JP5764038B2 - Electric field communication device - Google Patents
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Description
本発明は、電界通信時におけるノイズを除去する技術に関する。 The present invention relates to a technique for removing noise during electric field communication.
特許文献1によれば、人体等の電界伝達媒体に電界を誘起し、この誘起された電界を用いてデータ通信を行う電界通信装置が開示されている。この電界通信装置の筐体内又は外には信号電極やグランド電極が配置され、その信号電極からデータ信号を電界により送受信する電界通信用の通信回路(送信回路、受信回路)が筐体に内蔵されている。グランド電極は、その通信回路での電界通信時に利用される基準電位の取得に利用される。 According to Patent Document 1, an electric field communication device that induces an electric field in an electric field transmission medium such as a human body and performs data communication using the induced electric field is disclosed. A signal electrode and a ground electrode are arranged inside or outside the case of the electric field communication device, and a communication circuit (transmission circuit, reception circuit) for electric field communication that transmits and receives a data signal from the signal electrode by an electric field is built in the case. ing. The ground electrode is used to acquire a reference potential used during electric field communication in the communication circuit.
このような電界通信装置を利用した従来の実施例を図7に示す。本例は、同図(a),(b)共に、電界伝達媒体である人体700により所持される携帯型の電界通信装置(以下、携帯型送受信機)100と、その人体700の足元に信号電極31s及びグランド電極31gが設置された設置型の電界通信装置(以下、設置型送受信機)300とで構成される。
A conventional example using such an electric field communication device is shown in FIG. In this example, both FIG. 5A and FIG. 4B show a portable electric field communication device (hereinafter referred to as a portable transceiver) 100 held by a
設置型送受信機300の信号電極31sは、図7に示すように、人体700により接触又は容量結合される側に配置され、リード線32sを通じて筐体内の受信回路35の信号入出力端子に接続されている。一方、グランド電極31gは、床面側に配置され、別のリード線32gを通じてその受信回路35のグランド入力端子(回路グランド)に接続されている。
As shown in FIG. 7, the
このような構成下において、上記携帯型送受信機100を所持した人体700が設置型送受信機300の信号電極31sに接触又は容量結合すると、事前記憶された任意情報(例えば、人体700の識別情報など)に基づくデータ信号が携帯型送受信機100の信号電極11sから出力され、人体700を伝達して設置型送受信機300の信号電極31sで受信され、リード線32sを経由して受信回路35に送信される。その後、その受信回路35からデータ信号を受け取った上位のデータ処理装置(不図示)により、所定の処理が実行される(例えば、認証処理など)。
Under such a configuration, when the
なお、データ信号の送受信は、前述したように電界伝達媒体である人体700に誘起された電界を利用して行われる。その具体的な電界通信処理技術については引用文献1に開示されている。
In addition, transmission / reception of a data signal is performed using the electric field induced in the
そのような携帯型送受信機100及び設置型送受信機300は各種用途に応じて利用されるが、その利用時の実環境内には様々なノイズ放射源が存在するため、電界通信時にそのノイズ放射源から放射されたノイズの影響を受けることがある。
Such a
例えば、図7(a)に示すように、壁500の内側に配線された電力線500aや通信線500bに電流が流れると、それら電線近傍に電磁界が発生して壁面から放射される。そして、その放射された電磁界は、壁面近くに位置する人体700にノイズとして伝わり、データ信号と共に設置型送受信機300の信号電極31sで検出される。
For example, as shown in FIG. 7A, when a current flows through a
すなわち、図8に示すように、壁500の表面から放射されたノイズが、電界通信時におけるデータ信号の伝達経路(人体700)と同じ経路を経由して信号電極31sに伝達されるため、受信回路35の前段にコモンモードチョークコイル33を挿入してもノイズを除去できず、ノイズフィルタ34を挿入したとしても、通過帯域内のデータ信号と同帯域のノイズについては除去することができない。
That is, as shown in FIG. 8, the noise radiated from the surface of the
また、例えば、図7(b)に示すように、導電性の壁面を有する金属製パーティション500dが近接する場合であっても、広範囲にノイズが放射されることから同様である。その他、電源に接続された電気機器や鉄筋コンクリート、天井裏や他の部屋にあるノイズ放射源からのノイズの場合も同様に考えられる。
Further, for example, as shown in FIG. 7B, even when a
以上より、電界通信装置から出力されたデータ信号と実環境内のノイズ放射源から放射されたノイズ信号とが同じ経路(同じ電界伝達媒体)を介して伝達するため、そのデータ信号に重畳されたノイズ信号成分を除去できないという課題があった。 As described above, since the data signal output from the electric field communication device and the noise signal emitted from the noise radiation source in the real environment are transmitted through the same path (same electric field transmission medium), they are superimposed on the data signal. There was a problem that noise signal components could not be removed.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、電界通信におけるノイズを除去することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a problem of the present invention is to remove noise in electric field communication.
