数据通信系统的制作方法

专利名称：数据通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过人体等传输媒介来进行收发信的数据通信系统。
背景技术：
随着近几年的技术发展，作为全新的通信方式，被提案过使用人体等 媒介可感应的电场的通信方式。作为这种通信系统，存在由专利文献1所 公开的技术。在该通信系统中，通过发射器给传输媒介即人体提供与调制 信息信号得到的调制信号对应的电场，在接收器检测被传输到人体上的电 场，并解调与该电场相对应的信号。
专利文献l:(日本)特表平11一509380号公报
但是，在专利文献l所公开的通信系统中，从发射器传输到人体上的 不少电场从人体流向地面(ground),所以就存在接收器的接收灵敏度不好 的问题。要实现通信，就需要或者使用灵敏度很高的接收器或者加大发射 器发射功率，因此在实用性方面不合适。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在采用实用性 接收器的同时能够以较小的发射功率来进行通信的数据通信系统。
本发明的数据通信系统的特征在于，具备发射器，具有将信息信号 调制成电场的调制机构；接收器，具有将上述电场解调成上述信息信号的 解调机构；传输媒介，通过上述电场传输上述信息信号并携带上述发射器 或者上述接收器；以及地板材料，将上述发射器或者上述接收器作为固定 设备来设置，并与上述传输媒介接触，而且，上述地板材料具有在上述发 射器和接收器之间进行数据通信时有上述传输媒介接触的通信区域，上述 通信区域相对上述地板材料的地面处在电浮起的状态。
根据上述结构，由传输媒介接触而在发射器和接收器之间进行数据通 信的通信区域就相对地板材料的地面处在电浮起的状态，所以抑制从发射器发射到传输媒介的不少电场从传输媒介流向地板材料的地面。因此，可提高与信息信号相对应的电场抵达接收器的传输效率。其结果，在采用实用性接收器的同时能够以较小的发射功率进行通信。
在本发明的数据通信系统，上述通信区域相对由上述传输媒介接触的上述地板材料的地面的电容与上述接收器和上述传输媒介之间的电容相同或者比之小，是较为理想的。根据上述结构，能够控制发射器的发射功率，能够延长便携式设备的电池寿命。
在本发明的数据通信系统中，由上述传输媒介接触的上述通信区域和
地面之间的电容为10pF以下，是较为理想的。根据上述结构，能够控制发射器的发送功率，能够延长便携式设备的电池寿命。
在本发明的数据通信系统中，上述通信区域具有贯穿上述地板材料的排水区域和覆盖上述排水区域的网状部件，是较为理想的。根据上述机构，即使水分被带入地板材料上也就能够迅速地排放水分，从而抑制由发射器传输给传输媒介的电场从传输媒介流向地板材料的地面。
在本发明的数据通信系统中，还具备在上述传输媒介进入上述通信区域时或者进入之前中和上述传输媒介所带静电的除静电机构，是较为理想的。根据上述结构，就能够防止带静电的传输媒介接近固定设备时放电。
在本发明的数据通信系统中，还具备干燥上述地板材料的干燥机构，是较为理想的。根据上述结构的话，即使在地板材料和传输媒介上出现结露，也能够使其干燥而维持稳定的通信状态。
在本发明的数据通信系统中，上述地板材料还具备监视机构，该监视机构用于监视上述通信区域相对上述地板材料的地面是否处在电浮起的状态，是较为理想的。根据上述结构，能够迅速地向利用者通知系统异常。
本发明的数据通信系统的特征在于，上述地板材料通过阻抗部件与地面连接，上述阻抗部件在上述发射器和接收器之间进行数据通信时的载波频率上具有相对大的阻抗，而在低于上述载波频率的频率上具有相对小的阻抗。
根据上述结构，阻抗元件在进行数据通信时的载波频率上具有相对大的阻抗，所以传输媒介表面的电位就变高，并可抑制由发射器发射到传输媒介上的不少电场从传输媒介流向地板材料的地面。因此，能够提高与信
