電子通信系統、裝置和電極鋪設方法
2023-09-10 16:33:45 2
專利名稱：電子通信系統、裝置和電極鋪設方法
技術領域：
本發明涉及利用隨時間變化的電場進行通信的技術。
背景技術：
近年來，提出了利用象人體這樣的電介體中感應的靜電場進行通信的方法。這種方法是在T.G.Zimmerman的論文「個人區域網近場體內通信」(IBM系統刊物Vol.35，No.34，1996-MIT媒體實驗室)中被第一次揭示的。根據這種方法，可以實現能夠降低設備所需電能的小型化裝置。
但是，在根據這種被稱作PAN(個人區域網)的方法的通信中，存在建立返迴路徑的問題。如圖22所示，PAN可以利用地面作為返迴路徑。由於這個原因，需要通過發射裝置和接收裝置之間的地面建立靜電耦合。因此，當在發射和接收裝置與地面隔離的位置建立發射和接收裝置時，靜電耦合減弱了，而且無法保證通信的穩定。因此，基於PAN的電場通信裝置被認為只適用於有限距離內的通信。
為了解決地面的難題，日本專利公開No.10-229357和日本專利公開No.2001-298435揭示了以擴大通信距離為目的的技術。提出的這些技術的共同點是試圖通過利用穿過作為返迴路徑的空氣而不是地面的靜電耦合來增加通信距離。
圖23到圖26大體上顯示了利用穿過作為返迴路徑的空氣的靜電耦合進行通信的電場通信裝置的通信原理。
圖23中的發射機裝置輸出根據要發射的數據調製的信號作為電極ERBT和電極ERGT之間隨時間變化的電壓。然後，它利用電極ERBT和電極ERGT產生電壓差，於是產生了電場。一般來說，與空氣相比，在象人體這樣的電介體中傳導電場相對比較容易。因此，如圖24所示，當電極ERBT直接接觸到象人體這樣的電介體時，可以使電場到達更遠的距離。另外，如圖25所示，當接收機裝置位於由發射機裝置產生的電場內時，它可以提高接收機裝置的電極ERBR和ERGR之間的電壓差。接收機裝置檢測電壓差，然後通過解調電壓差可以獲得發射的數據。在這種情況下，返迴路徑是穿過發射機裝置的電極ERGT和ERGR之間的空氣建立的靜電耦合。如圖26所示，電介體可用作返迴路徑。在這種情況下，電介體返迴路徑為電場通信裝置延伸了通信距離。
上面兩項專利文獻中的每種技術都能解決地面的問題。
然而，即使是專利文獻中揭示的技術也不能保證足夠遠的通信距離。下面將說明這個原因。在日本專利公開No.10-229357中，為了解決地面問題，通過將發射機返回電極和接收機返回電極指向空氣來保證穿過空氣的靜電耦合建立的返迴路徑。但是，由於這是穿過空氣的靜電耦合，因此不能過度地增加發射機裝置和接收機裝置的返迴路徑之間的距離。在利用專利文獻中揭示的配置執行電場通信的例子中，不可能穿過從人體頭部到骨盆之間的距離進行通信。
利用日本專利公開No.2001-298425揭示的技術，去掉返回電極，而用一個導體作成的機殼代替返回電極。在這種技術中，使用高靈敏度的電場傳感器測量電場。展示被稱作普克爾斯效應(Pockels Effect)的電光設備用作電場傳感器。與使用電晶體或FET(場效應管)等相比，電場傳感器還能夠測量電場中的微小變化。但是，通過採用組合了機殼和返迴路徑功能的配置，不清楚到達接收裝置的電場是如何在裝置內部作明確分布的。例如，當只有很小一部分的電場到達了放置電場傳感器的部分時，無法提高對電場變化的靈敏度。換句話說，利用專利文獻中揭示的技術，由於無法精確地估計電場傳感器所在位置的電場密度，因此很難充分地提高接收靈敏度。
發明內容
本發明提供了對上述問題的解決方案。本發明提供了能夠保證通信距離足夠遠的電場通信裝置。
為了解決該問題，本發明提供一種包括發射機裝置和接收機裝置的電場通信系統，發射機裝置包括發射機主電極，它配備在容易向電介體施加電效應的位置；發射機返回電極；產生電信號的信號發生器；以及根據所述電信號調製所述發射機主電極和所述接收機返回電極之間的電壓差的調製器；接收機裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；以及測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；其中所述測量部件包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並且根據所述電光晶體所處的空間中的電場調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體滲透光的光發射裝置；以及接收滲透到所述電光晶體中的光，並且根據接收到的光輸出信號的光接收裝置。根據本發明的電場通信系統，可以增加發射機裝置和接收機裝置的靜電耦合，並可以使用高靈敏度的電光晶體。
本發明還提供一種包括發射機裝置和接收機裝置的電場通信系統，發射機裝置包括發射機主電極，它配備在容易向電介體施加電效應的位置；發射機返回電極；產生電信號的信號發生器；以及根據所述電信號調製所述發射機主電極和所述接收機返回電極之間電壓差的調製器；接收機裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極，所述接收機返回電極放置在遠離所述電介體的位置並且面向所述電介體；以及測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；其中所述測量部件包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並且根據所述電光晶體所處的空間中的電場調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體滲透光的光放射裝置；以及接收滲透到所述電光晶體中的光，並且根據接收到的光輸出信號的光接收裝置。根據本發明的電場通信系統，可以增加發射機裝置和接收機裝置的靜電耦合，並可以使用高靈敏度的電光晶體。
