説明

車内用電界通信装置

【課題】ノイズの影響を低減すると共に、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上可能な車内用電界通信装置を提供することを課題とする。
【解決手段】筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間で通信電極20に接触して設けられた第1の絶縁体40aと、通信電極20とグランド電極30との間でグランド電極30に接触して設けられた第2の絶縁体40bとを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電界を電界伝達媒体に誘起して通信を行う電界通信装置の通信電極及びグランド電極を車内設備に配置する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電界を伝達する電界伝達媒体に対して送信すべきデータに基づく電界を誘起させ、また電界伝達媒体に誘起された電界を検出してデータ通信を行う電界通信装置が提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
図26は、従来の電界通信装置の断面を示す断面図である。従来の電界通信装置は、情報端末5が備えるカードスロットへの接続を実現するためカード型の形状を有しており、電界を電界伝達媒体に誘起する通信回路10と、下部に配置された通信電極20と、上部に配置されたグランド電極30とを備えた構成であった。通信回路10は、情報端末5から送信データを受け取ると、電界伝達媒体としての机50に対して通信電極20から電界を誘起し、受け取った送信データを他の情報端末に送信する機能を具備するものであった。また、グランド電極30は、通信回路10で発生した不要な電磁波や逆位相の電界(以降、「ノイズ」と称する)を外部に逃がす役割を担うものであった。
【特許文献1】特開2003−324395公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このようなカード型の電界通信装置の場合には、通信回路と通信電極及びグランド電極とが一体化した構造であるため、所望する位置に各電極を配置できないという問題があった。
【0005】
また、通信電極とグランド電極との間が非常に狭いため、グランド電極から出力されたノイズが通信電極に混入し、通信電極から誘起される電界が電界伝達媒体に結合する力が弱くなるという問題があった。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ノイズの影響を低減すると共に、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上可能な車内用電界通信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載の本発明は、筐体の内部に配置された電界通信用の通信回路と、リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、人体が接触する車内設備の部位に設けられた電界通信用の通信電極と、リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、前記車内設備の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極と、前記通信電極と前記グランド電極との間に設けられた絶縁体と、を有することを要旨とする。
【0008】
本発明にあっては、通信電極及びグランド電極が、筐体の内部に配置された電界通信用の通信回路と、リード線を介して筐体の外部で電気的に接続されているため、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上することができる。また、通信電極とグランド電極との間に絶縁体が設けられているため、グランド電極から出力されるノイズの影響を低減して電界通信を行うことができる。
【0009】
請求項2に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第1の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第2の絶縁体であって、前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを要旨とする。
【0010】
請求項3に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを要旨とする。
【0011】
請求項4に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第1の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第2の絶縁体であって、前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを要旨とする。
【0012】
請求項5に記載の本発明は、前記車内設備が、シートであって、前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを要旨とする。
【0013】
請求項6に記載の本発明は、前記車内設備が、ヘッドレストであって、前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第1の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第2の絶縁体であって、前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを要旨とする。
【0014】
請求項7に記載の本発明は、前記車内設備が、ヘッドレストであって、前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを要旨とする。
【0015】
請求項8に記載の本発明は、前記車内設備が、前記絶縁体としてのハンドルであって、前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内周表面に設けられていることを要旨とする。