5息信号相对应的电场抵达接收器的传输效率。而且，阻抗元件还在低于载波频率的频率上具有相对小的阻抗，所以能够使静电所带来的电荷漏向地面。因此，根据上述结构，控制发射功率，以廉价的接收器也能进行可靠的通信，还能够采取静电对策。
在本发明的数据通信系统中，上述阻抗部件由电容元件和电阻或电感
器(inductor)来构成，该电容元件配置在上述地板材料和上述地面之间，上述电阻或电感器与上述电容元件并联连接，是较为理想的。
在本发明的数据通信系统中，上述地板材料具备通信区域和接地电极，该通信区域在上述发射器和接收器之间进行数据通信时与上述传输媒介接触，该接地电极与上述通信区域大致并排地配置，而且上述电容元件为形成在上述通信区域和上述接地电极之间的电容，是较为理想的。
在本发明的数据通信系统中，在上述通信区域和上述接地电极之间配置多孔的电介体，是较为理想的。根据上述结构，多孔部件的平均介电常数就变小，所以将地板材料和地面之间的电容设定为指定值时，只要是面积相同，就能够使多孔部件的厚度变薄。
在本发明的数据通信系统中，使上述地板材料和上述地面之间的阻抗在上述载波频率上成为最大，是较为理想的。
本发明的数据通信系统，具备发射器，具有将信息信号调制成电场的调制机构；接收器，具有将上述电场解调成上述信息信号的解调机构；传输媒介，通过上述电场传输上述信息信号并携带上述发射器或者接收器;以及地板材料，将上述发射器或者接收器作为固定设备来设置，并与上述传输媒介接触，而且上述地板材料具有在上述发射器和接收器之间进行数据通信时与上述传输媒介接触的通信区域，上述通信区域相对上述地板材料的地面处在电浮起的状态。因此，能够抑制由发射器发射给人体的电场从人体流向地面，而以较小的发射功率来进行通信。因此，能够降低搭载了 IC卡等发射模块的设备的功耗，延长电池寿命。
而且，上述地板材料通过阻抗元件与地面连接，该阻抗元件在由上述发射器和接收器进行数据通信时的载波频率上具有相对大的阻抗，而在低于上述载波频率的频率上具有相对小的阻抗，所以抑制由发射器发射给人体的电场从人体流向地面，从而在采用实用性接收器的同时能够以较小的
6发射功率来进行通信，而且还能够采取静电对策。


图1为表示本发明实施方式1所涉及到的数据通信系统的图。
图2为表示图1所示通信系统的等效电路的图。图3为表示人体表面电位振幅和人体一地面间电容之间关系的图。图4为表示人体表面电位振幅和人体一地面间电容之间关系的图。图5 (a)、 (b)为表示本发明实施方式2中的数据通信系统的概略结
构图，(a)表示立体图，(b)表示侧视图。
图6 (a)、 (b)为表示本发明实施方式3中的数据通信系统的概略结构图。
图7为表示本发明实施方式4中的数据通信系统的概略结构图。图8 (a)为表示本发明实施方式5中的数据通信系统的概略结构图，(b)为表示(a)所示数据通信系统的显示器的概略结构图。图9为表示本发明实施方式所涉及到的数据通信系统的图。图10为表示图9所示通信系统的等效电路的图。图11 (a) (c)为表示地面材料结构例的图。图12为表示人体表面电位和频率之间关系的图。图中标记
1便携式设备，2人体，3固定设备，4A、 4B地板材料，31通信用电极，32除静电鼓风机，33照明加热器，41通信区域，42网状部件，43排水区域，44显示器，441开关，442计时器，443测量仪器，444判定部，5接地电极，6介电部件，7电阻元件，8a 电感元件，8b 电感图案
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的实施方式。(实施方式1)
在本实施方式中，将说明在电子货币系统上应用本发明所涉及到的数据通信系统时的情形。图1为表示本发明实施方式1所涉及到的数据通信系统的概略结构图。图2为表示图1所示通信系统的等效电路的图。
