(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体伝送チャネルを介して信号を受信するように構成される第１の人体結合通信デバイスであって、
当該第１の人体結合通信デバイスは、
−  前記人体伝送チャネルを通じて少なくとも第２の人体結合通信デバイスから人体結合信号を受信するように構成されるカプラを含み、前記人体伝送チャネルは、使用者の体が前記カプラの直ぐ近傍にあるときの、使用者の体によって形成され、
当該第１の人体結合通信デバイスは、
−  当該第１の人体結合通信デバイスと前記第２の人体結合通信デバイスとの間の同期レベルを格納するように構成される同期インジケータと、
−  前記同期レベルに応じて前記受信された人体結合信号を濾波するように構成される帯域フィルタとを含み、該帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成され、前記周波数間隔は、前記同期レベルが高いならば狭く、前記周波数間隔は、前記同期レベルが低いならば広い、
第１の人体結合通信デバイス。
【請求項２】
−  前記濾波された人体結合信号中の外部同期信号を検出するように構成される検出回路と、
−  前記同調可能なフィルタ周波数を前記検出される同期信号の周波数に向かって同調させるように構成され、且つ、前記同期レベルを増大させるように構成される、同調回路とを含む、
請求項１に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項３】
−  クロック信号を生成するように構成される電子オシレータと、
−  当該第１の人体結合通信デバイスの前記電子オシレータを前記第２の人体結合通信デバイスと同期させるように構成される同期回路とを含む、
請求項１に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項４】
前記同期回路は、前記電子オシレータを、前記帯域フィルタが同調される前記フィルタ周波数に対応する周波数に同調させるように構成される、請求項３に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項５】
前記検出回路は、前記濾波された人体結合信号中の外部ウェイクアップ信号を検出するように更に構成され、且つ、該検出の後に内部ウェイクアップ信号を生成するように構成される、請求項２に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項６】
−  クロック信号を生成するように構成される電子オシレータと、
−  当該第１の人体結合通信デバイスの前記電子オシレータを前記第２の人体結合通信デバイスと同期させるように構成される同期回路と、
−  前記カプラに結合され、且つ、前記人体伝送チャネルを介して送信される信号を介してデータを受信するように構成される、主受信器とを含み、
前記受信は、前記クロック信号によって同期させられ、前記主受信器は、スリープモードにおいて動作するように、並びに、動作モードにおいて動作するように構成され、前記内部ウェイクアップ信号に応答して、スリープモードから切り替わって、動作モードにおいて動作するように構成される、
請求項５に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項７】
−  クロック信号を生成するように構成される電子オシレータと、
−  当該第１の人体結合通信デバイスの前記電子オシレータを前記第２の人体結合通信デバイスと同期させるように構成される同期回路とを含み、該同期回路は、前記電子オシレータを、前記カプラから前記主受信器によって受信される前記信号の周波数に同調させるように構成される、
請求項６に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項８】
前記カプラは、人体結合信号を、前記人体伝送チャネルを通じて、前記第２の人体結合通信デバイスに送信するように構成され、
当該第１の人体結合通信デバイスは、
−  前記電子オシレータに結合され、且つ、ウェイクアップ周波数を有する外部ウェイクアップ信号を生成するように構成される、ウェイクアップ信号生成器と、
−  前記カプラに結合され、且つ、前記人体伝送チャネルを通じて外部ウェイクアップ信号データを送信するように構成される、主送信器とを含む、
請求項４又は７に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項９】
前記同期インジケータは、関連付けられる狭い周波数間隔サイズ及び広い周波数間隔サイズをそれぞれ有する、同期されているか或いは同期されていないかを示すフラッグであり、前記帯域フィルタは、前記同期インジケータが同期されているならば、狭い周波数間隔サイズの周波数間隔を有するように構成され、前記同期インジケータが同期されていないならば、広い周波数間隔サイズの周波数間隔を有するように構成される、請求項１に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項１０】
前記濾波された人体結合信号中のエネルギの総量がエネルギ閾レベルを超えているか否かを検出するように構成される、エネルギ受信レベル検出器を含む、請求項２に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項１１】
前記帯域フィルタは、前記同調可能なフィルタ周波数と前記周波数間隔の周波数間隔サイズとを決定する１つ又はそれよりも多くのパラメータを受信するための入力を含み、
前記同調回路は、
−  前記周波数間隔サイズが減少させられるよう、前記１つ又はそれよりも多くのパラメータを適合させるように構成され、且つ
−  前記同調可能なフィルタ周波数を適合させて、前記減少させられる周波数間隔内の前記人体結合信号中のエネルギの総量を増大させるように構成される、
請求項２に記載の第１の人体結合通信デバイス。
【請求項１２】
人体伝送チャネルを介して信号を送信し且つ受信するように構成される第２の人体結合通信デバイスであって、
当該第２の人体結合通信デバイスは、
−  前記人体伝送チャネルを通じて人体結合信号を１つ又はそれよりも多くの第１の人体結合通信デバイスに送信するように構成される、カプラを含み、該カプラは、前記人体伝送チャネルを通じて１つ又はそれよりも多くの第１の人体結合通信デバイスから人体結合信号を受信するように更に構成され、前記人体伝送チャネルは、使用者の体が前記カプラの直ぐ近傍にあるときの、使用者の体によって形成され、
当該第２の人体結合通信デバイスは、
−  前記受信される人体結合信号を濾波するように構成され、且つ、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成される、帯域フィルタと、
−  同期周波数を有する同期信号を生成するように構成され、且つ、前記同期信号を前記第１の人体結合通信デバイスに送信するように構成される、信号生成器と、
−  前記帯域フィルタの前記同調可能なフィルタ周波数を、当該第２の人体結合通信デバイスの前記信号生成器によって局所的に生成される同期信号の周波数に向かって同調させるように構成される、同調回路とを更に含む、
第２の人体結合通信デバイス。
【請求項１３】
請求項１に記載の第１の人体結合通信デバイスと、請求項１２に記載の第２の人体結合通信デバイスとを含む、人体結合通信システム。
【請求項１４】
人体伝送チャネルを介して信号を受信するように構成される第１の人体結合通信方法であって、
当該第１の人体結合通信方法は、
−  前記人体伝送チャネルを通じて少なくとも第２のデバイスから人体結合信号を受信するステップを含み、前記人体伝送チャネルは、使用者の体によって形成され、
当該第１の人体結合通信方法は、
−  第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の同期レベルを格納するステップと、
−  前記同期レベルに応じて前記受信された人体結合信号を帯域濾波するステップとを含み、該帯域濾波するステップは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成され、前記周波数間隔は、前記同期レベルが高いならば狭く、前記周波数間隔は、前記同期レベルが低いならば広い、
第１の人体結合通信方法。
【請求項１５】
人体伝送チャネルを介して信号を送信するように構成される第２の人体結合通信方法であって、
当該第２の人体結合通信方法は、
−  前記人体伝送チャネルを通じて人体結合信号を１つ又はそれよりも多くの第１のデバイスに送信し、前記人体伝送チャネルを通じて１つ又はそれよりも多くの第１のデバイスへの人体結合信号を受信する、ステップを含み、前記人体伝送チャネルは、使用者の体がカプラの直ぐ近傍にあるときの、使用者の体によって形成され、
当該第２の人体結合通信方法は、
−  前記受信された人体結合信号を帯域濾波するステップであって、該帯域濾波するステップは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成される、ステップと、
−  同期周波数を有する外部同期信号を生成し、同期信号を第１のデバイスに送信する、ステップと、
−  前記帯域濾波の前記同調可能なフィルタ周波数を、第２のデバイスの信号生成器によって局所的に生成される同期信号の周波数に向かって同調させる、ステップとを更に含む、
第２の人体結合通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体伝送チャネルを介して信号を受信するように構成される人体結合通信(body-coupled  communication)デバイスに関し、人体伝送チャネルを介して信号を送信するように構成される人体結合通信デバイスに関する。
【０００２】
本発明は、更に、人体結合通信システム、信号を受信するように構成される人体結合通信方法、信号を送信するように構成される人体結合第２方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
人体結合通信（ＢＣＣ）又は人体ベース通信(body-based  communication)が、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１５．６タスクグループによって標準化されているようなボディエリアネットワーク（ＢＡＮｓ）の基礎として、無線周波数（ＲＦ）通信の有望な代替として提案されている。ＢＣＣは、人間又は動物の体にある又はそれに近接近する複数のデバイスの間の情報の交換を可能にする。これは体表面への低エネルギ電界の容量結合又はガルバニック結合によって達成され得る。
【０００４】
容量式の人体結合通信（ＢＣＣ）システムにおいて、情報は使用者の体を通じて容量式に結合される信号を介して送信デバイスから受信デバイスに伝送される。人体結合通信は、情報を伝送するのに、電磁界よりもむしろ電界を利用する。信号を小さな身体装着式タグから使用者の体内に容量式に結合すると、それは使用者の皮膚の全表面から数センチメートル外向きに広がる微小であるが検出可能な電界を生成する。
【０００５】
