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TWI360312B - - Google Patents

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TWI360312B
TWI360312B TW095126093A TW95126093A TWI360312B TW I360312 B TWI360312 B TW I360312B TW 095126093 A TW095126093 A TW 095126093A TW 95126093 A TW95126093 A TW 95126093A TW I360312 B TWI360312 B TW I360312B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
communication
signal
confirmation
unit
communication device
Prior art date
Application number
TW095126093A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200713878A (en
Inventor
Yoshihito Ishibashi
Susumu Kusakabe
Fumio Kubono
Shoji Nagai
Yuko Yoshida
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of TW200713878A publication Critical patent/TW200713878A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI360312B publication Critical patent/TWI360312B/zh

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B13/00Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/005Transmission systems in which the medium consists of the human body
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/002Transmission of channel access control information

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

1360312 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於通訊系統、通訊裝置及方法、以及程 式’尤其是有關於,可因應通訊環境而能容易地進行適切 之通訊設定的通訊系統、通訊裝置及方法 '以及程式。 【先前技術】
先前,在通訊中,隨著各通訊裝置之通訊機能或通訊 狀況等,會大大影響其通訊之精度。例如,當通訊狀況非 常惡劣,從通訊對方發送過來的資訊要正常接收都有困難 時,若將通訊速度設定成高速,或是抑制收訊感度或收訊 功率等等,則反而使通訊錯誤率更爲上升,讓正常的通訊 更難進行。 於是,考慮了因應收訊狀況來調節送訊電力之強弱的 方法(例如,參照專利文獻1)。 可是,近年來,隨著資訊處理技術的發達,通訊技術 也有提升,而存在有利用靜電耦合,將人體等當成通訊媒 體來進行通訊的通訊系統。此種通訊系統中,將人體當成 通訊媒體的通訊,係不只受到各通訊裝置之機能或通訊狀 況之影響,例如,通訊裝置和人體的位置關係或當成通訊 媒體之人體的特性(靜電容量或負荷等)等也會影響通訊環 境。 [專利文獻1]日本特開2001-320326號公報 (2) 1360312 【發明內容】
[發明所欲解決之課題J 可是在此同時,例如上述,因應收訊狀況來調節送訊 電力之強弱的處理當中,並未考慮此種通訊環境之狀態。 因此,例如,當收訊裝置離開人體,僅收訊裝置的通訊環 境惡化所導致之收訊狀況惡化的情況下,即使提升送訊裝
置的送訊位準,恐怕也無法改善收訊狀況。如此,隨著通 訊環境之狀態,因應收訊狀況來調節送訊電力之強弱的處 理,恐怕無法發揮效果。再說,藉由此種控制,由於送訊 裝置係多餘地提升送訊位準,因此恐怕會導致消費電力增 大。 本發明係有鑑於此種狀況而硏發,目的在於可因應通 訊環境而容易地進行適切之通訊設定。 [用以解決課題之手段] 本發明之第1側面的通訊系統,係屬於具備透過通訊 媒體而進行通訊之第1通訊裝置和第2通訊裝置的通訊系統 ,其特徵爲,前記第1通訊裝置’係具備:第1狀態確認手 段,確認前記第1通訊裝置之前記通訊相關狀態;和第1供 給手段,將前記第1狀態確認手段之確認結果也就是第1確 認結果,供給至前記第2通訊裝置:和第1取得手段’將前 記第2通訊裝置所供給之屬於前記第2通訊裝置之前記通訊 相關狀態之確認結果的第2確認結果’加以取得;和第1對 應處理手段,基於前記第1確認結果及前記第2確認結果’ -6- 1360312 ⑶ 進行前記通訊之相關控制處理;前記第2通訊裝置,係具 備:第2狀態確認手段,確認前記第2通訊裝置之前記通訊 相關狀態;和第2供給手段,將前記第2狀態確認手段之確 認結果也就是前記第2確認結果,供給至前記第1通訊裝置 ;和第2取得手段,取得由前記第1通訊裝置所供給之前記 第1確認結果;和第2對應處理手段,基於前記第1確認結 果及前記第2確認結果,進行前記通訊之相關控制處理。
本發明之第1側面中,於第1通訊裝置,第1通訊裝置 之通訊的相關狀態會被確認,其確認結果也就是第1確認 結果會被供給至第2通訊裝置,由第2通訊裝置所供給之屬 於第2通訊裝置之通訊相關狀態之確認結果的第2確認結果 會被取得,基於第1確認結果及第2確認結果,進行通訊的 相關控制處理,於第2通訊裝置,第2通訊裝置之通訊的相 關狀態會被確認,其確認結果也就是第2確認結果會被供 給至第1通訊裝置,由第1通訊裝置所供給之第1確認結果 φ 會被取得,基於第1確認結果及第2確認結果,進行通訊的 相關控制處理。 本發明之第2側面的通訊系統’係屬於具備透過通訊 媒體發送訊號的送訊裝置、和接收前記訊號的收訊裝置之 通訊系統,其特徵爲,前記送訊裝置,係具備:第1狀態 確認手段,確認前記訊號之送訊的相關狀態;和第1對應 處理手段,基於前記第1狀態確認手段所致之確認結果也 就是第1確認結果,進行前記訊號送訊的相關控制處理; 前記收訊裝置,係具備:第2狀態確認手段’確認前記訊 (4) 1360312 號之收訊的相關狀態;和第2對應處理手段,基於前記第2 狀態確認手段所致之確認結果也就是第2確認結果,進行 前記訊號收訊的相關控制處理。
本發明之第2側面中,於送訊裝置,訊號發送之相關 狀態會被確認,基於其確認結果也就是第1確認結果,進 行訊號發送的相關控制處理;於收訊裝置,訊號接收之相 關狀態會被確認,基於其確認結果也就是第2確認結果, 進行訊號接收的相關控制處理。 本發明之第3側面的通訊系統,係屬於具備透過通訊 媒體發送訊號的送訊裝置、和接收前記訊號的收訊裝置之 通訊系統,其特徵爲,前記送訊裝置,係具備:第1狀態 確認手段,確認前記訊號之送訊的相關狀態;和供給手段 ,將前記第1狀態確認手段之確認結果也就是第1確認結果 ,供給至前記收訊裝置:和第1對應處理手段,基於前記 第1確認結果,進行前記訊號送訊的相關控制處理;前記 收訊裝置,係具備:第2狀態確認手段,確認前記訊號之 收訊的相關狀態;和取得手段,將由前記送訊裝置所供給 之前記第1確認結果,.加以取得;和第2對應處理手段,基 於前記第2狀態確認手段所致之確認結果也就是第2確認結 果’以及由前記取得手段所取得到的前記第1確認結果當 中的至少一者’來進行前記訊號收訊的相關控制處理。 本發明之第3側面中,於送訊裝置,訊號發送之相關 狀態會被確認,其確認結果也就是第1確認結果會被供給 至收訊裝置,又,基於第1確認結果,進行訊號發送的相 1360312
⑸ 關控制處理;於收訊裝置,訊號接收之相關狀態會被確 ,由通訊裝置所供給之第1確認結果會被取得,基於身 確認結果的第2確認結果,以及已取得之第1確認結果當 之至少一者,進行訊號接收的相關控制處理。 本發明之第4側面的通訊裝置,係屬於透過通訊媒 而和其他通訊裝置進行通訊的通訊裝置,其特徵爲,具 :狀態確認手段,確認前記通訊裝置的前記通訊相關狀 :和對應處理手段,基於前記狀態確認手段的確認結果 進行前記通訊之相關控制處理。 前記通訊相關狀態,係可包含前記通訊裝置、和前 通訊媒體及前記其他通訊裝置之中的至少一者之相對位 關係。 前記狀態確認手段,係可具備:電流測定手段,測 流過前記通訊裝置內的電流値;和合成負荷算出手段, 於前記電流測定手段的測定結果,算出前記通訊裝置之 記通訊的相關之前記通訊裝置及前記通訊媒體的合成負 ;和判定手段,基於前記合成負荷算出手段所算出之前 合成負荷,判定前記通訊裝置之狀態,並決定前記控制 段所致之前記控制處理的內容。 前記狀態確認手段,係更具備輸入接受手段,接受 於前記通訊媒體之特性的相.關資訊的通訊媒體資訊之輸 :前記合成負荷算出手段,係可基於前記電流測定手段 測定結果,以及,前記輸入接受手段所接受之前記通訊 體資訊,算出前記合成負荷。 認 爲 中 體 備 態 記 置 定 基 前 荷 記 手 屬 入 的 媒 • 9 - 1360312 ⑹ 前記狀態確認手段,係具備資訊取得手段,將由前記 其他通訊裝置所提供之前記其他通訊裝置上的前記狀態之 確認結果的相關資訊,加以取得;前記對應處理手段,係 可基於前記資訊取得手段所取得到之前記狀態的確認結果 之相關資訊,進行前記通訊之相關控制處理。
前記對應處理手段,係可具備送訊位準調整手段,基 於前記狀態確認手段之確認結果,來調整前記通訊裝置發 送訊號之際的送訊位準。 前記對應處理手段,係可具備收訊增益調整手段,基 於前記狀態確認手段之確認結果,來調整前記通訊裝置在 偵測已接收之訊號之際的收訊增益。 前記對應處理手段,係可具備靜電容量調整手段,基 於前記狀態確認手段之確認結果,來調整收發訊號用之電 極也就是訊號電極的對前記通訊媒體之靜電容量。
前記訊號電極,係爲被排列成陣列狀之複數電極,皆 是由可控制連接的電極所構成;前記靜電容量調整手段, 係可藉由控制各電極的連接,來調整前記靜電容量。 前記對應處理手段,係可具備朝息顯示手段,基於前 記狀態確認手段之確認結果,顯示出對使用者的訊息或影 像》 前記對應處理手段,係可具備資訊提供手段,將前記 狀態確認手段之確認結果的相關資訊,提供給前記其他通 訊裝置。 前記對應處理手段,係可具備調變方式決定手段,基 -10 - (7) 1360312 於前記狀態確認手段的確認結果,決定前記通訊的調變方 式。 前記對應處理手段,係可具備錯誤訂正方式決定手段 ,基於前記狀態確認手段的確認結果,決定前記通訊的錯 誤訂正方式。
可更具備:頻率特定手段,特定出發送至前記其他通 訊裝置之訊號的增益較大之頻率;頻率設定手段,將前記 通訊的載波訊號,設定成被前記頻率特定手段所特定出來 的頻率。 本發明之第4側面的通訊方法,係屬於透過通訊媒體 而和其他通訊裝置進行通訊之通訊裝置的通訊方法,其特 徵爲,含有:確認前記通訊裝置的前記通訊相關狀態;基 於該確認結果,進行前記通訊之相關控制處理之步驟。 本發明之第4側面的程式,係屬於令透過通訊媒體而 和其他通訊裝置進行通訊的處理在電腦上進行的程式,其 特徵爲,含有:確認前記通訊裝置的前記通訊相關狀態; 基於該確認結果,進行前記通訊之相關控制處理之步驟。 本發明之第4側面中,前記通訊裝置的前記通訊之相 關狀態會被確認,基於其確認結果,進行前記通訊之相關 控制處理。 [發明效果] 若依據本發明之一側面,則可進行通訊。尤其是,可 因應通訊環境而容易地進行適切之通訊設定。 -11 - 1360312 ⑻ 【實施方式】 以下參照圖面來說明本發明之實施形態。首先,參照 圖1至圖33,說明作爲適用本發明之通訊系統的例子,不 需要實體性的基準點路徑,僅需通訊訊號傳達路徑就能實 現通訊,不受利用環境限制的通訊系統。
圖1係不使用實體性之基準點路徑僅藉由通訊訊號傳 達路徑進行通訊之通訊系統的一實施形態所述之構成例圖 示》 圖1中,通訊系統100,係由送訊裝置110、收訊裝置 120、及通訊媒體130所構成,係送訊裝置110和收訊裝置 120透過通訊媒體130來進行訊號收送訊的系統。換言之, 通訊系統100中,被送訊裝置110所發送之訊號,係透過通 訊媒體.130而傳送,而被收訊裝置120所接收。 送訊裝置110,係具有:送訊訊號電極111、送訊基準 φ 電極112、及送訊部113。送訊訊號電極111,係爲用來將 透過通訊媒體13〇而傳送之訊號加以發送而設之電極對的 一方之電極,是設置成相較於該電極對之另一方電極之送 訊基準電極112,對通訊媒體130具有較強的靜電耦合。送 訊部113,係被設置在送訊訊號電極ui和送訊基準電極 112之間,在這些電極間賦予欲傳達給收訊裝置120之電氣 訊號(電位差)。 收訊裝置120,係具有:收訊訊號電極121、收訊基準 電極122、及收訊部M3 »收訊訊號電極121,係爲用來將 -12- 1360312 ⑼
透過通訊媒體130而被傳送之訊號加以接收而設之電極對 的一方之電極,是設置成相較於該電極對之另一方電極之 收訊基準電極122,對通訊媒體130具有較強的靜電耦合。 收訊部123,係被設置在收訊訊號電極121和收訊基準電極 122之間,會檢知藉由透過通訊媒體130所傳送之訊號而在 該些電極間產生之電氣訊號(電位差),將該電氣訊號轉換 成所望之電氣訊號,將送訊裝置110之送訊部113所生成之 電氣訊號予以復原。
通訊媒體130,係爲具有可傳達電氣訊號之物理特性 的物質,例如,由導電體或介電體等所構成。例如,通訊 媒體130,係由以銅、鐵、或鋁等金屬爲代表之導電體, 以純水、橡膠、玻璃等爲代表之介電體,或這些的複合體 亦即生物體,或像是食鹽水等之電解液般,兼具導體性質 和介電體性質的素材所構成。又,該通訊媒體130的形狀 可爲任意,例如線狀、板狀、球狀、角柱、或圓柱等,甚 至是這些以外的任意形狀皆可。 在此種通訊系統100中,首先,說明各電極,和通訊 媒體或裝置周邊空間的關係。此外,以下當中,爲了說明 方便,是將通訊媒體130視爲完全導體。又,送訊訊號電 極111和通訊媒體130之間,及收訊訊號電極121和通訊媒 體1 3 0之間係設爲有空間存在,未呈電氣結合。亦即,送 訊訊號電極111或收訊訊號電極121,和通訊媒體130之間 ,分別形成有靜電容量。 又,送訊基準電極112,係朝向送訊裝置110周邊的空 -13- (10) 1360312 間而設置;收訊基準電極122,係朝向收訊裝置120周邊的 空間而設置。一般而言,導體球是存在於空間中時,該導 體球和空間之間就會形成靜電容量。例如,當令導體的形 狀爲半徑r[m]的球時,其靜電容量C,係可用以下式(1) 來求出。 [數1]
0=4πετ [F] …(1) 式(1)中,7Γ係代表圓周率。又,ε係代表介電率 是可用以下式(2)求出。 [數2] ε=ε「χε0 …(2) 其中’式(2)中,ε Q係代表真空中的介電率,係爲 • 。又,ε ^係代表相對介電率,是代表對 真空之介電率ε〇的比率。 如上述式(1)所示’半徑r越大,靜電容量c就越大 。此外’球以外之複雜形狀之導體的靜電容量C的大小, 雖然無法像上述式(1)一樣簡單的表現,但明顯可知會隨 著該導體的表面積大小而變化。 ‘如以上’送訊基準電極112,係對送訊裝置ι1〇周邊的 二間形成靜電容量,收訊基準電極122,係對收訊裝置120 周邊的空間形成靜電容量。亦即,當從送訊裝置I"及收 -14- (11) 1360312 訊裝置120的外部的假想無限遠點來看時,送訊基準電極 11 2或收訊基準電極122的電位,係隨著靜電容量之增加, 而呈現出變動的難度也跟著增加。 其次,說明通訊系統1〇〇中的通訊原理。此外,以下 當中,爲了說明上的方便,或因爲前後關係等,有時將電 容器單純地表現成靜電容量,但它們是同義的。 又,以下當中,圖1的送訊裝置110和收訊裝置120,
係配置成裝置間保有充分距離,彼此的影響係忽視。又, 送訊裝置110中,送訊訊號電極111係僅和通訊媒體130呈 靜電耦合,送訊基準電極112係被設置成對送訊訊號電極 111充分遠離,彼此之影響係假設爲可忽視(不發生靜電耦 合)。同樣的,收訊裝置120中,收訊訊號電極121係僅和. 通訊媒體130呈靜電耦合,收訊基準電極122係被設置成對 收訊訊號電極121充分遠離,彼此之影響係假設爲可忽視( 不發生靜電耦合)。然而,實際上,送訊訊號電極111、收 訊訊號電極121及通訊媒體130也是,只要被設置在空間內 ,就會各自對空間具有靜電容量,但此處係爲了說明的方 便上,是將這些都假設爲可忽視。 圖2係圖1之通訊系統100的等價電路圖。通訊系統200 ,係將通訊系統1 〇〇以等價電路表示而成者,實質上是和 通訊系統1〇〇等價。 亦即,通訊系統2〇〇,雖然係具有送訊裝置210、收訊 裝置220及連接線230,但該送訊裝置210係對應於圖1所示 之通訊系統10 0的送訊裝置110,收訊裝置220係對應於圖1 -15- (12) 1360312 所示之通訊系統100的收訊裝置i 20,連接線230係對應於 圖1所示之通訊系統100的通訊媒體130。 圖2的送訊裝置210中,訊號源213-1及送訊裝置内基 準點21 3 - 2 ’係對應於圖1的送訊部i〗3。訊號源2 i 3 _ i,作 爲送訊用的訊號,係生成特定週期oxqrad]之正弦波。此 處’ t [ s ]係代表時間。又,ω [ r a d / s ]係代表角頻率,是可 用以下式(3)來表示》
[數3] ω=2πί [rad/s] …(3) 式(3)中,7Γ係代表圓周率,f[Hz]係代表訊號源213-1 所生成之訊號的頻率。送訊裝置内基準點213-2,係送訊 裝置210內之電路的接地點。換言之訊號源213-1之端子的 一方,係被設定成送訊裝置210內之電路的所定之基準電 位。
Cte214,係爲電容器,係代表圖1之送訊訊號電極111 和通訊媒體130之間的靜電容量》換言之,Cte2 14,係被 設置在和訊號源213-1之送訊裝置内基準點213-2相反側的 端子,和連接線230之間。又,Ctg215,係爲電容器,係 代表圖1之送訊基準電極112對空間的靜電容量。Ctg215, 係被設在訊號源213-1之送訊裝置内基準點213-2側的端子 ,和空間上之代表以送訊裝置2 1 0爲基準之無限遠點(假想 點)的基準點216之間。 圖2的收訊裝置220中’ Rr223-1、偵測器2U-2及收訊 -16 - (13) 1360312 裝置内基準點223-3,係對應於圖1之收訊部123。Rr223-1 ,係用來取出收訊訊號的負荷阻抗(收訊負荷)。由增幅器 所構成之偵測器223-2,係將該Rr223-1兩側端子間的電位 差偵測出來並增幅之。收訊裝置内基準點223-3,係收訊 裝置220內之電路的接地點。換言之Rr223- 1端子之一方( 偵測器223-2之輸入端子之—方),係被設定成收訊裝置 220內之電路的所定之基準電位。
此外,偵測器223-2甚至亦可具備,例如,將已測出 之調變訊號予以解調,或將已測出之訊號中所含之經過編 碼的資訊予以解碼等,其他機能。
Cre224,係爲電容器,係代表圖1之收訊訊號電極121 和通訊媒體130之間的靜電容量。換言之,Cre 224,係被 設置在和Rr223-1之收訊裝置内基準點223-3相反側的端子 ,和連接線230之間。又,Crg225,係爲電容器,係代表 圖1之收訊基準電極122對空間的靜電容量。Crg225,係被 設在Rr223-1之收訊裝置内基準點223-3側的端子,和空間 上之代表以收訊裝置120爲基準之無限遠點(假想點)的基 準點226之間。 連接線2》0,係代表完全導體的通訊媒體130。此外, 雖然在圖2的通訊系統200中,Ctg215和Crg225,在等價 電路上,是呈現透過基準點2 1 6和基準點226,彼此成電氣 連接的方式而表現,但實際上,它們彼此並不一定需要電 氣連接,只要各自對送訊裝置210或送訊裝置220周邊的空 間形成靜電容量即可。只要是導體,則對周圍的空間,必 -17- (14) 1360312 定會形成和其表面積的大小呈正比之靜電容量,這點是重 要的。此外,基準點216和基準點226並不一定需要電氣連 接,亦可彼此獨立。
又,若圖1之通訊媒體130爲完全導體,則由於連接線 230的導電率係視爲無限大,因此圖2之連接線230長度不 會影響通訊。此外,通訊媒體130只要是導電率足夠的導 體,則實用上,送訊裝置和收訊裝置的距離係不會影響通 訊的穩定性。因此,此種情況下,送訊裝置210和收訊裝 置22〇的距離要有多常都是可以。 通訊系統200中,形成了由訊號源213-1、Rr223 - 1、 Cte214、Ctg215、Cre224、及 Crg225所成的電路。串聯的 四個電容器(Cte214、Ctg215' Cre電容器224及Crg225)的 合成電容量Cx係可用下式(4)來表示。 [數4]
Cx=]l丄丄 [F] …⑷
Cte + Ctg + Cre + Crg 又’訊號源213-1所生成之正弦波Vt(t),是可用以下 式(5)來表示。 [數5] ▽t(t) =Vmxsin(cut+0) [V] ---(5) 此處’ VWV]係代表訊號源電壓的最大振幅電壓,0 [rad]係代表初期相位角。此時,訊號源213-1所致之電壓 的實效値Vtfms[V]係可由以下的式(6)來求出。 -18- (15)1360312 [數6]
Vtrms一 V,ΊΤ [V] (6) 電路全體上的合成阻抗Ζ,係可如下式(7)求出 [數7] (ωΟχ)2
Rr2+ •(7) [Ω] 換言之,Rr223-1的兩端所產生之電壓的實效値V”mS 係可如式(8 )而求出。 (2πΚχΥ [數8]
Rr
Vrrins = ~Y~ x Vtrm;
Rr X Vtrms [V].…(8)