請求項1記載の電界通信装置は、信号電極から電界を電界伝達媒体に誘起して電界通信を行う電界通信装置において、信号電極及びグランド電極と、前記電界伝達媒体にノイズを放射するノイズ放射源に電気的に接続された第1のノイズ印加電極と、前記第1のノイズ印加電極と前記グランド電極とを電気的に接続するリード線と、入力側の一方の端子に前記信号電極が接続され、前記入力側の他方の端子に前記グランド電極が接続されたコモンモードチョークコイルと、信号入力端子に前記コモンモードチョークコイルの出力側の一方の端子が接続され、グランド入力端子に前記出力側の他方の端子が接続された電界通信用の受信回路と、を有することを特徴とする。 2. The electric field communication apparatus according to claim 1, wherein the electric field communication apparatus performs electric field communication by inducing an electric field from the signal electrode to the electric field transmission medium, and a noise radiation source that emits noise to the signal transmission medium and the ground electrode. A first noise applying electrode electrically connected to the lead wire, a lead wire electrically connecting the first noise applying electrode and the ground electrode, and the signal electrode connected to one terminal on the input side. A common mode choke coil in which the ground electrode is connected to the other terminal on the input side, one terminal on the output side of the common mode choke coil is connected to a signal input terminal, and the output side is connected to a ground input terminal. And a receiving circuit for electric field communication to which the other terminal is connected.
本発明によれば、電界伝達媒体に対するノイズ放射源に電気的に接続された第1のノイズ印加電極と、その電界伝達媒体に電界を誘起して電界通信を行う信号電極が入力側の一方の端子に接続され、その第1のノイズ印加電極が電気的に接続されたグランド電極が入力側の他方の端子に接続されたコモンモードチョークコイルと、を有するため、電界伝達媒体を介して伝達されたデータ信号に含まれるノイズ信号を、グランド電極に印加されたノイズ信号で除去できる。 According to the present invention, the first noise applying electrode electrically connected to the noise radiation source for the electric field transmission medium, and the signal electrode for inducing electric field communication in the electric field transmission medium to perform electric field communication are provided on the input side. And a common mode choke coil having a ground electrode connected to the terminal and electrically connected to the first noise applying electrode and connected to the other terminal on the input side. The noise signal included in the data signal can be removed by the noise signal applied to the ground electrode.
請求項2記載の電界通信装置は、請求項1記載の電界通信装置において、前記第1のノイズ印加電極は、前記ノイズ放射源との間の第1の結合容量を介して前記ノイズ放射源に接続され、前記第1の結合容量の値を変えることにより、前記グランド電極に印加されるノイズ量が調整されることを特徴とする。 The electric field communication device according to claim 2 is the electric field communication device according to claim 1, wherein the first noise applying electrode is connected to the noise radiation source via a first coupling capacitor between the noise radiation source and the electric field communication device. The amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by changing the value of the first coupling capacitance connected.