人体結合通信（ＢＣＣ）は、通信チャネルとして人体を使用する。それは人体と接触するデバイス間で人体を通じた無線通信を可能にする。信号は、空気を通じて伝えられる代わりに、体を通じて伝えられる。よって、通信は、より一層大きなエリア（領域）がカバーされるＲＦ通信と対照的に、体に近いエリア（領域）に制約される。従って、通信は、体に位置付けられる、体に接続される、又は体の近くに配置される、デバイスの間で可能である。その上、ＲＦベースの近距離通信において典型的であるよりも低い周波数を適用し得るので、それはＢＡＮｓ及びパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮｓ）の低コストで低電力の実施に道を開く。故に、人体が通信チャネルとして利用されるので、通信はＢＡＮｓ（例えば、ZigBeeシステム又はBluetooth（登録商標）システム）のために一般的に用いられる標準的な無線システムよりもずっと低い電力消費で行われ得る。ＢＣＣは体に近接近して適用されるのが普通であるで、それは接触又は近接性に基づく新しい直観的なボディ−デバイスインターフェース(body-device  interfaces)を実現するために用いられ得る。これは識別(identification)及びセキュリティ(security)の分野における多くの用途のための可能性を創り出す。
【０００６】
ＢＣＣは、技術的には、例えば、体に取り付けられる或いは体に近接近して装着されるクレジットカード又は他の適切なデバイスに一体化される小さな身体装着式タグによって生成される電界によって実現され得る。このタグは低電力信号を体に容量式に又はガルバニックに結合する。この人体結合通信は「近接場体内通信」(“near-field  intra-body  communication”)と呼ばれることがある。ＢＣＣは、人体にある又は人体に近い電子デバイスが人体自体を介した容量結合又はガルバニック結合を通じてデジタル情報を交換するのを可能にする無線技術である。情報は電界を変調することによって伝送され、微弱な電流を体に容量式に又はガルバニックに結合する。体は微弱な信号を体に取り付けられる受信器に伝える。環境（空気及び／又は地面）は伝送される信号のための戻り経路をもたらす。
【０００７】
図１は、データ信号が体に又は体の近くに配置されるカプラ(couplers)を介して伝送される、例示的な人体通信システム構造を示している。これらのカプラは、データ信号を、ガルバニックに又は容量式に、体に伝達する。図１の実施例では、１つのカプラ又は電極がグランド電位ＧＮＤを提供し、他のカプラ又は電極が信号Ｓを送信／受信するために用いられる。より具体的には、人間の腕を通じた送信器（ＴＸ）１００から受信器（ＲＸ）２００への送信が描かれている。一般的には、あらゆるノードは、原理上、送信器及び受信器の両方として、即ち、送受信器（ＴＲＸ）として作用し得るし、通信は体の上の至る所で行われ得る。
【０００８】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルのような通信プロトコルが、共用チャネルを通じる伝送に関連する作用を調整し、優先順位方式の帯域幅割当て(priority-driven  bandwidth  allocations)をサポートする同期モードと、非同期モードとを含んでよい。非同期モードは、主として、超低電力作動をサポートすることを目的とする。このモードにおいて、デバイスはそれらの時間の殆どをスリープすることに費やし、小さな形状因子電池(form  factor  battery)からでさえも、長い運用年数を潜在的にもたらす。デバイスは、それらのウェイクアップスケジュールに従って、周期的に媒体に聞く。
【０００９】
A.  El-Hoiydi  et  al,  ”WiseMAC,  an  Ultra  Low  Power  MAC Protocol  for  the  WiseNET  Wireless  Sensor  Network”,  SenSys  ’03,  November  5-7,  1003,  Los Angeles, California, USAは、受信器側についてのプリアンブルサンプリングを記載しており、それは媒体を定期的にサンプリングして活動を確認することに存する。この脈絡において、媒体をサンプリングすることは、短い持続期間、例えば、変調符号(modulation  symbol)の持続期間に亘って、無線チャネルに聞くことを目的とする。ネットワークにおいて、全てのノードは、実際のトラフィックと無関係に、同じ一定の周期で媒体をサンプリングする。それらの相対的なサンプリングスケジュールオフセット(sampling  schedule  offsets)は独立している。媒体が使用中(busy)であることが分かるならば、受信器は、データパケットが受信されるまで或いは媒体が再びアイドルになるまで、聞き続ける。送信器では、長期間のプリアンブルがあらゆるメッセージの前に送信されて、メッセージのデータ部分が到達するときに受信器が起動している(awake)ことを保証する。プリアンブルは、送信及び受信の両方において電力消費オーバーヘッド(power  consumption  overhead)を導入する。このオーバーヘッドを最小にするために、センサノードは、それらの直ぐ隣のノードのサンプリングスケジュールとそれらの独自のサンプリングスケジュールとの間のオフセット(offset)を学習する。目的地のサンプリングスケジュールを知ることで、センサノードは、メッセージを、最小にされた長さのプリアンブルで丁度よいときに送信する。
【００１０】
国際公開第２０１１／０３３４３０号は、二重ウェイクアップを伴う非同期伝送を開示している。一連のウェイクアップ命令の間にオンになり且つウェイクアップ命令を検出しない受信器は、それが後に設定間隔で再び二度目を試みるならば、プリアンブルを成功裡に検出することが確かであり得る。
【００１１】
それにも拘わらず、人体結合通信デバイスの電力使用は、依然として懸案事項である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
改良された人体結合通信デバイス、例えば、特に待機モードにあるときに、電力消費が減少させられた、或いは偽ウェイクアップの数が減少させられた、人体結合通信デバイスを有することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
人体伝送チャネルを介して信号を受信するように構成される第１の人体結合通信デバイスが提示される。第１のデバイスは、カプラと、同期インジケータと、帯域フィルタとを含む。
【００１４】
カプラは、人体伝送チャネルを通じて少なくとも第２の人体結合通信デバイスから人体結合信号を受信するように構成され、人体伝送チャネルは、使用者の体がカプラの直ぐ近傍にあるときの、使用者の体によって形成される。同期インジケータは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の同期のレベルを格納するように構成される。帯域フィルタは、同期レベルに応じて受信された人体結合信号を濾波するように構成され、帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成され、周波数間隔は、同期レベルが高いならば狭く、周波数間隔は、同期レベルが低いならば広い。
【００１５】
第１の人体結合通信デバイスは、更に、検出回路と、同調回路とを含む。検出回路は、濾波された人体結合信号中の外部同期信号を検出するように構成される。同調回路は、同調可能なフィルタ周波数を検出された同期信号の周波数に向かって同調させるように構成され、且つ、同期レベルを増大させるように構成される。
【００１６】
プロセス変動の故に、例えば、同期信号を生成する、第２のデバイスにある信号生成回路と、第２のデバイスにある帯域フィルタとは、不適切に同調させられる(ill-synchronized)ことがある。生成及びフィルタが特定の周波数に設定されるとしても、得られる実際の実質的に異なることがある。異なるデバイスに亘って周波数を同期させる既存の解決策は、水晶を用いる。しかしながら、水晶は高価である。同期信号を送信することによって、帯域フィルタを確実に同調させ得る。その時点で、変動が減少させられるので、その周波数間隔も減少させられることがある。
【００１７】
正に、待機モードにおいて動作し、カプラで受信されるウェイクアップ信号の検出後にデバイスを起動させる(wake)ように、デバイスを構成することは、有利である。濾波を狭くすることは有利である。何故ならば、これは電力消費を減少させるからである。しかしながら、通過帯域(pass-band)が狭すぎるとき、真正なウェイクアップ信号を逃すことがある。この問題は第１のデバイスと第２のデバイスとの間の同期レベルを格納するように構成される同期インジケータによって対処される。第１のデバイスの帯域フィルタは、第２のデバイスによって送信されるウェイクアップ信号とより良好に同期させられるので、濾波はより狭くなってよい。第１のデバイス及び第２のデバイスは、専用の同期信号を用いて同期を向上させ、同期信号は、ウェイクアップ信号自体であってもよい。
【００１８】
低電力消費は、狭い帯域内で克服される必要があるノイズがより少ないという利点を有し、より小さな信号を検出する可能性を向上させる。次いで、これは送信のためにより少ない電力が用いられるのを可能にする。
【００１９】
同期又はウェイクアップ信号を用いる代わりに、第１のデバイスのＶＣＯが第２のデバイスのデータ送信と同期させられてよい。次に、同期させられたＶＣＯを用いて、帯域フィルタを同期させてよい。両方の場合において、同期インジケータは、帯域フィルタの同期のレベルを第２のデバイス、例えば、第２のデバイスの周波数設定(frequency  configuration)に示す。
【００２０】
ある実施態様において、第１の人体結合通信デバイスは、主受信器から分離されたウェイクアップ回路を含む。これはウェイクアップ回路が極めて低電力であることを可能にする。例えば、同期インジケータ、帯域フィルタ、及び検出器は、ウェイクアップ回路の部分であってよい。
【００２１】
ある実施態様において、第１のデバイスは、クロック信号を生成するように構成される電子オシレータと、第１のデバイスのオシレータを第２のデバイスと同期させるように構成される同期回路とを含む。帯域フィルタの同調が改良されるのみならず、クロックスピードもより良好に同調させられることがある。次いで、これは、第２のデバイスによってより良好に受信され得る、第１のデバイスによる信号、具体的には、ウェイクアップ信号の生成及び送信をもたらす。
【００２２】
第２のデバイスは、人体伝送チャネルを通じて人体結合信号を１つ又はそれよりも多くの第１のデバイスに送信するように構成されるカプラを含んでよく、人体伝送チャネルは、使用者の体がカプラの直ぐ近傍にあるときの、使用者の体によって形成され、信号生成器が、同期周波数を有する外部同期信号を生成するように構成され、且つ、同期信号を第１のデバイスに送信するように構成される。
【００２３】
本発明の特徴は、第２のデバイスと、少なくとも１つの第１のデバイスとを含む、人体結合ネットワークに関する。
【００２４】
ある実施態様において、第１のデバイス及び第２のデバイスは、それらの帯域フィルタを同じ物理的信号に同期させる。例えば、人体伝送チャネルを介して信号を送信するように構成される第２の人体結合通信デバイスのある実施態様において、第２のデバイスは、カプラと、帯域フィルタと、信号生成器と、同調回路とを含む。