Rr2+ (27rfCx) 因此,如式(8)所示,Rr223-1的阻抗値越大’又’靜 電容量Cx越大、訊號源213-1的頻率f[Hz]越高’則l/((2x 7T xfxCx)2)之項會越小,Rr223-1的兩端就可產生出越大的 訊號。 例如,將送訊裝置210之訊號源213-1所致之電壓的實 效値Vtrms固定成2[V],令訊號源213-1所生成之訊號的頻 率 f 爲 l[MHz]、l〇[MHz]、或 100[MHz],Rr223-1的阻抗 値爲10[ΚΩ]、1〇〇[ΚΩ]、或1[ΜΩ],電路全體之靜電容 •19- (16) 1360312 里〔3[爲〇.1[?1?]、UpF]、或1〇[?1?】時,Rr2231的兩端上所 產生的電壓的實效値V„ms之計算結果,係如圖3所示的表 250 ° 如表250所示’電壓的實效値V„ms的計算結果,當其 他條件相同時’相較於頻率f爲l[MHz]的結果,10[MHz] 時的結果係較大;相較於收訊負荷亦即^以^^之阻抗値 爲1〇[ΚΩ ]時的結果,ι[Μ Ω ]時的結果係較大;相較於靜 φ 電容量Cx爲0.1[PF]的結果,10[pF]時的結果係爲較大値 。亦即,頻率f 〇値、Rr223 -1的阻抗値、及靜電容量Cx 越大’則可獲得越大的電壓的實效値。 又’根據表250可知,即使在皮法拉(pic〇 far a(j)以下 的靜電容量下,在Rr223-1仍會發生電氣訊號。亦即,當 所傳送之訊號的訊號位準是很微小時,若將被收訊裝置 220之偵測器223-2所測出之訊號予以增幅等,就可進行通 訊。
其次’將以上所示之等價電路的通訊系統200的各參 數通訊系統的算出例,參照圖4而具體說明。圖4係用來說 明’通訊系統100之實體性構成所致之影響也被包含之演 算例的圖。 圖4所示之通訊系統300,係對應於圖1之通訊系統100 的系統’是在圖2的通訊系統200中,附加上通訊系統100 的實體構成之相關資訊而成者。換言之,通訊系統300, 係具有:送訊裝置310、收訊裝置320、及通訊媒體330。 若和圖1之通訊系統100對比說明,則送訊裝置310係對應 -20- (17) 1360312 於送訊裝置110,收訊裝置320係對應於收訊裝置120,通 訊媒體330係對應於通訊媒體130。
送訊裝置3 10,係具有:對應於送訊訊號電極111的送 訊訊號電極311、對應於送訊基準電極11 2的送訊基準電極 312、及對應於送訊部113的訊號源313-1。換言之,訊號 源323-1之兩側端子之一方上連接著送訊訊號電極311,另 一方連接著送訊基準電極312。送訊訊號電極311,係被設 置成接近通訊媒體330。送訊基準電極312,係設置成遠離 通訊媒體330到不會對通訊媒體330造成影響之程度;構成 爲對送訊裝置310之外部空間具有靜電容量。此外,圖2中 ,送訊部113上,雖然是對應著訊號源213-1及送訊裝置内 基準點213-2來說明,但在圖4的時候,爲了說明上的方便 ,該送訊裝置内基準點係省略。 收訊裝置320也是和送訊裝置3 10的情形相同,具有對 應於收訊訊號電極121的收訊訊號電極321、對應於收訊基 準電極122的收訊基準電極322、及對應於收訊部123的 Rr323-1及偵測器323-2。換言之,Rr323-1之兩側端子之 —方上連接著收訊訊號電極321’另一方連接著收訊基準 電極322。收訊訊號電極321,係被設置成接近通訊媒體 330。收訊基準電極322,係設置成遠離通訊媒體330到不 會對通訊媒體330造成影響之程度;構成爲對收訊裝置3 20 之外部空間具有靜電容量。此外’圖2中,收訊部123上, 雖然是對應著Rr223-1、偵測器223-2、及收訊裝置内基準 點223-3來說明,但在圖4的時候,爲了說明上的方便,該 -21 - (18) 1360312 收訊裝置内基準點係省略。
此外,通訊媒體330,係和圖1或圖2時相同地被視爲 是完全導體。送訊裝置3 10和收訊裝置3 20,是配置成彼此 保有充分距離,彼此之影響係可忽視。又,送訊訊號電極 311,係僅和通訊媒體330作靜電耦合。又,送訊基準電極 31 2是配置成,對送訊訊號電極311保有充分距離,彼此之 影#係可忽視。同樣地,收訊訊號電極321,係僅和通訊 媒體330作靜電耦合。又,收訊基準電極322是配置成,對 收訊訊號電極321保有充分距離,彼此之影響係可忽視。 此外’嚴謹來說,送訊訊號電極311、收訊訊號電極321及 通訊媒體330,雖然對空間具有靜電容量,但此處爲了說 明的方便上’是將這些都假設爲可忽視。 如圖4所示,通訊系統300中,通訊媒體330之一端上 配置著送訊裝置310,另一端則配置著收訊裝置320。 送訊訊號電極311和通訊媒體330之間係假設有距離 dte[m]之間隔。又,送訊訊號電極311,若假設爲單面的 表面積爲Ste[in2]的導體圓板,則和通訊媒體33〇之間所形 成之靜電容量Cte3 14係可由下式(9)求出。 [數9]
Cte=ex-^- [F]…⑼ 式(9)是’一般熟知的平行平板之靜電容量的算出式 。上式中,雖然ε係代表介電率,但現在若假設通訊系統 3 0 0係被放置於空氣中,則,相對介電率ε r c e係可視爲幾 -22- (19) 1360312 乎等於1,因此介電率ε ’係可視爲和真空中的介電率^〇 等價。令送訊訊號電極311的表面積Ste爲2xl〇_3[m2](直 徑約5[cm]),間隔dte爲5xl(T3[m](5[mm]),來求出靜電 容量Cte3 14,則如以下式(1〇)。 [數 10] 2X10~3 5X10 一 3
Cte = (8. 854x10H2)x
=3.5 [pF] -(10) 此外,要使上述式(9)當成實際物理現象而嚴密的成 立,是在滿足Ste >> dte之關係的情況下,但此處是可 以用式(9)來近似表示。 其次,說明送訊基準電極3 1 2和空間所成之靜電容量( 送訊基準電極3 12、和從送訊基準電極3 12起算之代表假想 的無限遠點的基準點316之間的靜電容量)Ctg3 15。一般而 言,半徑r[m]的圓板放置在空間中時,該圓板和空間之間 Φ 所形成的靜電容量C[F]係可由以下式(11)求出。 [數 11] C=8^r [F] --(11) 若假設送訊基準電極312爲半徑rtg = 2.5xl(T2[m](半 徑2.5[cm])的導體圓板,則送訊基準電極317和所成之靜 電容量Ctg315,係用上述式(11),如下式(12)般地求出》 此外’通訊系統300係放置在空氣中,其空間的介電率係 可是視爲近似於真空之介電率ε 〇。 -23 - (20) 1360312 [數 12]
Ctg =8 x 8. 854 x 10~12 x 2.5 x 10-2 "1-8 [pF] ...(12) 若令收訊訊號電極321的大小是和送訊訊號電極311相 同(Sre[m2]= Ste[m2]的導體圓板),和通訊媒體330的間隔
也相同(dre[m] = dte[m]),則收訊訊號電極321和通訊媒體 330所成之靜電容量Cre324,係和送訊側相同,爲3.5[pF] 。又,若令收訊基準電極322的大小和送訊基準電極312相 同(半徑rrg[m]= rtg[m]的導體圓板),則收訊基準電極322 和空間所成之靜電容量(收訊基準電極322、和從收訊基準 電極322起算之代表假想的無限遠點的基準點326之間的靜 電容墓)Crg325’係和送訊側相同,爲l.8[pF]。根據以上 ,由 Cte314、 Ctg315、 Cre324、及 Crg325這四個靜電容 量所成之合成靜電容量Cx,係可用上述式(4)而如式(13) 般地求出。 [數 13]
Cx=-ί- 丄+丄+丄+丄
Cte Ctg Cre Crg 一一 1 ·Ζ 1 1 , 1 二 3.5Χ10~12 1.8Χ10-12 卞 3.5X10一12 1.8X10一12 %0.6 [pF] ---(13) 令訊號源313-1的頻率f爲l[MHz]、電壓的實效値
Vtrms 爲 2[V]h 、Rr323-1 爲 1〇〇[ΚΩ],則 Rr323-1 的兩 -24- (21) 1360312 端上所產生的電壓Vpms係可如以下式(14)般地求出》 [數 14] rrms
Rr 7^γ2+ (2TrfC^ X Vtrms 1 X105
(1 X105)2 + (2Χ7ΓΧ (1X106) x (0.6X10-12))2 _0· 71 [V] ·· (14) 從以上的結果可知,其基本原理是,藉由利用和空間 形成的靜電容量,就可使訊號從送訊裝置交付給收訊裝置 以上所說明之送訊基準電極或收訊基準電極的對空間 之靜電容量,係只要在各電極的位置上存在有空間,即可 φ 形成。因此,上述的送訊裝置及收訊裝置,係只要藉由通 訊媒體而使送訊訊號電極和收訊訊號電極呈耦合,就可不 依賴彼此之距離而能獲得通訊之穩定性。 其次,實際說明實體上構成本通訊系統時的情形。圖 5,係以上所說明之通訊系統的實際實體構成時的系統上 所發生之各參數的演算用模型的例圖。 換言之,通訊系統400,係具有:送訊裝置410、收訊 裝置420、及通訊媒體43〇 ;是對應於上述通訊系統1〇〇(通 訊系統200及通訊系統300)的系統,除了評估的參數不同 -25- (22) 1360312 外’其構成基本上和通訊系統100乃至通訊系統300是相同 的。
換言之,若和通訊系統3 00對比說明,則送訊裝置4 10 係對應於送訊裝置310,送訊裝置410之送訊訊號電極411 係對應於送訊訊號電極311,送訊基準電極412係對應於送 訊基準電極312,訊號源431-1係對應於訊號源331-1。又 ’收訊裝置420係對應於收訊裝置320,收訊裝置420之收 訊訊號電極421係對應於收訊訊號電極321,收訊基準電極 422係對應於收訊基準電極322,Rr423-1係對應於Rr323-1 ’偵測器423-2係對應於偵測器323-2。然後,通訊媒體 430係對應於通訊媒體330 » 又,若針對參數來說明,則送訊訊號電極411和通訊 媒體430之間的靜電容量Cte4 14係對應於通訊系統300的 Cte314,送訊基準電極412的對空間之靜電容量Ctg415係 對應於通訊系統300的Ctg3 15,從送訊裝置410起算之空 φ 間上假想之無線遠點的基準點41 6-1及基準點416-2係對應 於通訊系統300的基準點316。又,送訊訊號電極411,係 面積爲Ste[m2]之圓板狀電極,是被設置在距離通訊媒體 430恰爲微小距離dte[m]之位置。送訊基準電極412亦爲圓 板狀之電極,其半徑係爲rtg[m]。 在收訊裝置420側則爲,收訊訊號電極421和通訊媒體 430之間的靜電容量 Cre424係對應於通訊系統300的 Cre324,收訊基準電極4U的對空間之靜電容量Crg425係 對應於通訊系統300的Crg3:25,從收訊裝置420起算之空 -26 - (23) 1360312 間上假想之無線遠點的基準點426-1及基準點426-2係對應 於通訊系統300的基準點326。又,收訊訊號電極421,係 面積爲Sre[m2]之圓板狀電極,是被設置在距離通訊媒體 430恰爲微小距離dre[m]之位置。收訊基準電極422亦爲圓 板狀之電極,其半徑係爲rrg[m]。 圖5之通訊系統4 00,係除了以上的參數以外,還追加 了以下這些新參數而成的模型。
例如,關於送訊裝置410,係有:送訊訊號電極411和 送訊基準電極412之間所形成之靜電容量Ctb 117-1,送訊 訊號電極411和空間之間所形成之靜電容量Cth4 17-2,以 及.,送訊基準電極412和通訊媒體430之間所形成之靜電容 量Cti417-3,被追加而作爲新的參數。 又,關於收訊裝置420,則有:收訊訊號電極421和收 訊基準電極422之間所形成之靜電容量Crb427-1,收訊訊 號電極421和空間之間所形成之靜電容量Crh427-2,以及 ’收訊基準電極422和通訊媒體430之間所形成之靜電容量 Cri427-3,被追加而作爲新的參數。 然後,關於收訊裝置430,則有通訊媒體430和空間之 間所形成之靜電容量(通訊媒體430、和從通訊媒體430起 算之代表假想的無線遠點的基準點436之間的靜電容量 )Cm43 2,被追加而作爲新的參數。又,實際上,通訊媒 體430,係隨著其大小或材質等而具有電氣阻抗,作爲該 阻抗成份則是有阻抗値Rml31及Rml33被當成新參數而追 加。 •27- (24) 1360312 此外,圖5之通訊系統400中雖然省略,但當通訊媒體 並非僅具有導電性’而是還具有介電性時,依照其介電率 也會跟著形成靜電容量。又,當通訊媒體形成爲沒有導電 性,僅有介電性時’在送訊訊號電極411和收訊訊號電極 421之間’會以隨著介電體之介電率、距離、大小 '配置 所決定之靜電容量而成爲耦合。
又’此處係想定爲,送訊裝置410和收訊裝置4 20,是 遠離成可忽視彼此之靜電耦合性要素之程度的距離(可忽 視送訊裝置410和收訊裝置420之間的靜電耦合之影響)之 情形。即使當距離較近時,按照上述思考方式,隨著送訊 裝置410內的各電極和收訊裝置420內的各電極的位置關係 ,這些電極彼此之靜電容量也必須要列入考慮。 其次,圖5之通訊系統400的動作,使用電力線來說明 。將通訊系統4〇〇的送訊裝置410的電極彼此,或電極和通 訊媒體4 3 0的關係’使用電力線來表現的模式圖,示於圖6 及圖7。 圖6,係關於通訊系統4 00的送訊裝置410,沒有通訊 媒體430存在時的電力線之分布例子的模式圖。現在,假 設送訊訊號電極411係具有正電荷(帶正電),送訊基準電 極411係具有負電荷(帶負電)。圖中的箭號係表示電力線 ,其方向係從正電荷往負電荷。電力線係具有以下性質, 不會中途突然消失,不是到達帶有異符號之電荷的物體, 就是到達假想無限遠點° 此處,電力線451係表示’從送訊訊號電極411放出之 • 28 - (25) 1360312 電力線當中,到達無限遠點者。電力線452係表示,朝向 送訊基準電極412的電力線當中,從假想無限遠點到達者 。電力線453係表示,在送訊訊號電極411和送訊基準電極 412之間所產生的電力線。這些電力線的分布,係隨著各 電極的大小或位置關係之影響。
圖7 ’係在此種送訊裝置410附近有通訊媒體430靠近 時的電力線之分布例子的模式圖。由於送訊訊號電極411 附近有通訊媒體430靠近,因此兩者間的耦合變強,圖6中 雖然到達無限遠點的電力線45 1,很多都變成到達通訊媒 體430的電力線461 ’往無限遠點的電力線463(圖6中的電 力線451)係減少。伴隨於此’從通訊訊號電極411來看時 的對無限遠點之靜電容量(圖5的Cth417-2)係變弱,和通 訊媒體43〇之間的靜電容量(圖5的Cte414)係增加。此外, 實際上’送訊基準電極4 12,和通訊媒體430間的靜電耦合 (圖5之Cti4 17-3)雖然也存在,但此處是可當成可忽視。 若依照高斯定律,通過任意封閉曲面S而發出的電力 線數N [條],係等於將在該封閉曲面S內所含之全電荷以 介電率ε除算後的値,不受位於封閉曲面S外之電荷的影 響。現在於封閉曲面S內存在η個電荷時,成立下式。 [數 15] Ν= 士 fq![本]…(15) c i=1 此處,i係爲整數。變數qi係代表每個電荷的電荷量 。該定律係表示,從封閉曲面S湧出的電力線,是僅由從 -29 - (26) 1360312 存在於該封閉曲面之電荷所發出之電力線而決定’從 外側進來的所有電力線’是會從別的場所走出去。
若依據該定律’則圖7中’若假設通訊媒體430是未接 地,則該通訊媒體430附近的封閉曲面471中不存在電荷的 發生源,因此在電力線461附近的通訊媒體的領域472中, 會因靜電感應而誘發電荷Q3。由於通訊媒體430係未接地 ,因此通訊媒體430所帶有的總電荷量不變,電荷Q3被誘 發之領域472以外的領域中,和電荷Q3等量但符號互異之 電荷Q4會被誘發,藉此而產生的電力線464是從封閉曲面 47 1往外走出。電荷Q4係通訊媒體越大,則越會擴散,導 致電荷密度跟著減少,因此伴隨於此,每單位面積上的電 力線條數也減少。 當通訊媒體430爲完全導體時,根據完全導體的性質 ’不會因部位不同,電位都是相同的,因此會有任意部位 上的電荷密度均幾乎相等之性質。當通訊媒體430係爲帶 有阻抗成份的導電體時,則隨著該阻抗成份,距離越遠則 電力線數也越減少。又,當通訊媒體43 0是不具有導電性 的介電體時,會因爲其分極作用,電力線係會擴散、傳播 。現在假設空間中存在η個導電體時,各導電體的電荷 Qi ’係可用下式求出。 [數 16] 〇ί=Σ(〇Μχν:) [C] -(16)
j=1 J J 此處,i、j係爲整數,Cij係表示由導電體i和導電 -30 - (27) 1360312 體j所成之電容係數,可想成和靜電容量相同之性質。電 容係數,係僅受導電體之形狀和它們的位置關係而決定。 電容係數Cn,係導電體i本身對空間所形成之靜電容量 。又,式(16)中,是表示基於由複數導電體所 成的系統是重疊的道理而動作,藉由導電體間的靜電容量 和各導電體的電位之積的總和,來決定該當之導電體的電 荷。
現在,圖7和式(16)中彼此關連的各參數是決定如下 。例如’ Q1係表示在送訊訊號電極411中被誘發的電荷, Q2係表示在送訊基準電極412中被誘發的電荷,Q3係表示 被送訊訊號電極411而在通訊媒體430中所誘發的電荷, CK係表示,通訊媒體43〇上的和電荷Q3異符號等量之電荷 又’ VI係表示送訊訊號電極411的以無限遠點爲基準 時的電位’ V2係表示送訊基準電極412的以無限遠點爲基 φ 準時的電位’ V3係表示通訊媒體430的以無限遠點爲基準 時的電位’ C12係表示送訊訊號電極彳^和送訊基準電極 4 12間的電容係數,C1 3係表示送訊訊號電極411和通訊媒 體430間的電容係數’ C15係表示送訊訊號電極411和空間 的電容係數’ CM係表示送訊訊號電極411和空間的電容係 數’然後CM5係表示通訊媒體430和空間的電容係數。 此時’電荷Q3係可如下式求出。 [數 17] -31 - (28) 1360312 Q3=C13XV1 [C] …(17)
爲了向通訊媒體430注入更多的電場,雖然只要將電 荷Q3變大即可,但爲此,只要將送訊訊號電極411和通訊 媒體430間的電容係數C13提高,且給予足夠的電位VI即 可。電容係數C13,雖然僅由形狀和位置關係來取決,但 彼此間的距離越近、對向面積越大,則靜電容量越高。其 次*雖然爲電位VI,但該電位必須是從無限遠點來看時 要造成足夠的電位。若從送訊裝置4 10來看,則雖然是因 爲訊號源,而在送訊訊號電極411和送訊基準電極412之間 賦予了電位差,但爲了使該電位差從無限遠點來看時能夠 造成足夠的電位差,送訊基準電極412的響應就很重要。 假設送訊基準電極412是微小,且送訊訊號電極411是 非常大,則電容係數C12及C25會較小。另一方面,電容 係數C13、C15、C4 5係因爲帶有大的靜電容量,電氣上較 難變動,由訊號源所發生的電位差,幾乎是以送訊基準電 極412的電位V2的方式呈現,導致送訊訊號電極411的電 位V 1會變得較小。 其樣子示於圖8。由於送訊基準電極481係很微小,所 以無論是和哪個導電體或無限遠點都不會耦合。送訊訊號 電極411,係除了和通訊媒體430之間形成靜電容量Cte, 同時還對空間形成靜電容量Cth417-2。又,通訊媒體430 係對空間形成靜電容量Cm432。即使送訊訊號電極411和 送訊基準電極412上產生電位,也由於送訊訊號電極411相 關之靜電容量Cte414、Cth417-2及Cm432是壓倒性的巨大 -32- (29) 1360312 ,因此爲了使該電位變動,需要很大的能量,可是訊號源 41 3-1的對向側的送訊基準電極481的靜電容量很弱,因此 送訊訊號電極411的電位幾乎不會有變化,訊號源413-1的 電位變動,幾乎都是在送訊基準電極481側呈現。
反之,若送訊訊號電極411很微小,送訊基準電極481 又是十分大’則送訊基準電極481的靜電容量很高’電氣 性變動困難,在送訊訊號電極411上會產生足夠的電位VI ,可是和通訊媒體430的靜電耦合很弱,無法注入足夠的 電場。 因此,全體的平衡中,必須要設置,除了要能將通訊 所必須之電場從送訊訊號電極注入至通訊媒體,還能賦予 恰好足夠電位的送訊基準電極。此處’雖然只考慮送訊側 ,但關於圖5中的收訊裝置420之電極和通訊媒體430之間 ,也是可想成相同。 無限違點,係並非一定是實體上爲遠距離者,實用上 是只要考慮裝置周邊的空間即可,更理想而言,是在系統 全體的體系中,較爲穩定而電位變動少者’較爲理想。在 實際的利用環境下,雖然會有從AC電源燈或照明器具' 其他電氣機器所產生的雜訊存在’但至少在訊號源所利用 的頻率頻帶中不會有這些雜訊重疊’因此只要是可忽視程 度即可》 圖9係將圖5所示之模型(通訊系統400)以等價電路表 示而成的圖。換言之,如同圖2和圖4的關係,圖9所示之 通訊系統500係對應於圖5所示之通訊系統400,通訊系統 -33- (30) 1360312 500的送訊裝置510係對應於通訊系統400的送訊裝置410, 通訊系統500的收訊裝置520係對應於通訊系統400的收訊 裝置420,通訊系統500的連接線530係對應於通訊系統400 的通訊媒體430。
同樣地,圖9的送訊裝置510中,訊號源513-1係對應 於訊號源413-1。此外,圖9的送訊裝置510中,係圖示了 圖5中被省略、對應於圖2之送訊裝置内基準點213-2的、 圖1之送訊部113內部電路中代表接地點的送訊裝置内基準 點 5 1 3 - 2。 又,圖9的Cte514,係爲對應於圖5之Cte414靜電容 量;Ctg515係爲對應於圖5之Ctg415的靜電容量;基準點 516-1及基準點516-2 +,係分別對應於基準點416-1及基準 點 416-2。再者,Ctb517-1係對應於 Ctb417-1、 Cth517-2 係對應於Cth417-2、Cti517-3係對應於Cti417-3的靜電容 收訊裝置520的各部也是相同,屬於收訊阻抗的 EU523-1及偵測器523-2,係分別對應於圖5的Rr423-1及偵 測器423-2。此外,圖9的收訊裝置520中,係圖示了圖5中 被省略 '對應於圖2之收訊裝置内基準點2 23-3的、圖1之 收訊部123內部電路中代表接地點的收訊裝置内基準點 523-3 ° 又,圖9的Cre5 24,係爲對應於圖5之Cre424靜電容 量;Crg525係爲對應於圖5之Crg425的靜電容量;基準點 5 2 6 -1及基準點5 2 6 - 2,係分別對應於基準點4 2 6 -1及基準 -34- (31) 1360312 點 426-2。再者,Crb527-1係對應於 Crb427-1、 Crh527-2 係對應於Crh427-2、Cri527-3係對應於Cri427-3的靜電容 連接線53 0所連接之各部也是同樣地,屬於連接線之 阻抗成份的 Rm531和 Rm533,係分別對應於 Rm431和 Rm433,Cm53 2係對應於C m 4 3 2,基準點5 3 6係對應於基 準點4 3 6。