图1示出了用户以将便携式设备放入胸前口袋等状态，把手放在数据阅读器等固定设备3上，从而通过手来读取数据的情形。g卩，图l所示数据通信系统的主要包括人体2，作为通过电场传输信息信号的传输媒介；便携式设备l，搭载了发射器，该发射器提供调制信息信号而成的电场；固定设备3，通过人体2检测电场，并具备将该电场解调成信息信号的接收器；以及地板材料4A，被设在固定设备3附近并与人体2接触。
在本发明所涉及到的数据通信系统中，作为便携式设备1，可以列举出具备通信模块的IC卡和便携式电话等。而且，作为固定设备3，可以列举出ATM (自动柜员机)、电子货币、各种IC卡等的读写器等。而且，在固定设备3上设置用于通过人体2接近来进行数据通信的通信用电极31。另外，因为只要使人体2和固定设备3之间电容耦合就可以，所以通信用电极31的表面被绝缘材料遮盖也可以。
地板材料4A具有在便携式设备1和固定设备3之间进行数据通信时与人体2接触的通信区域41，通信区域41相对地板材料4A的地面处在电浮起的状态。为了使地板材料4A的通信区域41相对地板材料4A的地面处在电浮起的状态，用混凝土或者强化塑料等来构成地板材料4A，并在其上面作为通信区域41配置平板状绝缘性部件，是较为理想的。而且，如果在通信区域41上采用导电性部件，那么在通信区域41和地板材料4A之间配置绝缘材料，以使通信区域41不与地板材料4A的地面电接触，是较为理想的。另外，如果不与地板材料4A的地面导通，那么在通信区域41之上铺设地毯等也可以。
如上所述，通过使通信区域41相对地板材料4A的地面处在电浮起的状态即、使通信区域41从地板材料4A的地面处在绝缘状态，就能够抑制由便携式设备1发射给人体2的信号从人体2经地板材料4A而流向地面，可提高信号抵达固定设备3的传输效率。其结果，在采用具有实用性的接收器的同时还能够以比较小的发射功率来进行通信。
在该通信系统中，如图2所示，具备发射器的便携式设备1和作为传输媒介的人体2之间、具备接收器的固定设备3和人体2之间通过电容器进行电性电容耦合，可通过调制信息信号而成的电场来传输信息信号。在这种情况下，在人体2上虽有位移电流流动，但是没有稳定电流流动，所
以没有必要电性导通。因此，例如即使将便携式设备1 一直放入口袋，也
可隔着薄布使便携式设备1和人体2之间电容耦合，所以传输信息信号变 得可能。
下面对在具有上述结构的数据通信系统中进行数据通信时的动作进行 说明。首先，在便携式设备l中，以信息信号调制人体2表示导电性的频 率(儿十KHz 几MHz)的载波来获得调制信号。该调制信号被放大并转 换成电压变化，成为与调制信号相对应的电场。然后，将该电场提供给人 体2。另外，对便携式设备1的调制方式，没有特别限制。
固定设备3的通信用电极31接收被提供给人体2的电场。给通信用电 极31施加电场，就产生物理量(感应电动势、感应电流)，在信号检测电 路(附图中没有表示)检测到物理量。在信号检测电路检测到的物理量被 送到解调电路(附图中没有表示)，并在解调电路中利用在便携式设备1中 使用的载波来进行解调而获得信息信号。通过上述方式，能够将人体作为 传输媒介来进行数据的发射和接收。
在图2所示的等效电路中，设定作为发射器的便携式设备1和人体2 之间的电容为Cth、作为接收器的固定设备3和人体2之间的电容为Crh、 地板材料4A的地面和人体2之间的电容为Cgh、便携式设备1和地板材料 4A的地面之间的电容为Ctg、固定设备3和地面之间的电容为Crg。而且， 便携式设备1为信号源并当作交流源来表示，将人体2当作导电体，使固 定设备3与地板材料4A的地面电连接。另外，本领域技术人员能够容易地 理解，即使设定固定设备3为发射器、便携式设备l为接收器，等效电路 是相同的。
在上述结构中，要更高效地传输来自便携式设备1的信号，最好是使 固定设备3和地面之间的电容Crg或者便携式设备1和地面之间的电容Ctg 大，而人体2和地面之间的电容Cgh小。即，当通过人体进行数据通信时 减少人体和地面之间的电容Cgh，而在其它情形下加大人体和地面之间的 电容Crg或Cgh，那么就能够减少信号漏掉。