本発明によれば、第1のノイズ印加電極は、ノイズ放射源との間の第1の結合容量を介してノイズ放射源に接続され、その第1の結合容量の値を変えることにより、グランド電極に印加されるノイズ量が調整されるため、より確実にノイズを除去できる。 According to the present invention, the first noise applying electrode is connected to the noise radiation source via the first coupling capacitance between the noise radiation source and changing the value of the first coupling capacitance, Since the amount of noise applied to the electrode is adjusted, noise can be removed more reliably.
請求項3記載の電界通信装置は、請求項1又は2記載の電界通信装置において、前記グランド電極との間の第2の結合容量を介して前記グランド電極に接続された第2のノイズ印加電極を更に有し、前記リード線は、前記第1のノイズ印加電極と前記第2のノイズ印加電極とを接続することにより、前記第1のノイズ印加電極と前記グランド電極とを電気的に接続し、前記第2の結合容量の値を変えることにより、前記グランド電極に印加されるノイズ量が調整されることを特徴とする。 The electric field communication device according to claim 3 is the electric field communication device according to claim 1 or 2, wherein the second noise application electrode is connected to the ground electrode via a second coupling capacitance between the electric field communication device and the ground electrode. The lead wire electrically connects the first noise applying electrode and the ground electrode by connecting the first noise applying electrode and the second noise applying electrode. The amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by changing the value of the second coupling capacitance.
本発明によれば、グランド電極との間の第2の結合容量を介してグランド電極に接続された第2のノイズ印加電極を更に有し、リード線は、第1のノイズ印加電極と第2のノイズ印加電極とを接続することにより、第1のノイズ印加電極とグランド電極とを電気的に接続し、第2の結合容量の値を変えることにより、グランド電極に印加されるノイズ量が調整されるため、より確実にノイズを除去できる。 According to the present invention, the semiconductor device further includes a second noise applying electrode connected to the ground electrode via a second coupling capacitor between the first electrode and the second electrode. The amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by electrically connecting the first noise applying electrode and the ground electrode, and changing the value of the second coupling capacitance. Therefore, noise can be removed more reliably.
請求項4記載の電界通信装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の電界通信装置において、前記リード線による経路上に挿入されたアッテネータを更に有し、前記アッテネータの減衰量を変えることにより、前記グランド電極に印加されるノイズ量が調整されることを特徴とする。 The electric field communication apparatus according to claim 4, further comprising an attenuator inserted on a path by the lead wire in the electric field communication apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the attenuation amount of the attenuator is changed. Thus, the amount of noise applied to the ground electrode is adjusted.
本発明によれば、リード線による経路上に挿入されたアッテネータを更に有し、そのアッテネータの減衰量を変えることにより、グランド電極に印加されるノイズ量が調整されるため、より確実にノイズを除去できる。 According to the present invention, it further includes an attenuator inserted on the path of the lead wire, and the amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by changing the attenuation amount of the attenuator. Can be removed.
請求項5記載の電界通信装置は、請求項2乃至4のいずれかに記載の電界通信装置において、前記グランド電極に印加されるノイズ量は、前記電界伝達媒体を介して前記信号電極に伝達された前記ノイズ放射源からのノイズ量と等しくなるように調整されることを特徴とする。
The electric field communication apparatus according to
本発明によれば、グランド電極に印加されるノイズ量は、電界伝達媒体を介して信号電極に伝達されたノイズ放射源からのノイズ量と等しくなるように調整されるため、更に確実にノイズを除去できる。 According to the present invention, the amount of noise applied to the ground electrode is adjusted to be equal to the amount of noise from the noise radiation source transmitted to the signal electrode via the electric field transmission medium, so that noise can be more reliably reduced. Can be removed.
請求項6記載の電界通信装置は、請求項3に記載の電界通信装置において、前記信号電極と前記グランド電極とは、前記グランド電極を大地側にして対向配置され、前記第2のノイズ印加電極は、前記グランド電極と前記大地との間に配置されていることを特徴とする。 The electric field communication device according to claim 6 is the electric field communication device according to claim 3 , wherein the signal electrode and the ground electrode are disposed to face each other with the ground electrode on the ground side, and the second noise applying electrode. Is arranged between the ground electrode and the ground.
