(57)【要約】【課題】ウェアラブル装置として人体の一部に装着できる形状とし、かつ人体通信の上で十分な信号強度を得ることができる移動器の人体通信電極を提供する。【解決手段】移動器の人体通信電極１０は、人体の任意の箇所に取り付けられるバンド１２等の人体装着部に電極ユニット１３を設けている。この移動器の人体通信電極では、腕時計式等のバンド等に相当する人体に装着される部分に電極を設けることでき、人体通信の上で十分な信号強度を得つつ、コンパクトなウェアラブル装置を実現する。【選択図】図１
2016015553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の任意の箇所に取り付けられる人体装着部に電極を設けたことを特徴とする移動器の人体通信電極。
【請求項２】
前記人体装着部は、人体の一部に巻き付けられるバンド部材であることを特徴とする請求項１記載の移動器の人体通信電極。
【請求項３】
前記バンド部材は、手首に巻き付けられたリストバンドであることを特徴とする請求項２記載の移動器の人体通信電極。
【請求項４】
対を成す前記電極の両方が前記バンド部材を形成することを特徴とする請求項２または３記載の移動器の人体通信電極。
【請求項５】
対を成す前記電極のいずれか一方が前記バンド部材を形成することを特徴とする請求項２または３記載の移動器の人体通信電極。
【請求項６】
前記バンド部材を形成する前記電極は、人体の本体に対して、反対側の箇所に配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の移動器の人体通信電極。
【請求項７】
前記電極の長さは、人体の一部における巻付け可能箇所の長さの１／２未満であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の移動器の人体通信電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動器の人体通信電極に関し、特に、手首等の人体の一部に巻付け等により装着可能な移動器の人体通信電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体通信は、固定器、移動器、固定器と移動器の間に位置する人体とのそれぞれの間の容量結合による電気的関係に基づいて通信が確立するように構成される。固定器は床等の施設側に配置され、移動器は人体に装備される。固定器および移動器は制御部と電極とで構成される。また容量結合としては、人体と移動器との間の容量、人体と固定器との間の容量、移動器と床との間の容量、固定器と床との間の容量が存在する。
【０００３】
人体通信における固定器の通常の電極としては、図８に示されるように、例えば上側に位置する＋電極板１０１と下側に位置する−電極板１０２によって構成される電極板１００が使用される。電極板１００の平面形状は通常的には正方形等の矩形である。当該電極板１００は所要の厚みを有する平板形状を有し、通常的には平らな床（または地面等）に設置される。図８において、１０３は人体１０４に装備される移動器としての人体通信機器である。さらに図８において、複数の矢印１０５は電気力線を表している。電極板１００と人体通信機器１０３との間の電気力線１０５を介して通信が可能になる。＋電極板１０１と−電極板１０２との間、＋電極板１０１と人体１０４の間、床と−電極板１０２の間、人体１０４と床の間、＋電極板１０１と−電極板１０２の間において、それぞれ、電気力線１０５が生じている。なお移動器１０３の中にはホット電極とコールド電極から成る電極ユニットが設けられている。
【０００４】
移動器１０３を胸元に配置した場合、コールド電極からの電気力線１０５が人体１０４に戻りやすくなる。またコールド電極からの電気力線１０５の戻りは、コールド電極とホット電極のショートと同じである。電気力線１０５の戻りは通信信号を減衰させる原因となる。
【０００５】
先行技術文献の一例として下記の特許文献１を挙げる。特許文献１は人体通信式タッチパネルを開示している。特許文献１の背景技術の箇所で、操作者の腕に巻き付けた送信機が開示されている（図５、段落０００３〜０００７等）。この送信機は、人体の部位に巻き付けるウェアラブル装置である。腕時計の形態を有する送信機では、時計本体に相当する部分に制御部や電極が配置された構造になっている。バンド部分に相当する箇所には電極は設けられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２１２２４７号公報（図５、段落０００３〜０００７等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、人体通信装置の移動器のウェアラブル化が求められ、現在のカードホルダ型のもの、あるいはスマートフォン型のものは、所持していることを意識しない端末の形としては適さない。