在这里，设想图2所示等效电路的实际数值为，便携式设备l和人体 2之间的电容Cth为大约10pF、固定设备3和人体2之间的电容Crh为大
9约10pF至30pF、便携式设备1和地面之间的电容Ctg为大约10ff、固定 设备3和地面之间的电容Crg为大约lnF。而且还模拟了，将来自便携式 设备1即信号源的信号设为10MHz频率、士1V振幅时，在人体2表面上 被感应的表面电位振幅V (Vpp)和人体一地面间电容Cgh之间的关系。 图3表示其结果。
从图3中可得知，不管固定设备3和人体2之间的电容Crh为10pF 还是30pF，只要人体一地面之间的电容Cgh越小，人体的表面电位振幅就 变得越大，而容易读取信号。而且，从图3中可得知，读取数据的固定设 备3和人体2之间的电容Crh为30pF时Cgh在30pF附近、电容Crh为10pF 时电容Cgh在10pF附近，特性曲线的斜度(特性曲线的切线倾斜度)发生 变化。由此可见，要减少电容Cgh，就要把其值设定在电容Crh以下，是 较为理想的。即，人体2所接触的地板材料4A对通信区域41地面的电容 与固定设备3和人体2之间的电容相同或者比之小，是较为理想的。通过 上述方式，就能够控制便携式设备1上的发射器的发射功率，可延长便携 式设备l的电池寿命。
而且，以上述条件将固定设备3和人体2之间的电容Crh固定为10pF、 将信号源的振幅从士3V摆到士0.3V，与图2同样地模拟了人体的表面电位振 幅和人体一地面间电容Cgh之间的关系。图4表示其结果。另外，在图4 中用虚线表示即使采用廉价接收器也能够容易接受信号的、表面电位振幅 为0.3mV的地方。
如果设想鞋底为橡胶等材料，那么就可估算到当地板材料4A的通信 区域41电连接于地面时的人体2和地面之间的电容Cgh为100pF 130PF 左右。从图4中可得知，当不是本发明所涉及到的结构下地板材料4A的通 信区域41电连接于地面的情况下，信号源的振幅为士1V时表面电位振幅 就达不到0.3mV，需要加大信号源的振幅达到近3V。另一方面，如果以本 发明所涉及到的结构将电容Cgh设定为10pF以下，那么即使信号源的振幅 为士0.3V，表面电位振幅也能达到0.3mV。因此，通过将电容Cgh设定为 10pF以下即、将人体2所接触的地板材料4A对通信区域41地面的电容设 定为10pF以下，就能够使用廉价接收器来组成实用性系统，还能够降低便 携式设备侧的功耗。
10另外，在本实施方式中，说明了设定便携式设备l为发射器、固定设
备3为接收器的情况，但是，在本发明中设定便携式设备为接收器、固定 设备为发射器，也可以。在这种情况下，上述的等效电路和效果是相同的。
(实施方式2)
在本实施方式中，将说明在自动检票口和进退场的出入门上应用本发 明所涉及到的数据通信系统的情形。
图5 (a)、 (b)为表示本发明的实施方式2中的数据通信系统的概略 结构图，(a)表示立体图，(b)表示侧视图。例如，将本发明所涉及到的 数据通信系统在自动检票口等出入口上应用时，如图5 (a)所示，具有通 信用电极31的固定设备3 (接收器)就是出入口，在该出入口所设置的地 板材料4A上设有通信区域41。携带便携式设备1 (发射器)的人体2将经 过该出入口。
该出入口虽然有屋顶但是其环境几乎与露天相同，所以需要考虑雨雪 等天气的影响。在这种情况下，如图5 (b)所示，以贯穿地板材料4A的 排水区域43和覆盖排水区域43的网状部件42来构成通信区域41 ，是较为 理想的。在这种情况下，用绝缘性材料来构成网状部件42也可以，或者用 普通金属材料来构成并用绝缘性固定件等来在地板材料4A上安装也可以。 如上所述，通过采用排水区域43和网状部件42，在通信区域41的下侧设 置空间以防止在通信区域41的表面上积水分。通过上述方式，就能够防止 因为水分使地板材料4A的通信区域41与地面电导通。因此，即使水分被 带进地板材料4A，也能够迅速地排水，抑制由便携式设备1发射给人体2 的电场从人体2流向地板材料4A的地面。
