JP4191736B2 - 電界通信システム - Google Patents

Description

本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを用いた電界通信システムに関する。

携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されているが、図８はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ７はそれぞれトランシーバ９を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ９ａ、９ｂとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）８と通信を行っている。

ここで、このようなウェアラブルコンピュータ７間、およびウェアラブルコンピュータ７とパソコン８間とのデータ通信に使用されるトランシーバ９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る信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものである。

なお、トランシーバ９については、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００１−３５２２９８号公報

上述したトランシーバ９は、ウェアラブルコンピュータ７とともに人間の腕、肩、胴体などに装着され、使用される。そして、このようなトランシーバ９の利用シーンとしては、例えば、トランシーバ９を装着したユーザが、コンピュータ（パソコン８、サーバなど）と接続されたトランシーバ９ａに指で触れることにより、ウェアラブルコンピュータ７とパソコン８との間に通信路が形成され、コンピュータから所定のデータをウェアラブルコンピュータ７にダウンロードすることが考えられる。

ここで、ユーザは、データのダウンロードが完了するまでトランシーバ９ａから指を離すことができない。すなわち、指を離すとウェアラブルコンピュータ７とコンピュータ間の通信路が途切れてしまい、ダウンロードが中断してしまう。そのため、ダウンロードするデータが大容量の場合、ユーザは、比較的長い時間、継続してトランシーバ９ａに触れた状態でいる必要がある。すなわち、通信するデータが大容量の場合は、ユーザにとって負荷が大きく、使い勝手が悪いという問題がある。

本発明は、上記目的を解決するためになされたものであり、電界伝達媒体を介して情報の送受信を行う電界通信システムにおいて大容量の情報を送受信する際に、ユーザの負荷を軽減し、ユーザインタフェースをより向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の本発明は、電界伝達媒体を介して通信する電界通信システムであって、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う第１のトランシーバと、前記第１のトランシーバに接続されたコンピュータと、前記電界伝達媒体であるユーザが接触したことを検知して、検知信号を前記コンピュータに送信するセンサと、前記ユーザが携帯する携帯端末と、を有し、前記第１のトランシーバは、前記ユーザの足元または前記ユーザの座席に設置される送受信電極を有し、前記コンピュータは、前記検知信号を受け付けると、前記第１のトランシーバ、前記送受信電極および前記ユーザを介して、前記携帯端末と通信する。

また、第２の本発明は、電界伝達媒体を介して通信する電界通信システムであって、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う第１のトランシーバと、前記第１のトランシーバに接続され、コンテンツデータを提供する情報提供装置と、前記電界伝達媒体であるユーザが接触したことを検知して、検知信号を前記情報提供装置に送信するセンサと、前記ユーザが携帯する携帯端末と、を有し、前記第１のトランシーバは、前記ユーザの足元または前記ユーザの座席に設置される送受信電極を有し、前記情報提供装置は、少なくとも１つのコンテンツデータが記憶された記憶手段と、前記検知信号を受け付けて、前記記憶手段に記憶された所定のコンテンツデータを、前記第１のトランシーバ、前記送受信電極および前記ユーザを介して、前記携帯端末に配信する配信手段と、を有する。

本発明によれば、電界伝達媒体を介して情報の送受信を行う電界通信システムにおいて大容量の情報を送受信する際に、ユーザの負荷を軽減し、ユーザインタフェースをより向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態である電界通信システムの基本構成を示した図である。図示する電界通信システムは、センサ１と、コンピュータ２と、トランシーバ３と、ユーザが携帯する携帯端末４とを有する。センサ１は、ユーザが指などで当該センサ１に触れたことを検知し、検知信号をネットワークを介してコンピュータ２に送信する。なお、センサ１は、例えば、圧力検知方式、熱検知方式、赤外線検知方式などを用いて接触を検知することが考えられる。また、具体的なセンサ１として、タッチパネル、ボタンなどが挙げられる。コンピュータ２は、センサ１から検知信号を受け付けると、トランシーバ３および電界通信媒体であるユーザを介して、携帯端末４との通信路を確立し、携帯端末４とデータの送受信を行う。

トランシーバ３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る信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うトランシーバである。

