(57)【要約】【課題】人体を介して電界を伝搬させて行う人体通信が意に反して開始される可能性を低減する。【解決手段】第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２は離間しかつ対向している。第１通信装置１は、これら電極間に、相手を探すための情報に応じた波形の電圧を印加する。これにより、当該電極間に電界が誘起される。このとき、当該電極間以外には、ほとんど電界が生じないので、人が近づいても、第２通信装置２との通信が意に反して開始されることがほとんどない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極との間に誘起した電界の一部が媒体を介して大地グランドへ誘起し当該一部の電界が検出されて通信が開始されるときの第１電極と第２電極を備える電極対であって、第２電極は、第１電極に離間しかつ対向しかつ大地グランドに配線で接続されたことを特徴とする電極対。
【請求項２】
第１電極を平面視した際の外形形状が曲線だけで構成されていることを特徴とする請求項１記載の電極対。
【請求項３】
第１電極を第２電極が取り囲んでいることを特徴とする請求項１または２記載の電極対。
【請求項４】
第１電極と第２電極との間の絶縁体、第２電極と大地グランドとの間の絶縁体、の一方または両方を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電極対。
【請求項５】
第１電極と、
第１電極に離間しかつ対向しかつ大地グランドに配線で接続された第２電極と、
第１電極と第２電極との間に電界を誘起させる第１通信装置と、
一部の電界が媒体を介して大地グランドへ誘起されるときの当該一部の電界を検出して通信を開始する第２通信装置と
を備えること特徴とする通信システム。
【請求項６】
第１電極を平面視した際の外形形状が曲線だけで構成されていることを特徴とする請求項５記載の通信システム。
【請求項７】
第１電極を第２電極が取り囲んでいることを特徴とする請求項５または６記載の通信システム。
【請求項８】
第１電極と第２電極との間の絶縁体、第２電極と大地グランドとの間の絶縁体、の一方または両方を備えることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体を介して電界を伝搬させて行う人体通信が意に反して開始される可能性を低減させる電極対および通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、電波を空中に伝搬させて行う無線通信などに代わるものとして、人体を介して電界を伝搬させて行う人体通信の研究が行われており、研究は今や実用化に向けた段階にある（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】RedTacton、［平成１７年１０月３日検索］、インターネット＜URL： http://www.redtacton.com/jp/info/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
人体を介して電界を伝搬させて行う人体通信では、例えば、床上の電極（導体。以下同じ）に乗るまたは踏む、あるいは、机上の電極に触れることで通信が開始される。以下、その具体例な動作を説明する。
【０００４】
図５（ａ）では、第１通信装置１が、床などの大地グランドとその上の絶縁体ＩＳ１上に配置された第１電極Ｐ１との間に、相手を探すための情報に応じた波形の電圧を印加し、それに応じた電界が第１電極Ｐ１から大地グランドに向かって発生する。図５（ｂ）に示すように、人が意図して第１電極Ｐ１に乗るまたは踏むと、その電界の一部が、導体に近い性質の人体を介して人体上の第２通信装置２内に誘起され、この電界により第２通信装置２が前記情報を検出し、これにより、通信が開始される。つまり、人体を含む通信経路が形成され、そこでの通信が開始される。
【０００５】
具体的には、人体を介して、電極２１から電極２２へ電界が誘起され、電極２２から大地グランドへ電界が誘起される。これにより、電極２１と電極２２の間に電圧が生じるので、第２通信装置２では、この電圧の波形を情報として検出し、これにより、通信が開始される。
【０００６】
しかしながら、図５（ａ）の状態の第１電極Ｐ１は、大地グランドへの方向（真下）以外にも電界を生じさせるので、図５（ｃ）に示すように、人体が第１電極Ｐ１に近づいただけで、接触しなくても、第１電極Ｐ１から人体に向かう電界が誘起される。これにより、電極２１から電極２２にも電界が誘起され、その結果、人体通信が意に反して開始されてしまう可能性がある。
【０００７】
同様に、図６（ａ）では、第１通信装置１が、床などの大地グランドとその上の絶縁体ＩＳ１の上に配置された第１電極Ｐ１との間に、相手を探すための情報に応じた波形の電圧を印加し、それに応じた電界が第１電極Ｐ１から大地グランドに向かって発生する。図６（ｂ）に示すように、人が意図して第１電極Ｐ１に触れると、大地グランドに誘起していた電界の一部が、人体を介して人体上の第２通信装置２内に誘起され、この電界により第２通信装置２が前記情報を検出し、これにより、通信が開始される。
【０００８】
しかしながら、図６（ａ）の状態の第１電極Ｐ１は、大地グランドへの方向（真下）以外にも電界を生じさせるので、図６（ｃ）に示すように、人体が第１電極Ｐ１に近づいただけで、第１電極Ｐ１から人体に向かう電界が誘起され、その結果、図５の場合と同様に、人体通信が意に反して開始されてしまう可能性がある。
【０００９】