此種通訊系統500,係具有以下之性質。 例如,送訊裝置510,係Cte514的値越大(電容量越高 ),則可向對應於通訊媒體430的連接線530施加越大的訊 號。又,送訊裝置510,係Ctg5 15的値越大(電容量越高) ,則可向連接線530施加越大的訊號。再者,送訊裝置5 10 ,係Ctb517-1的値越小(電容量越低),則可向連接線530 施加越大的訊號。又,送訊裝置510,係Cth517-2的値越 小(電容量越低),則可向連接線530施加越大的訊號。再 者,送訊裝置510,係Cti5 17-3的値越小(電容量越低), 則可向連接線530施加越大的訊號。 收訊裝置520,係Cre524的値越大(電容量越高),則 可從對應於通訊媒體43〇的連接線530中取出越大的訊號。 又,收訊裝置520,係Crg525的値越大(電容量越高),則 可從連接線530中取出越大的訊號。再者,收訊裝置5 20, 係Crb527-1的値越小(電容量越低),則可從連接線53〇中 取出越大的訊號。又’收訊裝置520,係Crh527-2的値越 小(電容量越低),則可從連接線530中取出越大的訊號。 -35- (32) 1360312 再者,收訊裝置520,係Cri527-3的値越小(電容量越低) ,則可從連接線530中取出越大的訊號》又,收訊裝置520 ,係Rr523-1的値越低(阻抗越高),則可從連接線530中取 出越大的訊號,。
屬於連接線5 30阻抗成份的Rm531及Rm533的値越低( 阻抗越低),則送訊裝置510就可向連接線5 30施加越大的 訊號。又,連接線530對空間的靜電容量也就是Cm532的 値越小(電容量越低),則送訊裝置510,係可向連接線53〇 施加越大的訊號。 電容器容量的大小,係和電極的表面積大小成略正比 ,因此一般係各電極的大小越大越好,但單純地只是放大 電極的大小,恐怕亦會增加電極彼此之間的靜電容量。又 ,電極的大小比若很極端時,也恐怕會導致效率降低。因 此,電極的大小或配置場所等,必須要在全體的平衡中加 以決定。 此外,上述通訊裝置500的性質,在訊號源513-1之頻 率爲高的頻帶中,可用阻抗匹配的思考方式來描繪本等價 電路,並決定各參數,就可有效率地進行通訊。藉由提高 頻率’就算是小的靜電容量也能確保電抗,因此可使各裝 置容易小型化。 又’ 一般而言電容器的電抗係隨著頻率減少而上升。 對此’由於通訊系統500係基於靜電容量耦合而動作,因 此訊號源513-1所生成之訊號的頻率下限,係因此而決定 。又,Rm531、Cm532、及Rm533,由於係可根據其配置 -36- (33) 1360312 而形成低通濾波器,因此其特性會決定頻率的上限。 換言之,通訊系統500的頻率特性,係如圖10所示之 圖形的曲線551。圖10中,橫軸係表示頻率,縱軸係表示 系統全體的增益。
其次,探討圖5之通訊系統400、及圖9之通訊系統500 的各參數的具體數値。此外,以下當中,爲了說明方便, 通訊系統400(通訊系統500)係假設被設置在空氣中。又, 通訊系統400的送訊訊號電極411、送訊基準電極412、收 訊訊號電極421、及收訊基準電極4 22(通訊系統5 00的送訊 訊號電極511、送訊基準電極512、收訊訊號電極521、及 收訊基準電極522),皆假設爲直徑5cm的導體圓板。 圖5的通訊系統400中,送訊訊號電極411和通訊媒體 430所成之靜電容量Cte414(圖9的Cte514),係若假設彼此 的間隔dte爲5mm,則其値是可用上述式(9),如以下式 (18)般地求出。
[數 18]
Cte = (8.854x10~12) x (2X10~3) 5X10—3 与3.5 [pF] ---(18) 電極間的靜電容量也就是Ctb417-1(圖9的Ctb517-1) ,是假設亦可適應式(9)。雖然原本係如上述般地當電極 面積比間隔來得十分大時才成立的式子’但此處可無窒礙 地用該式來取近似。若假設電極間的間隔爲5 cm ’則 Ctb417-1(圖9的Ctb517-1)就變成以下式(19)所示。 -37- (34)1360312 [數 19]
Ctb = (8. 854 x ΙΟ—2) x (2x10-3) 5X10-2 =0.35 [pF] ..-(19) 此處的想定是,若送訊訊號電極.4 11和通訊媒體430的 間隔狹小,則和空間的耦合會變弱,Cth417-2(圖9的 Cht517-2)之値,係遠小於Cte414(Cte514)的値,如式(20) ,是被設定成Cte414(Cte514)的値的十分之一。
[數 20]
Cth=-^-=0.35 [pF]…(20) 代表送訊基準電極4 12和空間所形成之靜電容量的 Ctg415(圖9之Ctg5 15),係和圖4的情況(式(12))同樣地, 可如下式(21)般地求出。
Ctg=8 X8.854 X10~12 X2. 5 x 10~2 = 1.8 [pF]…(21)
Cti417-3(圖9的Cti517-3)的値,係如以下,考慮是和 Ctb417-1(圖 9的 Ctb517-1)同等。
Cti= Ctb= 0.35[pF] 關於收訊裝置420(圖9的收訊裝置520)的各參數也是 ,若將各電極的構成(大小或設定位置等)設定成和送訊裝 置4 1 0的情況相同,則如以下所示,送訊裝置41 〇的各參數 也是被同樣地設定。 -38 - (35) 1360312
Cre = Cte = 3.5[pF] Crb = Ctb = 0.35 [pF] Crh = Cth =0.35[pF] Crg= Ctg= l_8[pF] Cri = Cti = 0.35 [pF]
又,爲了說明上的方便,以下當中,通訊媒體43 0(圖 9之連接線530)係假設爲,具有近似於人體尺寸程度的近 似特性之物體。然後,假設從通訊媒體430的送訊訊號電 極411的位置起算至收訊訊號電極421的位置(圖9之送訊訊 號電極511之位置起至收訊訊號電極521的位置)爲止的電 氣阻抗爲1[ΜΩ],並假設Rm431及Rm433(圖9之Rm531及 Rm5 3 3)的値皆爲500 [ΚΩ]。又,假設通訊媒體430和空間 之間所形成之靜電容量 Cm432(圖9之 Cm532)的値爲 100[pF]。 然後,假設訊號源413-1(圖9的訊號源513-1),係最大 値1[V]且頻率爲10[MHz]的正弦波。 若使用以上參數來進行模擬,則模擬結果會獲得如圖 11所示之波形的收訊訊號。圖11所示之圖形,縱軸係表示 收訊裝置420(圖9之收訊裝置52〇)的收訊負荷也就是 Rr423-l(Rr523 -l)兩端的電壓,橫軸係表示時間。如圖11 的雙箭號552所示,收訊訊號的波形的最大値A和最小値 B的差(峰値的差),可觀側到約爲1〇 [μ V]程度。因此,藉 由以具有足夠增益之增幅器(偵測器423-2)來加以增幅, 就可將送訊側的訊號(訊號源4 1 3 -1中所生成之訊號)在收 訊側上加以復原。 如此,如以上所說明的’適用了本發明之通訊系統’ 係不需要實體性的基準點路徑,僅需通訊訊號傳達路徑就 -39- (36) 1360312 能實現通訊,因此,可容易地提供不受利用環境限制 訊環境。 其次,說明各裝置中的各電極之配置。如上述, 極係彼此負責不同任務,是對通訊媒體或空間等形成 容量。換言之,各電極係和彼此互異之對方呈靜電耦 使用該靜電耦合而作用。因此,各電極的配置方法, 使各電極能和目的之對象物作有效的靜電耦合,是非
例如,圖5的通訊系統400中,送訊裝置4 10和收 置420之間爲了能效率良好的進行通訊,必須要如以 件般地配置各電極。亦即,各裝置,例如,必須要滿 送訊訊號電極411和通訊媒體430之間的靜電容量,以 收訊訊號電極421和通訊媒體422之間的靜電容量之大 要足夠;送訊基準電極412和空間的靜電容量,以及 訊訊號電極422和空間的靜電容量之大小都要足夠; φ 訊號電極411和送訊基準電極412之間,以及,收訊訊 極421和收訊基準電極422之間的靜電容量的大小都要 ;然後,送訊訊號電極4 1 1和空間的靜電容量,以及 訊訊號電極42 1和空間的靜電容量之大小都要較小。 各電極的配置例子係示於圖1 2乃至圖1 8。此外, 說明之電極配置的例子,係無論在送訊裝置及收訊裝 何者皆可適用。因此,以下當中,省略對於收訊裝置 明’僅說明送訊裝置。此外,將以下所示例子適用於 裝置時,則令送訊訊號電極對應於收訊訊號電極,令 的通 各電 靜電 合, 爲了 常重 訊裝 下條 足: 及, 小都 ,收 送訊 號電 較小 ,收 以下 置之 的說 收訊 送訊 -40- (37) 1360312 基準電極對應於收訊訊號電極。
圖12中,送訊訊號電極554和送訊基準電極555的二個 電極,係被配置在框體55 3的同一平面上。若依據此構成 ,則相較於二個電極(送訊訊號電極554和送訊基準電極 5 5 5)是配置成彼此對向的情形,可使電極間的靜電容量變 得較小。在使用此種構成的送訊裝置時,是使二個電極當 中,僅一方之電極靠近通訊媒體。例如,框體553是由二 個單元和關節部所構成,該二個單元的相對性角度是可變 的,透過關節部而連接,由框體553的全體來看時,藉由 該關節部,框體55 3是可在縱長方向中央附近折疊的折疊 型攜帶型電話機。藉由對此種折疊型攜帶型電話機,應用 圖12所示之電極配置,一方之電極係可配置在操作按鈕側 之單元的背面,另一方之電極係可配置在設有顯示部之單 元的背面。藉由如此配置,被配置在操作按鈕側單元的電 極係會被使用者的手所覆蓋,設於顯示部背面的電極則會 朝向空間而配置。換言之,可使二個電極配置成滿足上述 條件。 圖13係於框體553中,將二個電極(送訊訊號電極55 4 和送訊基準電極555)配置成對向。此時,相較於圖12的配 置,2電極間的靜電耦合係較強,適合框體55 3較小的時候 。此時的二個電極,理想係在框體553內,在能夠盡量保 持距離遠離的方向上配置。 圖14係於框體553中,將二個電極(送訊訊號電極554 和送訊基準電極5 55 )配置成不直接對向,且,配置在框體 -41 - (38) 1360312 553的彼此對向的面。此構成的情況下’二個電極的靜電 稱合,會小於圖13。 圖15係於框體553中,將二個電極(送訊訊號電極554 和送訊基準電極555)配置成彼此垂直。若依據此構成,則 在送訊訊號電極554的面和其對向面是會靠近通訊媒體的 用途中,側面(送訊基準電極555被配置的面),係由於殘 留著和空間的靜電耦合,因此可進行通訊。
圖16,係圖13所示的配置中,將電極的一方也就是送 訊基準電極55 5,配置在框體553內部。換言之,如圖16的 A所示,僅送訊基準電極555是被設在框體553的內部。圖 16的B,係圖示從圖16的A的面556觀看時的電極位置之 例子。如圖16的B所示,送訊訊號電極554,係配置於框 體55 3的表面,僅送訊基準電極555被設置在框體553的內 部。若依據此構成,則即使框體553是被通訊媒體廣泛覆 蓋,也因爲一方的電極周邊係爲框體553的內部空間,因 此可進行通訊。 圖17,係圖12或圖14所示的配置中,將電極的一方也 就是送訊基準電極555,配置在框體553內部。換言之,如 圖17的 A所示,僅送訊基準電極555是被設在框體553的 內部。圖17的B,係圖示從圖17的A的面55 6觀看時的電 極位置之例子。如圖17的B所示,送訊訊號電極554,係 配置於框體55 3的表面,僅送訊基準電極555被設置在框體 55 3的內部。若依據此構成,則即使框體553是被通訊媒體 廣泛覆蓋,也因爲一方的電極周邊係有框體內部的多餘空 -42- (39) 1360312 間,因此可進行通訊。
圖18’係圖I5所示的配置中,將電極的一方配置在框 體內部。換言之,如圖18的A所示,僅送訊基準電極555 是被設在框體553的內部。圖18的B,係圖示從圖18的a 的面556觀看時的電極位置之例子。如圖18的B所示,送 訊訊號電極554,係配置於框體553的表面,僅送訊基準電 極555被設置在框體553的內部。若依據此構成,則即使框 體55 3是被通訊媒體廣泛覆蓋,也因爲一方的電極也就是 送訊基準電極555周邊係有框體內部的多餘空間,因此可 進行通訊。 以上說明之任一電極配置,都是一方電極較另一方電 極更靠近通訊媒體,配置成較另一方和空間作更強的靜電 耦合。又,各配置中,理想爲,二個電極間的靜電性耦合 是呈現較弱。. 送訊裝置或收訊裝置係亦可被組裝在任何框體中。本 發明的機器中,至少存在二個電極,它們係呈電氣絕緣狀 態,因此,框體也是由帶有厚度的絕緣體來構成。圖19, 係圖示送訊訊號電極周邊的剖面圖。送訊基準電極、收訊 訊號電極、及收訊基準電極之任一者,由於皆是和送訊訊 號電極同樣之構成,因此可適用以下的說明。因此,關於 它們的說明係省略。 圖19的A,係圖示電極周邊的剖面圖。框體563及框 體5 64,由於必定具有如雙箭號565所示的實體上的厚度 (d[m]),因此電極和通訊媒體(例如,送訊電極561和通訊 -43 - (40) 1360312 媒體562) ’或者電極和空間之間,係最少也會發生該厚度 份的間隔。如目前爲止的說明,電極和通訊媒體、或電極 和空間之間’靜電容量提高,在一般而言比較容易β 現在,考慮框體563及框體564上密著了通訊媒體562 的情形》此時的送訊基準電極561和通訊媒體562之間的靜 電容量C,係藉由(式9)所求出,因此會變成下式(22)。
[數 22] C= (εΓX ε〇) X[F] (22) 此處,ε〇係真空之介電率而爲8.854xl(T12[F/m]此一 固定値。ε r係該場所的相對介電率,S係送訊訊號電極 561的表面積。送訊訊號電極561的上側所形成之空間566 ’係配置著具有較高相對介電率的介電體,因此靜電容量 會增加,可謀求性能的提升。 同樣地即使對周圍的空間也是可期待靜電容量的增加 。此外’圖19的A的情況中,雖然在框體的厚度(雙箭號 5 65)的部份插入介電體,但並非一定有此需要,只要是在 任意位置插入即可。 對此圖19的B,係將電極埋入框體時的例子。於圖19 的B中’送訊訊號電極561,係被埋入在框體567中(變成 框體567的一部份)而配置。如此一來,則通訊媒體562, 係和框體5 67接觸的同時,也和送訊訊號電極561接觸。又 ,藉由在送訊訊號電極561的表面形成絕緣層,也可使通 訊媒體562和送訊訊號電極561成爲非接觸。 -44 - (41) 1360312 圖19的C ’係對圖19的B的情形,將框體567挖出電 極的表面積且厚度d’的凹狀,然後將送訊訊號電極561 埋入而成者。在框體是一體成形的時候,藉由本手法,可 降低製造成本或零件成本,可簡單地提高靜電容量。
若按照以上的說明,則例如,當如圖1 2在同一平面上 配置了複數電極時,藉由在送訊訊號電極5 5 4側插入介電 體(或藉由將具有高於送訊基準電極5 55側之介電率的介電 體插入至送訊訊號電極554側),即使送訊訊號電極554和 送訊基準電極555兩者都不幸和通訊媒體耦合的狀況下, 也由於送訊訊號電極554和通訊媒體的耦合較強,因此可 在電極間產生電位差而進行通訊。 其次說明關於電極的大小。至少,送訊基準電極及收 訊基準電極,爲了使通訊媒體獲得足夠的電位,必須要和 空間形成足夠的靜電容量,但是,送訊訊號電極及收訊訊 號電極,係考慮和通訊媒體的竟電耦合或在通訊媒體中流 過之訊號的性質,只要是最適當的大小即可。因此,通常 ,除了將送訊基準電極的大小設計成大於送訊訊號電極的 大小,同時還將收訊基準電極的大小設計成大於收訊訊號 電極的大小。可是在此同時,若進行通訊所需的訊號能夠 充分獲得,則如此以外的關係當然也是可以的。 尤其是,當使送訊基準電極的大小和送訊訊號電極的 大小一致,且,收訊基準電極的大小和收訊訊號電極的大 小一致的情況下’若從無限遠點的基準點來看’則可是這 些電極爲彼此有同等的特性。因此’無論將哪個電極當成 -45 - (42) 1360312 基準電極(訊號電極)來使用(即使將基準電極和訊號電極 互換)’都可獲得同等的通訊性能,是其特徵。 換言之,基準電極和訊號電極的大小是設計成彼此互 異的情況下,只有在一方之電極(被設定成訊號電極的電 極)靠近於通訊媒體時才可進行通訊,是其特徵。
其次,說明電路的遮蔽。以上當中,雖然電極以外的 送訊部或收訊部等,係考慮通訊系統的實體構成後想成是 透明的存在,但實際上爲了實現該通訊系統,一般是由電 子零件等來構成。電子零件,雖然在其性質上,是由具有 導電性、介電性等之各種電氣性質的物質所構成,但只要 它們是存在於電極周圍,就會對動作造成影響。本發明中 ,由於空間中的靜電容量等是受到各種影響,因此被實裝 在基板上的電子電路本身,也會受到該影響。因此,在想 要獲得更穩定話之動作的情況下,理想是將全體以導體加 以遮蔽。 遮蔽的導體,通常是考慮往也當成收送訊裝置之基準 電位的送訊基準電極或收訊基準電極連接,但只要動作上 沒有問題,也可以連接至送訊訊號電極或收訊訊號電極。 本遮蔽的導體本身也是帶有實體上的大小,因此,依照目 前爲止說明過的原理’必須考慮和其他電極、通訊媒體、 空間的相互關係來動作。 圖20係圖示該實施例。本例是想定機器是藉由電池而 動作,包含電池之電子零件是被收納在遮蔽箱571內,也 兼用成基準電極。電極572係爲訊號電極。 -46 - (43) 1360312 其次,說明通訊媒體。關於通訊媒體,目前爲止的例 子中,雖然是以導電體爲主來舉例,但即使是不具有導電 性的介電體’也可以進行通訊。介電體中,從送訊訊號電 極注入至通訊媒體的電場,會因爲介電體的分極作用而傳 播之故。 具體而言’作爲導電體係可考慮電線等之金屬物,或 作爲介電體係可考慮純水等,但同時帶有兩者性質的生物 ^ 體、生理食鹽水等,也是可進行通訊。又,在真空中或空 氣中也帶有介電率’因此也可當成通訊媒體來進行通訊。 其次’說明雜訊。空間中,會因未來自AC電源的雜 訊、來自螢光燈或各種家電機器、電氣機器的雜訊、空氣 中的帶電微粒子之影響等各種因素,導致電位變動。至此 爲止,雖然都將這些電位變動忽視,但這些雜訊係會對送 訊裝置、通訊媒體、收訊裝置的各部一再影響。 圖21係將圖1之通訊系統1〇〇,以含有雜訊成份的等價 φ 電路來表現的模式圖。亦即,圖2 1之通訊系統6 00係對應 於圖9之通訊系統500,通訊系統600的邊訊裝置610係對應 於通訊系統500的送訊裝置510,收訊裝置6 20係對應於收 .訊裝置520,連接線630係對應於連接線630。 送訊裝置610中,訊號源61;3-1、送訊裝置内基準點 613-2、Cte614、Ctg615、基準點 616-1、基準點 616-2、
Ctb617-1、Cth617-2、及Cti617-3 ’係分別對應於送訊裝 置510的訊號源513-1、送訊裝置内基準點513-2、CU5 14 、Ctg515、基準點 516-1、基準點 516-2、Ctb517-1、 -47- (44) 1360312
Cth517-2、及Cti517-3。其中,和圖9的情形不同,送訊 裝置610中,雜訊641及雜訊642這二個訊號源,是分別被 設在Ctg615和基準點616-1之間’以及Cth617-2和基準點 6 1 6 - 2之間。
收訊裝置620中,Rr623-1、偵測器623-2、收訊裝置 内基準點623-3、Cre624、Crg625、基準點626-1、基準點 626-2、 Crb627-1、 Crh627-2、及 Cri627-3,係分別對應 於收訊裝置520的Rr523-1、偵測器523-2、收訊裝置内基 準點 523-3 ' Cre524、Crg525、基準點 526-1、基準點 526-2 、Crb527-1、Crh527-2、及 C r i 5 2 7 - 3。其中,和圖 9 的情 形不同,收訊裝置620中,雜訊644及雜訊645這二個訊號 源,是分別被設在 Crh627-2和基準點626-2之間,以及 C r g 6 2 5和基準點6 2 6 - 1之間。 連接線630中,Rm631、Cm632、Rm633、及基準點 636,係分別對應於連接線530的 Rm531、Cm532、Rm533 、及基準點536。只不過,和圖9的情況不同,連接線630 上,構成爲訊號源的雜訊643,是被設在Cm532和基準點 5 3 6之間。 由於各裝置是以自己擁有的接地電位也就是送訊裝置 内基準點613-2,或收訊裝置内基準點623-3爲基準而動作 ,因此這些到處存在的雜訊,只要是對送訊裝置、通訊媒 體、及收訊裝置爲相對性同成份,則在動作上不會有影響 。一方面,尤其適當裝置間的距離遠離的情況或雜訊多的 環境下,各裝置間,雜訊發生相對性差異的可能性就會變 -48- (45) (45)
1360312 高。換言之,雜訊641乃至雜訊6 45的動態會彼此互 差異也是,在沒有時間性變動時,只要使用之訊號 相對差有被傳達即可,因此不會有問題,但是,當 變動週期是和所使用之頻帶重疊時,就需要考慮該 性,決定要利用之頻率或訊號位準,換言之,只需 該雜訊特性,決定要利用之頻率或訊號位準,通 600就可對雜訊成份具有耐性,而能實現不須實體 準點路徑,僅通訊訊號傳達路徑所致之通訊,而可 提供不受利用環境之約束的通訊環境。 其次,說明送訊裝置和收訊裝置之間的距離大 通訊帶來的影響。如上述,若依據本發明的原理, 在送訊基準電極和收訊基準電極的空間中形成足夠 容量,便不需要收送訊裝置間附近的大地所致之路 其他電氣性路徑,而不依存於送訊訊號電極和收訊 極之距離。因此,例如圖22所示之通訊系統700, 裝置710和收訊裝置720保持遠距離,藉由帶有足夠 或介電性的通訊媒體730,藉由使送訊訊號電極711 訊號電極721作靜電性耦合,而可進行通訊。此時 基準電極712係和送訊裝置710的外部空間作靜電耦 訊基準電極722係和收訊裝置720的外部空間作靜電 因此’送訊基準電極712和收訊基準電極722,係不 +此呈靜電耦合。但是,由於使通訊媒體730更長、 也能增加對空間的靜電容量,因此決定各參數之際 要考慮這些。 異。該 位準的 雜訊的 雜訊特 要考慮 訊系統 性之基 容易地 小,對 則只要 的靜電 徑,或 訊號電 將送訊 導電性 、收訊 ,送訊 合,收 幸禹合。 必要彼 更大, ,必須 -49 - (46) 1360312 此外,圖22之通訊系統700,係爲對應於圖1之通訊系 統100的系統,送訊裝置71〇係對應於送訊裝置110,收訊 裝置720係對應於收訊裝置120,通訊媒體730係對應於通 訊媒體130。
於送訊裝置710中,送訊訊號電極711、送訊基準電極 712、及訊號源713-1,係分別對應於送訊訊號電極111、 送訊基準電極112、及送訊部113 (或其一部份)。同樣地, 於收訊裝置720中,收訊訊號電極721、收訊基準電極722 '及訊號源723-1,係分別對應於收訊訊號電極121 '收訊 基準電極122、及收訊部123(或其一部份)。 因此,關於這些各部的說明係省略。 如以上,通訊系統700,係不需要實體性的基準點路 徑,僅需通訊訊號傳達路徑就能實現通訊,因此,可提供 不受利用環境限制的通訊環境。 此外,以上當中,雖然是以送訊訊號電極及收訊訊號 電極是和通訊媒體呈非接觸的方式來說明,但不限於此, 只要送訊基準電極及收訊基準電極分別能和裝置周邊的空 間之間獲得足夠的靜電容量,則亦可將送訊訊號雩極和收 訊訊號電極之間,以具有導電性的通訊媒體來加以連接。 圖23係說明,將送訊基準電極及收訊基準電極,透過 通訊媒體而連接時的通訊系統的例子的模式圖。 圖23中,通訊系統740,係對應於圖22之通訊系統700 的系統。只不過,通訊系統740的情況中,送訊裝置741中 不存在送訊訊號電極711,送訊裝置710和通訊媒體730, -50- (47) 1360312 係在接點741上連接。同樣地,通訊系統740中的收訊裝置 720中也不存在收訊訊號電極721,收訊裝置71〇和通訊媒 體730,係在接點742上連接。 通常的有線通訊系統中,至少要有二條訊號線.,利用 它們的訊號位準的相對差來進行通訊,但是若依據本發明 ,則可用一條通訊線來進行通訊。