本発明によれば、電界通信におけるノイズを除去できる。 According to the present invention, noise in electric field communication can be removed.
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes and should not be construed as being limited to the description of the present embodiment.
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る電界通信システムの構成及びその使用状態を示す図である。この電界通信システムは、電界伝達媒体である人体700により所持される携帯型の電界通信装置(以下、携帯型送受信機)100と、その人体700により接触又は容量結合可能に信号電極が設置された設置型の電界通信装置(以下、設置型送受信機)300とで主に構成される。以下、それら送受信機100,300の構成について説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an electric field communication system according to the first embodiment and a usage state thereof. In this electric field communication system, a portable electric field communication device (hereinafter referred to as a portable transceiver) 100 held by a
携帯型送受信機100は、信号電極11sと、グランド電極11gと、異なるリード線(不図示)を介してそれら各電極11s,11gにそれぞれ接続された電界通信用の送信回路(不図示)とで主に構成され、1つの筐体内に具備されている。
The
信号電極11sは、筐体に接触している人体700に容量結合可能となるように、筐体内の一方の内表面に配置されている。グランド電極11gは、信号電極11sとの間に絶縁体を挟んで筐体内の他方の内表面に、信号電極11sに対向して配置されている。そして、信号電極11sが配置されている側の筐体側面が、人体700に向けて所持される。
The
この携帯型送受信機100は、送信回路により信号電極11sから電界を人体700に誘起して、通信相手である設置型送受信機300に対して電界によりデータ信号を送信することができる。更に、電界通信用の受信回路を具備することも可能であり、それら送信回路と受信回路によりデータ信号の送受信を双方向で実現することもできる。
The portable transmitter /
なお、このような携帯型送受信機100は、従来の電界通信装置と基本的に同様の構成及び機能を有している。送信回路や受信回路による具体的な電界通信処理技術については、先の特許文献1やそれに関連する公知文献に開示されているため、ここでの説明は省略する。
Note that such a
一方、本実施の形態では、背景技術で説明した従来の設置型送受信機300に対して、人体700にノイズを放射しているノイズ放射源に容量結合又は直接接続する第1のノイズ印加電極を新たに設け、人体700へのノイズと同じノイズをその第1のノイズ印加電極で受信してグランド電極に印加し、受信回路の前段に設けたコモンモードチョークコイルにより、人体700を介して信号電極で受信したノイズをグランド電極に印加されたノイズで除去することを特徴としている。
On the other hand, in the present embodiment, a first noise application electrode that is capacitively coupled or directly connected to a noise radiation source that radiates noise to the
以下、電力線500aや通信線500bが内部に配線された壁500をノイズ放射源の例として説明する。なお、そのような壁500に代えて、金属製パーティションや鉄筋コンクリートなどの導電性を有する壁面や、パソコンなどの電気機器や通信機器もノイズ放射源の例であり、以下説明で使用する壁500に何ら限定されない。
Hereinafter, the
設置型送受信機300は、図1に示すように、絶縁体を間に挟んで1つの筐体内の内表面に対向配置された信号電極31s及びグランド電極31gと、人体700にノイズを放射する壁500との間の第1の結合容量36n(容量結合による容量)を介してその壁500の壁面の一部又は全部に電気的に接続された第1のノイズ印加電極31nと、第1のノイズ印加電極31nとグランド電極31gとを電気的に直接接続するリード線32nと、リード線32sを介して入力側の一方の端子に信号電極31sが接続され、リード線32gを介してその入力側の他方の端子にグランド電極31gが接続されたコモンモードチョークコイル33と、入力側の一方の端子にコモンモードチョークコイル33の出力側の一方の端子が接続され、その入力側の他方の端子にコモンモードチョークコイル33の出力側の他方の端子が接続されたノイズフィルタ34と、信号入力端子にノイズフィルタ34の出力側の一方の端子が接続され、グランド入力端子(回路グランド)にノイズフィルタ34の出力側の他方の端子が接続された電界通信用の受信回路35とで主に構成されている。
As shown in FIG. 1, the installed
信号電極31s及びグランド電極31gは、人体700が通行する床面上の任意の位置に設置できるようにノイズフィルタ34や受信回路35を内蔵した筐体とは異なる筐体内に配置され、人体700に接触又は容量結合するように、信号電極31sを空側にし、グランド電極を大地側(床面側)にして、ノイズ放射源である壁500の近傍に設置される。
The
なお、更に、電界通信用の送信回路を具備することも可能であり、それら受信回路35と送信回路(不図示)により、信号電極31sから電界を人体700に誘起してデータ信号の送受信を双方向で行うことができる。