在優選實施例中，所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以被放置在使所述電光晶體位於所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電場的位置。根據本實施例，可以向所述電光晶體提供具有足夠強度的電場。
在另一個實施例中，可以穿過空氣建立所述發射機返回電極和所述接收機返回電極之間的靜電耦合。根據本實施例，通信範圍的延伸而與裝置所在位置的無關。
在另一個實施例中，所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以跨越至少一部分所述電光晶體以相對關係放置。根據本實施例，有足夠的電場滲透到所述電光晶體中。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。離所述電光晶體最近的所述接收機返回電極的表面具有與所述電光晶體中的光路正交的橫截面中包括的大小和形狀。根據本實施例，增加了所述電光晶體的可靠性。
在另一個實施例中，所述測量部件可以連接到所述接收機返回電極；所述測量部件所在位置到所述電光晶體的距離可以比到所述接收機返回電極近；並且所述測量部件可以包括與所述接收機返回電極具有相同電位的返回電極。根據本實施例，可以增加到達所述接收機返回電極的電場。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。離所述電光晶體最近的所述返回電極的表面具有與所述電光晶體中的光路正交的橫截面中包括的大小和形狀。根據本實施例，增加了所述電光晶體的可靠性。
在另一個實施例中，所述測量部件可以連接到所述接收機主電極；所述測量部件所在位置到所述電光晶體的距離可以比到所述接收機主電極近；並且所述測量部件可以包括與所述接收機主電極具有相同電位的返回電極。根據本實施例，可以增加到達所述接收機主電極的電場。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。離所述電光晶體最近的所述目標電極的表面具有與所述電光晶體中的光路正交的橫截面中包括的大小和形狀。根據本實施例，增加了所述電光晶體的可靠性。
在另一個實施例中，所述電介體是人體。根據本實施例，可以通過人體進行通信。
在另一個實施例中，人體佩帶所述發射機裝置和所述接收機裝置。根據本實施例，可以通過人體進行電場通信。
在另一個實施例中，一人佩帶所述發射機裝置，而另一個人佩帶所述接收機裝置。根據本實施例，可以通過多人的人體進行電場通信。
在另一個實施例中，一人身上佩帶所述發射機裝置，而所述接收機裝置可以放置在人體以外的某處。當佩帶所述通信裝置的人接觸到所述接收機裝置的所述接收機主電極時，可以執行所述發射機裝置和所述接收機裝置之間的通信。根據本實施例，由用戶人為地啟動通信。
在另一個實施例中，一人身上佩帶所述接收機裝置，而所述發射機裝置可以放置在人體以外的某處。當佩帶所述通信裝置的人接觸到所述發射機裝置的所述發射機主電極時，可以執行所述發射機裝置和所述接收機裝置之間的通信。根據本實施例，由用戶人為地啟動通信。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以連接到電源正極、電源負極、或具有低阻抗和穩定電位的部件。根據本實施例，可以執行更穩定的通信。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以連接到機殼，用導電材料製作的所述機殼容納所述接收機返回電極。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以連接到電源正極、電源負極，或具有低阻抗和穩定電位的部件。根據本實施例，可以執行更穩定的通信。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以連接到機殼，用導電材料製作的所述機殼容納所述接收機返回電極。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以面向所述電介體放置，而所述發射機主電極可以面向裝置四周放置。根據本實施例，兩個電極之間的電壓差產生電場。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以面向所述電介體放置，而所述接收機主電極可以面向裝置放置。根據本實施例，兩個電極之間的電壓差產生電場。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以面向所述電介體放置，而所述接收機主電極可以面向裝置四周放置。根據本實施例，兩個電極之間的電壓差產生電場。
在另一個實施例中，所述光發射裝置包括雷射器件並且向所述電光晶體發射光。根據本實施例，可以利用電光晶體的特徵測量電場。
在另一個實施例中，所述光接收裝置根據滲透到所述電光晶體的光的極化狀態改變輸出的信號。根據本實施例，電信號根據電場的變化而改變。
在另一個實施例中，所述光接收裝置根據滲透到所述電光晶體的光的強度改變輸出的信號。根據本實施例，電信號根據電場的變化而改變。