換言之,通訊系統740,也是不需要實體性的基準點 路徑,僅需通訊訊號傳達路徑就能實現通訊,因此,可提 供不受利用環境限制的通訊環境。 其次,說明以上此種通訊系統之具體的適用例。例如 ,以上這種通訊系統,係亦可將生物體當成通訊媒體。圖 24係透過人體進行通訊時的通訊系統之例子的模式圖。圖 24中,通訊系統750,係從穿戴在人體腕部之送訊裝置760 發送出音樂資料,藉由穿戴在人體頭部之收訊裝置7 70而 將該音樂資料接收並轉換成聲音而輸出,讓使用者收聽的 系統。該通訊系統75 0係對應於上述之通訊系統(例如通訊 系統100)的系統,送訊裝置760和收訊裝置770,係分別對 應於送訊裝置110和收訊裝置120。又,通訊系統750中, 人體780係爲通訊媒體,對應於圖1之通訊媒體130。 換言之,送訊裝置760,係具有送訊訊號電極761、送 訊基準電極762、及送訊部763,分別對應於圖1之送訊訊 號電極111、送訊基準電極112、及送訊部113。又,收訊 裝置770,係具有收訊訊號電極771、收訊基準電極7*72、 及收訊部773,分別對應於圖1之收訊訊號電極121、收訊 -51 - (48) 1360312 基準電極122、及收訊部123。 因此,是以對身爲通訊媒體的人體780,接觸或靠近 了送訊訊號電極761及收訊訊號電極771的方式,來設置送 訊裝置7 60及收訊裝置770 ^送訊基準電極762及收訊基準 電極772,由於只要接觸空間即可,因此周邊不需要和大 地結合、也不要收送訊裝置(或電極)彼此之結合。
圖25係實現通訊系統750的其他例子的說明圖。圖25 中,收訊裝置770,係對人體780的腳底部接觸(或接近), 而和穿戴於人體780之腕部的送訊裝置760間進行通訊。此 時也是,以對身爲通訊媒體的人體780發生接觸(或接近) 的方式,設置送訊訊號電極761和收訊訊號電極771,並朝 向空間而設置送訊基準電極7 6 2和收訊基準電極7 72。尤其 是,將大地當成通訊路徑之一,這是先前技術所不可能實 現的應用例。 換言之,如以上的通訊系統750,係不需要實體性的 基準點路徑,僅需通訊訊號傳達路徑就能實現通訊,因此 ,可提供不受利用環境限制的通訊環境。 如以上這種通訊系統中,作爲通訊媒體中流通之訊號 的調變方式,只要是在送訊裝置和收訊裝置兩者上能夠對 應者,並無特別限制,可考量通訊系統整體的特性,來選 擇出最佳的方式。具體而言作爲調變方式有,基頻、或調 幅、或調頻過之類比訊號’基頻、或調幅、或調頻、或相 位調變過之數位訊號之中的其中一者,或複數者之混合亦 可 0 •52· (49) 1360312 甚至,在以上此種通訊系統中,亦可實現利用一個通 訊媒體來成立複數通訊的全雙工通訊,或可執行單一通訊 媒體所致之複數裝置彼此之通訊。
說明此種實現多重通訊的方法之例子。第—個例子是 ,適用於頻譜展頻方式的方法。此時’送訊裝置和收訊裝 置間彼此,係先取決了頻帶寬和特定的時序列碼。然後’ 送訊裝置,係在該頻帶寬中,將原本的訊號以時序列碼而 在頻率上造成變化,使其展頻至頻帶寬全體然後進行送訊 。收訊裝置,係在接收到該已展頻之成份後,將該已接收 之訊號進行積分而解碼成收訊訊號。 說明藉由頻率的展頻而得到的效果。依據 Shannon Hartley通道容量定理,成立下式。 [數 23] C=Bx l〇g2 + [bps]…(23) 此處’ C[bps]係表示通道容量,是代表能流過通訊路 的理論上之最大資料速率。B [Hz]係表示通道頻帶寬。S/N 係訊號對雜訊電力比(S N比)。然後,將上式進行麥克勞 林展開(Maclaurin expansion),假設s/n爲低,則上述式 (23),係可近似成下式(24)。 [數 24] C%-^- X B [bps] · · (24) 藉此’例如若S/Ν爲雜訊流以下的位準,則雖然 -53 - (50) 1360312 S/N<<1,但由於通道頻帶寬B較廣,因此通道容量C可 以拉高到所望之位準。 若使時序列碼在每一通訊路都互異,使頻率展頻的動 態不同,則可使頻率彼此不會相互干擾地展頻,而可不會 互相混淆訊號,可同時地進行複數通訊。
圖26係適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示》 圖26所示之通訊系統800中,四個送訊裝置810-1乃至810-4’和五個收訊裝置8 20-1乃至8 20-5,是使用頻譜展頻方 式,透過通訊媒體830進行多重通訊。 送訊裝置810-1,係對應於圖1的送訊裝置11〇;送訊 訊號電極811係具有送訊基準電極812,再者,作爲對應於 送訊部113的構成,具有原訊號供給部813、乘算器814、 展頻訊號供給部815、及增幅器816。 原訊號供給部8 1 3,係將頻率展頻情的訊號也就是原 訊號供給至乘算器814。又,展頻訊號供給部815,係將用 φ 來將頻率予以展頻所需之展頻訊號,供給至乘算器814。 此外’該展頻訊號所致之展頻的方式,作爲代表有,直接 序列方式(以下稱DS方式)和頻率跳躍方式(以下稱FH方 式)之二種類的方法。DS方式,係將至少帶有高於原訊號 的頻率成份的上記時序列碼於乘算器814中進行乘算,將 該乘算結果載於所定之載波中,於增幅器815上增幅後加 以輸出的方式》 又’ FH方式,係藉由上記時序列碼來改變載波的頻 率而當成展頻訊號,和從原訊號供給部813所供給之原訊 -54- (51) 1360312 號藉由乘算器814進行乘算,於增幅器815中增幅後加以輸 出的方式。增幅器815之一方的輸出,係連接至送訊訊號 電極811,另一方則連接至送訊基準電極812。 送訊裝置810-2乃至送訊裝置810-4也是同樣的構成, 可適用上述對送訊裝置810-1的說明,因此省略其說明。
收訊裝置820-1,係對應於圖1的收訊裝置120 ;收訊 訊號電極821係具有收訊基準電極822,再者,作爲對應於 收訊部123的構成,具有增幅器823、乘算器824、展頻訊 號供給部825、及原訊號輸出部826。 收訊裝置8 20 ·1,首先,基於本發明的方法將電氣訊 號復原後,藉由相反於送訊裝置810-1的訊號處理而復原 出原本的原訊號(原訊號供給部813所供給的訊號)。 該方式所致之頻譜示於圖27。橫軸係表示頻率,縱軸 係表示能量。頻譜841係將頻率固定之方式的頻譜,能量 是集中在特定的頻率。此方式中,若能量低於雜訊流843 以下’則訊號就無法復原。另一方面,頻譜842係代表頻 譜展頻方式的頻譜,能量是橫跨廣泛的頻率頻帶而分散》 由於圖中長方形的面積可代表全體能量,因此頻譜84 2的 訊號,無論各頻率成份是否在雜訊流843以下,橫跨頻率 頻帶全體將能量進行積分就可復原出原訊號,而可進行通 訊。 藉由使用如以上之頻譜展頻方式進行通訊,通訊系統 8〇〇,係如圖26所示,可利用同一通訊媒體8 30而進行同時 通訊。圖26中,路徑831乃至路徑83 5係代表在通訊媒體 -55- (52) 1360312 83 0上的通訊路徑。又,藉由使用頻譜展頻方式,通訊系 統800 ’係可如路徑831和路徑832所示,進行多對一通訊 ’也可進行多對多通訊。
第二種則是,送訊裝置和收訊裝置之間彼此決定頻率 頻帶寬’然後再將其分割成複數領域的適用分頻方式的方 法。此時’送訊裝置(或收訊裝置),係依照特定之頻率頻 帶劃分規則,在通訊開始時偵測空閒的頻率頻帶,基於該 偵測結果來進行頻率頻帶的劃分。 圖28係適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示。 圖28所示之通訊系統850中,四個送訊裝置860-1乃至860-4,和五個收訊裝置870-1乃至8 70-5,是使用分頻方式, 透過通訊媒體880進行多重通訊。 送訊裝置860-1,係對應於圖1的送訊裝置110;送訊 訊號電極861係具有送訊基準電極862,再者,作爲對應於 送訊部113的構成,具有原訊號供給部863、乘算器864、 可變頻率型振盪源865、及增幅器866 » 可變頻率型振盪源865所生成之帶有特定頻率成份之 振盪訊號,在乘算器864中是和從原訊號供給部863所供給 之原訊號進行乘算,於增幅器866中被增幅後,再被輸出( 假設有進行適宜的濾波)。增幅器866之一方的輸出,係連 接至送訊訊號電極861,另一方則連接至送訊基準電極8 62 送訊裝置860-2乃至送訊裝置860-4也是同樣的構成, 可適用上述對送訊裝置860-1的說明,因此省略其說明。 -56- (53) 60312 收訊裝置870-1,係對應於圖1的收訊裝置120 ;收訊 訊號電極871係具有收訊基準電極872,再者,作爲對應於 收訊部123的構成,具有增幅器873、乘算器874 '可變頻 率型發訊源8 75、及原訊號輸出部876。 收訊裝置870- 1,首先,基於本發明的方法將電氣訊 號復原後,藉由相反於送訊裝置860-1的訊號處理而復原 出原本的原訊號(原訊號供給部863所供給的訊號)。
該方式所致之頻譜的例子示於圖29。橫軸係表示頻率 ,縱軸係表示能量。此外,此處爲了說明上的方便,如圖 29所示,是將全體的頻率頻帶寬890(BW),分割成五個頻 帶寬89 1乃至895 (FW)爲例子而圖示。如此分割的各頻率頻 帶,是被彼此互異之通訊路徑之通訊所利用。亦即,通訊 系統850的送訊裝置860(收訊裝置870),係藉由利用每個 通訊路徑互異之頻率頻帶,如圖28所示,抑制彼此的混訊 ,在一個通訊媒體8 80上,可同時進行複數之通訊。圖28 φ 中,路徑881乃至路徑885係代表在通訊媒體880上的通訊 路徑。又,藉由使用分頻方式,通訊系統850,係可如路 徑881和路徑882所示,進行多對一通訊,也可進行多對多 通訊。 此外’此處雖然通訊系統850(送訊裝置860或收訊裝 置870)是將全頻帶寬890分割成五個頻帶寬891乃至895來 說明,但分割數可爲任意’各頻帶寬的大小也可彼此互異 第三種則是,在送訊裝置和收訊裝置之間彼此將通訊 -57- (54) 1360312 時間作複數分割的適用分時方式之方法。此時,送訊裝置 (或收訊裝置),係依照特定之時間分割規則,在通訊開始 時偵測空閒的時間領域,基於該偵測結果來進行通訊時間 的分割。
圖3 0係適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示。 圖3〇所示之通訊系統900中,四個送訊裝置910-1乃至910-4,和五個收訊裝置9 20-1乃至9 20-5,是使用分時方式, 透過通訊媒體930進行多重通訊。 送訊裝置910-1,係對應於圖1的送訊裝置110 ;送訊 訊號電極911係具有送訊基準電極912,再者,作爲對應於 送訊部113的構成,具有時間控制部913、乘算器914、振 盪源915、及增幅器916。 原訊號是藉由時間控制部913而在所定時間被輸出。 乘算器914,係將原訊號,和振盪源915所供給之振盪訊號 進行乘算,再從增幅器9 16輸出(有進行時宜的濾波)。增 幅器916之一方的輸出,係連接至送訊訊號電極911,另一 方則連接至送訊基準電極912。 送訊裝置910-2乃至送訊裝置910-4也是同樣的構成, 可適用上述對送訊裝置910-1的說明,因此省略其說明。 收訊裝置920-1,係對應於圖1的收訊裝置120 ;收訊 訊號電極921係具有收訊基準電極922,再者,作爲對應於 收訊部123的構成,具有增幅器923、乘算器924、振盪源 925、及原訊號輸出部926。 收訊裝置9 20-1,首先,基於本發明的方法將電氣訊 -58 - (55) 1360312 號復原後,藉由相反於送訊裝置920-1的訊號處理而復原 出原本的原訊號(時間控制部913所供給的原訊號)。
該方式所致之時間軸上的頻譜例子示於圖31。橫軸係 表示時間,縱軸係表示能量。此外’此處爲了說明上的方 便,雖然圖示了五個時間帶域941乃至945,但實際上,時 間帶域係在其後仍持續分割。如此分割的各時間帶域’是 被彼此互異之通訊路徑之通訊所利用。亦即,通訊系統 900的送訊裝置910(收訊裝置920),係藉由利用每個通訊 路徑互異之時間帶域中進行通訊,如圖30所示’可抑制彼 此的混訊,在一個通訊媒體930上,可同時進行複數之通 訊。圖30中,路徑931乃至路徑935係代表在通訊媒體9;30 上的通訊路徑。又,藉由使用分時方式,通訊系統900, 係可如路徑931和路徑93 2所示,進行多對一通訊,也可進 行多對多通訊。 此外,此處,亦可使通訊系統900(送訊裝置910或收 訊裝置920)所分割之各時間帶的時間寬之大小彼此互異。 甚至,除了上述方法以外,亦可將第一種至第三種通 訊方式當中的任意二者以上組合起來使用。 送訊裝置及收訊裝置,可同時地和複數之其他裝置進 行通訊這點,對於特定的應用情況,尤其重要。例如,若 假設要應用在交通機關的票卷上,持有具有定期票之資訊 的裝置A和具有電子現金機能的裝置B兩者的利用者, 在利用自動剪票機之際,藉由使用上記這類方式,就可和 裝置A及裝置B同時進行通訊,而例如當利用區間是也 -59- (56) 1360312 包含了定期票以外之區間時,不足金額部份就可從裝置B 的電子現金中扣款,而可達成如此便利之利用用途。 關於以上此種送訊裝置和收訊裝置之間的通訊中所執 行之通訊處理的流程,以圖1之通訊系統100的送訊裝置 110和收訊裝置120之通訊情形爲例,參照圖32的流程圖來 加以說明。
送訊裝置110的送訊部113,係於步驟S1中,產生作 爲送訊對象的訊號,於步驟S2中,將該已產生之訊號, 透過送訊訊號電極111,發送至通訊媒體130上。一旦發送 訊號,送訊裝置的送訊部113便結束通訊處理。被送訊裝 置110所發送之訊號,係透過通訊媒體130而供給至收訊裝 置120。收訊裝置120的收訊部123,係於步驟S21中,透 過收訊訊號電極121,接收該訊號,於步驟S22中,將該 已接收訊號加以輸出。輸出了收訊訊號的收訊部123,係 結束通訊處理。 如以上,送訊裝置110及收訊裝置120,係不必要使用 基準電極來架構封閉迴路,僅須透過訊號電極來進行訊號 收發,就可實現不受環境影響的穩定通訊處理。此外,由 於通訊處理的構造單純,因此通訊系統100,係可容易地 併用調變、編碼化、加密化、或多重化等各式各樣的通訊 方式。 此外,以上的通訊系統中,雖然是將送訊裝置和收訊 裝置當成各自獨立的個體來說明,但並非侷限於此,亦可 使用具有上述送訊裝置和收訊裝置兩者之機能的收送訊裝 -60- (57) 1360312 置來架構通訊系統。 圖3 3係適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示》 圖33中,通訊系統950,係具有:收送訊裝置961、收 送訊裝置962、集通訊媒體130。通訊系統950,係收送訊 裝置961和收送訊裝置962是透過通訊媒體130而雙向地收 送訊號的系統。
收送訊裝置961,係具有和圖1之送訊裝置110同樣的 送訊部110,和收訊裝置120同樣的收訊部120之兩者的構 成。亦即,收送訊裝置961,係具有送訊訊號電極111、送 訊基準電極112、送訊部II3、收訊訊號電極121、收訊基 準電極122、及收訊部123。 亦即,收送訊裝置961,係使用送訊部110透過通訊媒 體130而發送訊號,使用收訊部120接收透過通訊媒體130 所供給之訊號。如上述,本發明之通訊方式中係可進行多 重通訊,因此此時的收送訊裝置961中,亦可送訊部110所 致之通訊、和收訊部120所致之通訊爲同時(時間上重疊) 進行。 收送訊裝置962,係具有和收送訊裝置961同樣的構成 ,而會同樣地動作,因此省略其說明。換言之,收送訊裝 置961和收送訊裝置962,係以彼此同樣的方法,透過通訊 媒體130,進行雙向通訊。 藉此,通訊系統950(收送訊裝置961及收送訊裝置 9 6 2),係可容易地實現不受利用環境限制的雙向通訊。 此外,該收送訊裝置961或收送訊裝置962的情況中也 -61 - (58) 1360312
是,和參照7圖23所說明之送訊裝置或收訊裝置的情形同 樣地,當然可將送訊訊號電極或收訊訊號電極,電氣性地 連接至通訊媒體(設置成接點741或接點742)。又,以上當 中雖然是令送訊訊號電極111、送訊基準電極112、收訊訊 號電極121、及收訊基準電極122爲彼此獨立個體的構成來 說明,但並非侷限於此,例如,亦可將送訊訊號電極111 和收訊訊號電極121以一個電極來構成,或,亦可將送訊 基準電極112和收訊基準電極122以一個電極來構成(送訊 部113及收訊部123是共用訊號電極或基準電極)。 此外,以上當中,雖然適用了本發明的通訊系統的各 裝置(送訊裝置、收訊裝置、及通訊裝置),各裝置內的基 準電位是和基準電極連接來說明,但並非侷限於此,例如 ,亦可藉由彼此相位不同之二個訊號而動作之差動電路來 構成,將差動電路之一方訊號連接至訊號電極而傳送至通 訊媒體中,將差動電路之另一方訊號連接至訊號電極,藉 此亦可傳送資訊。 其次,說明適用本發明之通訊系統。首先,參照圖34 說明訊號電極和通訊媒體之間的靜電容量。圖34係圖1之 通訊系統1〇〇的送訊裝置110的送訊訊號電極111和通訊媒 體130之位置關係,和其間之靜電容量的關係的說明用模 式圖。圖34中,送訊訊號電極111和通訊媒體130,係接觸 或接近而形成靜電容量CU214。例如,送訊訊號電極111 ,係和通訊媒體130,隔著絕緣層而接觸。又或者,送訊 訊號電極111,係和通訊媒體130,隔著空氣層而接近。 -62 - (59) 1360312 圖34的A中,送訊訊號電極111,係其接觸面全體’ 是和通訊媒體130的表面隔著絕緣層而接觸(或者’隔著空 氣層而非常靠近)。換言之’圖34的A的例子中’送訊訊 號電極111和通訊媒體130,是爲了形成靜電容量CU214 ,而以較大面積接近。此位置關係時’送訊訊號電極111 和通訊媒體130之間的Cte214’是爲最大。
相對於此,於圖34的B中’送訊訊號電極111’係如 雙箭號所示,是離開通訊媒體130。換言之’圖34的B的 例子中,送訊訊號電極111和通訊媒體130的距離,相較於 圖34的A是較寬的。因此,此位置關係時的Cte214的値 ,會較小於圖34的A之情形。換言之,Cte21 4的大小,是 依存於送訊訊號電極in和通訊媒體130的距離。 又,圖34的C中,通訊媒體130的表面係爲曲面,只 有送訊訊號電極111之接觸面的一部份,是和通訊媒體13 0 的表面隔著絕緣層而接觸(或著,隔著空氣層而非常靠近) 。換言之,圖34的C的例子中,送訊訊號電極ill和通訊 媒體130雖然是和圖34同樣地彼此接近,但其接近的部份 之面積,相較於圖34的 A是較小的。因此,此種位置關 係時,Cte2 14的値,也是會較小於圖34的A之情形。換言 之,Cte214的大小,是不僅依存於送訊訊號電極Hi和通 訊媒體13〇的距離,還依存於包含接觸面積或方向等的兩 者之相對位置關係。 因此,例如,若僅是測出送訊裝置或收訊裝置和通訊 媒體的距離,仍無法求出Cte214的正確値。爲了要更正 -63- (60) 1360312 確地求出Cte2M的値,必須要正確地掌握裝置和通訊媒 體的相對位置關係(通訊環境)。 圖35係適用了本發明之通訊系統的一實施形態所述之 構成例圖示。
圖35所示之通訊系統1000,係送訊裝置1001和收訊裝 置1002是透過通訊媒體(例如使用者的人體)而進行通訊的 通訊系統,如以上說明,係不必要使用基準電極來架構封 閉迴路,僅須透過訊號電極來進行訊號收發,就可容易進 行不受環境影響的穩定通訊處理的通訊系統。換言之,通 訊系統1000,係藉由和圖1之通訊系統100同樣的方法來進 行通訊的通訊系統》 送訊裝置1001,係具有:生成送訊訊號的送訊部1011 ,用來發送透過通訊媒體1003傳送之訊號而設置之電極對 之一方的電極也就是送訊訊號電極1012,以及,該電極對 之另一方電極也就是送訊基準電極1013;是透過通訊媒體 1003將訊號發送至收訊裝置1〇〇2的裝置。送訊裝置1001的 電極對中,對通訊媒體1〇〇3的靜電耦合較強者是當作送訊 訊號電極1012,另一方則當作送訊基準電極1003。送訊部 1011,係被設置在送訊訊號電極101 2和送訊基準電極1013 之間,在這些電極間賦予欲傳達給收訊裝置1002之電氣訊 號(電位差)。 此外,圖35所示之送訊訊號電極10 12及送訊基準電極 1013,例如係由在平面上排列成陣列狀的複數電極(電極 群)所構成。送訊部ion,係可控制作爲送訊訊號電極 -64 - (61) 1360312 1012及送訊基準電極1013而構成之複數電極之每—者的連 接(連接及切斷)。亦即,送訊部1 〇 11,係藉由控制各電極 的連接’而可控制電極的表面積(例如,送訊訊號電極 1012是和通訊媒體1003隔著絕緣層而接觸,或隔著空氣層 而接近的面積),亦即,可控制電極的靜電容量。此外, 送訊訊號電極101 2及送訊基準電極1013,係當然都可以用 1個電極來構成。
送訊裝置1001,係更具有:狀態確認部1014及對應處 理部1015。 狀態確認部1014,係進行送訊裝置1001之通訊相關狀 態、亦即例如送訊裝置1001、和通訊媒體1003或收訊裝置 1002之相對位置關係等之通訊環境的確認之相關處理。狀 態確認部1014,係具有:電流測定部1021、合成負荷算出 部1022、及判定部1024。 電流測定部1021,如後述,是例如藉由測定阻抗兩端 φ 之電位差,以測定送訊部1 0 11所輸出之訊號的電流値的處 理部。換言之,電流測定部10 21,係測定送訊訊號電極 1〇 12及送訊基準電極1〇 13之間所流過之電流的大小。電流 測定部1021,係將該測定値(電流値)供給至合成負荷算出 部 1022。 合成負荷算出部1022,係基於從電流測定部1021所供 給來的測定値,算出後述之關於送訊裝置1 〇〇 1之送訊的、 送訊裝置1001及通訊媒體1003的合成負荷,將該算出結果 供給至判定部1024。 -65 - (62) 1360312 判定部1024,係基於該算出結果,來判定送訊裝置 1001的狀態,並基於該判定結果,決定必要之對應處理的 內容。然後,判定部1024,係將含有該決定內容的狀態判 定結果,連同合成負荷算出部1022所算出之表示合成負荷 的資訊,一倂供給至對應處理部1015。