Further, it is possible to provide a transmission circuit for electric field communication, and both the
このような構成下において、上記携帯型送受信機100を所持した人体700が設置型送受信機300の信号電極31sに接触又は容量結合すると、事前記憶された任意情報(例えば、人体700の識別情報など)に基づくデータ信号が携帯型送受信機100の信号電極11sから出力され、電界伝達媒体である人体700を伝達して設置型送受信機300の信号電極31sで受信される。
Under such a configuration, when the
このとき、その信号電極31sの近傍に設置された壁500からの放射ノイズが人体700で拾われ、その人体700を伝達するため、信号電極31sで受信されたデータ信号にはノイズ信号が重畳されている。
At this time, radiation noise from the
一方、その壁500に容量結合(第1の結合容量36nによる容量結合)された第1のノイズ印加電極31nにより、第1の結合容量36nを介してその壁500から放射されているノイズが収集され、リード線32nを通じてグランド電極31gに印加される。
On the other hand, the noise radiated from the
その後、信号電極31sで受信したノイズ信号重畳後のデータ信号が、リード線32sを介してコモンモードチョークコイル33の一方の入力側に入力され、グランド電極31gに印加されたノイズ信号が、リード線32gを介してコモンモードチョークコイル33の他方の入力側に入力される。
Thereafter, the data signal after the superposition of the noise signal received by the
コモンモードチョークコイル33のそれら2つの入力側には、壁500から放射された同じノイズ信号、すなわち、コモンモード(同相)のノイズ信号が入力されるため、そのコモンモードチョークコイル33により、人体700を介して信号電極31sで受信したノイズ信号がグランド電極31gに印加されたノイズ信号で除去(減衰)されて、データ信号のみがノイズフィルタ34を通過して受信回路35で受信される(図2参照)。
Since the same noise signal radiated from the
なお、ノイズフィルタ34は、データ信号の周波数帯域のみを通過するように設計されており、それ以外の不要な周波数帯域の信号は除去(減衰)される。
The
その後、その受信回路35からデータ信号を受け取った上位のデータ処理装置(不図示)により、所定の処理が実行される(例えば、認証処理など)。
Thereafter, predetermined processing is performed (for example, authentication processing) by an upper data processing device (not shown) that has received the data signal from the receiving
なお、信号電極31sで受信したノイズ信号とグランド電極31gに印加されたノイズ信号との大きさは必ずしも一致するとは限らないため、第1の結合容量36nの値を変化させることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ信号の大きさ(以下、ノイズ量)を調整する。
Note that the magnitudes of the noise signal received at the
具体的には、例えば、壁500と第1のノイズ印加電極31nとの間の距離を変化させる手法、第1のノイズ印加電極31nの電極構造を変更する手法(例えば、異なる厚さの電極や、メッシュ構造の電極などを利用する)、複数種類の電極構造を予め壁面近傍に配置しておき、いずれかを選択する手段を設ける手法などを利用できる。
Specifically, for example, a method of changing the distance between the
また、図3に示すように、リード線32nによる経路上にアッテネータ37(例えば、可変アッテネータ(抵抗器))を挿入し、そのアッテネータ37の減衰量を変化させることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量を調整する。
Further, as shown in FIG. 3, an attenuator 37 (for example, a variable attenuator (resistor)) is inserted on the path of the
そして、第1の結合容量36nの値,アッテネータ37の減衰量のうちいずれか1以上を制御することにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量を、人体700を介して信号電極31sに伝達された壁500からのノイズ量と等しくなるように調整する。
Then, by controlling any one or more of the value of the
なお、第1の結合容量36nの値やアッテネータ37の減衰量を変更して印加ノイズ量を調整する手段・手法・機構・構造などは上記例に限定されることはなく、グランド電極11gに印加されるノイズ量を調整可能であればどのようなものも採用できる。
The means, method, mechanism, structure, etc. for adjusting the amount of applied noise by changing the value of the
例えば、信号電極31sの上に人が立った状態で、信号無入力時に、受信回路35の入力端でスペクトラムアナライザを使用してノイズ量を測定し、第1のノイズ印加電極31nの面積や壁500との間の距離を調整することにより、その測定されたノイズ量が最小となる条件を探索していく手段などがある。その他、ノイズ測定に使用する測定器としては、レベルメータ、オシロスコープなどが例として挙げられる。