その結果、移動器をさらに小型化したり、腕時計のような形状にしたものが提案されている。しかしながら、人体通信の移動器の場合、内蔵される電極のサイズ（表面積）が小さくなり、人体通信を行う上での十分な信号強度を得ることができなくなるという問題が提起される。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、ウェアラブル装置として人体の一部に装着できる形状にすることができ、かつ人体通信の上で十分な信号強度を得ることができるようにした移動器の人体通信電極を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る移動器の人体通信電極は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。
【００１０】
第１の移動器の人体通信電極（請求項１に対応）は、人体の任意の箇所に取り付けられる人体装着部に電極を設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記の移動器の人体通信電極では、腕時計式のバンド等に相当する人体に装着される部分に電極を設けることを可能にし、人体通信の上で十分な信号強度を得つつ、コンパクトなウェアラブル装置を実現することが可能となる。
【００１２】
第２の移動器の人体通信電極（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、人体装着部は、人体の一部に巻き付けられるバンド部材であることを特徴とする。
【００１３】
第３の移動器の人体通信電極（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、バンド部材は、手首に巻き付けられたリストバンドであることを特徴とする。
【００１４】
第４の移動器の人体通信電極（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、対を成す電極の両方がバンド部材を形成することを特徴とする。
【００１５】
第５の移動器の人体通信電極（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、対を成す電極のいずれか一方がバンド部材を形成することを特徴とする。
【００１６】
第６の移動器の人体通信電極（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、バンド部材を形成する電極は、人体の本体に対して、反対側の箇所に配置されることを特徴とする。
【００１７】
第７の移動器の人体通信電極（請求項７に対応）は、上記の構成において、好ましくは、電極の長さは、人体の一部における巻付け可能箇所の長さの１／２未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る移動器の人体通信電極によれば、次の効果を奏する。
人体の手首、腕、足首等の任意の人体の一部の箇所に巻き付ける等して取り付けることができ、人体への装着が容易である。
また、電極ユニットは、巻き付け用のバンド部分に設けられるため、比較的大きい面積の電極を設けることができ、電極面積を十分に確保することができる。これにより、人体通信の上で十分な信号強度を得ることができる
さらに電極ユニットを構成するホット電極とコールド電極の一方をバンド部分に設け、他方を制御部に設けるようにしたため、構成を簡素化することができる。
バンド部の長さ、すなわち電極ユニットの長さを変えることにより、服の上から腕や、靴下の上から足首等の様々な部位でウェアラブル化を実現することができる。ベルトとして構成する場合には、バックルの部分が制御部になり、電極ユニットはベルトの部分に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る移動器の人体通信電極の基本的な構成と使用状態を示す図である。
【図２】人体に装着した状態の作用を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る移動器の人体通信電極の内部構造を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る移動器の人体通信電極の内部構造を示す側面図である。
【図５】本実施形態に係る移動器の人体通信電極による電気力線を示す図である。
【図６】本実施形態に係る移動器の人体通信電極による電気力線を示す図である。
【図７】本実施形態に係る移動器の人体通信電極による電気力線を示す図である。