第１電極Ｐ１に乗るなどしないで、あるいは触れないで通信が開始されることは、そのような所作により通信経路を構成する人体通信の特徴を損なうばかりでなく、通信装置内の情報が漏洩するというような、セキュリティ上での不利益をもたらす可能性につながりかねない。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人体を介して電界を伝搬させて行う人体通信が意に反して開始される可能性を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項１の本発明は、第１電極と第２電極との間に誘起した電界の一部が媒体を介して大地グランドへ誘起し当該一部の電界が検出されて通信が開始されるときの第１電極と第２電極を備える電極対であって、第２電極は、第１電極に離間しかつ対向しかつ大地グランドに配線で接続されたことを特徴とする電極対をもって解決手段とする。
【００１２】
請求項２の本発明は、第１電極を平面視した際の外形形状が曲線だけで構成されていることを特徴とする請求項１記載の電極対をもって解決手段とする。
【００１３】
請求項３の本発明は、第１電極を第２電極が取り囲んでいることを特徴とする請求項１または２記載の電極対をもって解決手段とする。
【００１４】
請求項４の本発明は、第１電極と第２電極との間の絶縁体、第２電極と大地グランドとの間の絶縁体、の一方または両方を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電極対をもって解決手段とする。
【００１５】
請求項５の本発明は、第１電極と、第１電極に離間しかつ対向しかつ大地グランドに配線で接続された第２電極と、第１電極と第２電極との間に電界を誘起させる第１通信装置と、一部の電界が媒体を介して大地グランドへ誘起されるときの当該一部の電界を検出して通信を開始する第２通信装置とを備えること特徴とする通信システムをもって解決手段とする。
【００１６】
請求項６の本発明は、第１電極を平面視した際の外形形状が曲線だけで構成されていることを特徴とする請求項５記載の通信システムをもって解決手段とする。
【００１７】
請求項７の本発明は、第１電極を第２電極が取り囲んでいることを特徴とする請求項５または６記載の通信システムをもって解決手段とする。
【００１８】
請求項８の本発明は、第１電極と第２電極との間の絶縁体、第２電極と大地グランドとの間の絶縁体、の一方または両方を備えることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の通信システムをもって解決手段とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１電極、第２電極間以外には、ほとんど電界が生じなくなり、よって、人体通信が意に反して開始される可能性を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る電極対および通信システムを図面を参照して説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る電極対が大地グランドを構成する床に配置された様子を示す図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の電極対を構成する電極に人が近づいた様子を示す図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）の電極対を構成する電極に人が乗った様子を示す図である。図２（ａ）は、第１実施例に係る電極対の斜視図であり、図２（ｂ）は、第２実施例に係る電極対の斜視図である。
【００２２】
図１（ａ）〜図１（ｃ）では、大地グランドを構成する床とその上に配置された電極対の横断面が示されている。床上には、絶縁体ＩＳ１が配置され、その上に板状の第２電極Ｐ２が配置されている。さらに、第２電極Ｐ２上に絶縁体ＩＳ２が配置され、その上に板状の第１電極Ｐ１が配置されている。これにより、第２電極Ｐ２は、第１電極Ｐ１に離間しかつ対向している。つまり、第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２は、いわゆる平行平板型のコンデンサを構成している。
【００２３】
第１通信装置１は、大地グランドに接続され、第２電極Ｐ２は、第１通信装置１と大地グランドの接続位置との間に設けられた配線により大地グランドに接続されている。第１通信装置１の出力節点は配線により第１電極Ｐ１に接続されている。
【００２４】
第２通信装置２は、人体上に配置されている。第２通信装置２は、人体上に配置された電極２１と、これに対向する電極２２とを備え、これら電極２１、２２間の電圧により情報を検出するようになっている。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、第１実施例における第１電極Ｐ１にあっては、それを平面視したときの外形形状が矩形形状である。第２電極Ｐ２および各絶縁体も同様であり、各電極および各絶縁体は、外形の通りに重なりあっている。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、第２実施例における第１電極Ｐ１にあっては、それを平面視したときの外形形状が曲線だけで構成されている。ここでは、第１電極Ｐ１を平面視したときの外形形状が円形形状である。第２電極Ｐ２および各絶縁体も同様であり、各電極および各絶縁体は、外形の通りに重なりあっている。なお、第２実施例における第１電極Ｐ１を平面視したときの外形形状は楕円形状などでもよい。
【００２７】
第１の実施の形態では、図１（ａ）に示すように、第１通信装置１が、第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２間に、相手を探すための情報に応じた波形の電圧を印加する。これにより、当該電極間に電界が誘起される。このとき、当該電極間以外には、ほとんど電界が生じないので、図１（ｂ）に示すように、人が近づいても、人体上の第２通信装置２との通信が意に反して開始されることがほとんどない。つまり、第１電極Ｐ１から人体に向かう電界が誘起され、この電界により人体上の第２通信装置２が前記情報を検出し、これにより、通信が開始される（通信経路が形成される）、という可能性をほとんどなくすることができる。