【0016】
請求項9に記載の本発明は、前記車内設備が、内部が空洞で前記絶縁体としてのハンドルであって、前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内部に設けられていることを要旨とする。
【0017】
請求項10に記載の本発明は、前記車内設備が、前記絶縁体としてのアクセルペダルであって、前記通信電極は、当該アクセルペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該アクセルペダルの裏面に設けられていることを要旨とする。
【0018】
請求項11に記載の本発明は、前記車内設備が、前記絶縁体としてのブレーキペダルであって、前記通信電極は、当該ブレーキペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ブレーキペダルの裏面に設けられていることを要旨とする。
【0019】
請求項12に記載の本発明は、前記車内設備が、シフトレバーであって、前記グランド電極は、当該シフトレバーの上面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを要旨とする。
【0020】
請求項13に記載の本発明は、前記車内設備が、シフトレバーであって、前記絶縁体は、当該シフトレバーの上面に設けられた第1の絶縁体と、当該シフトレバーの下面に設けられた第2の絶縁体であって、前記通信電極は、当該第1の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第2の絶縁体に接触して設けられていることを要旨とする。
【0021】
請求項14に記載の本発明は、前記車内設備が、床マットであって、前記通信電極は、当該床マットの裏面に接触して設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを要旨とする。
【0022】
請求項15に記載の本発明は、前記車内設備が、ドアノブであって、前記グランド電極は、当該ドアノブの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを要旨とする。
【0023】
請求項16に記載の本発明は、前記車内設備が、シートベルトであって、前記グランド電極は、当該シートベルトの表面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを要旨とする。
【0024】
請求項17に記載の本発明は、前記車内設備が、シートベルトであって、前記絶縁体は、当該シートベルトの一方の表面に設けられた第1の絶縁体と、当該シフトレバーの他方の表面に設けられた第2の絶縁体であって、前記通信電極は、当該第1の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第2の絶縁体に接触して設けられていることを要旨とする。
【0025】
請求項18に記載の本発明は、前記車内設備が、タッチ式パネルであって、前記通信電極は、当該タッチ式パネルの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを要旨とする。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、ノイズの影響を低減すると共に、通信電極及びグランド電極を配置する自由度を向上可能な車内用電界通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0028】
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間で通信電極20に接触して設けられた第1の絶縁体40aと、通信電極20とグランド電極30との間でグランド電極30に接触して設けられた第2の絶縁体40bと、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90は車内シートであって、通信電極20は車内シートの座部(特に人間が座る座面側)に設けられている。
【0029】
第1の絶縁体40a及び第2の絶縁体40bは、通信電極20又はグランド電極30よりも導電率又は比誘電率が小さい物質で構成されていれば良い。具体的には、非常に小さい導電率又は1以上4以下の比誘電率を有する材料であって、例えば、比誘電率が1近傍の空気や、比誘電率が2近傍の紙,木材,テフロン(登録商標),パラフィン,ポリスチレンなどである。また、天然樹脂(樹皮より分泌される不揮発性の固体または半固形体の物質)、合成樹脂(有機化学の発達により合成されるようになった、天然樹脂と良く似た性質を持つ物質)、その他の気体、絶縁性の油、紙などを用いることも可能である。なお、合成樹脂の一例としては、ABS樹脂、上述したポリスチレン、泡スチロール(発泡材)、テフロン(登録商標)などが挙げられる。
【0030】
ここで、通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能について説明する。図2は、通信電極20を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、情報端末5と通信電極20との間を接続する通信回路10は、インタフェース回路11を介して情報端末5に接続される。通信回路10は、この情報端末5からインタフェース回路11を介して他の情報端末5に送信するための送信データを受け取ると、レベル調整回路12で送信データの信号振幅を調整してから、送信回路13を介して送信電極20aに供給するようになっている。
【0031】
送信電極20aは、送信回路13から送信データが供給されると、この送信データに対応する電界を電界伝達媒体50に誘起する。この誘起された電界は、電界伝達媒体50を伝達して、他の情報端末5における電界通信装置の受信電極20bで受信される。
【0032】
電界検出光学部14は、受信電極20bで受信した電界が供給され、電界光学手法を利用した電界検出光学部14内で別途発生するレーザ光を偏光変化させた後、電気信号に変換する。この電気信号は、信号処理回路15での帯域制限により不要な雑音が除去され、更に波形整形回路16で波形が整形されてから、インタフェース回路11を介して情報端末5に供給されるようになっている。