另外，在本实施方式的结构中，为了防止水分与地面电导通，也可以 用绝缘体形成排水区域43的壁面。而且，同样地在本实施方式中，设定便 携式设备l为接收器、固定设备3为发射器，也可以。
(实施方式3)
在本实施方式中，将说明在自动检票口和进退场的出入门上应用本发 明所涉及到的数据通信系统并采用了静电对策时的情形。图6 (a)、 (b)为表示本发明的实施方式3中的数据通信系统的概略 结构图。在冬天等空气干燥的季节，人体2就容易带静电。尤其是，在本 发明所涉及到的数据通信系统中，因为人体2处在从地面电浮起的状态， 所以带静电的人体2和地面之间的电位差就比通常时大，因此在手等接近 固定设备3的通信用电极31时，放电的可能性就很大。
因此，在本实施方式中，如图6 (a)所示，在固定设备3上设置中和 人体2所带静电的除静电鼓风机32。通过上述方式，就在人体2进入自动 检票口出入门的通信区域41时或者进入之前进行对人体2的除静电。因此， 设置除静电鼓风机32的位置为，面向人体2前进方向(箭头方向)时要到 通信用电极31的跟前。而且，如图6 (b)所示，在可双向通行的出入口， 在出入口的两侧设置除静电鼓风机32，以便无论从哪个方向行进都能在进 行数据通信之前对人体2进行除静电。通过上述结构，就能够防止当带静 电的人体2接近固定设备3时进行放电。
另外，要提高除静电效果，最好是使除静电区的地板材料4A也与通 信用的电极区域同样地从地面浮起。而且，关于除静电鼓风机32，为了使 以人体2为媒介的通信所用的频率不产生噪声，以与用于通信的频率不同 的频率驱动，或者屏蔽除静电鼓风机32自身，是较为理想的。 (实施方式4)
在本实施方式中，将说明在自动检票口或进退场的出入门上应用本发 明所涉及到的数据通信系统并实施了结露对策时的情形。
图7为表示本发明的实施方式4中的数据通信系统的概略结构图。在 图7所示的结构中设置照明加热器33，该照明加热器33为干燥地板材料 4A的干燥机构。通过上述方式，即使在地板材料4A和人体2上有结露， 也能够干燥该结露而维持稳定的通信状态。
在图7所示的结构中，检测到有可能结露的状态并在该状态下启动照 明加热器33，是较为理想的。在这种情况下，作为预测结露的方法，可提 到例如，监视出入口附近和通信区域41的温度或湿度并根据该温度或湿度 来预测结露等方法。而且，作为干燥机构使用送风机来代替照明加热器33， 也可以。另外，作为干燥机构采用送风机时，如同上述实施方式3那样设 置除静电鼓风机32来利用其风，也可以。(实施方式5)
在本实施方式中，将说明在自动检票口和进退场的出入门应用本发明 所涉及到的数据通信系统并监视地板材料4A的通信区域是否相对地面处 在浮起状态时的情形。
图8 (a)为表示本发明的实施方式5的数据通信系统的概略结构图， 图8 (b)为表示(a)所示数据通信系统的显示器的概略结构图。在图8 (a) 所示的结构中，地板材料4A具备显示器44。该显示器44为监视机构，监 视通信区域41相对地板材料4A的地面是否处在电浮起的状态。在这种情 况下，通信区域41由网状部件42来构成，其一部分用金属等导电体来构 成。而且，显示器44与该导电体电连接。此时，显示器44被绝缘体支承， 以便形成从地板材料4A的地面电浮起的状态。通过上述方式，就可迅速地 向用户通知系统异常。
如图8 (b)所示，显示器44例如主要由开关441、计时器442、测量 仪器443以及判定部444来构成。开关441切换成地板材料4A的通信区域 41在进行测量以外的时间处在从地面电浮起的状态。计时器442测量在间 歇性地测量通信区域41的电接触状态时的时间间隔。测量仪器443测量通 信区域41和地面之间的电阻、电容或者阻抗等。判定部444根据测量仪器 443的测量结果判定是否为异常。来自判定部444的判定结果信号为是否影 响数据通信的判定结果，所以将被通知到系统管理人员等。而且，控制成 当判定出系统异常时发出警告音，也可以。另外，显示器44的结构以及其 控制方法是其中一例，实施时可适当地做出变更。 (实施方式6)