【００２５】
カプラは、人体伝送チャネルを通じて人体結合信号を１つ又はそれよりも多くの第１の人体結合通信デバイスに送信するように構成され、人体伝送チャネルは、使用者の体がカプラの直ぐ近傍にあるときの、使用者の体によって形成される。
【００２６】
帯域フィルタは、受信された人体結合信号を濾波するように構成され、帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成される。
【００２７】
信号生成器は、同期周波数を有する同期信号を生成するように構成される。
【００２８】
同調回路は、帯域フィルタの同調可能なフィルタ周波数を、第２のデバイスの信号生成器によって局所的に生成される同期信号の周波数に向かって同調させるように構成される。
【００２９】
帯域フィルタをクロックから形成された同期信号に同期させることは、フィルタ及びクロックの製造の間のプロセス変動の効果を減少させる。ウェイクアップは改良され、電力消費は減少させられる。
【００３０】
第１のデバイス及び第２のデバイスは、電子デバイスである。第２のデバイスは、具体的には、携帯電話又はタブレットのようなモバイルコンピュータのような、モバイル電子デバイスであってよい。
【００３１】
ある実施態様において、第２のデバイスは、時計又はスマートホンである。使用者がスマートホンに触れるときに、第１のデバイスが起動させられる(woken)よう、スマートホンは、周期的なウェイクアップ信号を第１のデバイスに送信するように構成されてよい。第１のデバイスは、幾らかの所定の時間に亘って作動した後にスリープするように構成されてよい。
【００３２】
本明細書中に記載する第１のデバイス及び第２のデバイスは、広範囲の実用的な用途において適用されてよい。例えば、ＢＣＣデバイスは、体に又は体に近く装着されてよく、互いの間で情報を収集し且つ交換するよう、並びに、人体ネットワークを形成するよう、用いられてよい。例えば、リストバンドと同じぐらい小さく目立たない(unobtrusive)物の内に容易に組み込まれるＩＤタグが、特異なデジタル識別コードを用いてこの電界を変調してよい。使用者の皮膚に近づく認定デバイスは、ＢＣＣを通じてこの識別コードを取得して、それら自体を使用者の特定の個人プロファイルに合うよう設定し得るのに対し、ＩＤタグとデバイスとの間の認証機構は、使用者のプライバシー及びセキュリティを保護する。家庭内患者モニタリングシステムについて、それは、使用者の識別情報を用いるボディセンサが、特定の医療状態をモニタリングするよう、それら自体を自動的に設定することを意味し得るが、それは、実に容易に、使用者がそれらを手に取るや否や、それら自体を使用者の個人的な嗜好及び好みに自動的に合うよう設定する、携帯電話又はＭＰ３プレーヤであり得る。第１のデバイス及び第２のデバイスは、全ての種類のＢＣＣ用途において用いられ得る。
【００３３】
ある実施態様において、第１のデバイスは、心拍データ、温度データ、及び同等物のような、センサデータを、第２のデバイスに送信してよい。
【００３４】
人体伝送チャネルを介して信号を受信するように構成される人体結合通信デバイスが提供され、第１のデバイスは、人体結合信号を受信するように構成されるカプラと、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の同期レベルを格納する同期インジケータと、同期のレベルに応じて受信された人体結合信号を濾波するように構成される帯域フィルタとを含み、帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にするように構成され、周波数間隔は、同期レベルが高いならば狭く、周波数間隔は、同期レベルが低いならば広い。
【００３５】
本発明のこれらの及び他の特徴は、以下に記載する実施態様から明らかであり、それらを参照して解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＢＣＣシステムの概略的な電極配置を示している。
【図２】人体結合通信システム１９０を示している。
【図３ａ】第１の人体結合通信デバイス２００を示している。
【図３ｂ】第１の人体結合通信デバイス２０１を示している。
【図４ａ】データパケットを示している。
【図４ｂ】データパケットを示している。
【図４ｃ】非同期パケットを示している。
【図４ｄ】信号経路を示している。
【図５ａ】第２の人体結合通信デバイス４００を示している。
【図５ｂ】第２の人体結合通信デバイス４０１を示している。
【図６ａ】第１の方法のフローチャートを示している。
【図６ｂ】第２の方法のフローチャートを示している。
【図７】プロセッサシステムの概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
異なる図面において同じ参照番号を有する品目は、同じ構造的な構成及び同じ機能を有するか、或いは、同じ信号である。そのような品目の機能及び／又は構造が説明される場合、詳細な記載においてそれらの反復的な説明は不要である。
【００３８】
（参照番号のリスト）
１００  第１の人体結合通信デバイス
(a  first  body  coupled  communication  device)
１０２  カプラ  (couplers)
１０４  金属プレート  (metal  plates)
１０６  主受信器  (a  main  receiver)
１０７  内部ウェイクアップ信号  (an  internal  wake-up  signal)
１０８  ウェイクアップ受信器  (a  wake-up  receiver)
１５０  使用者の体  (a  body  of  a  user)
１６０  人体伝送チャネル  (a  body  transmission  channel)
１８０  第２の人体結合通信デバイス
(a  second  body  coupled  communication  device)
１９０  人体結合通信システム  (a  body  coupled  communication  system)
２００，２０１  (a  first  body  coupled  communication  device)
２１０  主送信器  (a  main  transmitter)
２２０  ウェイクアップ信号生成器  (a  wake-up  signal  generator)
２３０  オシレータ  (an  oscillator)
２４０  同期回路  (a  synchronization  circuit)
２５０  帯域フィルタ  (a  band-pass  filter)
２６０  検出回路  (a  detection  circuit)
２７０  パラメータ記憶装置  (a  parameter  store)
２７２  同期インジケータ  (a  synchronization-indicator)
２８０  同調回路  (a  tuning  circuit)
３０１，３０２  データパケット  (a  data  packet)
３０３  同期パケット  (a  synchronization  packet)
３１０  プリアンブル  (a  preamble)
３１５  ウェイクアップ信号  (a  wake-up  signal)
３２０  パケットの開始  (a  start  of  packet)
３３０  データペイロード  (a  data  payload)
３４０  パケットの終了  (an  end  of  packet)
３５２  同期ウェイクアップ  (a  synchronization  wake-up)
３５４  同期識別子  (synchronization  identifier)
３５６  同期信号  (synchronization  signal)
３６０  信号経路  (a  signal  path)
３６１  増幅器  (an  amplifier)
３６２  帯域フィルタ  (a  band-pass  filter)
３６３  整流器  (a  rectifier)
３６４  積分器  (an  integrator)
３６５  比較器  (a  comparator)
４００，４０１  第２の人体結合通信デバイス
(a  second  body  coupled  communication  device)
４２０  信号生成器  (a  signal  generator)
４３０  オシレータ  (an  oscillator)
【００３９】
この発明は多くの異なる形態における実施態様が可能であるが、本開示は本発明の原理の例示として考えられるべきであり、本発明を図示され且つ記載される特定の実施態様に限定することを意図しないという理解で、１つ又はそれよりも多くの特定の実施態様が図面中に示され且つ本明細書中に詳細に記載される。
【００４０】
図１は、上で議論したような、ＢＣＣシステムの概略的な電極配置を示している。プレートは、互いに平行に並びにプレートが適用される体の皮膚と平行に向けられてよい。この配置は図中に示されている。この配置は必要でない。プレートは、皮膚と平行に配置されてもよいが、両方のプレートが皮膚の直ぐ近傍にある状態で並んでよい。
【００４１】
図２は、本発明が適用されてよい人体結合通信システム１９０を開示している。図２は、第１の人体結合通信デバイス１００と、第２の人体結合通信デバイス１８０とを含む、人体結合通信システム１９０のある実施態様を概略的に示している。並びに、第１の人体結合通信デバイス１００及び第２の人体結合通信デバイス１８０は、使用者の体１５０によって形成される人体伝送チャネル１６０を介して、信号及びデータを伝達するように構成される。第１の人体結合通信デバイス１００及び第２の人体結合通信デバイス１８０は、それぞれのデバイスのカプラが使用者の体の直ぐ近傍にあるときに、人体伝送チャネル１６０を介して通信し得る。使用者の体の直ぐ近傍とは、カプラ及び体が使用者の体を介した信号の交換を可能にするよう、互いに対する最大距離内にあることを意味する。任意的に、（直ぐ近傍の）最大距離は、１０ｃｍよりも近く、或いは５ｃｍよりも近い。任意的に、最大距離は、２ｃｍよりも近い。本発明の任意的な実施態様において、直ぐ近傍とは、使用者が第１の人体結合通信デバイス１００及び第２の人体結合通信デバイス１８０のそれぞれのカプラに触れることを意味する。通信は両方のデバイスが同時に使用者の体の近傍にあるときにのみ可能であることが留意されるべきである。
【００４２】
第１の人体結合通信デバイス１００は、人体伝送チャネル１６０を介して、信号、データ、及び情報を受信し得る。例えば、デバイス１００は、カプラ１０２を含んでよく、カプラ１０２は、体がカプラ１０２の直ぐ近傍にあるときに、人体伝送チャネル１６０から信号を受信する。ある実施態様において、カプラ１０２は、カプラ１０２の２つの極を形成する２つのプレート１０４を含む。例えば、金属で作られた、導電性のプレート１０４。第１の人体結合通信デバイス１００は、更に、カプラ１０２に結合される主受信器１０６と、同様にカプラ１０２に結合されるウェイクアップ受信器１０８とを含む。ウェイクアップ受信器１０８は、検出回路の一例である。
【００４３】