【図８】人体通信の固定器の従来の通常の電極を用いた人体通信の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１を参照して、本発明に係る移動器の人体通信電極の基本的な構成と使用状態を説明する。この移動器１０は、代表的に、使用時において人の手首に巻き付けられるリストバンド形態を有する人体通信機器（端末）である。リストバンド形態を有する移動器１０は、（Ａ）に示すように、制御部１１の部分とバンド１２の部分とによって構成される。（Ａ）は、未装着状態の移動器１０を示し、移動器１０のバンド１２は延ばされた状態にある。制御部１１の内部に通信（送信、受信）を行う電子回路部等が設けられ、バンド１２の中に電極ユニット１３が設けられている。制御部１１に対してバンド１２はより広い表面面積を有し、バンド１２内に設けられた電極ユニット１３はその面積を必要な大きさにすることができる。なお、電極ユニット１３は、異なる２つの電極（ホット電極、コールド電極）から構成され、対を成すように構成されている。この移動器１０は、人の手首１４にセットし（図１の（Ｂ））、バンド１２を手首１４に巻き付けて当該手首１４に取付けまたは装着させ、使用状態にする（図１の（Ｃ））。移動器１０のバンド１２は、移動器１０を人体の一部に取り付けるための人体装着部として機能する。バンド１２の形状や材質は任意であり、柔軟性を有するように作ることもできるし、予め固定された形状を有するように作ることもできる。
【００２２】
図２に示すように、人体２１の腕２１Ａの手首１４等に装着された移動器１０からは、固定器等の所定の箇所との間において、電気力線２２が発生する。この電気力線２２を介して人体通信が行われる。
【００２３】
図３を参照して、上記の移動器１０の具体例として、本発明の第１の実施形態に係る移動器の人体通信電極を説明する。この移動器は、リストバンド部分を有し、腕時計型またはブレスレット型の全体形状を有している。
【００２４】
移動器１０は、前述した制御部１１とバンド１２を有している。制御部１１は、ブロック３１の部分であり、例えば樹脂製のブロック３１の中に、ＬＳＩを内蔵する通信モジュール３２と、小型バッテリ３３とを備えている。通信モジュール３２は人体通信に関する信号処理を行う機能を有する。小型バッテリ３３は、通信モジュール３２に電力を供給し、通信モジュール３２を能動状態に維持する。通信モジュール３２は低消費電力化されている。また通信モジュール３２内のメモリには、所持者または利用者等を特定するＩＤが格納されている。
【００２５】
ブロック３１の両側には、電極ユニット１３が、先部が内側に向かって湾曲するごとき形状になるように、ブロック３１から所定の長さで延設した状態にて設けられている。電極ユニット１３がバンド１２に相当し、リストバンドとして機能する。両側の電極ユニット１３の全体の長さは、手首１３の巻き付け可能な部分の長さの約１／２未満になるように設定されている。また電極ユニット１３の幅は、任意であるが、好ましくは２〜４ｃｍである。電極ユニット１３は、図３に示されるように、外側（非人体側）に位置する第１電極部材１３Ａ（コールド電極）と、内側（人体側）に位置する第２電極部材１３Ｂ（ホット電極）とから構成されている。対を成す第１電極部材１３Ａと第２電極部材１３Ｂは、共に、ブロック３１を貫通する状態で設けられている。また図３では、第１電極部材１３Ａと第２電極部材１３Ｂは、外側と内側でほぼ同形で重ねた位置関係にて対を成すように設けられている。さらに第１電極部材１３Ａと第２電極部材１３Ｂとは、離れた状態で示されている。これは第１電極部材１３Ａと第２電極部材１３Ｂとは絶縁された状態で設けられていることを意味し、通常的に第１電極部材１３Ａと第２電極部材１３Ｂの間に絶縁部材が設けられる。図３では当該絶縁部材の図示は省略されている。またブロック３１の両側に延設された第１電極部材１３Ａと第２電極部材１３Ｂから成る電極ユニット１３は、それ自体、前述したバンド１２として構成されている。バンド１２として手首に巻き付けられるため、電極が直接に手首の皮膚に接触するのを避けるため、通常、両側の電極ユニット１３は被覆部材で被覆されている。
【００２６】
図３に示した構成を有するリストバンド形状の移動器１０は、元々湾曲した形状に形成された電極ユニット１３をバンド１２として利用して、電極ユニット１３の部分を人体２１の手首１４に巻き付けて人体２１に装着される。
【００２７】
さらに図４を参照して、移動器１０の具体例として、本発明の第２の実施形態に係る移動器の人体通信電極を説明する。この移動器も、リストバンド部分を有し、腕時計型またはブレスレット型の全体形状を有している。図４において、図３で説明した要素と同一の要素には同一の符号を付している。
【００２８】