【0033】
なお、送信電極20aと受信電極20bは、一体化して1つの通信電極20で各電極を構成してもよいし、送信または受信どちらか一方の構成のみを有するものとしてもよい。また、送信電極20aと受信電極20bを、絶縁フィルムで被覆してもよい。
【0034】
ここで、図1に示すグランド電極30は、図2を用いて説明した電界検出光学部14に設けられている。図3は、図2に示した通信回路10に使用されている電界検出光学部14の構成を示すブロック図である。電界検出光学部14は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法により電界を検出するものであり、レーザ光源を構成するレーザダイオード101および電気光学結晶からなる電気光学素子102を有する。なお、電気光学素子102は、レーザダイオード101からのレーザ光の進行方向に対して直角方向に結合される電界に感度を有し、この電気強度によって光学特性、すなわち複屈折率が変化し、この複屈折率の変化によりレーザ光の偏光が変化するようになっている。
【0035】
電気光学素子102の図上で上下方向に対向する両側面には第1電極103及び第2電極104が設けられている。なお、この第1電極103及び第2電極104は、レーザダイオード101からのレーザ光の電気光学素子102内における進行方向を両側から挟み、レーザ光に対して電界を直角に結合させるようになっている。
【0036】
図3に示す電界検出光学部14は、図1及び図2に示したのと同じ通信電極20を有し、この通信電極20は第1電極103に接続されている。また、第1電極103に対向する第2電極104は、図1に示したのと同じグランド電極30に接続され、第1電極103に対してグランド電極として機能するように構成されている。即ち、このグランド電極30は、通信回路10で発生する不要な電磁波や逆位相の電界などを外部に逃がして電界通信の品質を向上するために設けられている。通信電極20は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を検出すると、この電界を第1電極103に伝達し、第1電極103を介して電気光学素子102に結合するようになっている。
【0037】
レーザダイオード101から出力されるレーザ光は、コリメートレンズ105を介して平行光にされ、平行光となったレーザ光は第1波長板106で偏光状態を調整されて電気光学素子102に入射する。電気光学素子102に入射したレーザ光は、電気光学素子102内で第1電極103と第2電極104との間を伝播するが、このレーザ光の伝播中において上述したように通信電極20が電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を受け、この電界が第1電極103を介して電気光学素子102に結合すると、この電界は第1電極103からグランド電極30に接続されている第2電極104に向かって形成されて、レーザダイオード101から電気光学素子102に入射したレーザ光の進行方向に直角であるため、電気光学素子102の光学特性である複屈折率が変化し、これによりレーザ光の偏光が変化する。
【0038】
このように電気光学素子102において第1電極103からの電界によって偏光が変化したレーザ光は、第2波長板107で偏光状態を調整されて偏光ビームスプリッタ108に入射する。偏光ビームスプリッタ108は、第2波長板107から入射されたレーザ光をP波およびS波に分離して、光の強度変化に変換する。この偏光ビームスプリッタ108でP波成分およびS波成分に分離されたレーザ光は、それぞれ第1集光レンズ109a及び第2集光レンズ109bで集光されてから、第1フォトダイオード110a及び第2フォトダイオード110bに供給され、第1フォトダイオード110a及び第2フォトダイオード110bにおいてP波光信号とS波光信号をそれぞれの電気信号に変換して出力するようになっている。
【0039】
上述したように第1フォトダイオード110a及び第2フォトダイオード110bから出力される電気信号は、図2に示す信号処理回路15で増幅、雑音除去などの信号処理を施されてから、波形整形回路16で波形整形され、インタフェース回路11を介して情報端末5に供給されることになる。
【0040】
図4は、通信電極20を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の他の一例を示すブロック図である。図4に示すブロック図には、情報端末5が接続された通信回路10と、通信を媒介する電界伝達媒体50と、通信回路10’と、この通信回路10’に接続された情報端末5’とが示されている。通信回路10と通信回路10’との間で通信を行い、通信回路10からデータを送信して通信回路10’で受信する場合を例にするものである。
【0041】
通信回路10と通信回路10’とは同じ構成を有している。両者に構成上の相違点はないものの、説明するための便宜上、同一の構成部には同一の番号を付し、通信回路10’の備える構成部については「’」を付して識別している。
【0042】
なお、情報端末5は、通信回路10に対して送信データと送受信切替信号を送る。送信データとは、通信相手の情報端末5’へ伝達される任意のデータである。送受信切替信号とは、通信回路10に対して送信と受信との動作の切替を指示するための信号である。
【0043】
また、通信回路10からは情報端末5に対して受信データを送る。この受信データは、通信相手の情報端末5’が情報端末5に対し、通信回路10’と通信回路10とを介して送信したデータを受信して得た受信データである。なお、情報端末5’と通信回路10’との間においても、情報端末5と通信回路10との間と同じく送信データや送受信切替信号、受信データのやり取りが行われている。
【0044】