主受信器１０６は、動作モードにおいて並びにスリープモードにおいて動作するように構成される。スリープモードにおいて、主受信器１０６の殆どの回路構成はスイッチが切られ、電力を用いない。スリープモードにおいて、主受信器１０６は、それが内部ウェイクアップ信号１０７を受信するか否かを検出し得るだけであり、主受信器１０６が内部ウェイクアップ信号１０７を受信するときに、それは動作モードに入るように構成され、動作モードにおいて、主受信器１０６は、人体伝送チャネル１６０を介して、信号、よって、データ及び情報を受信するよう、完全に動作可能である。任意的な実施態様において、主受信器１０６は、人体伝送チャネル１６０を介して、通信活動の欠如を検出する手段を含む。例えば、そのような手段は、所定の時間期間の間に、人体伝送チャネル１６０を介して信号が送信されないときに、スリープ信号を生成し、主受信器１０６は、スリープ信号が生成されるときに、スリープモードに入るように構成される。主受信器１０６は、更に、人体伝送チャネル１６０を介して受信される信号と同期して、受信する信号を復調するように構成される。復調させられた信号は、例えば、処理ユニットのような、第１人体結合通信デバイス１００の他の回路（図示せず）に提供されてよい。
【００４４】
ウェイクアップ受信器１０８は、カプラ１０２によって遮断された信号を受信する。カプラ１０２の信号は、濾波された信号を得るために、帯域フィルタ（図示せず）によって濾波される。帯域フィルタは、特定の所定のスペクトル範囲内の信号の通過だけを可能にし、この所定のスペクトル範囲の外側の信号を減衰させる。所定のスペクトル範囲は、人体伝送チャネルを介して送信される外部ウェイクアップ信号の周波数に関連する。ウェイクアップ受信器１０８は、濾波された信号のエネルギがエネルギ閾レベルを超えるか否かを検出する手段を含む。エネルギ閾レベルを超えるとき、ウェイクアップ受信器１０８は、主受信器１０６に提供される内部ウェイクアップ信号１０７を生成する。前に議論したように、主受信器１０６が内部ウェイクアップ信号１０７を受信するとき、主受信器１０６はその動作モードに入るように構成される。よって、主受信器１０６がそのスリープモードにあり且つ内部ウェイクアップ信号１０７がウェイクアップ受信器１０８によって生成される時間期間内に、電力は節約される。
【００４５】
第２の人体結合デバイス１８０も、カプラ（図示せず）を含み、そして、送信器（図示せず）を含み、送信器は、カプラを介して、よって、人体伝送チャネルを介して、信号を送信するように構成される。第２の人体結合通信デバイス１８０が、人体伝送チャネルを介して通信を開始することを欲するとき、第２の人体結合通信デバイス１８０は、人体伝送チャネル１６０を介して外部ウェイクアップ信号を送信する。外部ウェイクアップ信号は、例えば、ウェイクアップ周波数にある正弦波であり、これらの正弦波は、ウェイクアップ時間期間の間に送信されてよい。例えば、１００ミリ秒の間に、１００ｋＨｚにある信号が送信されてよい。例えば、連続的な時間期間の間に、最初の０．５秒毎に、信号が１５０ｋＨｚで送信される。ある実施態様において、外部ウェイクアップ信号は、ウェイクアップ周波数の方形波である。
【００４６】
例えば、米国特許出願公開第２０１２／００３３５８４号に記載されるように、マイクロプリアンブル(micro-preamble)が送信されてよい。
【００４７】
ある任意的な実施態様において、外部ウェイクアップ信号が送信／受信されるスペクトル範囲である所定のスペクトル範囲は、通常のデータ通信が人体伝送チャネルを介して行われる周波数又は複数の周波数よりも下である。例えば、第２の人体結合通信デバイス１８０から第１の人体結合通信デバイス１００への通常のデータ通信は、例えば、１０ＭＨｚの単一の搬送周波数で、或いは、例えば、１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの範囲内の複数の搬送周波数で行われる。外部ウェイクアップ信号は、例えば、１００ｋＨｚで送信され、よって、所定のスペクトル範囲は、９０ｋＨｚ〜１１０ｋＨｚであってよい。
【００４８】
ある実施態様において、ウェイクアップ受信器１０８は、受信された外部ウェイクアップ信号の振幅を解析して、それらのエネルギがエネルギ閾レベルを超えているか否かを検出してよい。しかしながら、比較的高い振幅レベルの干渉又はノイズが受信されないとき、これは偽ウェイクアップ検出をもたらすことがある。よって、他の実施態様において、ウェイクアップ受信器は、ある時間間隔の間に、所定のスペクトル範囲内で受信された受信エネルギの総量がエネルギ閾レベルを超えているか否かを決定する。よって、濾波された信号は、その時間間隔の間に受信されたエネルギの総量を決定するために解析され、受信されたエネルギの総量がエネルギ閾レベルと比較され、受信されたエネルギの総量がエネルギ閾レベルよりも大きいならば、内部ウェイクアップ信号１０７が生成され、主受信器１０６に提供される。
【００４９】
主受信器１０６の例示的な実施態様は、国際公開第２０１０／０４９８４２号中に見出されることがあるが、その文献の主受信器は、動作モードにおいて或いはスリープモードにおいて動作するように更に構成されなければならない。これは、主受信器がスリープモードにおいて動作しなければならないときに主受信器のモジュールへの電力を切断し且つ主受信器が動作モードにおいて動作しなければならないときに主受信器のモジュールに電力を提供するオン／オフ回路を、その文献の主受信器に設けることによって、当業者によって行われてよい。
【００５０】
第１の人体結合通信デバイス１００、特に、ウェイクアップ受信器１０８の更なる詳細は、同じ出願人の欧州特許出願第１３１６２２５３号において与えられており、ここに参照として援用される。
【００５１】
デバイス１００は、主受信器１０６がスリープモードにある間に待機モードにおいて動作可能である専用のウェイクアップ回路構成１０８を用いる。ウェイクアップ回路構成は、主ＢＣＣ送受信器を始動させることを欲する第２のデバイスからの外部ウェイクアップ信号を検出する。ウェイクアップ受信器１０８が外部ウェイクアップ信号を検出すると、それは内部ウェイクアップ信号を生成して、デバイス１００の他の回路構成、特に、主受信器１０６を移動させる(wake)。電力消費を減少させるために、ウェイクアップ受信器１０８は狭い帯域幅にのみ感応的であるのが好ましく、よって、外部ウェイクアップ信号は狭い帯域幅を有するのが好ましい。ウェイクアップ回路構成の狭い帯域の実施は、低電力要求の故に魅力的である。
【００５２】
極めて狭い周波数帯における信号検出は、本来的に電力効率的である。この効率は、あらゆる信号検出が何らかの信号対雑音比（ＳＮＲ）を必要とするという事実に由来する。次に、ＳＮＲはノイズが役割を演じる帯域幅に非常に依存する。何故ならば、ＳＮＲ計算のための総ノイズは、関心の帯域幅内のノイズの積分であるからである。帯域幅が小さければ小さいほど、より少ないノイズが積分される。ノイズは電力消費に直接的に関係する。何故ならば、より高いバイアス電流及びチップ面積を犠牲にしてＭＯＳデバイスにおけるノイズを減少し得るからである。
【００５３】
帯域幅が狭すぎるならば、システムはプロセスの広がり(process  spread)により多く損なわれる。送信器１０８のクロック周波数及びウェイクアップ受信器１０８の濾波周波数が互いに十分に近くないならば、外部ウェイクアップ信号はウェイクアップ受信器１０８の帯域の外側になることあり、デバイス１００は起動(wake-up)しないことがある。この問題はデバイス１００のオシレータが水晶(crystal)を備えない電圧制御オシレータである場合に特に生じる。製造変動(production  variability)を設計によって最小にし得るが、チップ面積に関して高コストであり、より高い電流消費である。電圧制御オシレータにおける変動は、単純な設計について２０％ぐらいの大きさであることがあり、より先進の設計についてさえも、この変動を５％より下で得るのは困難である。
【００５４】
従って、人体伝送チャネルを通じて第２の人体結合通信デバイスと同期し得る人体伝送チャネルを介して信号を受信するように構成される第１の人体結合通信デバイスの必要がある。ウェイクアップ受信器の帯域幅をより狭くするために、２つの人体結合通信デバイスの間で達成される同期を用いてよい。
【００５５】
図３ａは、第１の人体結合通信デバイス２００を示している。
【００５６】
第１のデバイス２００は、人体伝送チャネル１６０を通じて、少なくとも、第２の人体結合通信デバイス、例えば、デバイス１８０から、人体結合信号を受信するために配置されるカプラ１０２を含み、人体伝送チャネル１６０は、使用者の体１５０がカプラ１０２の直ぐ近傍にあるときの、使用者の体１５０によって形成される。カプラ１０２は、典型的には、２つの導電性プレート、例えば、金属プレートを含む。
【００５７】
第１のデバイス２００は、帯域フィルタ２５０と、検出回路２６０とを含む。信号が帯域フィルタによって濾波されるよう並びに検出回路２６０が濾波された人体結合信号を受信するよう、検出回路２６０が帯域フィルタ２５０を介してカプラ１０２から人体結合信号を受信するように、帯域フィルタ２５０及び検出回路２６０は、第１のデバイス２００内に配置される。
【００５８】
検出回路は、濾波された人体結合信号内の外部同期信号を検出するよう配置される。
【００５９】
第１のデバイス及び第２のデバイスのような人体結合通信デバイスを製造するとき、信号生成器、クロック、及び帯域フィルタのような、コンポーネントが互いに精密に同調されない周波数は、問題である。製造中の自然なプロセス変動(process  variation)は、帯域フィルタ２５０が感応的である正確な通過帯域(pass-band)内での或いは第２のデバイスによって生成され且つ受信される信号の周波数への広がりを引き起こす。
【００６０】
第１のデバイス２００は、検出される同期信号の周波数に依存して帯域フィルタ２５０の同調可能な濾波周波数を同調させるように配置される同調回路２８０を含む。
【００６１】
帯域フィルタ２５０は、幾つかの設計のうちの１つを用いてよい。例えば、帯域フィルタ２５０は、共振器、例えば、ＲＣ共振器(RC  resonator)又はジャイレータ共振器(gyrator  resonator)であってよい。
【００６２】
同期信号は、外部ウェイクアップ信号であってよい。この場合、内部ウェイクアップ信号も生成するよう、検出器２６０が配置されてよく、第１のデバイス２００の更なる回路、検出器２６０を用いて、スリープモードから動作モードに切り換えられてよく、それは、典型的には、受信器であるが、場合によっては、他の回路、例えば、センサである。このようにして、検出回路２６０は、同時に、ウェイクアップ回路である。第１のデバイス２００は、図２のシステムにおいて、例えば、デバイス１００として用いられてよい。
【００６３】
第１のデバイス２００のウェイクアップ回路構成、例えば、検出回路２６０は、使用者がデバイスを使用可能にするとき、常にオンであってよい（即ち、それはスリープモードを有さない）。ウェイクアップ回路構成２６０は、第１のデバイス２０１の主受信器を始動させるのを欲する他のデバイスからのウェイクアップ信号を検出するように構成される。
【００６４】