For example, when a person is standing on the
以上より、本実施の形態によれば、人体700にノイズを放射している壁500に容量結合された第1のノイズ印加電極31nを新たに設け、人体700へのノイズと同じノイズをその第1のノイズ印加電極31nで受信してグランド電極31gに印加し、受信回路35の前段に設けたコモンモードチョークコイル33により、信号電極31sで受信したノイズ信号とグランド電極31gに印加されたノイズ信号とをコモンモード化することから、壁500から放射された同じノイズ信号成分を除去できる。
As described above, according to the present embodiment, the first
すなわち、信号電極31sの近傍にノイズ放射源が存在する場合であっても、そのノイズを排除して、電界通信時で必要なデータ信号のみを伝達できる。
That is, even when a noise radiation source is present in the vicinity of the
また、本実施の形態によれば、第1のノイズ印加電極31nが、壁500との間の第1の結合容量36nを介してその壁500に接続され、その第1の結合容量36nの値を変えることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量が調整されるので、より確実にノイズ信号成分を除去できる。
According to the present embodiment, the first
また、本実施の形態によれば、リード線32nによる経路上に挿入されたアッテネータ37を更に有し、そのアッテネータ37の減衰量を変えることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量が調整されるので、より確実にノイズ信号成分を除去できる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、グランド電極31gに印加されるノイズ量は、人体700を介して信号電極31sに伝達された壁500からのノイズ量と等しくなるように調整されるので、更に確実にノイズ信号成分を除去できる。
Further, according to the present embodiment, the amount of noise applied to the
なお、本実施の形態では、第1のノイズ印加電極31nを壁500に容量結合させた場合を例に説明したが、ノイズ放射源が金属(導電体)である場合には、第1のノイズ印加電極31nと壁500とを電気的に直接接続するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the first
その場合であっても、リード線32nによる経路上にアッテネータ37を挿入することは可能であり、そのアッテネータ37の減衰量を変化させることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量を、人体700を介して信号電極31sに伝達された壁500からのノイズ量と等しくなるように調整可能である。
Even in such a case, it is possible to insert the
また、本実施の形態では、ノイズフィルタ34が挿入された場合を例に説明したが、ノイズフィルタ34を挿入することなく、コモンモードチョークコイル33と受信回路35とを電気的に接続するようにしても、同様の効果が得られる。
In this embodiment, the case where the
その場合には、受信回路35の信号入力端子にコモンモードチョークコイル33の出力側の一方の端子が接続され、その受信回路35のグランド入力端子にそのコモンモードチョークコイル33の出力側の他方の端子が接続される。
In this case, one terminal on the output side of the common
〔第2の実施の形態〕
図4は、第2の実施の形態に係る電界通信システムの構成及びその使用状態を示す図である。この電界通信システムは、第1の実施の形態と同様に、携帯型送受信機100と設置型送受信機300とで主に構成される。以下、第1の実施の形態で説明した電界通信システムの構成との違いについて主に説明する。それ以外の構成については、第1の実施の形態と同様であるため、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an electric field communication system according to the second embodiment and a usage state thereof. This electric field communication system is mainly composed of a
第2の実施の形態に係る設置型送受信機300は、グランド電極31gとの間の第2の結合容量36n2(容量結合による容量)を介してグランド電極31gに電気的に接続された第2のノイズ印加電極31n2を更に有し、その第2のノイズ印加電極31n2は、グランド電極31gの下側、すなわち、グランド電極31gと大地(床面)との間に配置されている。
The
また、リード線32nは、第1の実施の形態においては、第1のノイズ印加電極31nとグランド電極31gとを直接接続していたが、第2の実施の形態においては、その第1のノイズ印加電極31n1(第1のノイズ印加電極31n)と第2のノイズ印加電極31n2とを直接接続することにより、第1のノイズ印加電極31n1とグランド電極31gとを電気的に接続している。
In addition, in the first embodiment, the
このように、グランド電極31gに容量結合された第2のノイズ印加電極31n2を更に具備し、その第2のノイズ印加電極31n2を第1のノイズ印加電極31nに接続した場合であっても、第1のノイズ印加電極31n1とグランド電極31gとが電気的に接続されているため、受信回路35の前段に設けたコモンモードチョークコイル33により、人体700を介して信号電極31sで受信したノイズをグランド電極31gに印加されたノイズで除去できる(図5参照)。