また、通信回路10には、データを送信するための送信部と、データを受信する受信部とを備えている。送信部には、送信データを発振器71から出力される搬送波で変調するための変調回路70と、搬送波を出力するための発振器71とを備えている。更に、受信部には、復調信号のHレベルとLレベルの反転が起きていないかを判定して補正するための補正回路72と、搬送波再生回路74で再生された搬送波と受信した信号をもとにデータを再生する復調回路73と、受信した信号から搬送波を抽出する搬送波再生回路74とを備えている。
【0045】
なお、通信電極20は、図2を用いて説明した場合と同様に、通信回路10から伝達されたデータを通信回路10’に送信する機能と、通信回路10’から送信されたデータを受信する機能とを有している。図4で示す通信回路10を有する電界通信装置の場合であっても、送信電極20aと受信電極20bは、一体化して1つの通信電極20で各電極を構成してもよいし、送信または受信どちらか一方の構成のみを有するものとしてもよい。また、送信電極20aと受信電極20bを、絶縁フィルムに被覆してもよい。
【0046】
また、図5には、図4で示した補正回路72,補正回路72’の構成を説明するための構成図が示されている。図4で示す通信回路10と通信回路10’においては、受信部の出力でのHレベルとLレベルの反転を防ぐことを目的として、この受信部に補正回路72,補正回路72’が備えられている。なお、通信回路10の補正回路72と通信回路10’の補正回路72’とは同様のものであるので、ここでは通信回路10’が備える補正回路72’の説明のみを行う。
【0047】
補正回路72’は、復調信号のHレベルとLレベルの反転が起きていた場合に信号を反転させるための反転・非反転切替回路81と、復調信号のHレベルとLレベルの反転が起きていないかを判定して切替信号を出力するためのサンプリング回路82と、再生搬送波を検出しサンプリング信号を生成するための検波器83と、復調信号のHレベルとLレベルの判定が十分区別できるまでサンプリング信号を遅らせるための遅延器84とを備えている。
【0048】
ここで、図1に示すグランド電極30は、図4を用いて説明した変調回路70及び復調回路73に接続されている。図6は、変調回路70とグランド電極30との接続構成を示す構成図である。変調回路70には、送信電極20aと受信電極20bとを備える通信電極20が接続されると共に、図3を用いて説明した機能を有するグランド電極30が接続されている。データの送信時には、変調回路70に接続されたグランド電極30が機能し、データの受信時には、復調回路73に接続されたグランド電極30が機能する。1つのグランド電極30が変調回路70と復調回路73とに接続される構成でもよく、各回路に異なるグランド電極30を接続してもよい。
【0049】
なお、第1の絶縁体40a及び第2の絶縁体40bを、図7に示すように、通信電極20及びグランド電極30に接触して設けられた1つの絶縁体40としても得られる効果は同様である。
【0050】
また、本実施の形態では、通信電極20及びグランド電極30が車内シートの座部に設けられていることを一例に説明したが、図8に示すように、通信電極20を車内シートの背もたれ部に設けてもよい。更に、図9に示すように、図8に示す第1の絶縁体40a及び第2の絶縁体40bを、通信電極20及びグランド電極30に接触して設けられた1つの絶縁体40としても得られる効果は同様である。
【0051】
更に、図10に示すように、通信電極20を車内シートの座部と背もたれ部との両方に設けても良い。そして更に、図11に示すように、車内シートの座部と背もたれ部とにそれぞれ設けられた第1の絶縁体40a及び第2の絶縁体40bを、通信電極20及びグランド電極30に接触して設けられた1つの絶縁体40としても得られる効果は同様である。
【0052】
また、本実施の形態では、車内設備90の一例として車内シートを用いて説明したが、図12に示すように、人体50の頭部が接触するヘッドレストを車内設備90とし、このヘッドレストに通信電極20を設けても良い。更に、図13に示すように、図12に示す第1の絶縁体40a及び第2の絶縁体40bを、通信電極20及びグランド電極30に接触して設けられた1つの絶縁体40としても得られる効果は同様である。
【0053】
〔第2の実施の形態〕
図14は、第2の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90は、絶縁体40として作用するハンドルであって、通信電極20は、ハンドルの外周表面に設けられ、グランド電極30は、ハンドルの内周表面に設けられている。
【0054】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【0055】
なお、図15に示すように、本実施の形態で説明したハンドルの内部が空洞であって、通信電極20は、上記と同様にこのハンドルの外周表面に設けられ、グランド電極30は、このハンドルの内部に設けられている場合であっても得られる効果は同様である。
【0056】
〔第3の実施の形態〕
図16は、第3の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90は、絶縁体40として作用するアクセルペダル又はブレーキペダル(以降、単に「ペダル」と称する)であって、通信電極20は、ペダルの表面に設けられ、グランド電極30は、ペダルの裏面に設けられている。即ち、通信電極20とグランド電極30とがペダルを挟むように配置されている。
【0057】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【0058】
〔第4の実施の形態〕
図17は、第4の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90はシフトレバーであって、グランド電極30は、シフトレバーの上面に設けられ、絶縁体40は、グランド電極30及び通信電極20に接触して設けられている。そして、通信電極20は、人間が最も接触し易いように最上面に設けられている。
【0059】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【0060】
なお、図18に示すように、絶縁体40を、シフトレバーの上面に設けられた第1の絶縁体40aと、シフトレバーの下面に設けられた第2の絶縁体40bとして、通信電極20を、第1の絶縁体40aに接触して設け、グランド電極30を、第2の絶縁体40bに接触して設けた場合であっても得られる効果は同様である。