第１のデバイス２００は、専用の同期信号のために構成されてもよい。同期信号は、ウェイクアップ信号と同じ周波数であってよいが、例えば、より良好な同調を可能にするよう、より長い持続期間を有してよい。我々は、以下に記載する実施態様について、同期周波数はウェイクアップ周波数と同じであり、同調回路２８０は同調可能なフィルタ周波数を検出される同期信号の周波数に向かって同調させるように構成されると想定する。この場合、検出回路２６０は、同期信号をウェイクアップ信号として検出し、両方の場合において内部ウェイクアップ信号を生成さえするように構成される。
【００６５】
帯域フィルタ２５０は狭い通過帯域を有するのが好ましい。狭い帯域通過のための濾波はより少ないエネルギを必要とし、また、検出回路はより少ないノイズを受信し、よって、より少ない偽ウェイクアップが生じる。
【００６６】
第１のデバイス２００は、同期インジケータ２７２を含む。同期インジケータ２７２は、第１のデバイス２００と第２のデバイス１８０との間の同期のレベルを示すように構成される。帯域フィルタ２５０は、受信された人体結合信号を同期レベルに応じて濾波するように構成される。帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔(frequency-interval)内の周波数の通過を可能にし、同期レベルが高いならば、周波数間隔は狭く、同期レベルが低いならば、周波数間隔は広い。その上、同調回路２８０は、同調回路が同調可能なフィルタ周波数を検出される同期信号の周波数に向かって同調させるならば、同調レベルを増大させるように構成される。例えば、同期インジケータ２７２は、電子メモリ、フリップフロップ、及び同等物のような、記憶装置内に同期レベルを格納してよい。
【００６７】
同期インジケータ２７２は、電子メモリとして実施されてよい。例えば、同期インジケータ２７２は、フラッシュメモリのような不揮発性メモリであってよい。
【００６８】
同期インジケータ２７２は、あっ問えば、ウェイクアップ回路の部分として、揮発性メモリとして実施されてさえよい。後者のオプション（選択肢）はより安価であるが、それは同期レベルを維持するためにメモリが動力供給されたままであることを必要とする。ある実施態様において、同期インジケータ２７２は、同期インジケータ２７２が電力損失後に最低の同期レベルを示すように構成される。
【００６９】
同期インジケータ２７２は、様々な方法において実施されてよい。例えば、同期インジケータは、同期されているか或いは同期されていないかを示すフラッグ(flag)であってよい。この場合、２つの周波数間隔サイズは、フラッグの２つの状態、即ち、同期されている設定のための狭い周波数間隔サイズ及び同期されていない設定のための広い周波数間隔サイズと関連付けられる。例えば、広いサイズ及び狭いサイズは、帯域フィルタ２５０において構成されてよい。帯域フィルタ２５０は、同期インジケータが同期されているならば、狭い周波数間隔サイズの周波数間隔を有するように構成され、同期インジケータが同期されていないならば、広い周波数間隔サイズの周波数間隔を有するように構成される。
【００７０】
同期インジケータ２７２は、２つよりも多くの可能な異なる値を有するように構成されてもよい。例えば、同期インジケータ２７２は、例えば、二進値のような、共に同期レベルを示す、多数のビットで構成されてよい。例えば、同期インジケータ２７２は、２ビット又は３ビット又はそれよりも多く、例えば、８ビット、又は、例えば、１６ビットで構成されてよい。ビットは、整数値を有し得る。同期インジケータ２７２は、いわゆる浮動値(float  value)を有するように構成されてもよい。
【００７１】
広い設定及び狭い設定の帯域幅は、システムにおける変動(variability)に依存する。例えば、１００ＭＨｚの設定を備える低品質ＶＣＯを用いるならば、広い帯域幅は２Ｍｈｚであってよく、狭い帯域幅は１０ｋＨｚであってよい。高品質ＶＣＯについて、広い帯域幅は５００ｋＨｚであってよい。ある実施態様において、最低の同期レベルの周波数間隔サイズは、最高の同期レベルの周波数間隔サイズの少なくとも２０倍の大きさである。
【００７２】
同調回路２８０は、同期インジケータ２７２が同調を改良する度に、同期インジケータ２７２を増大させる、例えば、１だけ増大させるように構成されてよい。同調回路２８０は、同期インジケータ２７２において、達成される同調の品質を示す数を符号化するように構成されてもよい。例えば、同期インジケータ２７２は、同調が成功裡であれば、第１の数で同期インジケータ２７２を増大させてよく、同調が一層成功裡であれば、第１の数よりも大きい第２の数で同期インジケータ２７２を増大させてよい。
【００７３】
一般的には、同期インジケータ２７２が最大値に達するならば、それは更に増大させられる必要はない。同期インジケータ２７２を更に増大させる試みは、それを同じ値に留まらせる。
【００７４】
同期インジケータ２７２を増大させる代わりに、同調回路２８０は、同調の品質を示す絶対数を計算して、同期インジケータ２７２をその絶対数で上書き（オーバーライト）してもよい。
【００７５】
原理上、同期レベルは、アナログ値として維持され得る。可能であるが、これは実用性がより少ないと考えられる。
【００７６】
帯域フィルタ２５０は、多数の周波数間隔サイズ、即ち、帯域幅で構成されてよい。同期インジケータ２７２が取り得る異なるレベルの数が比較的小さいならば、これは特に有用である。例えば、同期インジケータ２７２が多数のビット、例えば、２、３、又は４ビットによって実施されるならば、帯域フィルタ２５０は、４、８、１６、又は３２の異なる周波数間隔サイズで構成されてよい。周波数サイズは、同期レベルが増大するに応じて減少する。ある実施態様において、同期インジケータ２７２は、周波数間隔サイズを直接的に保持する。この場合には、同期のレベルが増大させられたことを示すために、同期インジケータ２７２の数は減少させられる。
【００７７】
多数の所定の周波数間隔サイズを用いる代わりに、帯域フィルタ２５０は、同期レベルから周波数間隔サイズを計算するように構成されてもよい。例えば、関数が同期レベルを周波数レベルサイズにマッピングしてよい。実際には、この関数は厳密には減少関数である。
【００７８】
動作中、第１のデバイス２００は、以下のように動作してよい。第１のデバイス２００が初めて電源を入れられるとき、同期インジケータ２７２は、最低の同期レベルで配置される。例えば、同期インジケータ２７２は、０を含んでよい。同期インジケータ２７２がフラッグであるならば、フラッグは同期されていないことを示してよい。この時点で、第１のデバイス２００はスリープモードに入ってよいが、これは必要でない。後に、第２のデバイスは、人体伝送チャネル１６０を通じて同期信号を送信する。カプラ１０２は、信号を受信する。次に、帯域フィルタ２５０は、受信された信号を濾波することに進む。帯域フィルタ２５０は、同期インジケータ２７２から同期レベルを抽出する。この時点で、レベルは、同期を示さない。従って、帯域フィルタ２５０は、広い帯域幅、即ち、大きな周波数間隔サイズを有する受信された信号に、帯域フィルタを適用することに進む。検出回路は、今や、濾波された信号を受信し、同期信号を検出する（ここに及び／又は上記引用特許出願中に可能な実施態様を見出し得る）。第１のデバイス２００がスリープしているならば、検出回路２６０は、内部ウェイクアップ信号を生成して、更なる回路を起動させ(wake)得る。例えば、同調回路２８０は、内部ウェイクアップ回路によってスリープモードから動作モードに起動させられる(woken)。同調回路２８０は、帯域フィルタ２５０を受信された信号に同調させることに進む。例えば、帯域フィルタ２５０の通過帯域の中心周波数は、受信された信号の周波数に向かって動かされる。後者の周波数は、主要周波数(principal  frequency)、例えば、最低又は最大の周波数であってよい。同期信号は、典型的には、例えば、優勢周波数(dominant  frequency)を有する。何故ならば、信号は正弦又は方形の波形だからである。
【００７９】
同調回路２８０は、今や、同期インジケータ２７２をより高いレベルの同期に動かす。同期信号が完全な同期のために十分長いならば並びに／或いは同期インジケータ２７２がフラッグであるならば、同調回路２８０は、同期インジケータ２７２をその最大レベルに直ぐに動かしてよい。同期インジケータ２７２がフラッグでないならば、同調回路２８０は、同期インジケータ２７２を同期なしと完全同期との間の中間地点に動かし得る。
【００８０】
この時点で、第１のデバイス２００は、再びスリープに進む。次回にカプラ１０２が信号を受信するとき、帯域フィルタ２５０は、より小さな帯域幅を備える帯域フィルタを適用する。信号が同期フィルタと同じ周波数を有するならば、帯域フィルタは十分に同調されて、信号が通過するのを可能にする。他の周波数は遮断される。帯域フィルタ２５０は、このモードにおいて、広い間隔のモードにおけるよりも少ない電力を用いる。同様に、図４ｄ中のウェイクアップの他の部分も、狭い間隔のモードにおいて、より少ない電力を用いる。
【００８１】
信号検出は、極めて狭い周波数の帯域幅内で行われてよい。第１のデバイス２００は、極めて鋭い帯域フィルタを用いてよい。帯域フィルタは、いわゆる共振器によって実現されてよい。鋭い周波数特性を備える共振器フィルタを用いることによって、極めて選択的なウェイクアップ受信器が作られる。極めて狭い周波数帯の故に、受信器は極めて低電力で所要のＳＮＲを達成する。
【００８２】
ある実施態様において、帯域フィルタ２５０は、第１の帯域フィルタと、第２の帯域フィルタとを含む。帯域フィルタ２５０は、同期インジケータ２７２に基づき、どちらの帯域フィルタを用いるかを選択し得る。第１の帯域フィルタも第２の帯域フィルタも、設定可能な(configurable)周波数間隔サイズを有する必要がない。第１の帯域フィルタは、広い周波数間隔サイズを備えて構成され、固定的な中心周波数を有してさえよい。第２の帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数を有するが、固定的な狭い周波数間隔サイズを有してよい。周波数間隔、即ち、帯域幅は、フィルタの利得が、所定のレベル未満、例えば、−３ｄＢ未満である、周波数の間隔として定められてよい。
【００８３】
同期インジケータ２７２がフラッグでないならば、同調は反復的に改良されることがある。これはウェイクアップ及び同期が比較的短い信号で行われるならば特に有用である。例えば、データパケットのプリアンブルのみが同期信号として並びにウェイクアップ信号として用いられてよい。
【００８４】
図３ｂは、第１の人体結合通信デバイス２０１を示している。第１のデバイス２０１は、図３ａを参照して記載した実施態様を洗練させたものである。第１のデバイス２０１の追加的な構成は、任意的な構成である。以下に開示する任意的な構成は、所望であれば、第１のデバイス２００内に組み込まれてよい。
【００８５】
第１のデバイス２００と同様に、第１のデバイス２０１は、カプラ１０２と、帯域フィルタ２５０と、検出回路２６０と、同期インジケータ２７２とを含む。第１のデバイス２００におけると同様に、同期インジケータ２７２がより高いレベルの同期を示すとき、帯域フィルタ２５０は、より小さな帯域幅を適用する。同調回路２８０が外部同期信号で帯域フィルタ２５０の同調を改良するとき、同期インジケータ２７２は、より高いレベルの同期に向かって増大させられる。
【００８６】