對應處理部1015,係因應狀態確認部10 14所確認到的 狀態,而進行送訊部1011之控制的相關處理。對應處理部 1015,係具有送訊位準調整部10 25、靜電容量調整部1027 、訊息顯示部1028、及資訊提供部1029。 送訊位準調整部1025,係基於由狀態確認部10 14之判 定部1024所供給之狀態判定結果,來調整送訊部1〇11的送 訊位準(輸出的大小)。又,送訊位準調整部1025,係將由 狀態確認部1014之判定部1024所供給之狀態判定結果及表 示合成負荷的資訊,連同表示已設定之送訊位準的資訊, 供給至靜電容量調整部1027 » . 靜電容量調整部1027,係基於透過送訊位準調整部 1〇25所供給之狀態判定結果,來控制構成送訊訊號電極 1012之複數電極的每一者和送訊部1011的連接,調整送訊 訊號電極1012對通訊媒體1003的靜電容量。又,靜電容量 調整部1〇27,係將狀態判定結果、表示合成負荷的資訊、 及表示送訊位準之資訊,供給至訊息顯示部1028。 訊息顯示部1028,係具有 LCD(Liquid Crystal Display)等之顯示器,基於透過靜電容量調整部1027所供 給而來之狀態判定結果,將對使用者的訊息或影像,顯示 -66 - (63) 1360312 在該顯示器上。又,訊息顯示部1028,係將狀態判定結果 、表示合成負荷的資訊、及表示送訊位準之資訊,供給至 資訊提供部1029。 資訊提供部1029,係基於透過訊息顯示部1〇28所供給 而來之狀態判定結果,控制送訊部1011,將表示合成負荷 的資訊及表示送訊位準之資訊,提供給收訊裝置1 002。
收訊裝置1002,係具有:偵測收訊訊號的收訊部1〇31 ,用來接收透過通訊媒體100 3傳送之訊號而設置之電極對 之一方的電極也就是收訊訊號電極1032,以及,該電極對 之另一方電極也就是收訊基準電極1033 ;是透過通訊媒體 1003接收由送訊裝置1001所發送之訊號的裝置。收訊裝置 1002的電極對中,對通訊媒體1003的靜電耦合較強者是當 作收訊訊號電極1032,另一方則當作收訊基準電極1033。 收訊部1031,係被設置在這些收訊訊號電極1032和收訊基 準電極1033之間,會檢知藉由透過通訊媒體1003所傳送之 訊號而在該些電極間產生之電氣訊號(電位差),將該電氣 訊號轉換成所望之電氣訊號,將送訊裝置1001之送訊部 1011所生成之電氣訊號予以復原。 此外,圖35所示之收訊訊號電極1032及收訊基準電極 1033,例如係由在平面上排列成陣列狀的複數電極(電極 群)所構成。收訊部.1031,係可控制作爲收訊訊號電極 103 2及收訊基準電極1033而構成之複數電極之每一者的連 接(連接及切斷)。亦即,收訊部1031,係藉由控制各電極 的連接,而可控制電極的表面積(例如,收訊訊號電極 -67- (64) 1360312 103 2和通訊媒體1003的接觸面積),亦即,可控制電極的 靜電容量。此外,收訊訊號電極1032及收訊基準電極1033 ,係當然都可以用1個電極來構成。 收訊裝置1002,係更具有:狀態確認部1034及對應處 理部1035 。
狀態確認部1034,係進行收訊裝置1002之通訊相關狀 態、亦即例如收訊裝置1002、和通訊媒體1〇〇3之相對位置 關係等之通訊環境的確認之相關處理。狀態確認部1 〇 3 4, 係具有:電流測定部1041、合成負荷算出部1042、資訊取 得部1043、及判定部1044。 電流測定部1 04 1,例如,是藉由在收訊訊號電極1〇3 2 及收訊基準電極1 03 3之間施加所定電壓,針對該電壓測定 阻抗兩端之電位差,以測定被輸入至收訊部〗03 i的訊號( 收訊訊號)的電流値的處理部。換言之,電流測定部1 〇 4 1 ,係測定收訊訊號電極1 0 3 2及收訊基準電極1 〇 3 3之間所流 φ 過之電流的大小。電流測定部1 04 1,係將該測定値(電流 値)供給至合成負荷算出部1042。 合成負荷算出部1 (M2,係基於從電流測定部1 〇4 1所供 給來的測定値,算出後述之關於收訊裝置1002之收訊的、 收訊裝置1002及通訊媒體1003的合成負荷,將該算出結果 供給至判定部1044 » 資訊取得部1043,係控制著收訊部1031,藉由資訊提 供部1029的處理,取得從送訊裝置1〇〇1透過通訊媒體1003 而發送(提供)之、表示合成負荷的資訊及表示送訊位準之 -68 - (65) 1360312 資訊,將其供給至判定部1044。 判定部1044 ’係基於由合成負荷算出部1042所供給而 來之算出結果,以及’由資訊取得部1043所供給而來之表 示合成負荷的資訊及表示送訊位準之資訊當中的至少一者 ,來判定收訊裝置1002的狀態,並基於該判定結果,決定 必要之對應處理之內容。然後,判定部1044,係將含有該 決定內容的狀態判定結果,供給至對應處理部1035。
對應處理部1035,係因應狀態確認部1034所確認到的 狀態,而進行收訊部1031之控制的相關處理。對應處理部 1035,係具有收訊增益調整部1046、靜電容量調整部1047 、及訊息顯示部1048。 收訊增益調整部1046,係基於由狀態確認部1034之判 定部1044所供給之狀態判定結果,來調整收訊部1031的收 訊增益(收訊感度)。又,收訊增益調整部1046,係將由狀 態確認部1034之判定部1044所供給之狀態判定結果,供給 至靜電容量調整部1047。 靜電容量調整部1047,係基於透過收訊增益調整部 1046所供給之狀態判定結果,來控制構成收訊訊號電極 1032之複數電極的每一者和收訊部1031的連接,調整收訊 訊號電極103 2對通訊媒體1003的靜電容量。又,靜電容量 調整部1047,係將狀態判定結果,供給至訊息顯示部1048 訊息顯示部1048,係具有LCD等之顯示器’基於透 過靜電容量調整部1047所供給而來之狀態判定結果,將對 -69- (66) 1360312 使用者的訊息或影像,顯不在該顯示器上。 通訊媒體1003’例如’係由以銅 '鐵、或鋁等金屬爲 代表之導電體’以純水、橡膠、玻璃等爲代表之介電體, 或這些的複合體亦即生物體’或像是食鹽水等之電解液般 ’兼具導體性質和介電體性質的素材所構成。此外,此處 ,通訊媒體1003,是假設爲送訊裝置ι〇〇;|_及收訊裝置1〇〇2 的使用者(人體)來說明。
圖36係圖35之通訊系統1000的等價電路圖。只不過, 圖36的等價電路中,僅圖示出通訊系統1〇〇〇的本發明的相 關要素。換言之,雖然實際上,圖35的通訊系統中還含有 圖36所示之要素以外的要素,但本發明中關於不須說明的 要素,是予以省略。 圖36中,送訊裝置1001,係具有:Vtol〇51、Ctel053 、Ctgl〇54、及合成負荷算出部1〇22。該合成負荷算出部 1022,係具有 Rtrl056及 Vtrl057。
Vto 1 051 ’係代表生成送訊訊號的訊號源,是代表送 訊部1011之訊號輸出的相關要素。Ctel053,係代表送訊 訊號電極1012對通訊媒體1003的靜電容量。Ctgl054,係 表示送訊基準電極1013對空間(基準點10 5 5)的靜電容量。 基準點1055,例如,係將送訊基準電極1013當成基準的無 限遠點(假想點)。 合成負荷算出部1022的 RU1056及 VU1057,係表示 用來測定送訊訊號電極1012和送訊基準電極10 13之間所流 過之電流値的構成(阻抗及電壓計)。換言之,合成負荷算 -70- (67) 1360312 出部1022 ’係藉由測定阻抗 Rtri〇56兩端的電位差 Vtrl 05 7,就可測定出2電極間流過的電流値。合成負荷算 出部1022 ’係根據該電流値和vtol051的輸出位準,算出 訊號發送相關之合成負荷。 又,收訊裝置1002,係具有:Rrl〇61、Ampl〇62、 Crel063、Crgl064、及合成負荷算出部1042。該合成負荷 算出部 1042’ 係具有 Rrrl066、 Vrrl067、 Vrol〇68、及
SW1069 °
Rrl061及Ampl062,係分別爲電阻和增幅器,是代表 圖35的收訊部1031的訊號偵測機能的要素。換言之, Ampl062,係藉由將因接收訊號而在Rri〇61兩端所產生的 電位差予以增幅而加以偵測,來測出收訊訊號。Crel063 ,係代表收訊訊號電極1032對通訊媒體1003的靜電容量。 Crgl064 ’係表示收訊基準電極1033對空間(基準點1065) 的靜電容量。基準點1065,例如,係將收訊基準電極1033 當成基準的無限遠點(假想點)。 合成負荷算出部1〇42的Vrol068,係表示爲了算出訊 號收訊相關之合成負荷1使電流流入收訊裝置1002的訊號 源。SW1069’係爲開關電路,於不算出合成負荷的通常 時,是將 Vrol068的連接切斷。換言之,Vrol〇68,係僅 在合成負荷算出時,才使Rrrl066和Rrl061之間連接。換 言之,SW1 069,係用來將收訊裝置1002的動作模式,在 合成負荷算出模式和通常模式之間進行切換的要素。 又,合成負荷算出部1042的Rrrl〇66及Vrrl067係表 -71 - 1360312
示’用來藉由SW1069連接Vrol068,測定收訊訊號電極 1〇32和收訊基準電極1033之間所流過之電流値的構成(阻 抗及電壓計)。換言之,合成負荷算出部1042,係藉由測 定阻抗Rrrl066兩端的電位差VU1067,就可測定出2電極 間流過的電流値》合成負荷算出部1042,係根據該電流値 和Vr〇1068所輸出之訊號的訊號位準,算出訊號收訊相關 之合成負荷。
再者,通訊媒體1003的Rml081及Rml082,係代表通 訊媒體1003(人體)的阻抗成份。又,Cm 1083,係代表通訊 媒體1003和空間(基準點1084)之間所形成之靜電容量。基 準點1084,例如,係將通訊媒體1003當成基準的無限遠點 (假想點)。 此外,阻抗Zt及阻抗Zr,當個別從收訊裝置1002及 送訊裝置1001來看時,係代表送訊裝置1〇〇1及收訊裝置 1 0 0 2的阻抗。 以下,將「穩定的通訊」定義成,不依靠「通訊媒體 1003和送訊裝置1001(或收訊裝置1〇〇2)的位置關係(含電 極),通訊媒體1003和送訊裝置1001(或收訊裝置1002)是 能在某一定範圍之距離下進行通訊J °例如’當送訊裝置 1001及收訊裝置1002是對通訊媒體保證10cm爲止「穩定 的通訊」時,是只有當「送訊裝置1001和通訊媒體1003間 的距離S 10cm」之條件,和「收訊裝置1〇〇2和通訊媒體 1002間的距離S l〇cm」之條件兩者都滿足時才可能「穩 定的通訊j 。當然也可以設計成’在某用途A中送訊裝 -72- (69) 1360312 置1001及收訊裝置1002和通訊媒體1003間的距離是10cm 以下時可進行通訊,只有在某用途B中送訊裝置1001及收 訊裝置1002和通訊媒體1003間的距離是5cm以下時可進行 通訊等,隨著用途來變化可進行「穩定的通訊」的距離。 其次’說明使用圖36的等價電路算出合成負荷之方法 例。
圖36中,Ctgl054和 Crgl〇64,係分別表示送訊基準 電極1013的靜電容量和收訊基準電極1033對空間的靜電容 量,因此這些値,係無關於送訊裝置1001或收訊裝置1002 之位置等通訊環境,而爲大略一定的値。又,Cte 1053和 Cre 1063,係分別表示送訊訊號電極1〇 12和通訊媒體1003( 人體)的耦合電容,收訊訊號電極1032和通訊媒體1003(人 體)的耦合電容,因此這些値是會隨著人體和各裝置之距 離或訊號電極的接觸面之方向或人體的形狀等通訊環境而 有很大的變動。甚至,由於Rml081和Rml082係表示人體 的負荷成份,因此會隨著在人體之送訊裝置1001或收訊裝 置1002的位置關係等通訊環境而有很大的變動。又, Cml083,由於是表示作爲通訊媒體1003之人體所帶有的 靜電容量,因此其値係無關於送訊裝置1001或收訊裝置 1002的位置等通訊環境,而呈約略一定的値。 此處,送訊訊號電極1012和通訊媒體1003之間所形成 之靜電容量Ctel053、收訊訊號電極1032和通訊媒體1003 之間所形成之靜電容量Cre 1063,雖然是隨著各裝置和通 訊媒體1003的距離而變動,但送訊基準電極1013和空間( -73- (70) 1360312 基準點1055)之間所形成之靜電容量Ctgl054、通訊媒體和 空間(基準點1084)之間所形成之靜電容量Cml083、及收 訊基準電極1033和空間(基準點1065)之間所形成之靜電容 量Crgl064,係相較於Ctel053或Crel063,其變動是非 常小,可視爲一定。因此,這些値是,是預先訂定(事前 知會)的所定之常數。換言之’圖36的等價電路中’ Ctel053、Rml081、Rml082、以及 Crel063 之値是隨著狀
況變化(通訊環境的變化)而變化。 此處,送訊裝置1001的合成負荷算出部1022,係將 Ctel053及 Rml081的合成負荷,藉由測定 Vtrl057而算出 。只不過,此處因爲通訊媒體1〇〇3在實體上是十分的大’ 因此成立 Cml083》Ctel053、C m 1 0 8 3》C re 10 6 3 ° 又’從 送訊裝置1001來看通訊媒體1003時,Rml082和收訊裝置 1002的阻抗Zr係可忽視。再者,從收訊裝置1001來看通 訊媒體1003時,Rml081和送訊裝置1001的阻抗係可忽視 。因此,在算出送訊裝置1001送訊的相關之合成負荷時, Vtol051 、 Rtrl056 、 Ctel053 、 Rml081 、 Cml083 、及
Ctgl054視爲封閉迴路,作爲Cml083的大略値而使用預定 的定數(例如數十皮法拉乃至數百皮法拉左右的値),就可 算出Ctel 05 3和Rml081的合成負荷。 此外,以上這種算出方法,係在收訊裝置1002上亦適 用。換言之,在算出收訊裝置100 2之收訊的相關合成負荷 時 ’ Rrl061、Rrrl066、Crel063、Rml082、Cml083、及 Ctgl064視爲封閉迴路,藉由預先定義Cml083的値,就可 -74 - (71) 算出Crel053和Rml082的合成負荷。 使用如以上所算出的合成負荷,送訊裝置1001及收訊 裝置1002,係可進行因應通訊環境之送訊或收訊的相關之 控制處理(適切的對應處理)。 此外’作爲該對應處理,例如有:調整送訊裝置的送 訊位準或訊號電極的靜電容量,或調整收訊裝置的收訊增 益或訊號電極的靜電容量等處理。又,亦可將控制的相關 連之訊息顯示出來。 此時’送訊裝置1001上的對應處理,係可僅基於送訊 裝置1001的通訊環境(狀態)而進行,也可僅基於收訊裝置 1002的通訊環境(狀態)而進行,也可基於送訊裝置1001的 通訊環境(狀態)’以及,收訊裝置1002的通訊環境(狀態) 兩者而進行。 同樣地,收訊裝置1002上的對應處理,係可僅基於收 訊裝置10〇2的通訊環境(狀態)而進行,也可僅基於送訊裝 置1001的通訊環境(狀態)而進行,也可基於送訊裝置1001 的通訊環境(狀態),以及,收訊裝置1002的通訊環境(狀 態)兩者而進行。 換言之’送訊裝置1001所確認過的,送訊裝置1001之 通訊環境(狀態)的相關資訊,係可僅在送訊裝置1001的對 應處理中被利用,也可僅在收訊裝置1002的對應處理中被 利用,也可在送訊裝置1001和收訊裝置1002兩者之對應處 理中被利用。 同樣地,收訊裝置1002所確認過的,收訊裝置1002之 -75 - (72) 1360312 通訊環境(狀態)的相關資訊,係可僅在收訊裝置1002的對 應處理中被利用,也可僅在送訊裝置1001的對應處理中被 利用,也可在送訊裝置1001和收訊裝置1002兩者之對應處 理中被利用。 以下當中,說明考慮到圖35之通訊系統1000中的通訊 環境之通訊控制處理的具體流程例。
首先,針對被送訊裝置1001所執行的通訊控制處理, 參照圖37的流程圖來說明。 —旦通訊·控制處理開始,送訊裝置1001的狀態確認部 1 〇 1 4,係於步驟S 1中,確認送訊裝置1 00 1的狀態(通訊環 境)。於步驟S2中,送訊裝置1〇〇1的對應處理部1015,係 進行因應該已確認之送訊裝置1001之狀態(通訊環境)來進 行對應處理。一旦結束對應處理,則對應處理部10 15係進 行通訊控制處理。 其次,針對圖3 7的步驟S 1中所執行之狀態確認處理 的詳細流程,參照圖38的流程圖來說明。 步驟S21中,電流測定部1021,係控制送訊部1011而 測定電流,將其値供給至合成負荷算出部1 022 »步驟S 22 中’合成負荷算出部1022,係基於所供給之電流値來算出 送訊處理的相關合成負荷(Ctel053及Rml081),將該算出 結果供給至判定部1024。判定部1024,係於步驟S23中, 基於被供給之算出結果來判定送訊裝置1 00 1的狀態(通訊 環境)’決定必要之對應處理,將含有這些資訊的狀態判 定結果’連同合成負荷算出部1022所算出之表示合成負荷 -76- (73) 1360312 的資訊,供給至對應處理部1015。一旦步驟S23的處理結 束,則判定部1〇24,係結束狀態確認處理,返回圖37的步 驟S1之處理,執行步驟S2以降之處理。 其次,針對圖37的步驟S2中所執行之對應處理的詳 細流程,參照圖39的流程圖來說明。
步驟S41中,送訊位準調整部1025,係基於判定部 1 024所供給之狀態判定結果,來判定是否控制送訊位準, 當判定爲要控制時,則進入步驟S42之處理,控制送訊部 1011,基於狀態判定結果來控制送訊位準(換言之,進行 因應通訊環境之送訊位準的控制)。一旦步驟S42的處理 結束,則送訊位準調整部1025,係將由狀態確認部10 14之 判定部1024所供給之狀態判定結果及表示合成負荷的資訊 ,連同表示已設定之送訊位準的資訊,供給至靜電容量調 整部1027,進入步驟S43之處理。又,步驟S41中,若判 定爲不進行控制,則送訊位準調整部1025,係省略步驟 S42之處理,將由狀態確認部1014之判定部1024所供給之 狀態判定結果及表示合成負荷的資訊,連同表示已設定之 送訊位準的資訊(未被設定時則爲預設値),供給至靜電容 量調整部1027,進入步驟S43之處理。 步驟S43中,靜電容量調整部1027,係基於透過送訊 位準調整部1025所供給而來之狀態判定結果,判定是否控 制在送訊訊號電極10 12和通訊媒體1003之間所形成之靜電 容量,當判定爲要控制時,則進入步驟S44之處理,控制 送訊部1011,基於狀態判定結果來控制構成送訊訊號電極 -77- (74) 1360312
10 12之複數電極之每一者和送訊部10 11的連接,調整送訊 訊號電極1012對通訊媒體1003的靜電容量(換言之’進行 因應通訊環境之靜電容量的控制)。一旦步驟S44的處理 結束,則靜電容量調整部1027 ’係將狀態判定結果、表示 合成負荷的資訊、及表示送訊位準之資訊’供給至訊息顯 示部1028,令處理進入步驟S45。又,步驟S43中,當判 定爲不控制時,則靜電容量調整部1027,係省略步驟S44 之處理,將狀態判定結果、表示合成負荷的資訊、及表示 送訊位準之資訊,供給至訊息顯示部1028,進入步驟S45 步驟S45中,訊息顯示部1028,係基於透過靜電容量 調整部1027所供給之狀態判定結果,判定是否顯示訊息, 當判定爲要顯示時,令處理進入步驟S4 6,基於狀態判定 結果,將對使用者的訊息或影像’顯示在未圖示之顯示器 。(換言之,進行因應通訊環境之訊息顯示)。一旦步驟 S 4 6的處理結束,則訊息顯示部1 〇 28,係將狀態判定結果 、表示合成負荷的資訊、及表示送訊位準之資訊,供給至 訊息顯示部1028,令處理進入步驟S47。又,步驟S45中 ,當判定爲不顯示時,則訊息顯示部1 〇 2 8,係省略步驟 S 4 6之處理,將狀態判定結果、表示合成負荷的資訊、及 表示送訊位準之資訊,供給至資訊提供部1029,進入步驟 S47。 步驟S47中,資訊提供部1029,係基於透過訊息顯示 部1〇28所供給之狀態判定結果’來判定是否提供資訊,當 -78- (75) 1360312 判定爲要提供時,則進入步驟S48之處理,控制送訊部 1011,將表示合成負荷之資訊及表示送訊位準之資訊’提 供給收訊裝置1002(換言之,提供通訊環境相關資訊)° 一 旦步驟S48的處理結束,則資訊提供部1029,係結束對應 處理,返回圖37的步驟S2之處理,以結束通訊控制處理 。又,於步驟S47中,當判定爲不提供時,則資訊提供部 10 29,係省略步驟S48之處理,結束對應處理。
藉由進行以上之各處理,送訊裝置1001,係可因應通 訊環境而容易地進行適切之通訊設定。 .其次,說明收訊裝置1002的處理。收訊裝置1002所致 之通訊控制處理,係和參照圖3 7之流程圖所說明過之送訊 裝置100 1的情況相同,因此省略其說明。 只不過,在收訊裝置1002的情況下,進行通訊控制處 理之際,SW1069是令 Vrol068,在 Rrrl〇66和 Rrl061 之間 連接’將收訊裝置10〇2的動作模式,切換成合成負荷算出 ^ 模式。 其次’參照圖40的流程圖’說明當收訊裝置1002執行 圖3 7之通訊控制處理時,於步驟s 1中所執行之狀態確認 •處理的詳細流程例子。 若狀態確認處理被執行,則電流測定部1〇4 i,係於步 驟S61中’判定是否算出合成負荷。於收訊裝置1〇〇2中算 出合成負荷時’電流測定部1 04 1 ’係判定爲要算出合成負 何’令處理進入步驟S 6 2 ’測定電流,將該測定値(電流 値)供給至合成負荷算出部1042。 •79- (76) 1360312 步驟S63中’合成負荷算出部1042,係基於電流測定 部1041所供給之電流値,算出合成負荷(Crel〇63及 Rml082),令處理進入步驟S64。又,於步驟S61中,當 判定爲不算出合成負荷時,電流測定部1041,係令處理進 入步驟S64。