在本实施方式中，将说明使人体2所接触的地板材料4B的通信区域 在进行数据通信时的载波频率上具有相对大的阻抗、在低于载波频率的频 率上具有相对小的阻抗时的情形。
图9与图l相同地表示由人体2、便携式设备l、固定设备3以及地板 材料4B构成的数据通信系统，该人体2为通过电场传输信息信号的传输媒 介，该便携式设备1搭载了提供调制信息信号而成的电场的发射器，该固 定设备3通过人体2检测电场并具备将该电场解调成信息信号的接收器， 该地板材料4B被配置在固定设备3附近并与人体2接触。图11 (a) (c)为表示具体地板材料4B的结构的图。要在进行数 据通信时的载波频率上具有相对大的阻抗、而在低于载波频率的频率上具 有相对小的阻抗，就要例如图11 (a) (c)所示，由电极(通信区域) 45、接地电极5以及由配设在电极45和接地电极5之间的电介体构成的部 件(介电部件)6来构成地板材料4B。通过上述结构，在地板材料4B的 电极45和接地电极5之间就形成电容。
该介电部件6例如为多孔部件，是较为理想的。因为用多孔部件来形 成介电部件6，所以介电部件6的平均介电常数就变小。因此，与使用不是 多孔部件的介电部件时相比，能够使介电部件6的厚度变薄。作为介电部 件6，可使用例如由Teflon (注册商标)树脂、ABS树脂等树脂材料或者 由陶瓷材料来构成的多孔体。
而且，在图11 (a)，电极45通过电阻元件7与接地电极5连接的同 时通过介电部件6的电容与接地电极5连接。通过上述方式，可并联连接 电阻和电容，构成低通滤波器。
而且，在图ll (b)、 (c)，通过电感元件8a与接地电极5连接的同时 还通过介电部件6的电容与接地电极5连接。通过上述方式，可并联连接 电感(inductance)和电容，构成谐振电路。作为构成谐振电路的电感器， 如图11 (b)所示地采用电感元件8a也可以，并且如图11 (c)所示地采 用在电极45之上形成布线图案的电感图案8b也可以。
在该通信系统中，与实施方式1相同地以固定设备3的通信用电极31 接收由便携式设备1提供给人体2的电场。通信用电极31所接收到的电场 被信号检测电路(附图中没有表示)检测到，并被送到解调电路(附图中 没有表示)。在解调电路上利用由便携式设备1所使用的载波来进行解调而 取得信息信号。
在图10上表示本实施方式6中的等效电路。在图10中，设定作为发 射器的便携式设备1和人体2之间的电容为Cth、作为接收器的固定设备3 和人体2之间的电容为Crh、地板材料4B的电极45和人体2之间的电容 为Cfh、便携式设备1和地板材料4B的地面之间的电容为Ctg、固定设备 3和地面之间的电容为Crg、地板材料4B的电极45和地面之间的阻抗为 Zgf。而且，便携式设备1为信号源并作为交流源来显示，将人体2当作导
14电体，而固定设备3与地板材料4B的地面电连接。另外，只要是本领域技 术人员就容易理解，即使设定固定设备3为发射器、便携式设备1为接收 器，等效电路还是相同的。
在上述结构中，因为将地板材料4B和地面之间的阻抗Zgf在进行数 据通信时的载波频率上相对高地设定，所以可提高人体2的表面电位，并 能够更高效地传输来自便携式设备1的信号。而且，通过调整为在低于载 波频率的频率上相对地低，能够降低人体2的表面电位，能更有效地将静 电等电荷往地面漏掉。
在这里，根据图IO所示的等效电路，模拟了由交流电源以1Vp-p的振 幅提供信号并以低通滤波器来构成阻抗Zgf时的人体表面电位和频率之间 的关系。图12表示其结果。而且，还模拟了由交流电源以1Vp-p的振幅提 供信号并以谐振电路来构成阻抗Zgf时的人体表面电位和频率之间的关系。 在图12—并表示了其结果。另外，在这种情况下，设定便携式设备l和人 体2之间的电容Cth为10pF、固定设备3和人体2之间的电容Crh为10pF、 便携式设备1和人体2之间的电容Ctg为10fF、固定设备3和地面之间的 电容Crg为lnF。而且，将载波频率设定为10MHz。