第１のデバイス２０１は、主受信器１０６を更に含む。主受信器１０６は任意的であり、例えば、人体結合デバイスは、それがウェイクアップ回路によって起動させられるときにはいつでも、１つ又はそれよりも多くのセンサ値を得るように構成される、センサであり得る。センサ値は、更なる通信手段、例えば、ＲＦ通信を用いて、或いはワイヤをセンサに取り付けることによって、格納され且つ読み出されてよい。
【００８７】
主受信器１０６は、カプラ１０２に結合され、例えば、デバイス１８０のような第２のデバイスから、人体伝送チャネル１６０を介して送信される信号を介して、データを受信するように構成される。主受信器１０６は、スリープモードにおいて動作するように並びに動作モードにおいて動作するように配置され、そして、スリープモードから切り替わって、内部ウェイクアップ信号１０７に応答して動作モードにおいて動作するように構成される。内部ウェイクアップ信号１０７は、同期信号又は外部ウェイクアップ信号の検出後に検出回路２６０によって生成されてよい。
【００８８】
検出回路２６０は、濾波された人体結合信号中の外部ウェイクアップ信号を検出するように更に構成されてよく、前記検出後に内部ウェイクアップ信号１０７を生成するように構成されてよい。同期及び外部ウェイクアップ信号は、同じ種類の信号、即ち、同じ周波数スペクトル及び持続期間を有する信号であってよい。同期及び外部ウェイクアップ信号は、異なる信号であってよい。例えば、同期信号は、外部ウェイクアップ信号よりも長くてよい、例えば、外部ウェイクアップ信号の２倍の長さであってよく或いはそれよりも長くてよい。
【００８９】
第１のデバイス２０１は、クロック信号を生成する電子オシレータ２３０を含む。オシレータ２３０も内部ウェイクアップ信号によって起動させられてよい。この場合、帯域フィルタ２５０及び検出回路２６０は、同期回路を用いて作動する。興味深いことには、第１のデバイス２００及び第１のデバイス２０１の同期システムは、第１のデバイス２０１が、比較的大きな製造変動を伴った比較的安価な設計であることを可能にする。ある実施態様において、オシレータ２３０は、電圧制御オシレータ（ＶＣＯ）である。ある実施態様において、第１のデバイス２０１、特に、オシレータ２３０は、水晶を含まない。第１のデバイス２０１がオシレータ２３０を含むならば、主受信器１０６は、クロック信号によって同期させられてよい。ある実施態様において、帯域フィルタ２５０及び検出回路２６０は、非同期回路であり、主受信器１０６は、非同期回路である。
【００９０】
第１のデバイス２０１の帯域フィルタは、更なるデバイスによって用いられる外部ウェイクアップ信号の周波数と同期させられるのが有利である。これは帯域フィルタ２５０においてより狭い通過帯域を可能にする。興味深いことには、第１のデバイス２０１は、第１のデバイス２０１を第２のデバイス１８０と更に同期させる同期回路２４０を含んでよい。同期回路２４０は、任意的である。同期回路２４０は、第１のデバイスのオシレータを第２のデバイスと同期させるように構成される。
【００９１】
第１のデバイス２０１のクロック周波数を同期させることは、信号の受信を向上させる。更に、それは第１のデバイス２０１によって生成される信号の外部受信を向上させる。後者は第１のデバイス２０１によって生成されるウェイクアップ信号のために特に重要である。何故ならば、後者は帯域フィルタ２５０の種類の帯域フィルタによって濾波されることがあるからである。
【００９２】
オシレータ２３０を同期させることは、異なる方法において行われてよい。２つの濾波が以下に記載され、破線によって図３ｂ中に示されている。
【００９３】
同期回路２４０のための第１の方法は、オシレータを、同調器２８０（チューナ）が帯域フィルタを同調するフィルタ周波数に対応する周波数に同調させることである。例えば、帯域フィルタ２５０及び検出回路を通じて、可能であれば、検出回路２６０自体さえも通じて導かれる、同期周波数に対応しなければならない周波数の信号が、生成されてよい。次に、検出回路２６０の応答が最大であるよう、オシレータ２３０を同調させることができ、これが生じるとき、オシレータ２３０は、外部信号、例えば、デバイス１８０のクロックを生成するために用いられるクロック周波数に近い又はそれと等しい周波数で、動作している。クロック周波数が同期周波数と等しいことは必要でないことに留意のこと。信号生成は、分割器（デバイダ）を用いて、クロック周波数よりも低いあらゆる周波数にある周波数を生成してよい。プロセスの広がりの故に、いずれかの特定の周波数の信号を生成するためにオシレータ２３０を用いることは、正にその周波数を有する或いは外部的に受信される信号と同じ周波数を有する信号をもたらさないことに留意のこと。しかしながら、同期回路２４０による同期後、第１のデバイス２０１及び第２のデバイス１８０内の少なくともクロックは、同じ周波数で動作している。
【００９４】
ウェイクアップ信号は、デバイスがより制御された並びに再現可能な方法において通信するのを助ける。狭帯域通信(narrow  band  communication)のために、我々は２つのデバイスの周波数が極めて近いことを必要とする。
【００９５】
同期さえる第２の方法は、オシレータをカプラから主受信器によって受信される信号の周波数に同調させるよう、同期回路２４０を構成することである。主受信器１０６が信号中のデータを受信するために用いられるとき、同じデータ信号はクロックを同期させるために用いられてよい。
【００９６】
第１のデバイス２０１は、主送信器２１０を含んでよい。主送信器２１０は、カプラ１０２にも結合される。カプラ１０２は、人体伝送チャネル１６０を通じて人体結合信号を第２のデバイスに送信するために更に構成される。主送信器２１０は、人体ネットワークを通じてデータを他のデバイスに送信するために用いられてよい。例えば、これらはセンサデータであってよい。加えて、ウェイクアップ信号生成器２２０が、ウェイクアップ信号を生成するために、ウェイクアップ信号生成器を含んでもよい。ウェイクアップ信号は、オシレータ２３０に接続され、正しい周波数を生成するよう、デバイダを含んでよい。ウェイクアップ信号生成器２２０が用いられるならば、受信デバイス、例えば、デバイス１８０は、常に動作モードにある必要はなく、スリープしてもよい。
【００９７】
主送信器は、例えば、センサデータをアップロードするために、データを第１のデバイス２０１から第２のデバイスにアップロードするために用いられてよい。第２のデバイスが常にオンであるならば、ウェイクアップ信号は必要とされない。ウェイクアップ信号が必要とされるならば、第１のデバイス２０１は、任意的なウェイクアップ信号生成器２２０を含んでよい。ウェイクアップ信号生成器２２０は、電子オシレータに結合され、ウェイクアップ周波数を有する外部ウェイクアップ信号を生成するように構成され、ウェイクアップ周波数は、同期周波数と同じであってよい。このウェイクアップ周波数の信号は、クロック信号を分割することによって得られてよい。信号は正弦波信号又は方形波信号であってよい。主送信器２１０は、人体伝送チャネル１６０を通じて外部ウェイクアップ信号データを送信するように構成される。次に、主送信器２１０は、第２のデバイスにデータをアップロードすることに進んでよい。
【００９８】
同期及び／又はウェイクアップ信号を検出するために、第１のデバイス２０１は、濾波された人体結合信号中のエネルギの総量がエネルギ閾レベルを超えるか否かを検出するように構成されるエネルギ受信レベル検出器（特に図示されていない）を含んでよい。例えば、帯域フィルタ２５０による濾波（フィルタリング）の後に、信号はある期間に亘って整流され且つ積分されてよい。エネルギ受信レベル検出器は、検出回路２６０に存してよい。エネルギ受信レベル検出器は、同調回路２８０によって用いられてもよい。
【００９９】
同調を行う１つの方法は、以下の通りである。帯域フィルタ２５０は、同調可能なフィルタ周波数及び周波数間隔の周波数間隔サイズ決定する１つ又はそれよりも多くのパラメータを受信する入力を含んでよい。第１のデバイス２０１は、パラメータを格納するパラメータ記憶装置２７０を含んでよい。同調回路は、周波数間隔サイズが減少させられるよう、１つ又はそれよりも多くのパラメータを適合させるために構成されてよく、同調可能なフィルタ周波数は、減少させられた周波数間隔内で人体結合信号中のエネルギの総量を増大させるよう、変えられる。
【０１００】
例えば、帯域フィルタ２５０は、共振器のプログラム可能な中心周波数を実現するよう、プログラム可能なフィードバック静電容量(programmable  feedback  capacitances)を含んでよい。帯域フィルタ２５０は、プログラム可能な感応度(programmable  sensitivity)、即ち、プログラム可能な周波数間隔サイズも有してよい。
【０１０１】
例えば、ある実施態様において、同期信号は検出されてよい。この時点で、帯域フィルタは、ブロードバンドモードにある。同調回路２８０は、フィルタ間隔サイズを減少させて、このフィルタ設定を用いてエネルギの量を得る。次に、同調回路２８０は、同調可能なフィルタ周波数を上及び／又は下に動かして、これらのフィルタ設定を用いてエネルギを得る。次に、同調回路２８０は、同調可能なフィルタ周波数を、最高のエネルギ量を与える同調可能なフィルタ周波数の位置に動かす。
【０１０２】
ある実施態様において、同調回路２８０は、例えば、関数又は表に従って、同期レベルが増大するに応じて減少する量だけ、同調可能なフィルタ周波数を動かすように構成される。
【０１０３】
ある実施態様において、パラメータ記憶装置２７０は、多数のパラメータセットを含む。例えば、同調可能なパラメータセットは、同調回路２８０及び固定的なパラメータセットによって改良される。固定的なパラメータセットは、帯域フィルタ２５０の広い設定を提示する。第１のデバイス２０１は、帯域フィルタ２５０の広い設定に用いるようデバイス２０１をリセットし且つ同調可能なパラメータセットをリセットする、リセット入力を備えて構成されてよい。例えば、同調可能なパラメータセットは、それをゼロ又は固定的なパラメータセットのコピーで上書きすることによってリセットされてよい。
【０１０４】
ある実施態様において、カプラ１０２、帯域フィルタ２５０、及び検出回路２６０は、非同期回路として実施され、同調回路２８０及び同期インジケータ２７２は、同期回路として実施される。典型的には、（カプラを除く）デバイス２０１は、全体的に又は部分的に、集積回路として実施されてよい。具体的には、帯域フィルタ２５０、同調回路２８０、同期インジケータ２７２、検出回路２６０、パラメータ記憶装置２７０、同期インジケータ２７２、オシレータ２３０、ウェイクアップ信号生成器２２０、及び主送信器２１０は、集積回路として実施されてよい。第１のデバイス２０１の全部又は一部は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のような、プログラマブルロジックとして実施されてよい。デバイス２０１は、全体的に又は部分的に、いわゆる特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、即ち、それらの特定の使用のためにカスタマイズされた集積回路（ＩＣ）として実施されてよい。同期回路は、プロセッサ回路及び記憶回路であってよく、プロセッサ回路は記憶回路中に電子的に提示される指令を実行する。それらの回路は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又は同等物であってよい。