例えば、トランシーバ３は、図２に示すような構成をしており、コンピュータ２からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させる。また、トランシーバ３は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換する。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、ノイズ除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形がなされ、入出力回路９０１を介してコンピュータ２に出力するようになっている。なお、本実施形態の送受信電極９０３および絶縁膜９０４は、トランシーバ本体９０１、９０２、９０５、９０６、９０７とケーブルにより接続されているものとする。

携帯端末４は、コンピュータ５とトランシーバ６とを備える。携帯端末４のトランシーバ６は図２に示すトランシーバ３と同様である。

なお、コンピュータ２および携帯端末４のコンピュータ５は、いずれもＣＰＵと、メモリと、外部記憶装置と、入力装置と、出力装置と、他の装置と接続するための通信制御装置と、これらの各装置を接続するバスと、を備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、各装置の各機能が実現される。なお、各コンピュータ２、４は、必要に応じて、外部記憶装置、入力装置および出力装置を備えるものとする。

以下に、電界通信システムの実施の形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図３は、第１の実施形態に係る電界通信システムの全体構成図である。

本実施形態の電界通信システムは、情報提供装置２Ａが、各種のコンテンツ（情報）を、トランシーバ３を介して、ユーザが携帯する携帯端末４に送信する。なお、コンテンツとしては、映画、新聞、音楽などが考えられる。本実施形態では、コンテンツとして映画を例に説明する。

図示する電界通信システムは、購入スタンド５と、情報提供装置２Ａと、トランシーバ３と、携帯端末４Ａとを有する。購入スタンド５は少なくとも１つのセンサ１Ａを備える。そして、センサ１Ａは、ユーザが当該センサ１Ａに接触したことを検知し、検知信号を情報提供装置２Ａに送信する。

なお、センサ１Ａには、タッチパネルまたはボタンなどを用いることが考えられる。センサ１Ａが購入スタンド５のディスプレイに備えられたタッチパネルの場合、センサ１Ａは、ユーザの接触および接触した位置を検知して、当該位置の座標などの位置情報（特定情報）を含む検知信号を情報提供装置２Ａに送信する。なお、購入スタンド５のディスプレイには、複数の映画情報が表示され、ユーザは所望の映画情報が表示された領域を指で触れるものとする。また、センサ１Ａがボタンの場合、センサ１Ａは、当該センサ１Ａに対応する映画情報のコンテンツＩＤ（特定情報）を含む検知情報を、情報提供装置２Ａに送信する。

情報提供装置２Ａは、配信部２１と、課金部２２と、記憶部２３と、を有する。配信部２１は、購入スタンド５のセンサ１Ａからの検知信号を受け付けて、当該検知信号に対応する映画のデータを記憶部２３から読み出し、トランシーバ３、およびユーザ（電界伝達媒体）を介して、携帯端末４に送信（ダウンロード）する。課金部２２は、映画データを送信した携帯端末４に対して課金処理を行う。記憶部２３には、複数の映画データ（コンテンツデータ）が記憶されている。

トランシーバ３は、図２に示すトランシーバ３と同様である。送受信電極９０３および絶縁膜９０４は、前述のとおり、トランシーバ本体９０１、９０２、９０５、９０６、９０７とケーブルにより接続されているものとする。

携帯端末４Ａは、情報提供装置２Ａから送信された映画データを受信する。そして、携帯端末４Ａは、受信した映画データを、携帯端末４Ａ内に記憶するとともに、必要に応じて再生する。

図４は、携帯端末４Ａの構成を示す図である。携帯端末４Ａは、コンピュータ５Ａと、図２に示すトランシーバ３と同様のトランシーバ６Ａと、を備える。コンピュータ５Ａは、処理部５１と、出力部５２と、記憶部５３とを有する。処理部５１は、トランシーバ６Ａを介して、情報提供装置２Ａから映画データを受信し、記憶部５３に記憶する。出力部５２は、記憶部５３に記憶された映画データをディスプレイまたはスピーカなどの出力装置（不図示）に出力（再生）する。

次に、本実施形態の電界通信システムにおいて、情報提供装置２Ａが、映画データを携帯端末４Ａに送信する処理について説明する。

図５は、情報提供装置２Ａが映画データを携帯端末４Ａに送信する処理のフローチャートである。まず、携帯端末４Ａを携帯したユーザは、購入スタンド５の近傍の送受信電極９０３および絶縁膜９０４（以下、「送受信電極９０３等」）の上に立ち、所望の映画のセンサ１Ａを指で触れる。センサ１Ａは、ユーザの接触を検知して、検知信号を情報提供装置２Ａに送信する（Ｓ１０）。なお、センサ１Ａがタッチパネルの場合、検知信号にはディスプレイの位置情報（座標）が含まれる。また、センサ１Ａがボタンの場合、検知信号には当該映画のコンテンツＩＤが含まれる。