As described above, even when the second noise application electrode 31n2 capacitively coupled to the
すなわち、そのコモンモードチョークコイル33により、信号電極31sで受信したノイズ信号とグランド電極31gに印加されたノイズ信号とをコモンモード化することから、壁500から放射された同じノイズ信号成分を除去でき、データ信号のみを伝達できる。
That is, the common
なお、第1の実施の形態で説明したように、信号電極31sで受信したノイズ信号とグランド電極に印加されたノイズ信号との大きさは必ずしも一致するとは限らないため、第1の結合容量36n1の値や第2の結合容量36n2の値を変化させることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量を調整する。
As described in the first embodiment, the magnitudes of the noise signal received by the
また、図6に示すように、リード線32nによる経路上にアッテネータ37を挿入し、そのアッテネータ37の減衰量を変化させることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量を調整する。
Further, as shown in FIG. 6, the amount of noise applied to the
そして、第1の結合容量36n1の値,第2の結合容量36n2の値,アッテネータ37の減衰量のうちいずれか1以上を制御することにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量を、人体700を介して信号電極31sに伝達された壁500からのノイズ量と等しくなるように調整する。
Then, by controlling one or more of the value of the first coupling capacitor 36n1, the value of the second coupling capacitor 36n2, and the attenuation amount of the
以上より、本実施の形態によれば、グランド電極31gとの間の第2の結合容量36n2を介してグランド電極31gに接続された第2のノイズ印加電極31n2を更に有し、その第2の結合容量36n2の値を変えることにより、グランド電極31gに印加されるノイズ量が調整されるので、より確実にノイズ信号成分を除去できる。
As described above, according to the present embodiment, the second noise applying electrode 31n2 connected to the
なお、本実施の形態の場合であっても、第1の実施の形態で説明したように、第1のノイズ印加電極31n1と壁500とを電気的に直接接続することも可能であり、ノイズフィルタ34を挿入することなく、コモンモードチョークコイル33と受信回路35とを電気的に接続することも可能である。
Even in the case of the present embodiment, as described in the first embodiment, the first noise applying electrode 31n1 and the
100…携帯型の電界通信装置(携帯型送受信機)
11s…携帯型送受信機の信号電極
11g…携帯型送受信機のグランド電極
300…設置型の電界通信装置(設置型送受信機)
31s…設置型送受信機の信号電極
31g…設置型送受信機のグランド電極
31n、31n1…第1のノイズ印加電極
31n2…第2のノイズ印加電極
32s…信号電極に接続されたリード線
32g…グランド電極に接続されたリード線
32n…第1のノイズ印加電極に接続されたリード線
33…コモンモードチョークコイル
34…ノイズフィルタ
35…受信回路
36n、36n1…第1の結合容量
36n2…第2の結合容量
500…壁
500a…電力線
500b…通信線
700…人体
100: Portable electric field communication device (portable transceiver)
11s ... Signal electrode of
31s ... Signal electrode of
Claims (6)
信号電極及びグランド電極と、
前記電界伝達媒体にノイズを放射するノイズ放射源に電気的に接続された第1のノイズ印加電極と、
前記第1のノイズ印加電極と前記グランド電極とを電気的に接続するリード線と、
入力側の一方の端子に前記信号電極が接続され、前記入力側の他方の端子に前記グランド電極が接続されたコモンモードチョークコイルと、
信号入力端子に前記コモンモードチョークコイルの出力側の一方の端子が接続され、グランド入力端子に前記出力側の他方の端子が接続された電界通信用の受信回路と、
を有することを特徴とする電界通信装置。 In an electric field communication apparatus that performs electric field communication by inducing an electric field from a signal electrode to an electric field transmission medium,
A signal electrode and a ground electrode;
A first noise applying electrode electrically connected to a noise radiation source that radiates noise to the electric field transmission medium;
A lead wire for electrically connecting the first noise applying electrode and the ground electrode;