在另一個實施例中，所述發射機裝置和所述接收機裝置還可以包括遵循乙太網(註冊商標)協議進行通信的通信接口。所述發射機裝置和所述接收機裝置可以形成乙太網。根據本實施例，所述發射機和所述接收機可以和其它沒有電場通信能力的裝置通信。
在另一個實施例中，在所述調製器和所述解調器中使用的調製系統可以遵循乙太網協議。根據本實施例，其它裝置可以將所述發射機裝置和所述接收機裝置識別為乙太網設備。
在另一個實施例中，所述發射機裝置和所述接收機裝置可以包含在一個機殼內。根據本實施例，可以執行發射機裝置和接收機裝置之間的雙向通信。
在另一個實施例中，一個電極可以具有所述發射機主電極和所述接收機主電極的功能，而另一個電極可以具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極的功能。根據本實施例，可以簡化裝置的配置。
在另一個實施例中，一個電極可以具有所述發射機主電極和所述接收機主電極的功能。作為替換，一個電極可以具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極的功能。根據本實施例，用戶可以根據應用來選擇配置。
在另一個實施例中，所述調製器和所述解調器中使用的調製系統可以是AM(調幅)、PM(調相)、FM(調頻)、PCM(脈衝編碼調製)、SS(擴頻)、CDMA(碼分多址)、或UWB(超寬頻)。通過使用多種調製系統，可以增加同時通信的信號數量。
本發明還提供一種電場通信系統，包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的接收機主電極；用來與產生對所述電介體施加效應的電場的裝置建立靜電耦合的接收機返回電極；測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；其中所述測量部件包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並且根據所述電光晶體所處的空間的電場調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體發射光的光發射裝置；以及接收滲透到所述電光晶體中的光，並且根據接收到的光輸出信號的光接收裝置。根據該電場通信系統，可以增加發射機裝置和接收機裝置的靜電耦合，並可以使用高靈敏度的電光晶體。
本發明還提供一種電場通信系統，包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的接收機主電極；用來與產生對所述電介體施加效應的電場的裝置建立靜電耦合的接收機返回電極；測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件，所述接收機返回電極放置在遠離所述電介體的地方並且面向所述電介體的四周的空間；其中所述測量部件包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並且根據所述電光晶體所處的空間的電場調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體發射光的光發射裝置；以及接收滲透到所述電光晶體中的光，並且根據接收到的光輸出信號的光接收裝置。根據電場通信系統，可以增加發射機裝置和接收機裝置的靜電耦合，並可以使用高靈敏度的電光晶體。
在另一個實施例中，所述電狀態可以是電場，並且所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以被放置在使所述電光晶體位於所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電場的位置。根據本實施例，可以向所述電光晶體提供具有足夠強度的電場。
在另一個實施例中，可以通過空氣在所述發射機返回電極和所述接收機返回電極之間建立靜電耦合。根據本實施例，通信範圍可以延伸而不受裝置所在位置的限制。
在另一個實施例中，所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以跨越至少一部分所述電光晶體彼此相對放置。根據本實施例，足夠的電場滲透到所述電光晶體中。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。離所述電光晶體最近的所述接收機返回電極的表面具有與所述電光晶體中的光路正交的橫截面中包括的大小和形狀。根據本實施例，增加了所述電光晶體的可靠性。
在另一個實施例中，所述測量部件可以連接到所述接收機返回電極；所述測量部件所在位置到所述電光晶體的距離可以比到所述接收機返回電極近；並且所述測量部件可以包括與所述接收機返回電極具有相同電位的返回電極。根據本實施例，可以增加到達所述接收機返回電極的電場。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。離所述電光晶體最近的所述返回電極的表面具有與所述電光晶體中的光路正交的橫截面中包括的大小和形狀。根據本實施例，增加了所述電光晶體的可靠性。
在另一個實施例中，所述測量部件可以連接到所述接收機主電極；所述測量部件所在位置到所述電光晶體的距離可以比到所述接收機主電極近；並且所述測量部件可以包括與所述接收機主電極具有相同電位的返回電極。根據本實施例，可以增加到達所述接收機主電極的電場。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。離所述電光晶體最近的所述返回電極的表面具有與所述電光晶體中的光路正交的橫截面中包括的大小和形狀。根據本實施例，增加了所述電光晶體的可靠性。