步驟S64中,資訊取得部1043,係判定是否取得由送 訊裝置1001所供給之資訊(表示合成負荷的資訊及表示送 訊位準之資訊)。當判定已取得資訊時,資訊取得部1043 ,係令處理進入步驟S65,確認已於送訊裝置1〇〇1中所算 出之合成負荷、及送訊裝置1001所設定之送訊位準的値, 令處理進入步驟S66。又,步驟S64中當判定爲未取得資 訊時,資訊取得部1043,係省略步驟S65之處理,令處理 進入步驟S66。 步驟S66中,判定部1044係基於由合成負荷算出部 1042所供給之合成負荷(收訊裝置側)的値’以及,已於資 φ 訊取得部1043中所取得之、由送訊裝置1〇〇1所供給之資訊 (合成負荷或送訊位準的相關資訊)當中的至少一者’來判 定收訊裝置1002的狀態(通訊環境)。一旦步驟S66的處理 結束,則判定部1044,係將該判定結果供給至對應處理部 1035,結束狀態確認處理,返回圖37的步驟S1之處理’ 執行步驟S2以降之處理。 此外,以上當中亦可爲,例如,令步驟S64及步驟 S 65的處理,早於步驟S61乃至步驟S63之處理進行;當步 驟S64中判定爲已取得資訊而進行步驟S65之處理時’省 -80 - (77) 1360312 略步驟S61乃至步驟S63之處理而令處理進入步驟S66; 當步驟S64中判定爲未取得資訊時’令處理進入步驟S61 ,進行過步驟S61乃至步驟S63之處理後’令處理進入步 驟 S66 ° 其次,參照圖41的流程圖’說明當收訊裝置1002執行 圖37之通訊控制處理時,於步驟S2中所執行之對應處理 的詳細流程例子。
步驟 S81中,收訊增益調整部1046,係基於判定部 1044所供給之狀態判定結果,來判定是否控制收訊增益, 當判定爲要控制時,則進入步驟S82之處理,控制送訊部 103 1,基於狀態判定結果來控制收訊增益(換言之,進行 因應通訊環境之收訊增益的控制)。一旦步驟S 82的處理 結束,則收訊增益調整部1046,係將由狀態確認部1034之 判定部1044所供給之狀態判定結果,供給至靜電容量調整 部104 7,令處理進入靜電容量調整部步驟S83。又,步驟 S81中,當判定爲不控制時,則收訊增益調整部1046,係 省略步驟S82之處理,將由狀態確認部1034之判定部1044 所供給之狀態判定結果,供給至靜電容量調整部1047,進 入步驟S83。 步驟S83中,靜電容量調整部1047,係基於透過收訊 增益調整部1046所供給而來之狀態判定結果,判定是否控 制在收訊訊號電極1032和通訊媒體1003之間所形成之靜電 容量,當判定爲要控制時,則進入步驟S 8 4之處理,控制 收訊部1〇31 ’基於狀態判定結果來控制構成收訊訊號電極 •81 - (78) 1360312
1032之複數電極之每一者和收訊部1031的連接,調整收訊 訊號電極1032對通訊媒體1003的靜電容量(換言之,進行 因應通訊環境之靜電容量的控制)。一旦步驟S 84的處理 結束,則靜電容量調整部1047,係將狀態判定結果供給至 訊息顯示部1048,令處理進入步驟S85。又,步驟S83中 ,當判定爲不控制時,則靜電容量調整部1047,係省略步 驟S 8 4之處理,將狀態判定結果供給至訊息顯示部1 0 4 8, 令處理進入步驟S85。 步驟S85中,訊息顯示部1048,係基於透過靜電容量 調整部1047所供給之狀態判定結果,判定是否顯示訊息, 當判定爲要顯示時,令處理進入步驟S86,基於狀態判定 結果,將對使用者的訊息或影像,顯示在未圖示之顯示器 。(換言之,進行因應通訊環境之訊息顯示)。一旦步驟 S 86的處理結束,則訊息顯示部1048,係結束對應處理, 返回圖37的步驟S2之處理,以結束通訊控制處理。又, 於步驟S85中,當判定爲不顯示時,則訊息顯示部1048, 係省略步驟S86之處理,結束對應處理。 藉由進行以上之各處理,收訊裝置1〇〇2,係可因應通 訊環境而容易地進行適切之通訊設定。又,收訊裝置1〇〇2 ,係亦可基於由送訊裝置1〇〇1所供給之資訊,進行適應於 通訊環境的適切之通訊設定。 換言之,亦可爲,在該通訊系統1000的情況中,例如 ,圖42的A所示,送訊裝置1001進行確認自己(送訊裝置 1001本身)之狀態(通訊環境)的自己狀態確認處理1101, -82- (79) 1360312
因應其處理結果,進行調整處理n〇2;和其獨立地’收訊 裝置1002進行確認自己(收訊裝置1002本身)之狀態(通訊 環境)的自己狀態確認處理11 11 ’因應其處理結果’進行 調整處理1112。若藉此,則可使送訊裝置1001和收訊裝置 1002彼此獨立而進行因應通訊環境的調整處理。換言之’ 此時,各裝置係不需要和其他裝置的通訊處理,各裝置就 可容易地進行調整處理。再者,當只有一方之通訊環境惡 化時,另一方裝置是可不受其影響而適切地調整通訊處理 ,因此,例如當3台以上的裝置(送訊裝置或收訊裝置)要 進行收送訊處理時,就可抑制多餘的通訊環境惡化影響往 其他裝置擴散。 、 又,通訊系統1000,係例如圖42的B所示,送訊裝置 1001係可進行資訊提供處理1121,將合成負荷或送訊位準 相關資訊,發送給收訊裝置1002,來作爲自己狀態確認處 理11 0 1的處理結果。 相對於此,收訊裝置1002,係可執行資訊取得處理 1122’而取得合成負荷或送訊位準的相關資訊,基於該資 訊’和自己狀態確認處理1111之處理結果之任一者,或兩 者,進行調整處理11 2 3。 藉此’收訊裝置1002,係可不只考慮收訊裝置1〇〇2之 通訊環境,還可考慮送訊裝置1001的狀態來進行調整處理 11 23 (適合收訊裝置丨〇〇2和送訊裝置1〇〇1兩者之通訊環境 的調整處理)。 此外’以上當中,雖然說明了由送訊裝置和收訊裝置 -83 - (80) 1360312 所構成之通訊系統,但並非侷限於此,當然也可以是由收 送訊裝置之複數的通訊裝置來構成通訊系統。 圖4 3係適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示。
圖43所示之通訊系統1200,係通訊裝置1201和通訊裝 置1202是透過通訊媒體(人體)而進行通訊的通訊系統,係 不必要使用基準電極來架構封閉迴路,僅須透過訊號電極 來進行訊號收發,就可容易進行不受環境影響的穩定通訊 處理的通訊系統。換言之,通訊系統1200,係藉由和圖1 之通訊系統1〇〇同樣的方法來進行通訊的通訊系統。此外 ,對於和圖35的通訊系統1〇〇〇同樣構成的部份,是標示相 同編號。 圖43的通訊系統12〇0中,通訊裝置1201,基本上是將 圖35所示之送訊裝置1001和收訊裝置i 〇〇2之構成組合而成 者。換言之,通訊裝置1201,係具有送訊部1011及收訊部 1031兩者。只不過,通訊裝置1201,係僅具有1組送訊裝 φ 置1001和收訊裝置1002所共通的構成。換言之,送訊部 1011和收訊部1031’係於共通之訊號電極1211和共通之基 準電極121 2處連接起來。訊號電極1211,係對應於送訊裝 置1001之送訊訊號電極1012、和收訊裝置1002之收訊訊號 電極1032之兩者;基準電極1212,係對應於送訊裝置1001 之送訊基準電極1013、和收訊裝置1002之收訊基準電極 1033之兩者。 此外,圖43所示之訊號電極1211及基準電極1212,例 如係由在平面上排列成陣列狀的複數電極(電極群)所構成 * 84 - (81) Ί360312 。送訊部1011或收訊部1031,係可控制作爲訊號電極1211 及基準電極1212而構成之複數電極之每一者的連接(連接 及切斷)。亦即,送訊部1011及收訊部1031,係藉由控制 各電極的連接,而可控制電極的表面積(例如,訊號電極 1211和通訊媒體1003的接觸面積),亦即,可控制電極的 靜電容量。此外,訊號電極1211及基準電極1212,係當然 都可以用1個電極來構成。
又,通訊裝置1201,係具有通訊狀態確認部121 4和通 訊對應處理部1215各一個。通訊狀態確認部1214,係由狀 態確認部1014和狀態確認部1034之構成組合而成者,具有 :電流測定部1221、合成負荷算出部1222、資訊取得部 1223、及判定部1224各一個。 電流測定部1221,係對應於電流測定部1021 ,係使用 送訊部1011的訊號源來測定訊號電極1211和基準電極1212 之間通過之電流的値(電流値),將其供給至合成負荷算出 φ 部1222。合成負荷算出部1222,係對應於合成負荷算出部 1022,基於由電流測定部1221所供給之測定結果來算出合 成負荷,並將該算出結果供給至判定部1224。資訊取得部 1223,係對應於資訊取得部1〇43,控制著收訊部1031,取 得從其他通訊裝置12〇1所供給之、表示合成負荷的資訊及 表示送訊位準之資訊,將其供給至判定部1 224。判定部 1224,係對應於判定部1〇24或判定部1044,係基於由合成 負荷算出部1222所供給而來之算出結果,以及,由資訊取 得部1223所供給而來之表示合成負荷的資訊及表示送訊位 -85 - (82) 1360312 準之資訊當中的至少一者,來判定通訊裝置1 20 1的狀態, 並基於該判定結果,決定必要之對應處理之內容。然後, 判定部1224,係將含有該決定內容的狀態判定結果,供給 至通訊對應處理部1215。
通訊對應處理部1215,係由對應處理部10 15和對應處 理部1035之構成所組合而成者:具有:送訊位準調整部 1225、收訊增益調整部1226、靜電容量調整部1227、訊息 顯示部1228、及資訊提供部1229各一個。 送訊位準調整部1225,係對應於送訊位準調整部1025 ,基於由判定部1224所供給之狀態判定結果,來調整送訊 部1011的送訊位準(輸出的大小)。又,送訊位準調整部 1225,係將由判定部1224所供給之狀態判定結果及表示合 成負荷的資訊,連同表示已設定之送訊位準的資訊,供給 至收訊增益調整部1226。 收訊增益調整部1226,係對應於收訊增益調整部1046 ,基於透過送訊位準調整部1225所供給之狀態判定結果, 來調整收訊部103 1的收訊增益(收訊感度)。又,收訊增益 調整部1226,係將透過送訊位準調整部1225所供給之狀態 判定結果、表示合成負荷的資訊、及表示送訊位準之資訊 ,連同代表已設定之收訊增益資訊,供給至靜電容量調整 部 1227。 靜電容量調整部1227,係對應於靜電容量調整部1027 或靜電容量調整部1047,基於透過收訊增益調整部1226所 供給之狀態判定結果,來控制構成訊號電極1〇3 2之複數電 -86- (83) 1360312 極的每一者和送訊部10 11及收訊部1031的連接,調整訊號 電極1211對通訊媒體1003的靜電容量。又,靜電容量調整 部1227,係將狀態判定結果、表示合成負荷的資訊、及表 示送訊位準之資訊,以及表示收訊增益之資訊,供給至訊 息顯示部1228。
訊息顯示部1228,係對應於訊息顯示部1028或訊息顯 示部1048,具有LCD等之顯示器,基於透過靜電容量調 整部1047所供給而來之狀態判定結果,將對使用者的訊息 或影像,顯示在該顯示器上。又,訊息顯示部1228,係將 狀態判定結果、表示合成負荷的資訊、及表示送訊位準之 資訊,以及表示收訊增益之資訊,供給至資訊提供部1229 資訊提供部1229 ’係對應於資訊提供部1029,基於透 過訊息顯示部1028所供給而來之狀態判定結果,控制送訊 部1011,將表示合成負荷的資訊、表示送訊位準之資訊、 以及表示收訊增益之資訊,提供給其他通訊裝置1202。 通訊裝置,係和通訊裝置1201同樣之通訊裝置,具有 和通訊裝置1201同樣之構成,進行同樣的處理,因此省略 其說明。 其次’說明該通訊裝置1 20 1所執行之通訊控制處理的 流程。通訊裝置1201,係和圖35之送訊裝置1001或收訊裝 置1002同樣地,執行圖37之流程圖所示之通訊控制處理。 因此其說明係省略。 以下當中,說明通訊裝置12〇1執行通訊控制處理時的 -87- (84) 1360312 步驟S1及步驟S2之各處理的細節。 首先,針對圖37的步驟S1中由通訊裝置12〇1所執行 之狀態確認處理的流程的詳細例子,參照圖44的流程圖來 說明。如上述,通訊裝置1201的構成,因爲是送訊裝置 1001和收訊裝置1002之構成的組合,所以通訊裝置1201所 執行的處理,基本上也是由送訊裝置1001所執行之處理和 收訊裝置1002所執行之處理的組合所構成。
因此,通訊裝置1201所執行的狀態確認處理,基本上 和參照圖40之流程圖所說明過的收訊裝置1002所執行之狀 態確認處理,是同樣地執行。 換言之,圖44的步驟S101乃至步驟S106的各處理, 係對應於圖40的步驟S61乃至步驟S66的各處理,通訊裝 置1201的通訊狀態確認部1214的各部,係將圖44的步驟 S101乃至步驟S106的各處理,相同於收訊裝置1002之狀 態確認部1034的各部所執行圖40之步驟 S61乃至步驟S66 之各處理而執行之。 只不過,資訊取得部1223,係於步驟S105中,根據 已取得之資訊,確認對方裝置上已算出之合成負荷、送訊 位準的設定、及收.訊增益的設定。 因此,於步驟S106中,判定部1224係基於由合成負 荷算出部1222所供給之合成負荷(通訊裝置1201側)的値, 以及,已於資訊取得部1223中所取得之、由通訊裝置1201 所供給之資訊(合成負荷、送訊位準、及收訊增益的相關 資訊)當中的至少一者,來判定通訊裝置1201的狀態(通訊 -88 - (85) 1360312 環境)。
此外,以上當中亦可爲,例如,令步驟S104及步驟 S105的處理,早於步驟S101乃至步驟S103之處理進行; 當步驟S104中判定爲已取得資訊而進行步驟S105之處理 時,省略步驟S101乃至步驟S103之處理而令處理進入步 驟S106;當步驟S104中判定爲未取得資訊時,令處理進 入步驟S101,進行過步驟S101乃至步驟S103之處理後, 令處理進入步驟S106。 其次,針對圖37的步驟S2中由通訊裝置1201所執行 之對應處理的詳細流程例子,參照圖45的流程圖來說明。 該通訊裝置1201所執行的對應處理也是,基本上,是由參 照圖39的流程圖所說明過之送訊裝置1001所執行的對應處 理,和參照圖41的流程圖所說明過之收訊裝置1002所執行 的對應處理的組合而構成,和這些處理同樣地被執行。 換言之,通訊裝置1201的對應處理部1215的送訊位準 調整部1225,係將步驟S1 21及步驟S122的各處理,相同 於步驟S41及步驟S42的情形而執行之。又,收訊增益調 整部1226,係將步驟Sl23及步驟S124的各處理,相同於 步驟S81及步驟S82的情形而執行之。再者,靜電容量調 整部1227,係將步驟S1 25及步驟S126的各處理,相同於 步驟S43及步驟S44的情形(或步驟S83及步驟S84的情形) 而執行之。 又,訊息顯示部1228,係將步驟S127及步驟S128的 各處理,相同於步驟S45及步驟S46的情形(或步驟S85及 -89- (86) 1360312 步驟S86的情形)而執行之。再者,資訊提供部1229,係 將步驟S129及步驟S130的各處理,相同於步驟S47及步 驟S48的情形而執行之。只不過,此時,資訊提供部1229 ’係於步驟S130中,不只將合成負荷和送訊位準,還將 收訊增益之資訊也提供給對方裝置。
藉由進行以上之各處理,通訊裝置1201,係可因應通 訊環境而容易地進行適切之通訊設定。此外,通訊裝置 1202也是和通訊裝置1201同樣地進行通訊控制處理。亦即 ’通訊裝置1201及通訊裝置1202,係彼此交換資訊而共有 之’也可進行適合彼此通訊環境的適切之通訊社定。 換言之,在該通訊系統1 200的情況中,亦可爲,例如 ’圖46所示,通訊裝置1201進行確認自己(通訊裝置1201 本身)之狀態(通訊環境)的自己狀態確認處理1301 ;和該 處理獨立地,通訊裝置12〇2也是進行確認自己(通訊裝置 1202本身)之狀態(通訊環境)的自己狀態確認處理1311。 然後,通訊裝置1201進行資訊交換處理1302,通訊裝置 1202進行資訊交換處理1312,藉此,交換於自己狀態確認 處理1 3 0 1及自己狀態確認處理1 3 11中所獲得之、合成負荷 、送訊位準、及收訊增益的相關資訊,而共有之。 通訊裝置12〇1,係可使用因該資訊交換處理1302而共 有之、合成負荷、送訊位準、及收訊增益相關資訊,而進 行送訊調整處理13 03或收訊調整處理丨3〇4。與此獨立地, 通訊裝置1202,係可使用因資訊交換處理131 2而共有之、 合成負荷、送訊位準、及收訊增益相關資訊,而進行送訊 -90 - (87) 1360312 調整處理1313或收訊調整處理1314。
換言之,通訊裝置1201及通訊裝置1202,係可彼此獨 立地,基於各自的通訊環境來進行適切的調整處理’也可 基於一方之通訊環境來進行另一方(或兩方)之調整處理’ 也可基於雙方的通訊環境,來進行雙方之調整處理。由於 通訊環境係可考慮各種案例,因此通訊裝置12〇1及通訊裝 置1202是可藉由如此進行通訊控制處理,使得通訊系統 1200(通訊裝置1201及通訊裝置1202),係可不只獲得通訊 系統10 00中所說明過的效果,還可對更多的通訊環境,有 彈性且適切地對應之。換言之,通訊系統1200的可對應通 訊環境的幅度係變廣》 此外,以上當中雖然說明了通訊媒體1003(人體)對空 間的靜電容量是設定成預先訂定的定數,但並非侷限於此 ,例如,亦可使用作爲通訊媒體1003的使用者的體格等, 由使用者來直接或間接地指定Cm 1083的値。 以上之中所說明的通訊系統,係透過人體等來進行通 訊的通訊系統,通訊媒體1003,係主要是由人體所構成。 因此,例如大人或小孩,隨著人體的個體差(例如體重或 表面積等),上述作爲通訊媒體的參數(Rml081、Rml082 、及Cml083)的値會有所不同。 圖4 7係通訊媒體之個體差之例子的圖示》 圖47左側的情形,送訊裝置1001及收訊裝置1002,係 著裝在大人1003-1,是將該大人1003- 1當成通訊媒體1003 而進行通訊。相對於此,圖47右側的情形,送訊裝置1〇〇1 -91 - (88) 1360312 及收訊裝置1002 ’係著裝在小孩1003-2,是將該小孩 1003-2當成通訊媒體1003而進行通訊。如圖47所示,大人 1003-1和小孩1003-2 ’其體格(身高、體重、表面積等)係 互異。該體格的差異會導致,例如,通訊媒體100 3對空間 (基準點1084的靜電容量Cml083也不同。此外,雖然圖示 省略,但阻抗成份Rml081及Rml082也是同樣地,隨著作 爲通訊媒體1003的人體之體格(例如大人1003- 1還是小孩
1003-2)而不同。 於是,如上述,通訊媒體1003的相關資訊也就是通訊 媒體資訊(作爲通訊媒體的使用者的身高、體重等人體資 訊),例如由使用者(例如成爲通訊媒體的使用者)來輸入 ,就可根據該輸入値,推定如此之通訊媒體1003的參數 (Rml081、Rml082及C m 1 0 8 3 )的値,基於該推定値,就可 更適切地進行送訊位準、收訊增益、或靜電容量等之設定 圖48及圖49,係此時的通訊系統、以及構成通訊系統 之各裝置的構成例的方塊圖。如圖48及圖4 9所示,通訊系 統1400,係由透過通訊媒體1003收送訊號的送訊裝置1401 及收訊裝置1402所構成。 圖48係送訊裝置1401之其他構成例的方塊圖。圖48中 ,送訊裝置1401的狀態確認部1414,係除了圖35的送訊裝 置1001之狀態確認部1014的構成外,還具有通訊媒體資訊 輸入部1 4 2 1。 通訊媒體資訊輸入部1421,係具有鍵盤、滑鼠、按鈕 -92- (89) 1360312
、或觸控面板等未圖示之輸入部,是用來接受例如使用者 等所致之通訊媒體1003的特性(負荷或靜電容量)的相關資 訊也就是通訊媒體資訊(例如,作爲通訊媒體的使用者的 身高、體重等人體資訊)的輸入。通訊媒體資訊輸入部 14 21 ’係一旦接受通訊媒體資訊的輸入,便將該已輸入之 通訊媒體資訊,供給至合成負荷算出部1422。合成負荷算 出部1422 ’係不只是電流測定部1021所致之測定結果,還 使用根據通訊媒體資訊輸入部1 42 1所輸入之通訊媒體資訊 (身高或體種等之人體資訊)所推定之通訊媒體的負荷或靜 電谷基’來算出合成負何。藉此’送訊裝置1401,係可較 送訊裝置1001的情形更正確地算出合成負荷,進行更適切 的對應處理。 圖49係收訊裝置1402的構成例的方塊圖。圖49中,送 訊裝置1402的狀態確認部1434,係除了圖35的收訊裝置 1002之狀態確認部1034的構成外,還具有通訊媒體資訊輸 入部1441 。 通訊媒體資訊輸入部1441,係和通訊媒體資訊輸入部 1421同樣地,具有鍵盤、滑鼠、按鈕、或觸控面板等未圖 示之輸入部,是用來接受例如使用者等所致之通訊媒體 10 03的特性(負荷或靜電容量)的相關資訊也就是通訊媒體 資訊(例如,作爲通訊媒體的使用者的身高、體重等人體 資訊)的輸入。通訊媒體資訊輸入部1441,係一旦接受通 訊媒體資訊的輸入,便將該已輸入之通訊媒體資訊,供給 至合成負荷算出部1442。合成負荷算出部1442,係不只是 -93 - (90) 1360312 電流測定部1041所致之測定結果,還使用根據通訊媒體資 訊輸入部1441所輸入之通訊媒體資訊(身高或體種等之人 體資訊)所推定之通訊媒體的負荷或靜電容量,來算出合 成負荷。藉此,收訊裝置1402,係可較收訊裝置1〇〇2的情 形更正確地算出合成負荷,進行更適切的對應處理。
因此,送訊裝置1401及收訊裝置14〇2所執行的通訊控 制處理,基本上雖然和送訊裝置1001及收訊裝置1002所執 行之通訊控制處理相同,但狀態確認處理的內容的一部份 是不同的。 首先,參照圖5〇的流程圖,說明送訊裝置1401所執行 之狀態確認處理的流程。 —旦狀態確認處理開始,則送訊裝置1401的狀態確認 部1414的通訊媒體資訊輸入部1421,係於步驟S151中, 接受通訊媒體之相關資訊也就是通訊媒體資訊(例如,作 爲通訊媒體之使用者的身高或體種等之人體資訊)的輸入 。一旦接受通訊媒體資訊,則通訊媒體資訊輸入部1421, 係基於該通訊媒體資訊,例如,使用未圖示的表資訊等, 來推測通訊媒體的負荷或靜電容量,將該推測出來的値( 負荷或靜電容量等)供給至合成負荷算出部1422,令處理 進入步驟S152。步驟S152乃至步驟S154的各處理,係和 圖38的步驟S21乃至步驟S23的各處理基本上同樣地被執 行。只不過’步驟S153中,合成負荷算出部1422,係不 只是使用於步驟S152所得到之電流測定手段,還會使用 於步驟S151中所得到之通訊媒體的負荷或靜電容量(具體 -94 - (91) 1360312 而言係Rml081或Cml083),來算出合成負荷》 其次,參照圖51的流程圖,說明收訊裝置1402所執行 之狀態確認處理的流程。
在收訊裝置1 4〇2所執行之狀態確認處理時,狀態確認 部1434的通訊媒體資訊輸入部1441,係於步驟S171中, 取代電流測定部1 〇4 1,代爲判定是否算出合成負荷。當判 定爲算出合成負荷時,通訊媒體資訊輸入部1441,係令處 理進入步驟S1 72 ’接受通訊媒體之相關資訊也就是通訊 媒體資訊(例如,作爲通訊媒體之使用者的身高或體種等 之人體資訊)的輸入。一旦接受通訊媒體資訊,則通訊媒 體資訊輸入部1 44 1,係基於該通訊媒體資訊,例如,使用 未圖示的表資訊等’來推測通訊媒體的負荷或靜電容量, 將該推測出來的値(負荷或靜電容量等)供給至合成負荷算 出部1442,令處理進入步驟S173。步驟S173中,電流測 定部10 4 1 ’係和步驟S 6 2時同樣地測定電流。步驟S 1 7 4中 ’合成負荷算出部I442 ’係不只是使用於步驟S173所得 到之電流測定手段’還會使用於步驟S 1 7 2中所得到之通 訊媒體的負荷或靜電容量(具體而言係Rml〇82或Cml083) ,來算出合成負荷》 步驟S174的處理結束後,或,步驟S171中判定爲不 算出合成負荷時,則處理便進入步驟S175。步驟S175乃 至步驟S177的各處理,係和步驟S64乃至步驟S66同樣地 被執行》 如以上’送訊裝置1401及收訊裝置14〇2,係可更正確 -95- (92) (92)