樹脂製のブロック３１の中には、通信モジュール３２と小型バッテリ３３が設けられ、さらに長さが短くされた第１電極部材１３Ａ’が設けられる。第２電極部材１３Ｂは、図３で説明した第２電極部材と実質的に同じ形状であり、同じような配置で設けられている。すなわち、第２電極部材１３Ｂは、ブロック３１の両側に延設され、湾曲した形状を有するように設けられている。この実施形態に係る移動器１０によれば、湾曲形状を有する第２電極部材１３Ｂのみが、手首１４に巻き付けられるバンド１２として機能する。
【００２９】
第２実施形態に係る移動器１０において、第２電極部材１３Ｂをブロック３１内に設け、図３で示した第１電極部材１３Ａのごとく、第１電極部材１３Ａ’をブロック３１の両側に湾曲した形状にて設けるようにすることもできる。すなわち、図４に示した第１電極部材１３Ａ’と第２電極部材１３Ｂを逆にして設ける構成である。この場合には、湾曲形状を有する第１電極部材１３Ａ’のみが、手首１４に巻き付けられるバンド１２として機能する。
【００３０】
上記の移動器１０を人体２１の例えば右腕２１Ａ−１の手首１４に装着した場合、図５に示すように、電極ユニット１３と固定器５１の＋電極板５１Ａとの間、および電極ユニット１３と固定器５１の−電極板５１Ｂとの間で、それぞれ電気力線５２が発生する。移動器１０の電極ユニット１３と固定器５１の−電極板５１Ｂとの間に生じる電気力線５２については、床または地面が介在している。手首１４や足首等は人体の細い部分であるため、コールド電極からの戻り量（信号強度を低下させる容量結合の要素）が少なく、通信が行いやすいという効果が発揮される。
【００３１】
図６は、上記の移動器１０を、人体２１の例えば左腕２１Ａ−２の手首１４に装着した場合の例を示す。図５で説明したように、同様に、固定器５１の＋電極板５１Ａとの間、および固定器５１の−電極板５１Ｂとの間で、それぞれ電気力線５２が発生する。
なお移動器１０が手首１４に装着されるとき、バンド１２を形成する電極ユニット１３は、好ましくは、人体２１の本体に対して反対側の箇所に配置されるように装着される。これにより、電気力線５３の発生を防止し、信号強度を低下させる容量結合の要素を少なくすることができる。
【００３２】
図７は、上記の移動器１０を、人体２１の左腕２１Ａ−１の手首１４に装着した状態でタッチ電極をタッチした場合の例を示す。７１はタッチ電極であり、このタッチ電極７１は＋電極板７１Ａと−電極板７１Ｂとから構成されている。移動器１０の電極ユニット１３とタッチ電極７１の＋電極板７１Ａとの間、移動器１０の電極ユニット１３とタッチ電極７１の−電極板７１Ｂとの間には、それぞれ、電気力線７２が発生する。手首１４に移動器１０を装着する構成によれば、通信経路が最短になり、より秘匿性の高いストレスフリー認証を実現できるという効果が発揮される。なおマット電極の場合には、移動器１０を足首に装着することにより、同様な効果が発揮される。
【００３３】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る移動器の人体通信電極は、人体通信の移動器側の電極を手首等の人体の部位に装着することができ、ウェアラブル装置の移動器として人体通信に利用される。
【符号の説明】
【００３５】
１０              移動器
１１              制御部
１２              バンド
１３              電極ユニット
１３Ａ            第１電極部材
１３Ａ’          第１電極部材
１３Ｂ            第２電極部材
１４              手首
２１              人体
２１Ａ            腕
２２              電気力線
３１              ブロック
３２              通信モジュール
３３              小型バッテリ
５１              固定器
５２              電気力線
５３              電気力線
７１              タッチ電極
７２              電気力線
１００            電極板
１０１            ＋電極板
１０２            −電極板
１０３            移動器
１０４            人体
１０５            電気力線
【図１】
2016015553.tif 000003
【図２】
2016015553.tif 000004
【図３】
2016015553.tif 000005
【図４】
2016015553.tif 000006
【図５】
2016015553.tif 000007
【図６】
2016015553.tif 000008
【図７】
2016015553.tif 000009
【図８】
2016015553.tif 000010