A common mode choke coil in which the signal electrode is connected to one terminal on the input side, and the ground electrode is connected to the other terminal on the input side;
A receiving circuit for electric field communication in which one terminal on the output side of the common mode choke coil is connected to a signal input terminal, and the other terminal on the output side is connected to a ground input terminal;
An electric field communication device comprising:
前記第1の結合容量の値を変えることにより、前記グランド電極に印加されるノイズ量が調整されることを特徴とする請求項1記載の電界通信装置。 The first noise applying electrode is connected to the noise radiation source via a first coupling capacitor with the noise radiation source;
2. The electric field communication device according to claim 1, wherein the amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by changing a value of the first coupling capacitance.
前記リード線は、前記第1のノイズ印加電極と前記第2のノイズ印加電極とを接続することにより、前記第1のノイズ印加電極と前記グランド電極とを電気的に接続し、
前記第2の結合容量の値を変えることにより、前記グランド電極に印加されるノイズ量が調整されることを特徴とする請求項1又は2記載の電界通信装置。 A second noise applying electrode connected to the ground electrode via a second coupling capacitance with the ground electrode;
The lead wire electrically connects the first noise applying electrode and the ground electrode by connecting the first noise applying electrode and the second noise applying electrode,
3. The electric field communication device according to claim 1, wherein the amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by changing a value of the second coupling capacitance.
前記アッテネータの減衰量を変えることにより、前記グランド電極に印加されるノイズ量が調整されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電界通信装置。 And further comprising an attenuator inserted on the lead wire path,
4. The electric field communication device according to claim 1, wherein the amount of noise applied to the ground electrode is adjusted by changing an attenuation amount of the attenuator. 5.
前記電界伝達媒体を介して前記信号電極に伝達された前記ノイズ放射源からのノイズ量と等しくなるように調整されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の電界通信装置。 The amount of noise applied to the ground electrode is
5. The electric field communication device according to claim 2, wherein the electric field communication device is adjusted to be equal to an amount of noise from the noise radiation source transmitted to the signal electrode through the electric field transmission medium.
前記第2のノイズ印加電極は、前記グランド電極と前記大地との間に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電界通信装置。 The signal electrode and the ground electrode are arranged to face each other with the ground electrode on the ground side,
The electric field communication device according to claim 3, wherein the second noise applying electrode is disposed between the ground electrode and the ground.
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