1360312 地算出合成負荷,進行更適切的對應處理。 換言之,在該通訊系統1400的情況中,例如,圖 A所示,送訊裝置1401,是可藉由通訊媒體資訊輸入 1 5 0 1,根據所輸入之通訊媒體資訊(例如,作爲通訊 的使用者的身高、體重等人體資訊)所推測出來的通 體的負荷或靜電容量等,用於合成負荷算出處理1502 其獨立地’收訊裝置1402也是,可將藉由通訊媒體資 入處理1 5 11,根據已輸入之通訊媒體資訊(例如,作 訊媒體的使用者的身高 '體重等人體資訊)所推測出 通訊媒體的負荷或靜電容量等,用於合成負荷算出 1512。藉此,送訊裝置1401和收訊裝置1402,係可彼 立地將通訊媒體資訊(例如使用者的身高或體種等之 資訊)反映在適應通訊環境之調整處理。換言之,此 無須統一各裝置的規格,可對每個裝置,因應需要而 訊媒體資訊利用於調整處理。 又,通訊系統1400,係例如,圖52的B所示,送 置ί4〇1,是將通訊媒體資訊輸入處理1501中所接受之 媒體資訊(例如,使用者的身高、體重等人體資訊), 利用於合成負荷算出處理15 02,還可藉由資訊提供 1521供給至收訊裝置1402。 相對於此,收訊裝置1402,係可執行資訊取得 15 22,而取得合成負荷或送訊位準的相關資訊連同通 體資訊(例如,使用者的身高、體重等人體資訊),將 通訊媒體資訊所推測出來的通訊媒體的負荷或靜電容 52的 處理 媒體 訊媒 。和 訊輸 爲通 來的 手段 此獨 人體 時, 將通 訊裝 通訊 不只 處理 處理 訊媒 根據 量等 -96- (93) l36〇3i2 ,反映在合成負荷算出處理1523。 藉此’收訊裝置1402,係可亦考慮到被輸入至送訊裝 置14〇1的通訊媒體資訊,來算出合成負荷。換言之,在該 通訊系統1400的情況中,使用者係僅需要向送訊裝置14〇1 輸入通訊媒體資訊(例如,使用者的身高、體重等人體資 訊),就可在送訊裝置1401及收訊裝置1402兩者的合成負 荷算出處理中反映出該通訊媒體資訊(例如,使用者的身 φ 高、體重等人體資訊)(可更容易地算出更正確的合成負荷 )° 此外,使用該通訊媒體資訊的方法,係亦可適用於由 可收送訊之複數通訊裝置所構成的通訊系統中。 圖5 3係此時的通訊系統之構成例的方塊圖。通訊系統 1600,係具有透過通訊媒體1003而彼此進行通訊的通訊裝 置1601和通訊裝置1602。此外,通訊裝置1601和通訊裝置 16 02,係具有彼此同樣之構成,執行同樣之處理。因此, % 以下當中係僅針對通訊裝置1601加以說明,關於通訊裝置 1 6 02的說明係省略,但是對通訊裝置16〇1的說明係亦可適 用於通訊裝置1602 » 圖53中,通訊裝置1601的通訊狀態確認部1614,係除 了通訊裝置1201的通訊狀態確認部1214的構成外,還具有 通訊媒體資訊輸入部1621。又,通訊狀態確認部1614,係 取代合成負荷算出部1222而改爲具有合成負荷算出部1622 。通訊媒體資訊輸入部1621,係和通訊媒體資訊輸入部 14 21同樣J也,具有鍵盤、滑鼠、按鈕、或觸控面板等未圖 -97- (94) 1360312
示之輸入部,是用來接受例如使用者等所致之通訊媒體 1003的相關資訊也就是通訊媒體資訊(例如,使用者的身 闻、體重等人體資訊)的輸入。通訊媒體資訊輸入部1621 ’係一旦接受通訊媒體資訊的輸入,便根據該已輸入之通 訊媒體資訊,推測通訊媒體1003之負荷或靜電容量,將其 値供給至合成負荷算出部1622。合成負荷算出部1622,係 不只是電流測定部12 2 1所致之測定結果,還使用根據通訊 媒體資訊輸入部1621所輸入之通訊媒體資訊所推測之通訊 媒體1003的負荷或靜電容量,來算出合成負荷。藉此,通 訊裝置1601 ’係可較'通訊裝置ΐ2〇ι的情形更正確地算出合 成負荷,進行更適切的對應處理》 因此,通訊裝置1601所執行的通訊控制處理,基本上 雖然和通訊裝置1 20 1所執行之通訊控制處理相同,但狀態 確認處理的內容的一部份是不同的》 參照圖54的流程圖,說明通訊裝置1601所致之狀態確 φ 認處理的流程例,但該處理基本上是和參照圖44的流程圖 所說明過的狀態確認處理的情形同樣地執行。 換言之,步驟S191、步驟S193、步驟S195乃至步驟 S197之處理,基本上是和步驟 S101、步驟 S102、步驟 S104乃至步驟S106同樣地被執行。只不過,步驟S191, 係不是由電流測定部1221執行而是改由通訊媒體資訊輸入 部1 6 2 1來執行。 步驟S192中,通訊媒體資訊輸入部1621,係接受通 訊媒體的相關資訊也就是通訊媒體資訊(例如,使用者的 -98 - (95) 1360312 身高 '體重等人體資訊)的輸入,將由已輸入之通訊媒體 資訊所推測出來的通訊媒體的負荷或靜電容量,供給至合 成負荷算出部1622。步驟S194中,合成負荷算出部1622 係不只基於步驟S193之處理中由電流測定部1221所獲得 之電流値,還基於步驟S 192之處理所推測出來之通訊媒 體的負荷或靜電容量,算出合成負荷。
藉此,通訊裝置1601,係可亦考慮到通訊媒體資訊( 例如,使用者的身高、體重等人體資訊),來算出合成負 荷。換言之,通訊裝置1601,係可更正確地算出合成負荷 以上當中雖然是說明了,因應通訊環境來調整送訊位 準、收訊增益、或靜電容量等通訊設定之參數,但作爲通 訊設定,亦可進行上述以外之參數設定。例如圖55所示, 亦可選擇並決定在通訊時所用之調變方式或錯誤訂正方式 等。 作爲調變方式的例子有,ASK(Amplitude Shift Keying) 、 PSK(Phase Shift Keying) 、 QPSK(Quadrature
Phase Shift Keying)、或 O F D M ( O r t ho g ο n a 1 Frequency Division Multiplexing)等。當然,亦可包含其他調變方式 。作爲錯誤訂正方式的種類有,BCH(B〇Se-Chaudhuri-Hocquenghem)編碼、迴旋編碼、或Reed-Solomon編碼等 。當然,亦可包含其他錯誤訂正方式。又,亦可不只包含 錯誤訂正方式更包含錯誤偵測方式。 例如,收送訊裝置爲良好時,送訊裝置1〇〇1及收訊裝 -99 - (96) 1360312 置1002,係可採用比較簡易的調變方式,以及,比較簡易 的錯誤訂正方式,來抑制消費電力。又,反之,當收送訊 裝置惡劣的環境下,送訊裝置1001及收訊裝置1002,係和 送訊位準或收訊增益之情形同樣地,爲了能更正確收發資 訊’而切換成增益大的調變方式,同時切換成高度的錯誤 訂正方式。
如此,隨著通訊環境來選擇最佳的調變方式或錯誤訂 正方式,就可抑制送訊位準的多餘增大。換言之,可抑制 因通訊環境惡化導致送訊位準過剩增大,造成收發多餘的 強電波。又,如此便可抑制送訊位準或收訊增益,因此亦 可降低消費電力。 圖5 6係此時的通訊系統1000的送訊裝置1001和收訊裝 置1 0 0 2的詳細構成例圖示。 圖56所示的例子中,送訊裝置1001的對應處理部1015 ,係不具有圖35之例子中所具有之送訊位準調整部1025及 靜電容量調整部1027’改爲具有送訊部1011所致之送訊處 理時所用的決定調變方式的調變方式決定部2825’以及, 送訊部1011所致之送訊處理時所用的決定錯誤訂正方式的 錯誤訂正方式決定部1827。 調變方式決定部U25 ’係基於狀態確認部10 14的判定 部10 24中所判定之狀態判定結果’來決定上述的調變方式 。錯誤訂正方式決定部1 827,係基於狀態確認部1014的判 定部1024中所判定之狀態判定結果’來決定上述的錯誤訂 正方式。 -100 - (97) 1360312 此時’資訊提供部1029,係控制著送訊部ion,除了 將狀態判定結果及表示合成負荷的資訊,還將調變方式決 定部1825中所決定好之調變方式、錯誤訂正方式決定部 1 8 27中所決定好的錯誤訂正方式,供給至收訊裝置1〇〇2。 圖56所示的例子中,收訊裝置1〇〇2的對應處理部1035 ,係不具有圖35之例子中所具有之收訊增益調整部1046及
靜電容量調整部1047 ’改爲具有收訊部1031所致之收訊處 理時所用的決定調變方式(亦即解調方式)的調變方式決定 部1846,以及,收訊部1〇31所致之收訊處理時所用的決定 錯誤訂正方式的錯誤訂正方式決定部1847。 調變方式決定部1846,係基於狀態確認部1〇34的判定 部1044中所判定之狀態判定結果,和由判定部1044所供給 之、於送訊裝置1〇〇1上所決定好的調變方式的相關資訊, 如上述般地決定調變(解調)方式。錯誤訂正方式決定部 1847,係基於狀態確認部1〇34的判定部1044中所判定之狀 態判定結果,和由判定部1〇44所供給之、於送訊裝置1001 上所決定好的錯誤訂正方式的相關資訊,如上述般地決定 錯誤訂正方式。 換言之,此時,判定部1044,係基於合成負荷算出部 1〇42所算出之合成負荷,判定收訊裝置1002的狀態,並將 其判定結果,連同由送訊裝置1 〇〇 1所供給、藉由資訊取得 部1043之控制而取得到的、於送訊裝置1〇〇1中所決定好之 調變方式及錯誤訂正方式的相關資訊,供給至對應處理部 -101 - 1035 ° (98) 1360312 例如,調變方式決定部1846,係考慮收訊裝置1002的 狀態,若爲可能的話,則採用於送訊裝置1001中所決定好' 之調變方式(對應於該調變方式的解調方式)。又,錯誤訂 正方式決定部1847,係考慮收訊裝置1002,若爲可能的話 ,則採用於送訊裝置1001中所決定好之錯誤訂正方式。 此時被送訊裝置1001所執行之通訊控制處理及狀態確 認處理,基本上係和參照圖3 7及圖3 8之流程圖所說明過的
相同。 只不過,此時,圖39的流程圖所示之對應處理,係如 圖5 7的流程圖所不般地被執行。 換言之,調變方式決定部18 25,係於步驟S241中, 基於判定部1〇24所供給之狀態判定結果,來判定是否控制 調變方式,當判定爲要控制時,則處理便進入步驟S242 ,控制調變方式決定部1 825,基於狀態判定結果來決定調 變方式。例如,調變方式決定部1825,係隨著通訊環境是 否爲理想狀態,而從預先準備的複數種調變方式的候補中 ,選擇出最佳的方式。一旦步驟S 242的處理結束,則調 變方式決定部1825,係將狀態確認部1014之判定部1024所 取得之資訊,以及已決定之調變方式的相關資訊,供給至 錯誤訂正方式決定部1827,令處理進入步驟S243。又, 於步驟S24 1中,例如,採用預先作爲初期値而決定好的 所定調變方式、維持現在已選擇之調變方式等,判定爲不 控制調變方式時,調變方式決定部18 25,係省略步驟 S242之處理,將狀態確認部1014之判定部1〇24所供給之資 -102- (99) 1360312 訊’連同現在的調變方式之相關資訊,供給至錯誤訂正方 式決定部18 27,令處理進入步驟s 243。 步驟S243中’錯誤訂正方式決定部1827,係基於透 過調變方式決定部18 25所供給之狀態判定結果,判定是否 控制錯誤訂正方式,當判定爲要控制時,則令處理進入步 驟S244 ’基於狀態判定結果來決定錯誤訂正方式。例如 ,錯誤訂正方式決定部1827,係隨著通訊環境是否爲理想
狀態’而從預先準備的複數種錯誤訂正方式的候補中,選 » 擇出最佳的方式。 —旦步驟S244的處理結束,則錯誤訂正方式決定部 1 8 27,係將狀態確認部1 Ο 1 4之判定部1 0 24所取得之資訊, 以及已決定之錯誤訂正方式的相關資訊,供給至訊息顯示 部1〇28,令處理進入步驟SM5。又,於步驟S243中,例 如,採用預先作爲初期値而決定好的所定錯誤訂正方式、 維持現在已選擇之錯誤訂正方式等,判定爲不控制錯誤訂 正方式時,錯誤訂正方式決定部1827,係省略步驟S244 之處理,將調變方式決定部18 25所供給之資訊,連同現在 的錯誤訂正方式之相關資訊,供給至訊息顯示部1028,令 處理進入步驟S245。 步驟S245中,訊息顯示部1028,係和步驟S45同樣地 ,基於狀態判定結果,判定是否顯示訊息,當判定爲要顯 示時,令處理進入步驟S246,和步驟S46時同樣地,基於 狀態判定結果,將對使用者的訊息或影像,顯示在未圖示 之顯示器。(換言之,進行因應通訊環境之訊息顯示)》— -103 - (100) 1360312 旦步驟S246的處理結束,則訊息顯示部1〇28,係將由錯 誤訂正方式決定部1827所供給之各資訊供給至訊息顯示部 1028,令處理進入靜電容量調整部步驟S247。又,步驟 S245中,當判定爲不顯示訊息時,訊息顯示部1〇28,係省 略步驟S246之處理,令處理進入步驟S247。
步驟S247中,資訊提供部1〇29 ’係基於透過訊息顯 示部1028所供給之狀態判定結果,來判定是否提供資訊, 當判定爲要提供時,則進入步驟S248之處理,控制送訊 部1011,將表示送訊裝置1001中所採用之調變方式及錯誤 訂正方式的資訊,提供給收訊裝置1002。此時,資訊提供 部10 29’係亦可因應需要,也將送訊裝置1001之合成負荷 等之其他通訊環境相關資訊,提供給收訊裝置1002。一旦 步驟S24 8的處理結束,則資訊提供部1029,係結束對應 處理,返回圖37的步驟S2之處理,以結束通訊控制處理 。又,於步驟S247中,當判定爲不提供時,則資訊提供 部1029,係省略步驟S248之處理,結束對應處理。 此外,收訊裝置1 00 2所致之狀態確認處理,係和圖40 之流程圖的情形同樣地被執行。又,收訊裝置1002,係將 圖4 1之流程圖所示的對應處理,參照圖57之流程圖而和上 述送訊裝置1001的情形基本上相同地執行。因此,其詳細 說明係省略。只不過,如圖4 1所示的流程圖,收訊裝置 1002係不像送訊裝置1〇〇1般地發送資訊,因此收訊裝置 1002所致之對應處理的情況中,圖57的步驟S247及步驟 S 24 8之處理係被省略。 -104- (101) 1360312 像這樣,送訊裝置1001及收訊裝置1002,係可將調變 方式或錯誤訂正方式等,容易地、且因應通訊環境而適切 地加以設定。 換言之,送訊裝置1001或收訊裝置1002,作爲對應處
@是決定調變方式或錯誤訂正方式的時候,各構成係對應 處理部有所變化,其對應處理的內容有所變化而已,其餘 各部的構成及各處理,基本上係和參照圖41爲止之各圖所 說明過的送訊裝置1001及收訊裝置1002的情形相同。因此 ’該調變方式或錯誤訂正的控制,係也可同樣地適用於, 參照圖42乃至圖54所說明過的各情形中。 換言之’例如,亦可適用於圖43所示之通訊系統1200 的通訊裝置1201或通訊裝置1202;通訊對應處理部1215, 是亦可不具備送訊位準調整部1225、收訊增益調整部1226 、及靜電容量調整部1227,改爲具備調變方式決定部1825 及錯誤訂正方式決定部1827。此時,該通訊對應處理部 1215所執行的對應處理,係和上述送訊裝置1〇〇1或收訊裝 置1002的情形相同,不進行送訊位準調整、收訊增益調整 、及靜電容量調整’改爲進行調變方式和錯誤訂正方式的 控制,因此其詳細說明係省略。 當然,該調變方式之決定和錯誤訂正方式之決定,係 可於通訊系統1200之其中任何一方之通訊裝置上進行,另 一方之通訊裝置係可無條件地採用該方式,或者也可不删 除送訊位準調整、收訊增益調整 '及靜電容量調整而保留 ,僅追加調變方式和錯誤訂正方式之控制。 -105 - (102) 1360312 又,除了上述調變方式或錯誤訂正方式以外,還有, 例如,亦可設計成會控制載波訊號的頻率。例如,通訊裝 置、送訊裝置或收訊裝置,會掃描最佳的頻率,將特性最 佳的頻帶之訊號當成載波訊號來進行通訊。
例如,雖然在無線通訊的時候,通訊媒體係通常爲空 氣,但是,通訊系統1000的通訊媒體1003(圖58的 A),係 可能爲固體或液體等任意者,隨著其材質、大小、形狀, 靜電容量或阻抗値等作爲通訊媒體的特性,是可能會大幅 變動。例如,將人體當成通訊媒體1003時,如圖58的B所 示,通訊媒體1003是可能爲大人、小孩、或胖、或瘦、或 壯碩、或矮小等,隨著其不同,作爲通訊媒體的特性也會 有所變化。 同樣地,例如圖.58的C所示,當通訊媒體1〇〇3的主成 份爲水時,或爲食鹽水時,或爲石油時,或爲有機溶劑時 ’或爲硫酸時等等,隨著不同情況,通訊媒體1003的作爲 通訊媒體之特性也會有所變化。 一旦如此通訊媒體1003的材質、形狀、大小等有所變 化’則送訊裝置1001或收訊裝置1002間通訊時的頻率特性 ’有時會如圖59所示之圖形的曲線1901乃至曲線1903般地 變化。 換言之’若總是將同樣頻率當成載波訊號(載波)來進 行通訊,則送訊裝置1001或收訊裝置1002,係會隨著通訊 媒體1003的素材、形狀、大小等,而利用增益較小(效率 較差)的頻帶來進行通訊’造成必須提高多餘的送訊增益 -106- (103) 1360312 或收訊感動,而有導致消費電力增大之疑慮。 又,雖然考慮如上述般是讓使用者來輸入通訊媒體的 相關資訊,基於該輸入來進行通訊設定的方法,但是,例 如,送訊裝置1001及收訊裝置1002,是將流過某種管的液 體當成通訊媒體1003,透過該管而進行通訊時,該通訊媒 體1003(流動的液體)本身就會有所變化時,僅由使用者輸 入是無法正確地特定出頻率特性,會有如此情形。
如此,載波訊號的最佳頻率,係也會隨著通訊環境而 變化,因此並非一成不變;又,基於使用者輸入來決定頻 率的方法中,也考慮到難以對通訊環境最佳化的情形。 於是,通訊裝置(包含送訊裝置及收訊裝置)是設計成 ,例如,於通訊開始前,檢索增益較大的頻率(調查裝置 外部的通訊環境之頻率特性),基於該檢索結果來進行載 波訊號的頻率設定。 此時的通訊裝置之構成例,示於圖60。圖60所示之通 訊系統2000,係具有通訊裝置2001及通訊裝置20〇2。通訊 裝置2001及通訊裝置2002,係如上述,例如在通訊的開始 前等,調查通訊環境(主要是通訊媒體1003)的頻率特性’ 求出載波訊號的最佳頻率(增益大的頻率),將該頻率的訊 號當成載波訊號來進行通訊。 換言之,通訊裝置2001 ’係如圖60所示,具有和圖43 之通訊裝置1201同樣的構成’而且’具有用來特定載波訊 號之最佳頻率的頻率掃描處理部2011 ’以及,將載波訊號 的頻率設定成該最佳頻率的頻率設定部2012。通訊裝置 -107 - (104) 1360312 20 02,係具有和通訊裝置2 001同樣的構成,其說明係省略
頻率掃描處理部20 11,係和作爲通訊對象的通訊裝置 2002的頻率掃描處理部協同動作,以一定之送訊位準,一 邊變更頻率一邊收送訊號,針對各頻率來測定其收訊位準 ,藉此而特定出能獲得最大增益的頻率。頻率設定部2012 ,係控制送訊部1011及收訊部1031,將藉由頻率掃描處理 部2011之處理所特定出來的頻率,當成載波訊號的頻率而 加以設定。送訊部10 11及收訊部1031,係使用該載波訊號 來和通訊裝置2002進行通訊。 參照圖61的流程圖,說明具體的處理流程例。 首先,通訊裝置2001的通訊狀態確認部1214,係於步 驟S301中,進行算出合成負荷等之處理,確認通訊狀態 。於步驟S302中,通訊裝置2001的通訊對應處理部1215 ,係基於該狀態判定結果,進行送訊位準、收訊增益、及 靜電容量等之設定。此時,通訊裝置2001,係因應需要而 和通訊裝置2〇〇2進行通訊,進行資訊的收授。同樣地,通 訊裝置2002的通訊狀態確認部1214(未圖示),係於步驟 S321中,確認和通訊相關之狀態。於步驟S3 22中,通訊 裝置2002的通訊對應處理部1215,係基於該狀態判定結果 ,進行通訊設定。 —旦基於通訊環境的送訊位準、收訊增益及靜電容量 等之設定結束,則通訊裝置2001的頻率掃描處理部2〇11, 係於步驟S303中,爲了進行用來特定載波訊號之最佳頻 -108 - (105) 1360312 率的頻率掃描處理,將載波訊號的頻率,設定成預先決定 之所定頻率Fl(初期値),於步驟S3〇4中,控制著送訊部 1011,將該載波訊號(例如正弦波),發送給通訊裝置2002 。此時的送訊訊號之送訊位準係爲步驟S302之處理中所 設定之送訊位準(步驟S;3〇2之處理中沒有設定時則爲預先 決定之所定送訊位準)。
通訊裝置2002的頻率掃描處理部2011,係於步驟 S3 23中,控制著通訊裝置20 02的收訊部1031,一旦接收該 載波訊號,則於步驟S324中,偵測出該載波訊號的收訊 位準,於步驟 S325中,控制通訊裝置2〇〇2的送訊部1011 ,將含有該測出之收訊位準之資訊的訊號,發送給通訊裝 置 200 1 〇 通訊裝置20 01的頻率掃描處理部20 11,係於步驟 S3 05中,控制通訊裝置2001的收訊部1031,一旦接收含有 該收訊位準之資訊的訊號,則於步驟S306中,根據該已 收到之訊號以取得收訊位弟之資訊,將該收訊位準的値’ 和已發送之載波訊號的頻率’賦予對應而記錄下來。步驟 S307中,通訊裝置2001的頻率掃描處理部2〇11 ’係將載波 訊號的頻率,從現在値’拉昇(錯開)預先決定之所定幅度 △ F。步驟S3 08中,通訊裝置2001的頻率掃描處理部2〇 11 ,係判定載波訊號的現在頻率’是否達到預先決定之所定 頻率F η (最大値)。 當判定爲如以上試驗性發送·之載波訊號的現在之頻率 是未達Fn時,爲了繼續發送載波訊號’通訊裝置2001的 •109- 006) 1360312 頻率掃描處理部2011,係令處理返回步驟S3 04,反覆執 行其以降之處理。