在这里，在图11 (a)表示低通滤波器的具体结构。地板材料4B将其 表面设定为以导电材料构成的电极(通信区域)45、面积为900cm2 (30cm X30cm)。而且，作为介电部件6采用了多孔部件(厚度为10cm，相对介 电常数1.340pF)，作为电阻元件7采用了 30kQ的电阻。而且，并联连接 了 30kQ的电阻和10pF的电容。
而且，图11 (b)或者图11 (c)表示谐振电路的具体结构。在图11 (b)所示的结构中，设定地板材料4B的电极45面积为900cm2 (30cmX 30cm)，作为介电部件6采用了多孔部件(厚度为9cm，相对介电常数 1.3=11.5pF)，作为电感元件8a采用了 22UH的元件。而且，并联连接了 22uH的电感和11.5pF的电容。而且，在图11 (c)所示的结构中，设定 地板材料4B的电极45面积为900cm2 (30cmX30cm)，作为介电部件6采 用了多孔部件(厚度为9cm，相对介电常数1.3=11.5pF)，电感图案8b配 设在地板材料4B的电极45周围。而且，并联连接了 22 u H的电感和11.5pF 的电容。
15设想鞋底材料为橡胶等时，可估算到与地面电连接的地板材料4B的 电容(地板材料4B和人体2之间的电容Cfh)为110pF左右。当不是以本 发明所涉及到的结构与地面电连接的地板材料4B的情况下，表面电位为 0.09mV左右。另一方面，从图12中可得知，在本发明所涉及到的结构， 以低通滤波器来构成阻抗Zgf时表面电位为lmV左右，以谐振电路来构成 阻抗Zgf时表面电位为12mV左右。
如上所述，在本实施方式中适当地调整地板材料4B和地面之间的阻 抗。具体地讲，调整为，在进行数据通信时的载波频率上具有相对大的阻 抗，在低于载波频率的频率上则具有相对小的阻抗。因此，作为传输媒介 的人体2表面的电位在载波频率上变大，抑制由发射器传发射给人体2的 不少电场从人体2流向地板材料4B的地面，从而可提高与信息信号相对应 的电场抵达接收器的传输效率。而且，因为在低于载波频率的频率上具有 相对小的阻抗，所以能够使静电电荷向地面漏掉。因此，根据上述结构， 能够控制发射电力而用廉价的接收器也能够进行可靠的通信，并且能够采 取静电对策。
而且，从图12的例子可得知，阻抗Zgf在载波频率上成为最大，是较 为理想的。通过上述调整，能够提高数据通信的传输效率，更加降低发射 电力。因此，通过降低搭载了IC卡等发射模块的设备的功耗，可延长电池 寿命。
另外，在上述实施方式中，说明了作为介电部件采用了多孔部件时的 情形，但是在本发明中，在地板材料的下侧设置孔穴来调整阻抗也可以。 另外，在不脱离本发明范围的情况下，实施时可以适当地变更。
另外，在上述的实施方式1 6中，也可设定便携式设备1为发射器或 者接收器而固定设备3为接收器或者发射器。
本发明并不受限于上述实施方式1 6，能够在实施时进行各种各样的 变更。例如，通过在便携式设备和固定设备上分别组装发射器和接收器， 使双向通信成为可能，也可以。而且，可以适当地组合上述的实施方式l 6来实施。另外，在不脱离本发明范围的情况下，实施时可以适当地变更。
权利要求
1.一种数据通信系统，其特征在于，具备发射器，具有将信息信号调制成电场的调制机构；接收器，具有将上述电场解调成上述信息信号的解调机构；传输媒介，通过上述电场传输上述信息信号并携带上述发射器或者上述接收器；以及地板材料，将上述发射器或者上述接收器作为固定设备来设置，并与上述传输媒介接触，而且，上述地板材料具有在上述发射器和接收器之间进行数据通信时由上述传输媒介接触的通信区域，上述通信区域相对上述地板材料的地面处在电浮起的状态。