【0061】
〔第5の実施の形態〕
図19は、第5の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90は床マットであって、通信電極20は、床マットの裏面に接触して設けられ、絶縁体40は、通信電極20及びグランド電極30に接触して設けられている。
【0062】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【0063】
〔第6の実施の形態〕
図20は、第6の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90はドアノブであって、グランド電極30はドアノブの裏面に設けられ、絶縁体40は、グランド電極30及び通信電極20に接触して設けられている。そして、通信電極20は、人間がドアノブを引いてドアを開けようとした場合に最も接触し易いようにドアに面する側に設けられている。
【0064】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【0065】
尚、ここで説明したドアノブは、車の内側に備えられたドアノブだけでなく、車の外側に備えられたドアノブであってもよい。
【0066】
〔第7の実施の形態〕
図21は、第7の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90はシートベルトであって、グランド電極30はシートベルトの表面に設けられ、絶縁体40は、グランド電極30及び通信電極20に接触して設けられている。
【0067】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【0068】
なお、図22に示すように、絶縁体40を、シートベルトの一方の表面に設けられた第1の絶縁体40aと、シフトレバーの他方の表面に設けられた第2の絶縁体40bとして、通信電極20を、第1の絶縁体40aに接触して設け、グランド電極30を、第2の絶縁体40bに接触して設けた場合であっても得られる効果は同様である。
【0069】
〔第8の実施の形態〕
図23は、第8の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。この車内用電界通信装置は、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、電界伝達媒体としての人体50が接触する車内設備90の部位に設けられた電界通信用の通信電極20と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で通信回路10と電気的に接続され、車内設備90の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極30と、通信電極20とグランド電極30との間に設けられた絶縁体40と、を備えた構成である。尚、本実施の形態における車内設備90はナビゲーションやテレビなどのモニタに設けられたタッチ式パネルであって、通信電極20はタッチ式パネルの裏面に設けられ、絶縁体40は通信電極20及びグランド電極30に接触して設けられている。
【0070】
通信回路10と通信電極20とグランド電極30との機能については、第1の実施の形態で説明したものと同様なので、ここでは説明を省略する。
【実施例】
【0071】
続いて、このような第1〜第8の実施の形態で説明した車内用電界通信装置を用いた車内処理システムの実施例について説明する。車内用電界通信装置は、図24に示すように、第1の実施の形態で説明した構成に加えて、予め登録された複数のIDを蓄積しておく蓄積部301と、受信したIDが蓄積部に蓄積された複数のIDに一致するか否かを認証する認証部302と、受信したIDが蓄積部301に蓄積された複数のIDに一致する場合(認証OKの場合)に運転操作を可能とするよう制御する制御部303とを更に備えた構成である。
【0072】
また、このような車内用電界通信装置が備えられた車の利用者は、図1に示すように、図26を用いて説明した従来の電界通信装置(カード型)を胸やズボンのポケットに所持している。このカード型の電界通信装置は、図25に示すように、図26に示す構成に加えて、利用者を識別するIDを格納しておく格納部201と、電界伝達媒体としての人体50を介して格納部201に格納されたIDを通信電極20から送信する送信部202とを更に備えている。
【0073】
最初に、カード型の電界通信装置の送信部202は、格納部201から読み出したIDを通信回路10に継続的に送信する。そして、通信回路10は、通信電極20から電界を人体50に誘起し、受け取ったIDを人体に継続的に送信する。
【0074】
そして、このようなカード型の電界通信装置を所持した利用者が車内シートに座った場合に、車内用電界通信装置の通信回路10は、人体50を介して送信されたIDを通信電極20で受け取って、認証部302に送信する。認証部302は、蓄積部301に蓄積された全てのIDを読み出して、受信したIDが読み出したIDに含まれているか否かを認証する。そして、制御部303は、認証OKな場合に、エンジンをかける操作,アクセル操作,ブレーキ操作,ハンドル操作,シフトレバー操作等の各種操作を可能とするように制御する。
【0075】
上記実施例で説明した車内用電界通信装置を、第6の実施の形態で説明した車内用電界通信装置に適用することも可能である。具体的には、車内用電界通信装置の通信回路10は、利用者が車の外側に備えられたドアノブに設けられた通信電極に接触した場合に、人体50を介して送信されてくるIDを受信し、認証部302での認証がOKの場合に、制御部303はロックを解除し、認証NGの場合には解除しないように制御することも可能である。また、乗車許可/乗車不許可に対応付けてIDを蓄積部301に蓄積しておくことにより、更に詳細に制御が可能となることは言うまでもない。例えば、認証部302は、受信したIDが蓄積部301から読み出したIDに含まれている場合に、そのIDに対する乗車許可/乗車不許可を更に認証することが可能である。
【0076】