【０１０５】
デバイス２０１は、デバイス２０１で格納される適切なソフトウェアを実行するマイクロプロセッサ（図示せず）を含んでよい。例えば、そのソフトウェアは、対応するメモリ、例えば、ＲＡＭのような揮発性メモリ又はフラッシュ若しくはＲＯＭ（図示せず）のような不揮発性メモリ内にダウンロードされ且つ／或いは格納されてよい。例えば、同調回路２８０は、ソフトウェアの制御の下で、例えば、上述のような、同調アルゴリズムを実行してよい。
【０１０６】
図４ａは、第２のデバイス１８０から第１のデバイス２００又は第１のデバイス２０１に送信されてよいデータパケット３０１を示している。時間は図４ａ〜４ｄ中で右側から左に増大する。即ち、最も右に示されるパケットの部分は第１に受信され、最も左に示される部分は最後に受信される。
【０１０７】
データパケット３０１は、プリアンブル３１０と、パケットの開始表示３２０と、データペイロード３３０と、パケットの終了表示３４０とを含む。（部分３２０及び３４０は任意的である）。送信器（ＴＸ）、例えば、デバイス１８０は、プリアンぶり信号３１０と主通信を開始する。プリアンブルは、所定のデータに依存しないスペクトル成分である。例えば、プリアンブル３１０は、クロック、例えば、送信器の局所的な電圧制御オシレータ（ＶＣＯ）から信号を分割することによって生成され得る方形波信号であってよい。プリアンブル信号が方形波であるならば、信号の主要周波数成分は、方形波の第１の基本成分(first  harmonic)に対応する極めて狭い帯域幅を有する。
【０１０８】
プリアンブル信号は、２つのＢＣＣ送受信器の間の同期を可能にする信号として、送信パケットの開始に用いられてよい。受信器（ＲＸ）側では、（例えば）ＶＣＯｒｘが、専用の周波数同期回路を介してプリアンブル信号内で用いられる周波数と同期される。ＲＸがＴＸと同期した後に、実際のデータ受信が開始し得る。プリアンブルは、送信される信号内に既に存在している。何故ならば、それはＲＸがＴＸと同期するために必要とされるからであり、それはウェイクアップ信号として再使用されてよい。
【０１０９】
ある代替的な実施態様において、局所的なＶＣＯは、主受信器を通じて送信信号に同期される。次に、同期回路が、同期されたＶＣＯから帯域フィルタを同調してよい。例えば、第１のデバイスは、同調されたＶＣＯを用いた同期周波数を有する同期信号を生成するように構成される信号生成器と、帯域フィルタの同調可能なフィルタ周波数を信号生成器によって局所的に生成される同期信号の周波数に向かって同調させるように構成される同調回路とを含んでよい。
【０１１０】
図４ｂは、データパケット３０２を示している。データパケット３０２は、データパケット３０１と同じであるが、プリアンブル３１０の前に追加的なウェイクアップ信号３１５を有する。
【０１１１】
この実施態様では、同期プリアンブル３１０の前に送信される、特定の周波数を備える専用のウェイクアップ信号３１５が用いられる。専用のウェイクアップ信号３１５を用いることは、ウェイクアップ機構の電力消費の更なる削減を可能にする。ウェイクアップが主送受信器よりも低い周波数で動作するならば、電力節約が実現される。周波数が低ければ低いほど、より高いエネルギ節約を達成し得る。具体的なウェイクアップ周波数の選択は、ウェイクアップ信号周波数の減少に伴って減少するウェイクアップの所望の速度にも依存する。タイプ３０２のパケットが用いられるとき、同期信号及びウェイクアップ信号は同じ信号である。
【０１１２】
ある実施態様において、ウェイクアップ周波数は、主送受信器（ＴＲＸ）周波数の１／１０〜１／１００の間にある。ウェイクアップ周波数がＴＲＸ周波数に対して低すぎるならば、ウェイクアップは過剰な時間を必要とする。
【０１１３】
専用のウェイクアップ信号を用いるならば、ウェイクアップ機構の電力消費は更に減少させられることがある。ウェイクアップが主送受信器よりも低い周波数で作動するならば、電力節約が得られることがある。周波数が低ければ低いほど、より高いエネルギ節約を達成し得る。具体的なウェイクアップ周波数の選択は、ウェイクアップ周波数の減少に伴って減少するウェイクアップの所望の速度にも依存する。より高い周波数は、より低い応答時間を可能にする。
【０１１４】
図４ｃは、同期パケット３０３を示している。同期パケットは、デバイス１８０のような、第２のデバイスから、第１のデバイスに送信されて、第１のデバイスの帯域フィルタを同期し、そして、任意的に、第１のデバイスのクロックを同期する。
【０１１５】
同期パケット３０３は、第１に、（任意的な）同期ウェイクアップ３５２と、（任意的な）同期識別子３５４とを含む。ウェイクアップ３５２は、同調回路２８０のような、同期回路を起動させる。同期ウェイクアップは、通常のデータ通信のために用いられるプリアンブルと同じであってよい。識別子を受信するために、主受信器が用いられてよい。
【０１１６】
同期識別子３５４は、これが同期パケットであることを第１のデバイスに示す特別な識別子である。識別子３５４を用いることは、第１のデバイスがスプリアス信号で同期する可能性を減少させる。第１のデバイス２０１は、識別子を検出し且つ検証する適切な手段を含んでよく、例えば、識別子は、主受信器で受信されてよく、プロセッサが識別子を検出し且つ検証してよい。識別子は、例えば、３２ビット（より多くの又はより少ないビットも可能である）なマジックナンバー（魔法数）であってよい。
【０１１７】
ウェイクアップ信号３５２は、同期信号と同じ信号、即ち、同じスペクトル、即ち、同じ主周波数(main  frequency)であってよい。ウェイクアップ信号３５２は、異なる周波数を有してもよい。しかしながら、いずれの場合においても、同期信号３５６の持続期間はより長い、例えば、ウェイクアップ信号３５２の２倍よりも長い。これは同調のためにより多くの時間を可能にする。
【０１１８】
図４ｄは、第１のデバイス２００又は第１のデバイス２０１において用いられてよい信号経路３６０を示している。
【０１１９】
図４ｄの最も左で、デバイスは、容量式プレートからＢＣＣ信号を受信する。低ノイズ入力増幅器（ＬＮＡ）のような増幅器３６１が、信号を増幅するために用いられてよい。入力増幅器は、ＢＣＣのインピーダンス要求にも適合することがある。入力への結合は容量式であり、増幅器の入力はバイアスされてよい。
【０１２０】
帯域フィルタ３６２が、鋭い帯域フィルタ（例えば、共振器）を用いて、それを濾波する。フィルタは、プリアンブル／同期／ウェイクアップ信号を検出するよう、同調させられる。干渉に対するロバスト性を更に増大させるために、共振器の通過帯域内のエネルギが２段階で蓄積される。第１に、整流器３６３が信号の絶対値を取る。次に、信号は信号の幾つかの周期に渡って積分器３６４によって積分される。積分器出力信号が比較器３６５の閾レベルに達する瞬間に、ウェイクアップ信号が生成されることがある。
【０１２１】
例えば、帯域フィルタ３６２は、帯域フィルタ２５０の部分であってよい。整流器３６３、積分器３６４、及び比較器３６５は、検出回路２６０の部分であってよい。増幅器３６１は、カプラ１０２と帯域フィルタ２５０との間に位置付けられてよい。増幅器３６１は、帯域フィルタ２５０と一体にされてもよい。
【０１２２】
データパケットのプリアンブルは、ウェイクアップ及び同期信号の両方としての機能を果たしてよい。例えば、人体伝送チャネル１６０を介して信号を受信するように構成される第１の人体結合通信デバイスのある実施態様において、第１のデバイスは、人体伝送チャネル１６０を通じて少なくとも第２の人体結合通信デバイスから人体結合信号を受信するように構成されるカプラ１０２を含み、人体伝送チャネル１６０は、使用者の体１５０がカプラ１０２の直ぐ近傍にあるときの、使用者の体１５０によって形成され、主受信器１０６がカプラ１０２に結合され且つ人体伝送チャネル１６０を介して送信される信号を介してデータを受信するように構成され、データ信号は、データパケットを符号化し、データパケットは、プリアンブルと、データペイロードとを有し、プリアンブルは、パイロードの前に受信され、主受信器１０６は、スリープモードにおいて動作するように並びに動作モードにおいて動作するように構成され、そして、内部ウェイクアップ信号に応答して、スリープモードから切り替わって、動作モードにおいて動作するように構成され、同期インジケータ２７２が、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の同期のレベルを示すように構成され、帯域フィルタ２５０が、同期レベルに応じて受信される人体結合信号を濾波するように構成され、帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にし、周波数間隔は、同期レベルが高いならば狭く、周波数間隔は、同期レベルが低いならば広く、検出回路２６０が、濾波される人体結合信号中のデータパケットのプリアンブルを検出して、内部ウェイクアップ信号を生成するように構成され、同調回路２８０が、同調可能なフィルタ周波数を検出されるプリアンブルの周波数に向かって同調させるように構成され、同期レベルを増大させるように構成される。
【０１２３】
図５ａは、第２の人体結合通信デバイス４００を示している。デバイス４００は、第１のデバイス２００又は３０１と共に第２のデバイスとして用いられてよい。デバイス４００は、デバイス１８０として用いられてもよい。第２のデバイス４００は、例えば、上述の種類の、カプラ１０２を含み、主送信器２１０が、第２のデバイスから第１のデバイスに人体結合信号を送信するために、カプラ１０２に結合される。
【０１２４】
第２のデバイス４００は、クロック信号を生成するオシレータ４３０を含む。オシレータは、比較的安価な設計、例えば、具体的には、水晶を備えない、電圧制御オシレータ（ＶＣＯ）であってよい。オシレータ４３０は、水晶を含むより高価な設計であってもよい。興味深いことには、水晶を備える第２のデバイス４００を提供することによって、全てのデバイスのクロックが向上する。何故ならば、それらは、上述のように、クロックと同期し得るからである。しかしながら、第２のデバイス４００のクロックが水晶を含まないとしても、第１のデバイスは、第２のデバイスと同期する。幾つかのシステムにおいて、第２のデバイスは「マスタ」デバイスと呼ばれ、第１のデバイスは「スレーブ」デバイスと呼ばれる。１つの第２のデバイスと共に多数の第１のデバイスがあってよい。
【０１２５】
第２のデバイス４００は、信号生成器４２０を含む。信号生成器４２０は、電子オシレータに結合され、同期周波数を有する外部同期信号を生成するように構成され、同期信号を第１のデバイスに送信するように構成される。信号生成器４２０は、ウェイクアップ信号を生成するために用いられてもよい。同期信号を送信することによって、（複数の）第１のデバイスは、それらの帯域フィルタを同期し得るし、任意的に、それらのクロックを信号生成器４２０によって用いられる周波数と同期し得る。よって、第２のデバイスを用いることは、第１のデバイスの帯域フィルタ内のより狭い通過帯域を可能にする。次に、これはより低いエネルギ消費をもたらす。
【０１２６】
図５ｂは、第２の人体結合通信デバイス４０１を示している。第２のデバイス４０１は、デバイス４００よりも洗練されており、より多くの任意的な構成を含む。