そして、情報提供装置２Ａの配信部２１は、センサ１Ａから検知信号を受け付ける。そして、配信部２１は、検知信号に含まれる位置情報またはコンテンツＩＤ（特定情報）に対応する映画データを、記憶部２３から読み出す（Ｓ２０）。なお、位置情報が検知信号に含まれている場合、配信部２１は、位置情報とコンテンツＩＤとを対応付けて記憶したコンテンツテーブルを参照し、コンテンツＩＤを特定するものとする。この場合、コンテンツテーブルは、情報提供装置２Ａのメモリまたは外部記憶装置に記憶されているものとする。

そして、配信部２１は、読み出した映画データを、トランシーバ３、ユーザの足元の送受信電極９０３等、およびユーザ（電界伝達媒体）を介して、携帯端末４Ａに送信する（Ｓ３０）。携帯端末４Ａのコンピュータ５Ａの処理部５１は、トランシーバ６Ａを介して、映画データを受信し、記憶部５３に記憶する（Ｓ４０）。

そして、処理部５１は、映画データの受信を完了した後、携帯端末ＩＤ（または、ユーザＩＤ）を、トランシーバ６Ａ、ユーザ（電界伝達媒体）、送受信電極９０３等、およびトランシーバ３を介して、情報提供装置２Ａに送信する（Ｓ５０）。なお、携帯端末ＩＤ（または、ユーザＩＤ）は、携帯端末４Ａのメモリ等の記憶装置に記憶されているものとする。

そして、情報提供装置２Ａの課金部２２は、携帯端末４Ａが送信した携帯端末ＩＤ（または、ユーザＩＤ）を受信し、課金処理を行う（Ｓ６０）。例えば、課金部２２は、図示しない課金テーブルに、受信した携帯端末ＩＤおよび配信した映画データのコンテンツＩＤを登録し、ユーザに対して配信した映画の代金の請求（決済）を所定のタイミングで行うものとする。なお、携帯端末４Ａのコンピュータ５Ａの出力部５２は、記憶部５３に記憶された映画データを、ユーザの指示に応じて出力（再生）する。

以上説明した第１の実施形態では、情報提供装置２Ａは、センサ１Ａが送信した検知信号をトリガにして、トランシーバ３、ユーザの足元に配置された送受信電極９０３を介して、ユーザの携帯端末４Ａに映画データを送信する。すなわち、ユーザがセンサ１Ａに一旦触れた後は、足元の送受信電極９０３等を介して情報提供装置２Ａと携帯端末４Ａとの間でデータの送受信が可能となる。このため、ユーザは、データの送受信が完了するまでセンサ１Ａに接触し続ける必要がなく、指を離すことができる。すなわち、大容量の情報を送受信する際に、ユーザの負荷を軽減し、ユーザインタフェースをより向上させることができる。

＜第２の実施の形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電界通信システムの全体構成図である。

本実施形態の電界通信システムは、飛行機、新幹線などの乗り物において、座席に設置されたトランシーバを介して、所望の音楽をユーザが装着しているトランシーバ付きヘッドフォンに配信する。

図示する電界通信システムは、操作パネル１Ｂと、音楽配信サーバ２Ｂと、トランシーバ３と、トランシーバ付きヘッドフォン４Ｂと、を有する。そして、操作パネル１Ｂ、音楽配信サーバ２Ｂおよびトランシーバ３は、ＬＡＮなどのネットワークにより接続されている。

操作パネル１Ｂは、ユーザの接触を検知するセンサ機能を備えるものである、すなわち、操作パネル１Ｂは、図３に示す購入スタンド５と同様に、タッチパネルまたはボタンなどを備え、ユーザが当該操作パネル１Ｂに触れたことを検知して、検知信号を音楽配信サーバ２Ｂに送信する。なお、検知信号には、第１の実施形態と同様に、位置情報または音楽のコンテンツＩＤが含まれる。また、本実施形態の検知信号には、操作パネル１Ｂのネットワーク上のアドレスがさらに含まれるものとする。