第1の実施の形態によれば、通信電極20が、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体の外部で電気的に接続され、グランド電極30が、この通信回路10と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で電気的に接続されているため、通信電極20及びグランド電極30を配置する自由度を向上することができる。また、通信電極20とグランド電極30との間に第1の絶縁体40a及び第2の絶縁体40bが設けられているため、グランド電極30から出力されるノイズの影響を低減して電界通信を行うことができる。
【0077】
第2〜第8の実施の形態によれば、通信電極20が、筐体1の内部に配置された電界通信用の通信回路10と、第1のリード線2aを介して筐体の外部で電気的に接続され、グランド電極30が、この通信回路10と、第2のリード線2bを介して筐体1の外部で電気的に接続されているため、通信電極20及びグランド電極30を配置する自由度を向上することができる。また、通信電極20とグランド電極30との間に絶縁体40が設けられているため、グランド電極30から出力されるノイズの影響を低減して電界通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】第1の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図2】通信電極を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図3】図2に示した通信回路に使用されている電界検出光学部の構成を示すブロック図である。
【図4】通信電極を用いて電界通信を行う電界通信装置の回路構成の他の一例を示すブロック図である。
【図5】図4で示した補正回路の構成を示す構成図である。
【図6】第1の実施の形態における第1変形例である。
【図7】第1の実施の形態における第2変形例である。
【図8】第1の実施の形態における第3変形例である。
【図9】第1の実施の形態における第4変形例である。
【図10】第1の実施の形態における第5変形例である。
【図11】第1の実施の形態における第6変形例である。
【図12】第1の実施の形態における第7変形例である。
【図13】第1の実施の形態における第8変形例である。
【図14】第2の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図15】第2の実施の形態における変形例である。
【図16】第3の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図17】第4の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図18】第4の実施の形態における変形例である。
【図19】第5の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図20】第6の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図21】第7の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図22】第7の実施の形態における変形例である。
【図23】第8の実施の形態における車内用電界通信装置の構成を示す構成図である。
【図24】車内用電界通信装置のブロック構成を示す構成図である。
【図25】従来の電界通信装置のブロック構成を示す構成図である。
【図26】従来の電界通信装置の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【0079】
1…筐体
2a…第1のリード線
2b…第2のリード線
5…情報端末
10…通信回路
11…インタフェース回路
12…レベル調整回路
13…送信回路
14…電界検出光学部
15…信号処理回路
16…波形整形回路
20…通信電極
20a…送信電極
20b…受信電極
30…グランド電極
40…絶縁体
40a…第1の絶縁体
40b…第2の絶縁体
50…電界伝達媒体(人体,机)
70…変調回路
71…発振器
72…補正回路
73…復調回路
74…搬送波再生回路
81…反転・非反転切替回路
82…サンプリング回路
83…検波器
84…遅延器
90…車内設備
101…レーザダイオード
102…電気光学素子
103…第1電極
104…第2電極
105…コリメートレンズ
106…第1波長板
107…第2波長板
108…偏光ビームスプリッタ
109a…第1集光レンズ
109b…第2集光レンズ
110a…第1フォトダイオード
110b…第2フォトダイオード
201…格納部
202…送信部
301…蓄積部
302…認証部
303…制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体の内部に配置された電界通信用の通信回路と、
リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、人体が接触する車内設備の部位に設けられた電界通信用の通信電極と、
リード線を介して前記筐体の外部で前記通信回路と電気的に接続され、前記車内設備の他の部位に設けられた電界通信用のグランド電極と、
前記通信電極と前記グランド電極との間に設けられた絶縁体と、
を有することを特徴とする車内用電界通信装置。
【請求項2】
前記車内設備は、シートであって、
前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第1の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第2の絶縁体であって、
前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項3】
前記車内設備は、シートであって、
前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの座部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項4】