換言之,通訊裝置2001的頻率掃描處理部20 11,係藉 由重複進行步驟S304乃至步驟S308的處理,以一面將載 波訊號的頻率,從初期値F1 (最小値)至結束値Fn(最大値) 爲止提升AF,一面反覆送訊,使得各頻率的收訊位準被 通訊裝置2002所測定,將該收訊位準的値,對應於各頻率 而記錄。此時,通訊裝置2002的頻率掃描處理部2011,係 對應於如此處理,而反覆進行步驟S323乃至步驟S325之 處理。 然後,於步驟S3 08中,當判定爲載波訊號的現在頻 率已到達Fn時,則通訊裝置2001的頻率掃描處理部2011 ,係令處理進入步驟S309。步驟S309中,通訊裝置2001 的頻率掃描處理部2011,係基於如以上所收集記錄之每個 頻率的收訊位準之資訊,特定出收訊位準爲最大的頻率。 一旦特定出收訊位準爲最大之頻率,則通訊裝置2001 的頻率掃描處理部2011,係於步驟S310中,控制通訊裝 置20 01的送訊部1011,將含有表示該已特定之頻率的値的 資訊,發送至通訊裝置2002。通訊裝置200 2的頻率掃描處 理部2011,係於步驟S326中,控制通訊裝置2001的收訊 部10 31,令其接收該訊號,於通訊裝置2〇〇1的頻率掃描處 理部2011中,取得該已被特定之頻率的値。 於步驟S311中,通訊裝置2001的頻率設定部2012, 係將頻率掃描處理部20 11中所檢索到的頻率,當成載波訊 -110- (107) 1360312 號的頻率而加以設定。步驟S3 26中’取得了頻率資訊的 通訊裝置2002的頻率設定部2012,係於步驟S327中’設 定載波訊號的頻率。此外,此時,通訊裝置2001的頻率設 定部2012及通訊裝置2002的頻率設定部20 12,係可因應需 要而進行通訊,彼此分享資訊。
如以上,通訊裝置2001的頻率掃描處理部2011及通訊 裝置2002的頻率掃描處理部2011,係可將此後實際通訊時 所用之載波訊號的頻率,設定成最適合於通訊環境。 此外,以上當中,雖然係說明了通訊裝置2001的頻率 掃描處理部2011及頻率設定部2012是執行圖61之左側的流 程,通訊裝置2002的頻率掃描處理部2011及頻率設定部 20 1 2是執行圖6 1之右側的流程,但並非侷限於此,亦可爲 ,通訊裝置20 01的頻率掃描處理部20 11及頻率設定部20 12 是執行圖61之右側的流程,通訊裝置2002的頻率掃描處理 部20 11及頻率設定部2〇12是執行圖61之左側的流程。頻率 掃描處理部20 11是執行圖6 1右側的流程還是執行左側的流 程,係可預先決定,或可於載波訊號收送訊之前,依據和 通訊對象之關係(例如優先度)等來決定。 再者,頻率設定部2〇 12所致之載波訊號之頻率的設定 時序,係爲了不會使彼此載波訊號的頻率設定是互異之狀 態下進行通訊,而是在通訊裝置2001和通訊裝置2002上, 儘可能以同時期(同時序)來進行,較爲理想。例如,亦可 從進行步驟S310的頻率値的發送處理起(步驟S326的收訊 處理起),經過所定時間後均等地,使彼此的設定時序同 -111 - (108) 1360312 步 。 甚至,亦可設定一個基本通訊頻率,在頻率掃描中途 是以該基本頻率爲基礎來進行通訊而取得頻率的同步。又 甚至,亦可將頻率的變更方法,基於預先訂定的表資料而 加以設定,使其漸次地具有細緻調查、和粗獷調查等。
又,亦可如圖61所示的流程圖,接收載波訊號的通訊 裝置200 2,是不將已測出之訊號位準逐次回訊給通訊裝置 2001,而是求出最佳頻率之後才僅將該頻率値加以傳達。 此時的處理流程,參照圖62的流程圖來說明。 和圖6 1的情形同樣地,通訊裝置200 1的通訊狀態確認 部1214,是於步驟S401中確認通訊狀態,通訊裝置2001 的通訊對應處理部1215,是於步驟S402中,進行送訊位 準、收訊增益、及靜電容量等之設定。又,通訊裝置2002 也是同樣地,通訊狀態確認部1 2 1 4 (未圖示),是於步驟 S421中確認通訊相關狀態;通訊對應處理部1215,是於步 驟S 422中,基於該狀態判定結果來進行通訊設定。 基於通訊環境的送訊位準、收訊增益、及靜電容量等 —旦被設定,則通訊裝置2001的頻率掃描處理部2011,係 於步驟S403中,將載波訊號的頻率,設定成預先決定之 所定頻率(初期値)。又,通訊裝置2002的頻率掃描處理部 2011,也是同樣地於步驟S4 23中,將載波訊號的頻率設 定成初期値F1。又,通訊裝置2002的頻率掃描處理部 2011,係又於步驟S424中,將收訊位準的基準値RL設定 成0。 -112- (109) 1360312 其次’通訊裝置2001,係於步驟S424的處理是已經 確實結束的所定時序上,進行步驟S404的處理,控制送 訊部1011 ’將載波訊號(例如正弦波)發送至通訊裝置2002 。此時的送訊訊號之送訊位準係爲步驟S402之處理中所 設定之送訊位準(步驟S4〇2之處理中沒有設定時則爲預先 決定之所定送訊位準)。
通訊裝置2002的頻率掃描處理部2011,係於步驟 S425中,控制通訊裝置2002的收訊部1031,一旦接收該載 波訊號’則於步驟S426中,測出該載波訊號的收訊位準 。通訊裝置2002的頻率掃描處理部2011,係於步驟S427 中’判定已測出之收訊位準Rn是否大於基準値RL,只有 當判定爲大於時,於步驟S428中將基準値RL的値更新成 收訊位準Rn的値,於步驟S429中,將該基準値RL,當 成現在的頻率値而加以記錄。一旦步驟S429的處理結束 ’則通訊裝置2002的頻率掃描處理部20 11,係令處理進入 步驟S430。 於步驟S4 27中,當判定爲收訊位準Rn並沒有大於基 準値RL時,通訊裝置2〇〇2的頻率掃描處理部2011,係省 略步驟S428及步驟S429之處理,令處理進入步驟S430。 步驟S430中,通訊裝置2〇02的頻率掃描處理部2011 ’係判定所接收之載波訊號的現在頻率,是否達到預先決 定之所定頻率Fn(最大値),當判定爲未達Fn時,令處理 返回步驟S425,重複進行其以下之處理。 對應於如此之處理,通訊裝置200 1的頻率掃描處理部 -113- (110) 1360312 2011,係於步驟S4〇4中令載波訊號發送後,於步驟S405 中,將載波訊號的頻率,從現在的値起,提升(錯開)一預 先決定之所定幅度AF,於步驟S406中,判定載波訊號的 現在頻率,是否達到最大値Fn。 當判定爲載波訊號的現在之頻率是未達Fn時,爲了 繼續發送載波訊號,通訊裝置2001的頻率掃描處理部2011 ,係令處理返回步驟S404,反覆執行其以降之處理。
換言之,通訊裝置2001的頻率掃描處理部2011,係藉 由重複進行步驟S404乃至步驟S4〇6的處理,以一面將載 波訊號的頻率,從初期値F.1(最小値)至結束値Fn(最大値) 爲止提升AF,然後反覆送訊。相對於此,通訊裝置2002 的頻率掃描處理部2011,係如上述,重複進行步驟S425 乃至步驟S430的處理。 於步驟S430中,當判定爲載波訊號的現在頻率是已 達到最大値Fn時,則通訊裝置20〇2的頻率掃描處理部 2〇11,係令處理進入步驟S431,將含有以上之處理流程 中藉由步驟S4 29之處理而最後記錄下來的頻率値(基準値 RL)的訊號,控制通訊裝置20 02的送訊部1011,發送至資 訊通訊裝置2001。 相對於此,於步驟S406中,當判定爲載波訊號的現 在頻率已到達最大値Fn時,則通訊裝置2001的頻率掃描 處理部2011,係令處理進入步驟54〇7。步驟5407中,通 訊裝置2001的頻率掃描處理部2011,係控制通訊裝置2〇〇1 的送訊部1011,於步驟S431的處理中接收由通訊裝置 -114- (111) 1360312 2002所發送之含有頻率値的訊號》
於步驟S408中,通訊裝置2001的頻率設定部2012, 係將通訊裝置200 2所供給之頻率値,當成載波訊號的頻率 而加以設定。於步驟S432中,通訊裝置2002的頻率設定 部2012,係將向通訊裝置2001發送資訊之頻率値,當成載 波訊號的頻率而加以設定。此外,此時,通訊裝置2001的 頻率設定部20 12及通訊裝置2002的頻率設定部20 12,係可 因應需要而進行通訊,彼此分享資訊。 如以上,通訊裝置2001的頻率掃描處理部2011及通訊 裝置200 2的頻率掃描處理部2011,係可將此後實際通訊時. 所用之載波訊號的頻率,設定成最適合於通訊環境。 此外,此時也同樣地,通訊裝置2001及通訊裝置2002 ,亦亦(3執行圖62之左右兩側之任一側的流程。只不過, 彼此係執行相反側的流程。 如以上,適用了本發明之通訊系統(送訊裝置、收訊 裝置及通訊裝置),係可進行通訊。尤其是,可因應通訊 媒體的特性,而容易地進行適切之通訊設定。 各通訊系統的構成,係當然也可以爲上述以外之構成 ’送訊裝置、收訊裝置、及通訊裝置的數量可爲任意。又 ’通訊媒體係也可爲人體以外之物。 上述一連串的處理,係可藉由硬體來執行,也可藉由 軟體來執行。此時,例如,上述各裝置,係分別可以如圖 63所示般的個人電腦的方式來構成。 圖 63 中,個人電腦 2100 的 CPU(Central Processing -115 - (112) 1360312
Unit)2101 ,係依照被記憶在 ROM(Read Only
Mem〇ry)2102內的程式,或從記憶部2113載入至 RAM(Random Access Memory)2103 中的程式,而執行各種 處理。RAM2103係又適宜地記憶著CPU2101在執行各種處 理上所必須之資料。 CPU2101、ROM2102、及 RAM2103,係透過匯流排 2104而彼此連接。該匯流排2104,係又連接著輸出入介面 2110 °
輸出入介面2110上係連接有:由鍵盤·、滑鼠等所成之 輸入部 2111,由 CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)等所成之顯示器,以及由揚聲器等所成之 輸出部2112,由硬碟等所構成之記憶部2113,由數據機等 所構成之通訊部2114。通訊部2114,係進行透過包含網際 網路的網路的通訊處理。 輸出入介面2110,係又可因應需要連接驅動器2115, 可適宜著裝磁碟、光碟、光磁碟、或半導體記憶體等可移 除式媒體2121 ;從其中所讀出之電腦程式,可因應需要而 安裝至記億部2113中。 上述一連串處理以軟體來執行時,構成該軟體的程式 ,是從網路或記錄媒體來安裝。 該記錄媒體,例如,係如圖63所示,不僅只是有別於 裝置本體、爲了向使用者遞送程式而發佈之記錄著程式的 磁碟(包含軟碟)、·光碟(包含CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk))、光磁碟(包 -116- (113) 1360312 含MD(Mini-Disk)(註冊商標))、甚至是半導體記億體等所 成之可移除式媒體2121所構成,還可由預先組裝在裝置本 體中的狀態而向使用者遞送之記億著程式的ROM2102、 或記憶部2113中所含之硬碟等所構成。
此外,本說明書中,描述被記錄在記錄媒體中之程式 的步驟,按照記載之順序而沿著時間序列所進行的處理當 然包含,但並不一定要是時間序列上的處理,平行或個別 執行的處理也包含在內。 又,本說明書中,所謂系統,係指由複數裝置所構成 之裝置全體。此外,以上當中,亦可以一台裝置的方式來 將所說明的構成分割,而以複數裝置的方式來構成。反之 ,以上當中,亦可以複數台裝置的方式來將所說明的構成 整合,而以一台裝置的方式來構成。又,各裝置的構成當 然還可附加上述以外之構成。甚至,只要作爲系統整體的 構成或動作在實質上相同,則亦可將某裝置之構成的一部 份移往其他裝置之構成而包含。 【圖式簡單說明】 [圖1]適用了本發明之通訊系統的一實施形態所述之 構成例圖示。 [圖2]理想狀態下的圖1之通訊系統的等價電路之例示 圖。 [圖3]圖2模型中’收訊負荷阻抗的兩端上所產生的電 壓的實效値之計算結果的例示圖。 -117 - (114)1360312 [圖4]圖1之通訊系統的實體構成模型的例示圖。 [圖5]圖4之模型中所發生之各參數的模型之例示圖。 [圖6]對電極之電力線分布之例子的模式圖。 [圖7]對電極之電力線分布之其他例子的模式圖。 [圖8]送訊裝置中的電極的模型之其他例子的說明圖 [圖9]圖5之模型的等價電路之例示圖。
[圖10]圖9之通訊系統之頻率特性之例示圖。 [圖11]收訊裝置中已接收之訊號之例示圖。 [圖12]電極之配置場所的例示圖。 [圖1 3 ]電極之配置場所的其他例示圖。
[圖14]電極之配置場所的又一其他例示圖。 [圖15]電極之配置場所的又~其他例示圖。 [圖16]電極之配置場所的又一其他例示圖。 [圖17]電極之配置場所的又一其他例示圖。 [圖18]電極之配置場所的又一其他例示圖。 [圖19]電極之構成例圖。 [圖20]電極之其他構成例圖。 [圖21]圖5之模型的等價電路之其他例示圖。 [圖22]圖1之通訊系統之配置例圖。 [圖23]適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示。 [圖24]適用了本發明之通訊系統的一實施形態所述之 實際利用例圖示。 [圖25 ]適用了本發明之通訊系統的一實施形態所述之 -118 - (115) 1360312 其他利用例圖示。 [圖26]適用了本發明之通訊系統的又一其他構成例圖 不 ° [圖27]頻譜之分布例圖。 [圖28]適用了本發明之通訊系統的又一其他構成例圖 不 °
示 [圖29]頻譜之分布例圖。 [圖30]適用了本發明之通訊系統的又一其他構成例圖 [圖31]訊號之時間分布之例圖。 [圖32]通訊處理流程之例子的流程圖。 [圖33]適用了本發明之通訊系統的又一其他構成例圖 不 0 [圖34]電極和通訊媒體之位置關係,和其間之靜電容 量的關係的說明用模式圖。
[圖35]適用了本發明之通訊系統的一實施形態所述之 構成例圖示。 [圖36]圖35之通訊系統100的等價電路圖。 [圖37]通訊控制處理流程之例子的流程圖。 [圖38]狀態確認處理流程之例子的流程圖。 [圖39]對應處理流程之例子的流程圖。 [圖40]狀態確認處理流程之其他例子的流程圖。 [圖4 1 ]對應處理流程之其他例子的流程圖。 [圖42]圖35之通訊系統全體中的通訊控制處理方法之 -11,9 - (116) 1360312 例子的說明圖。 [圖43]適用了本發明之通訊系統的其他構成例圖示。 [圖44]狀態確認處理流程之又一其他例子的流程圖。 [圖45]對應處理流程之又一其他例子的流程圖。 [圖46]圖43之通訊系統全體中的通訊控制處理方法之 例子的說明圖。
[圖47]通訊媒體之個體差之例子的圖示。 [圖48]送訊裝置之其他構成例的方塊圖。 [圖49]收訊裝置之其他構成例的方塊圖。 [圖50]狀態確認處理流程之又一其他例子的流程圖。 [圖5 1 ]狀態確認處理流程之又一其他例子的流程圖。 [圖52]圖48及圖49之通訊系統全體中的通訊控制處理 方法之例子的說明圖。 [圖5 3 ]適用了本發明之通訊系統的又一其他構成例圖 示。 [圖54]狀態確認處理流程之又一其他例子的流程圖。 [圖55]通訊設定之其他例子之說明圖》 [圖56]適用了本發明之通訊系統的一實施形孽所述之 構成例圖示。 [圖57]對應處理流程之又一其他例子的流程圖。 [圖5 8]通訊媒體之例子的說明圖。 [圖59]通訊媒體所致之頻率特性之變化的樣子的圖形 [圖60]適用了本發明之通訊系統的一實施形態所述之 -120 -

Claims (1)

1360312 畤…月“修正替換頁j 第095126093號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年 10月5 日修正 申請專利範圍 1. 一種通訊系統,係屬於具備藉由靜電偶合而透過通 訊媒體而進行通訊之第1通訊裝置和第2通訊裝置的通訊系 統,其特徵爲, 前記第1通訊裝置,係具備: Φ 第1狀態確認手段,確認前記第1通訊裝置之前記通訊 相關狀態;和 第1供給手段,將前記第1狀態確認手段之確認結果也 就是第1確認結果,供給至前記第2通訊裝置;和 第1取得手段,將前記第2通訊裝置所供給之屬於前記 第2通訊裝置之前記通訊相關狀態之確認結果的第2確認結 果,加以取得;和 第1對應處理手段,基於前記第1確認結果及前記第2 φ 確認結果,進行前記通訊之相關控制處理; 前記第2通訊裝置,係具備: 第2狀態確認手段,確認前記第2通訊裝置之前記通訊 相關狀態;和 第2供給手段,將前記第2狀態確認手段之確認結果也 就是前記第2確認結果,供給至前記第1通訊裝置;和 第2取得手段,取得由前記第1通訊裝置所供給之前記 第'1確認結果;和 第2對應處理手段,基於前記第1確認結果及前記第2 1360312
I冰年ρ月r日修正替換頁 確認結果,進行前記通訊之相關控制處理。 2·—種通訊系統’係屬於具備藉由靜電偶合而透過通 訊媒體發送訊號的送訊裝置、和接收前記訊號的收訊裝置 之通訊系統,其特徵爲, 前記送訊裝置,係具備: 第1狀態確認手段,確認前記訊號之送訊的相關狀態 :和
第1對應處理手段,基於前記第1狀態確認手段所致之 確認結果也就是第1確認結果,進行前記訊號送訊的相關 控制處理: 前記收訊裝置,係具備: 第2狀態確認手段,確認前記訊號之收訊的相關狀態 :和
第2對應處理手段,基於前記第2狀態確認手段所致之 確認結果也就是第2確認結果,進行前記訊號收訊的相關 控制處理。 3·—種通訊系統,係屬於具備藉由靜電偶合而透過通 訊媒體發送訊號的送訊裝置'和接收前記訊號的收訊裝置 之通訊系統,其特徵爲, 前記送訊裝置,係具備: 第1狀態確認手段,確認前記訊號之送訊的相關狀態 :和 供給手段,將前記第1狀態確認手段之確認結果也就 是第1確認結果,供給至前記收訊裝置;和 ⑧ -2- 1360312 * :吟0月(曰修正替換頁 第1對應處理手段,基於前記第1確認結果,進行前記 訊號送訊的相關控制處理; 前記收訊裝置,係具備: 第2狀態確認手段,確認前記訊號之收訊的相關狀態 :和 取得手段’將由前記送訊裝置所供給之前記第1確認 結果,加以取得;和 φ 第2對應處理手段,基於前記第2狀態確認手段所致之 確認結果也就是第2確認結果’以及由目|』記取得手段所取 得到的前記第1確認結果當中的至少一者,來進行前記訊 號收訊的相關控制處理。 4·—種通訊裝置,係屬於藉由靜電偶合而透過通訊媒 體而和其他通訊裝置進行通訊的通訊裝置.,其特徵爲, 具備: 狀態確認手段,確認前記通訊裝置的前記通訊相關狀 φ 態;和 對應處理手段,基於前記狀態確認手段的確認結果, 進行前記通訊之相關控制處理。 5 .如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記通訊相關狀態,係包含前記通訊裝置、和前記通 訊媒體及前記其他通訊裝置之中的至少一者之相對位置關 係。 6.如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, '前記狀態確認手段,係具備: 1360312 广卢,0月{曰修正替換頁 電流測定手段,測定流過前記通訊裝置內的電流値; 和 合成負荷算出手段’基於前記電流測定手段的測定結 果’算出前記通訊裝置之前記通訊的相關之前記通訊裝置 及目丨』日3通訊媒體的合成負荷;和 判定手段’基於前記合成負荷算出手段所算出之前記 合成負何’判定前記通訊裝置之狀態’並決定前記控制手 段所致之前記控制處理的內容。 7·如申請專利範圍第6項所記載之通訊裝置,其中, 前記狀態確認手段,係更具備輸入接受手段,接受屬 於前記通訊媒體之特性的相關資訊的通訊媒體資訊之輸入 » 前記合成負荷算出手段,係基於前記電流測定手段的 測定結果’以及,前記輸入接受手段所接受之前記通訊媒 體資訊,算出前記合成負荷。 8. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記狀態確認手段,係具備資訊取得手段,將由前記 其他通訊裝置所提供之前記其他通訊裝置上的前記狀態之 確認結果的相關資訊,加以取得; 前記對應處理手段,係基於前記資訊取得手段所取得 到之前記狀態的確認結果之相關資訊’進行前記通訊之相 關控制處理。 9. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記對應處理手段,係具備送訊位準調整手段’基於 -4 - 1360312 , 時(7月r日谱正替換頁j 1 ----| 前記狀態確認手段之確認結果,來調整前記通訊裝置發送 訊號之際的送訊位準。 10. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記對應處理手段,係具備收訊增益調整手段,基於 前記狀態確認手段之確認結果,來調整前記通訊裝置在偵 測已接收之訊號之際的收訊增益。 11. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, φ 前記對應處理手段,係具備靜電容量調整手段,基於 前記狀態確認手段之確認結果,來調整收發訊號用之電極 也就是訊號電極的對前記通訊媒體之靜電容量。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所記載之通訊裝置,其中 , 前記訊號電極,係爲被排列成陣列狀之複數電極,皆 是由可控制連接的電極所構成; 前記靜電容量調整手段,係藉由控制各電極的連接, % 來調整前記靜電容量。 1 3 .如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記對應處理手段,係具備訊息顯示手段,基於前記 狀態確認手段之確認結果,顯示出對使用者的訊息或影像 ' 〇 14.如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記對應處理手段,係具備資訊提供手段,將前記狀 態確認手段之確認結果的相關資訊,提供給前記其他通訊 裝奮。 -5- 1360312 π年吲r曰修正替換頁 15.如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記對應處理手段,係具備調變方式決定手段,基於 前記狀態確認手段的確認結果,決定前記通訊的調變方式 〇 16·如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 前記對應處理手段,係具備錯誤訂正方式決定手段, 基於前記狀態確認手段的確認結果,決定前記通訊的錯誤 訂正方式。 17. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊裝置,其中, 更具備: 頻率特定手段’特定出發送至前記其他通訊裝置之訊 號的增益較大之頻率; 頻率設定手段’將前記通訊的載波訊號,設定成被前 記頻率特定手段所特定出來的頻率。 18. —種通訊方法,係屬於藉由靜電偶合而透過通訊 媒體而和其他通訊裝置進行通訊之通訊裝置的通訊方法, 其特徵爲, 含有: 確認前記通訊裝置的前記通訊相關狀態; 基於該確認結果,進行前記通訊之相關控制處理 的步驟。 19_ 一種程式’係屬於令藉由靜電偶合而透過通訊媒 體而和其他通訊裝置進行通訊的處理在電腦上進行的程式 ,其特徵爲, -6- 1360312 π年β月日修正替換1 含有= 確認前記通訊裝置的前記通訊相關狀態; 基於該確認結果,進行前記通訊之相關控制處理 的步驟。
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