2. 根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，并且由上述传 输媒介接触的上述通信区域和地面之间的电容与上述接收器和上述传输媒 介之间的电容相同或者比之小。
3. 根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，由上述传输媒 介接触的上述通信区域和地面之间的电容为10pF以下。
4. 根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，上述通信区域 具有贯穿上述地板材料而设置的排水区域和覆盖上述排水区域的网状部 件。
5. 根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，还具备在上述 传输媒介进入上述通信区域时或者进入之前中和上述传输媒介所带静电的 除静电机构。
6. 根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，还具备干燥上 述地板材料的干燥机构。
7. 根据权利要求1所述的数据通信系统，其特征在于，上述地板材料 还具备监视机构，该监视机构监视上述通信区域相对上述地板材料的地面 是否处在电浮起的状态。
8. —种数据通信系统，其特征在于，具备发射器，具有将信息信号调制成电场的调制机构；接收器，具 有将上述电场解调成上述信息信号的解调机构；传输媒介，通过上述电场 传输上述信息信号并携带上述发射器或者上述接收器；以及地板材料，将上述发射器或者上述接收器作为固定设备来设置，并与上述传输媒介接触， 而且，上述地板材料通过阻抗部件与地面连接，该阻抗在上述发射器 和接收器之间进行数据通信时的载波频率上具有相对大的阻抗而在低于上 述载波频率的频率上具有相对小的阻抗。
9. 根据权利要求8所述的数据通信系统，其特征在于，上述阻抗部件 由配置在上述通信区域和上述地面之间的电容元件和与上述电容元件并联 连接的电阻来构成。
10. 根据权利要求8所述的数据通信系统，其特征在于，上述阻抗部 件由配置在上述通信区域和上述地面之间的电容元件和与上述电容元件并 联连接的电感器来构成。
11. 根据权利要求9所述的数据通信系统，其特征在于， 上述地板材料具备在上述发射器和接收器之间进行数据通信时有上述传输媒介接触的通信区域和与上述通信区域大致并排配置的接地电极，而且，上述电容元件为形成在上述通信区域和上述接地电极之间的电容。
12. 根据权利要求ll所述的数据通信系统，其特征在于，在上述通信 区域和上述接地电极之间配置多孔的电介体。
13. 根据权利要求8所述的数据通信系统，其特征在于，上述阻抗元 件的值在上述载波频率上成为最大。
14. 根据权利要求1或8所述的数据通信系统，其特征在于，上述发 射器为便携式设备，上述接收器为固定设备。
15. 根据权利要求1或8所述的数据通信系统，其特征在于，上述发 射器为固定设备，上述接收器为便携式设备。
全文摘要
本发明的数据通信系统具备人体等传输媒介(2)，通过电场传输信息信号；便携式设备(1)，具备发射器，该发射器给传输媒介(2)提供调制信息信号而成的电场；固定设备(3)，通过传输媒介(2)检测电场并具备将该电场解调成信息信号的接收器；以及地板材料(4A)，设置固定设备(3)并与传输媒介(2)接触。而且，地板材料(4A)具有由传输媒介(2)接触在便携式设备(1)和固定设备(3)之间进行数据通信的通信区域(41)，通信区域(41)相对地板材料(4A)的地面处在电浮起的状态。
文档编号H04B13/00GK101669306SQ200880007900
公开日2010年3月10日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年3月30日
发明者蛇口广行 申请人:阿尔卑斯电气株式会社