【００２８】
一方、図１（ｃ）に示すように、意図して人が第１電極Ｐ１に乗る（あるいは踏む）と、第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２間に誘起された電界の一部が人体を介して人体上の第２通信装置２に誘起され、この電界により第２通信装置２が前記情報を検出し、これにより、通信が開始される。
【００２９】
具体的には、人体を介して、電極２１から電極２２へ電界が誘起され、電極２２から大地グランドへ電界が誘起される。これにより、電極２１と電極２２の間に電圧が生じるので、第２通信装置２では、この電圧の波形を情報として検出し、これにより、通信が開始される。
【００３０】
なお、図２（ａ）に示す第１実施例では、第１電極Ｐ１の上面にある４箇所の角がアンテナとして働き、電極間以外に電界が生じ、その結果、通信が意に反して開始される可能性が高まるので、第１電極Ｐ１は、図２（ｂ）に示す、第２実施例に係る第１電極Ｐ１とするのが好ましい。つまり、第１電極Ｐ１を平面視したときの外形形状が曲線だけで構成されているのが好ましい。
【００３１】
図３（ａ）は、大地グランド上の机などが絶縁体ＩＳ１である場合の様子を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の第１電極Ｐ１に人が手を近づけた様子を示す図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）の第１電極Ｐ１に手が触れた様子を示す図であり、このような場合であっても、第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２間以外には、ほとんど電界が生じないので、人体通信が意に反して開始される（通信経路が形成される）可能性を更に低くすることができる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対して、電極対と絶縁体の構成が異なるのみであり、利用形態などは同様である。よって、同一符号を用い、説明に際しては、図１を参照する。
【００３３】
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る電極対の斜視図であり、図４（ｂ）は、その電極対の分解図である。
【００３４】
図４（ａ）や図４（ｂ）の絶縁体ＩＳ１は、図１（ａ）などに示す床上の絶縁体ＩＳ１や、図３（ａ）などに示す机などの絶縁体ＩＳ１の一部である。第２の実施の形態では、その絶縁体ＩＳ１上に、上方を開放した箱形の第２電極Ｐ２が配置される。さらに、第２電極Ｐ２の内側にはめこむように、同様な箱形の絶縁体ＩＳ２が配置され、その内側にはめこむように、板状の第１電極Ｐ１が配置される。これにより、第２電極Ｐ２が第１電極Ｐ１を取り囲むこととなっている。
【００３５】
第２の実施の形態では、図１（ａ）や図３（ａ）と同様に、第１通信装置１が、第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２間に、相手を探すための情報に応じた波形の電圧を印加する。これにより、当該電極間に電界が誘起される。このとき、当該電極間以外には、ほとんど電界が生じないので、図１（ｂ）や図３（ｂ）と同様に、人や手が近づいても、人体上の第２通信装置２との通信が意に反して開始されることがほとんどない。つまり、電界の一部が人体を介して人体上の第２通信装置２に誘起され、この電界により第２通信装置２が前記情報を検出し、これにより、通信が開始される（通信経路が形成される）というような可能性をほとんどなくすることができる。
【００３６】
一方、図１（ｃ）や図３（ｃ）と同様に、意図して人が第１電極Ｐ１に乗るまたは踏む、あるいは手を触れると、第１電極Ｐ１、第２電極Ｐ２間に誘起された電界の一部が人体を介して第２通信装置２に誘起され、この電界により第２通信装置２が前記情報を検出し、これにより、通信が開始される。
【００３７】
なお、第２の実施の形態では、図４（ａ）などに示すように、第１電極Ｐ１を平面視した際の外形形状が矩形形状であっても、第２電極Ｐ２が第１電極Ｐ１を取り囲んでいるので、第１電極Ｐ１の上面にある４箇所の角がアンテナとして働きにくくなる。よって、人体通信が意に反して開始される（通信経路が形成される）可能性をさらに低くすることができる。
【００３８】
なお、これらの実施の形態では、大地グランド上に電極対が配置された場合を示したが、本発明の電極対は、例えば、大地グランドに連なる鉛直面（壁面など）上に配置された場合であっても、同様の作用効果をもたらすことは勿論である。
【００３９】
また、これらの実施の形態は、人体を電界の媒体としたが、他の生物（動物など）や誘電体を電界の媒体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施の形態に係る電極対の利用形態を示す図である。
【図２】第１実施例と第２実施例に係る電極対の斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電極対の他の利用形態を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る電極対の斜視図である。
【図５】人体通信に用いる電極と利用形態を示す図である。
【図６】人体通信に用いる電極と他の利用形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  第１通信装置
２  第２通信装置
２１、２２  電極
ＩＳ１、ＩＳ２  絶縁体
Ｐ１  第１電極
Ｐ２  第２電極
【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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