トランシーバ３は、図２に示すトランシーバ３と同様である。送受信電極９０３および絶縁膜９０４は、前述のとおり、トランシーバ本体９０１、９０２、９０５、９０６、９０７とケーブルにより接続されているものとする。また、本実施携帯では、送受信電極９０３等は、座席の背もたれの部分に設置されているものとする。

音楽配信サーバ２Ｂは、配信部と、複数の音楽データ（コンテンツ）が記憶された記憶部と、を有する。配信部は、操作パネル１Ｂ各々から検知信号を受け付け、当該検知信号に含まれる特定情報（位置情報、コンテンツＩＤ）に対応する音楽データを、トランシーバ３、座席の背もたれに設置された送受信電極９０３等およびユーザ（電界伝達媒体）を介して、トランシーバ付きヘッドフォン４Ｂに配信する。なお、配信部は、検知信号に含まれる操作パネル１Ｂのアドレスに対応するトランシーバ３に対して、音楽データを配信する。

トランシーバ付きヘッドフォン４Ｂは、音楽配信サーバ２Ｂから配信された音楽データを受信し、受信した音楽データを出力する。すなわち、トランシーバ付きヘッドフォン４Ｂは、コンピュータ５Ｂと、図２に示すトランシーバ３と同様のトランシーバ６Ｂとを有する。トランシーバ付きヘッドフォン４Ｂのコンピュータ５Ｂは、トランシーバ６Ｂを介して、音楽配信サーバ２Ｂから音楽データを受信し、コンピュータ５Ｂの出力装置であるヘッドフォンから出力する。

本実施形態の音楽配信サーバ２Ｂは、図５に示す処理フローと同様に、操作パネル１Ｂのセンサが送信した検知信号をトリガにして、トランシーバ３、ユーザの座席に配置されたれた送受信電極９０３等を介して、ユーザが装着しているトランシーバ付きヘッドフォン４Ｂに音楽データを送信する。すなわち、ユーザが操作パネル１Ｂのセンサに一旦触れた後は、座席の送受信電極９０３等を介して音楽配信サーバ２Ｂとトランシーバ付きヘッドフォン４Ｂとの間でデータの送受信が可能となる。このため、ユーザは、音楽データの送受信が完了するまで操作パネル１Ｂに接触し続ける必要がなく、指を離すことができる。すなわち、大容量の情報を送受信する際に、ユーザの負荷を軽減し、ユーザインタフェースをより向上させることができる。

＜第３の実施の形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態に係る電界通信システムの全体構成図である。

本実施形態の電界通信システムは、パソコン２Ｃが、椅子に設置されたトランシーバ３を介して、ユーザが携帯するトランシーバ付きモバイルハードディスク５Ｃに対してデータの読み書きを行う。

図示する電界通信システムは、パソコン２Ｃと、椅子８に設置されたトランシーバ３と、ユーザが装着しているトランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃと、を有する。そして、パソコン２Ｃおよびトランシーバ３は、ＬＡＮなどのネットワークにより接続されている。

パソコン２Ｃが備えるマウス１Ｃは、センサ機能を備えるものである。すなわち、マウス１Ｃは、マウスボタンをユーザがクリックしたことを検知して、検知信号をパソコン２Ｃに送信する。なお、マウス１Ｃの替わりに、キーボードが、いずれかのキーをユーザが押下したことを検知して、検知信号をパソコン２Ｃに送信することとしてもよい。

トランシーバ３は、図２に示すトランシーバ３と同様であって、椅子８に設置されている。また、送受信電極９０３および絶縁膜９０４は、トランシーバ本体９０１、９０２、９０５、９０６、９０７とケーブルにより接続されている。また、本実施携帯では、送受信電極９０３等は、椅子８の座面に設置されているものとする。

パソコン２Ｃは、マウス１Ｃから検知信号を受け付け、椅子８に設置されたトランシーバ３、椅子の座面に設置された送受信電極９０３等およびユーザ（電界伝達媒体）を介して、トランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃにアクセスする。すなわち、パソコン２Ｃは、トランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃに対して、データの読み書きを行う。

トランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃは、ハードディスク５Ｃと、図２に示すトランシーバ３と同様のトランシーバ６Ｃとを有する。そして、トランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃのハードディスク５Ｃは、パソコン２Ｃとの通信路が確立された後、パソコン２Ｃからのアクセスが可能となる。

本実施形態のパソコン２Ｃは、マウス１Ｃ（またはキーボード）が送信した検知信号をトリガにして、トランシーバ３、椅子の座面に配置されたれた送受信電極９０３等を介して、ユーザが装着しているトランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃにアクセスする。すなわち、ユーザがマウス１Ｃに一旦触れた後は、座面の送受信電極９０３等を介してパソコン２Ｃとトランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃとの間でデータの読み書きが可能となる。このため、ユーザは、パソコン２Ｃの操作が完了するまでマウス１Ｃに接触し続ける必要がなく、指を離すことができる。すなわち、大容量のデータをトランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃに書き込む場合、トランシーバ付きモバイルハードディスク４Ｃから読み出す場合、または、長時間パソコン２Ｃの操作を行う場合、ユーザの負荷を軽減し、ユーザインタフェースをより向上させることができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。

本発明の実施の形態に係る電界通信システムの基本構成を示す図である。 トランシーバの概略構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る電界通信システムの全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係る携帯端末の構成を示す図である。 情報提供装置が映画データを携帯端末に送信するフローチャートである。 第２の実施形態に係る電界通信システムの全体構成を示す図である。 第３の実施形態に係る電界通信システムの全体構成を示す図である。 トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。

符号の説明

１ センサ
２，５ コンピュータ
３，６，９ トランシーバ
４ 携帯端末
７ ウェアラブルコンピュータ
８ ＰＣ
９０１ Ｉ／Ｏ回路
９０２ 送信部
９０３ 送受信電極
９０４ 絶縁膜
９０５ 電界検出光学部
９０６ 信号処理回路
９０７ 波形整形回路
９１０ 受信部

Claims (6)

1. 電界伝達媒体を介して通信する電界通信システムであって、
   送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う第１のトランシーバと、
   前記第１のトランシーバに接続されたコンピュータと、
   前記電界伝達媒体であるユーザが接触したことを検知して、検知信号を前記コンピュータに送信するセンサと、
   前記ユーザが携帯する携帯端末と、を有し、
   前記第１のトランシーバは、前記ユーザの足元または前記ユーザの座席に設置される送受信電極を有し、
   前記コンピュータは、前記検知信号を受け付けると、前記第１のトランシーバ、前記送受信電極および前記ユーザを介して、前記携帯端末と通信すること
   を特徴とする電界通信システム。
2. 請求項１記載の電界通信システムであって、
   前記携帯端末は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う第２のトランシーバを有すること
   を特徴とする電界通信システム。
3. 電界伝達媒体を介して通信する電界通信システムであって、
   送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う第１のトランシーバと、
   前記第１のトランシーバに接続され、コンテンツデータを提供する情報提供装置と、
   前記電界伝達媒体であるユーザが接触したことを検知して、検知信号を前記情報提供装置に送信するセンサと、
   前記ユーザが携帯する携帯端末と、を有し、
   前記第１のトランシーバは、前記ユーザの足元または前記ユーザの座席に設置される送受信電極を有し、
   前記情報提供装置は、
   少なくとも１つのコンテンツデータが記憶された記憶手段と、
   前記検知信号を受け付けて、前記記憶手段に記憶された所定のコンテンツデータを、前記第１のトランシーバ、前記送受信電極および前記ユーザを介して、前記携帯端末に配信する配信手段と、を有すること
   を特徴とする電界通信システム。
4. 請求項３記載の電界通信システムであって、
   前記コンテンツデータには、映画および音楽、または映画もしくは音楽が含まれること
   を特徴とする電界通信システム。
5. 請求項３記載の電界通信システムであって、
   前記携帯端末は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う第２のトランシーバと、
   前記情報提供装置から配信された情報を記憶する記憶手段と、を有すること
   を特徴とする電界通信システム。
6. 請求項５記載の電界通信システムであって、
   前記検知信号には、コンテンツデータを特定するため特定情報が含まれ、
   前記情報提供装置の配信手段は、前記特定情報に対応するコンテンツデータを前記記憶手段から読み出し、前記携帯端末に配信すること
   を特徴とする電界通信システム。

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