前記車内設備は、シートであって、
前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第1の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第2の絶縁体であって、
前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車内用電界通信装置。
【請求項5】
前記車内設備は、シートであって、
前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該シートの背もたれ部に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車内用電界通信装置。
【請求項6】
前記車内設備は、ヘッドレストであって、
前記絶縁体は、前記通信電極に接触して設けられた第1の絶縁体と、前記グランド電極に接触して設けられた第2の絶縁体であって、
前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項7】
前記車内設備は、ヘッドレストであって、
前記絶縁体は、前記通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられ、前記通信電極は、当該ヘッドレストに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項8】
前記車内設備は、前記絶縁体としてのハンドルであって、
前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内周表面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項9】
前記車内設備は、内部が空洞で前記絶縁体としてのハンドルであって、
前記通信電極は、当該ハンドルの外周表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ハンドルの内部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項10】
前記車内設備は、前記絶縁体としてのアクセルペダルであって、
前記通信電極は、当該アクセルペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該アクセルペダルの裏面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項11】
前記車内設備は、前記絶縁体としてのブレーキペダルであって、
前記通信電極は、当該ブレーキペダルの表面に設けられ、前記グランド電極は、当該ブレーキペダルの裏面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項12】
前記車内設備は、シフトレバーであって、
前記グランド電極は、当該シフトレバーの上面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項13】
前記車内設備は、シフトレバーであって、
前記絶縁体は、当該シフトレバーの上面に設けられた第1の絶縁体と、当該シフトレバーの下面に設けられた第2の絶縁体であって、
前記通信電極は、当該第1の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第2の絶縁体に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項14】
前記車内設備は、床マットであって、
前記通信電極は、当該床マットの裏面に接触して設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項15】
前記車内設備は、ドアノブであって、
前記グランド電極は、当該ドアノブの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項16】
前記車内設備は、シートベルトであって、
前記グランド電極は、当該シートベルトの表面に設けられ、前記絶縁体は、当該グランド電極及び前記通信電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項17】
前記車内設備は、シートベルトであって、
前記絶縁体は、当該シートベルトの一方の表面に設けられた第1の絶縁体と、当該シフトレバーの他方の表面に設けられた第2の絶縁体であって、
前記通信電極は、当該第1の絶縁体に接触して設けられ、前記グランド電極は、当該第2の絶縁体に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。
【請求項18】
前記車内設備は、タッチ式パネルであって、
前記通信電極は、当該タッチ式パネルの裏面に設けられ、前記絶縁体は、当該通信電極及び前記グランド電極に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車内用電界通信装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate

【図19】
image rotate

【図20】
image rotate

【図21】
image rotate

【図22】
image rotate

【図23】
image rotate

【図24】
image rotate

【図25】
image rotate

【図26】
image rotate


【公開番号】特開2009−239717(P2009−239717A)
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−84404(P2008−84404)
【出願日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願人】(000004226)日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】(591230295)NTTエレクトロニクス株式会社 (565)
【Fターム(参考)】