着通信部２４、および、装着記憶部２６の各々に駆動電圧を印加する状態を、駆動電圧を印加しない状態に切り替えればよい。こうした構成によれば、装着制御部５１が節電モードである状態での電力の消費が抑えられるため、装着端末装置１２における電源のメンテナンスの頻度がより低くなる。
【０１４０】
・接触端末装置１３においては、環境発電部８３が、トリガー信号を電源部６１に入力する構成でもよい。こうした構成では、電源部６１が、トリガー信号の入力によって、接触制御部８１、接触通信部３４、および、接触記憶部３６の各々に駆動電圧を印加しない状態を、駆動電圧を印加する状態に切り替えればよい。こうした構成によれば、接触制御部８１が節電モードである状態での電力の消費が抑えられるため、接触端末装置１３における電源のメンテナンスの頻度がより低くなる。
【符号の説明】
【０１４１】
１０…人体通信システム、１１…ユーザー、１１ａ…手首、１１ｂ…指、１１ｃ…顔、１１ｄ…首、１１ｅ…胸、１１ｆ…足首、１１ｇ…手、１１ｈ…足、１１ｉ…臀部、１２…装着端末装置、１２ａ…装着部、１３…接触端末装置、１３ａ…接触部、１３ｂ…モーター制御部、１３ｃ…配線、１３ｄ…情報取得制御部、１３ｅ…扉制御部、１４…通信経路、２１…装着電極、２２…装着受信部、２３…装着送信部、２４…装着通信部、２５…装着制御部、２６…装着記憶部、２７…電源部、３１…接触電極、３２…接触受信部、３３…接触送信部、３４…接触通信部、３５…接触制御部、３６…接触記憶部、３７…環境発電部、４０…電動アシスト自転車、４１…フレーム、４１ｄ…ダウンチューブ、４１ｈ…ヘッドチューブ、４１ｓ…シートチューブ、４２…ハンドル、４２ａ…把持部、４３…フロントフォーク、４４…前輪、４５…モーター装置、４６…筐体、４７…モーター電源、４８…ギヤクランク、４９…ペダル、５１…装着制御部、５２…スイッチ部、５３…環境発電部、６１…電源部、７０…生体情報収集装置、７１…接触パネル、７２…情報処理部、７３…表示部、８１…接触制御部、８２…スイッチ部、８３…環境発電部、９０…自動改札システム、９１…自動改札機、９１ａ，９１ｂ…筐体、９２…接触マット、９３…扉、Ｔ…載置台、ＶＳ…バイタルセンサー、ＶＳ１…取得部。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015097342.tif 000012
【図１１】
2015097342.tif 000013
【図１２】
2015097342.tif 000014
【図１３】
2015097342.tif 000015
【図１４】
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