【０１２７】
第２のデバイス４０１は、検出回路２６０を含んでよい。検出回路２６０は、受信される人体結合信号中のウェイクアップ信号を検出するために、第２のデバイス内で用いられる。ウェイクアップ信号を検出した後に、検出回路２６０は、内部ウェイクアップ信号を生成して、第２のデバイスの更なる回路、例えば、主送信器１０６を起動させる。第２のデバイスによって受信されるウェイクアップ信号は、信号生成器４２０によって送信されるウェイクアップ信号と同じであってよく、ウェイクアップ信号生成器２２０によって生成されるウェイクアップ信号と同じであってよい。
【０１２８】
第２のデバイスは、受信された人体結合信号を濾波するように構成される帯域フィルタ２５０を含んでよく、帯域フィルタは、同調可能なフィルタ周波数の周りの周波数間隔内の周波数の通過を可能にする。帯域フィルタは、カプラ１０２と検出回路２６０との間に配置されて、信号を濾波する。これは偽ウェイクアップを減少させる。
【０１２９】
この帯域フィルタは、第１のデバイス２００における帯域フィルタ２５０と同じ問題を有することがある。他方、フィルタは、処理変動を考慮に入れるよう並びに真正なウェイクアップ信号が濾波されるのを避けるよう、広くなければならない。他方、フィルタは、電力消費を減少させるよう、狭くなければならない。
【０１３０】
興味深いことには、第２のデバイス４０１は、帯域フィルタの同調可能なフィルタ周波数を第２のデバイスの信号生成器４２０によって局所的に生成される同期信号の周波数に向かって同調させるように構成される。よって、第２のデバイス４０１は、第１のデバイスを同期させ且つ／或いは起動させるために送信される信号を用いて、その帯域フィルタを同期する。よって、第２のデバイス４０１は、少なくともそれ自体が、それが送信するウェイクアップ信号によって起動させられることを、保証する。結果的に、第１のデバイス及び第２のデバイスの両方は、同じ信号と同期される。これは第１のデバイスの信号を通じた第２のデバイスによるウェイクアップを改良する。
【０１３１】
同調回路及び帯域フィルタは、第１のデバイス２０１と同じ方法において、フィルタパラメータを格納するよう、パラメータ記憶装置２７０を用いてよい。第２のデバイス４０１は、帯域フィルタがその独自の信号生成器と同期したことを示す同期インジケータ２７２を含んでよい。
【０１３２】
第２のデバイス４０１は、信号１０７によって起動させられてよい主送信器を含んでよい。主受信器は、第１のデバイスからデータを受信してよい。
【０１３３】
一例として、オシレータは、１０Ｍｈｚのクロック周波数で動作し得る。プリアンブル、同期信号、及び／又はウェイクアップ信号は、正弦波又は方形波のような、固定的な周波数信号であってよい。周波数は、クロック周波数で分割されてよい。より低い周波数のウェイクアップ信号は、より電力効率的であり、より高い周波数は、より素早い応答をもたらす。図６ａは、フローチャートの形態において、人体伝送チャネル１６０を介して信号を受信するように構成される第１の人体結合通信方法６０１を示している。方法は、人体伝送チャネル１６０を通じて少なくとも第２のデバイスから人体結合信号を受信するステップ６１０を含む。
【０１３４】
第１のデバイスと第２のデバイスとの間の同期のレベルを示すステップ６１５を含む。
【０１３５】
受信された人体結合信号を同期レベルに依存して帯域濾波（帯域フィルタリング）するステップ(band-pass  filtering)６２０を含む。
【０１３６】
濾波された人体結合信号中の外部同期信号を検出するステップ６２５を含む。
【０１３７】
同調可能な濾波周波数を検出された同期信号の周波数に向かって同調するステップ６３０を含み、同期レベルを増大させるように構成される。
【０１３８】
図６ｂは、フローチャートの形態において、人体伝送チャネルを介して信号を送信するように構成される第２の方法６０２を示している。
【０１３９】
第２の方法は、人体伝送チャネル１６０を通じて１つ又はそれよりも多くの第１のデバイスに人体結合信号を送信するステップ６５０を含む。
【０１４０】
受信された人体結合信号を帯域濾波（帯域フィルタリング）するステップ６６０を含み、受信された人体結合信号は、人体伝送チャネル（１６０）を通じて第１のデバイスから受信される。
【０１４１】
同期周波数を有する外部同期信号を生成するステップ６６５を含み、外部同期信号を第１のデバイスに送信するステップを含む。方法は、生成するステップ６６５がクロック信号を用いてよいよう、電子オシレータでクロック信号を生成するステップ６５５を含んでよい。
【０１４２】
帯域濾波（帯域フィルタリング）の同調可能なフィルタ周波数を第２のデバイスの信号生成器によって局所的に生成される同期信号の周波数に向かって同調させるステップ６７０を含む。
【０１４３】
当業者に明らかであるように、方法(method)を実行する多くの異なる仕方(way)が可能である。例えば、ステップの順序は異なり得るし、或いは、幾つかのステップは並行して実行されてよい。その上、ステップの間に、他の方法ステップが挿入されてよい。挿入されるステップは、本明細書中で記載したような方法を洗練させたものを提示してよく、或いは、方法に関係なくてよい。例えば、ステップは、並行して、少なくとも部分的に、実行されてよい。その上、所与のステップは、次のステップが開始される前に完全に完了しなくてよい。
【０１４４】
システム方法は、第１及び第２の方法を含んでよい。
【０１４５】
コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムを含む書き込み可能な部分を有するコンピュータ可読媒体の形態において提供されてよく、コンピュータプログラムは、ある実施態様に従って、プロセッサシステムに、同調可能なフィルタ周波数を、検出される同期信号の周波数に向かって同調させる方法を遂行させる、指令を含む。コンピュータプログラムは、物理的マーク(physical  marks)として或いはコンピュータ可読媒体１０００の磁化(magnetization)を用いて、コンピュータ可読媒体上で具現されてよい。しかしながら、あらゆる他の適切な実施態様も着想可能である。更に、コンピュータ可読媒体は、ハードディスク、ソリッドステートメモリ、フラッシュメモリ等のような、あらゆる適切なコンピュータ可読媒体であってよく、記録不能又は再記録可能であってよいことが理解されるであろう。コンピュータプログラムは、プロセッサシステムに前記方法を遂行させる指令を含む。ある実施態様において、カプラ１０２、帯域フィルタ２５０、検出回路２６０は、全て、例えば、集積回路又は離散回路として、ハードウェア内で実施される。同様に、同調回路２８０もそのように実施されてよい。しかしながら、同調回路２８０は、ソフトウェアの制御の下でプロセッサ上で動作してよい。コンピュータプログラムは、前記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、ある実施態様に従った方法を遂行するために、不揮発性コンピュータ可読媒体上に格納されてよい。
【０１４６】
図７は、ある実施態様に従ったプロセッサシステム１１００の概略図を示している。プロセッサシステムは、１つ又はそれよりも多くの集積回路１１１０を含む。１つ又はそれよりも多くの集積回路１１１０のアーキテクチャは、図７ｂに概略的に示されている。回路１１１０は、ある実施態様に従った方法を実行し且つ／或いはそのモジュール又はユニットを実施するためにコンピュータプログラムコンポーネントを動作させるための、処理ユニット１１２０、例えば、ＣＰＵを含む。回路１１１０は、プログラミングコード、データ等を格納するための、メモリ１１２２を含む。メモリ１１２２の部分は、読出し専用であってよい。回路１１１０は、通信要素１１２６、例えば、アンテナ、コネクタ、又は両方、及び同等物を含んでよい。回路１１１０は、方法において定められる処理の一部又は全部を遂行するための専用の集積回路１１２４を含んでよい。プロセッサ１１２０、メモリ１１２２、専用ＩＣ１１２４、及び通信要素１１２６は、インターコネクト１１３０、例えば、バスを介して、互いに接続されてよい。プロセッサシステム１１１０は、それぞれ、アンテナ及び／又はコネクタを用いて、接触式及び／又は非接触式通信のために構成されてよい。
【０１４７】
本発明は、コンピュータプログラム、特に、本発明を実現するために構成されるキャリア上又は内のコンピュータプログラムにも及ぶことが理解されるであろう。プログラムは、ソースコード(source  code)、オブジェクトコード(object  code)、コード中間ソース(code  intermediate  source)、部分的に編集された形態(partly  compiled  form)又は本発明に従った方法の実施における使用に適したあらゆる他の形態におけるようなオブジェクトコードの形態にあってよい。コンピュータプログラム製品に関する実施態様は、示される方法のうちの少なくとも１つの方法の処理ステップの各々に対応する、コンピュータ実行可能な指令を含む。これらの指令は、サブルーチンに細分されてよく且つ／或いは静的に又は動的にリンクされてよい１つ又はそれよりも多くのファイル内に格納されてよい。コンピュータプログラム製品に関する他の実施態様は、示されるシステム及び／又は製品のうちの少なくとも１つのシステム又は製品の手段の各々に対応する、コンピュータ実行可能な指令を含む。
【０１４８】
上述の実施態様は本発明を限定するというよりも、むしろ本発明を例示すること、並びに当業者は多くの代替的な実施態様を設計し得ることが留意されるべきである。
【０１４９】
請求項において、括弧内のあらゆる参照記号は、請求項を限定するものとして解釈されてならない。「含む」という動詞及びその活用形の使用は、請求項中に述べられている要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除しない。ある要素に先行する不定冠詞は、そのような要素が複数存在することを排除しない。本発明は幾つかの別個の要素を含むハードウェアを用いて並びに適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施されてよい。幾つかの手段を列挙するデバイスクレームにおいて、これらの手段のうちの幾つかは、１つの同じ品目のハードウェアによって具現されてよい。特定の手段が相互に異なる従属項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用い得ないことを示さない。
【図１】
0006261774.tif 000002
【図２】
0006261774.tif 000003
【図３ａ】
0006261774.tif 000004
【図３ｂ】
0006261774.tif 000005
【図４ａ】
0006261774.tif 000006
【図４ｂ】
0006261774.tif 000007
【図４ｃ】
0006261774.tif 000008
【図４ｄ】
0006261774.tif 000009
【図５ａ】
0006261774.tif 000010
【図５ｂ】
0006261774.tif 000011
【図６ａ】
0006261774.tif 000012
【図６ｂ】
0006261774.tif 000013
【図７】
0006261774.tif 000014