在另一個實施例中，所述電介體是人體。根據本實施例，可以通過人體進行通信。
在另一個實施例中，所述光發射裝置包括雷射裝置並且向所述電光晶體發射光。根據本實施例，可以利用電光晶體的特徵測量電場。
在另一個實施例中，所述光接收裝置根據滲透到所述電光晶體的光的極化狀態改變輸出的信號。根據本實施例，電信號可以根據電場的變化而改變。
在另一個實施例中，所述光接收裝置根據滲透到所述電光晶體的光的強度改變輸出的信號。根據本實施例，電信號可以根據電場的變化而改變。
如上所述，根據本發明的電場通信系統和電場通信裝置，通過將電場傳感器放置在高強度的電場中可以增加電場的靈敏度。從而可以延伸電場通信裝置之間的通信範圍。
本發明還提供包括通信裝置和與所述通信裝置進行通信的通信單元的通信系統，其中所述通信裝置包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；發射機返回電極；根據對應所發射數據的電信號對所述發射機主電極上施加的電位進行調製的調製器；所述通信裝置提供給所述電介體；所述通信單元包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體的電效應的位置上；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；以及測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；其中所述接收機返回電極放置在當與通信單元通信期間所述接收機返回電極接觸不到所述電介體的位置。
在另一個實施例中，所述通信單元可以包括具有底面、側面和上面的絕緣層。另外，所述測量部件和所述解調器可以配備在所述絕緣層上。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機主電極可以配備在所述絕緣層的上表面。另外，所述通信單元的所述接收機返回電極可以配備在所述絕緣層的側面。
在另一個實施例中，所述通信單元可以包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；發射機返回電極；根據對應所發射數據的電信號對施加到所述發射機主電極上的電位進行調製的調製器；所述通信裝置向所述電介體提供對應所述電介體上電位變化的電場。另外，所述通信裝置可以包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；以及測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；其中所述接收機返回電極放置在當所述通信單元和所述通信裝置通信期間所述接收機返回電極接觸不到所述電介體的位置。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以是房間的鋼架，在房間中配備所述通信單元。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以配備在房間天花板上，在房間中配備所述通信單元。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以配備在房間的「nageshi」部分(兩根柱子之間的牆壁上的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以配備在房間的「mawaridzuke」部分(牆壁上部的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以配備在房間的「habaki」部分(牆壁下部的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以和所述發射機返回電極安裝在同一位置上，所述接收機返回電極與所述發射機返回電極隔開。
在另一個實施例中，一個電極可以具有所述通信裝置的所述發射機主電極和所述接收機主電極的功能，而另一個電極可以具有所述通信單元的所述發射機主電極和所述接收機主電極的功能。另外，一個電極也可以具有所述通信裝置的所述發射機返回電極和所述接收機返回電極的功能，而另一個電極可以具有所述通信單元的所述發射機返回電極和所述接收機返回電極的功能。
在另一個實施例中，具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極功能的一個電極可以配備在房間的天花板上，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極功能的一個電極可以配備在房間的「nageshi」部分(兩根柱子之間的牆壁上的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極功能的一個電極可以配備在房間的「mawaridzuke」部分(牆壁上部的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極功能的一個電極可以配備在房間的「habaki」部分(牆壁下部的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，具有所述發射機返回電極和所述接收機返回電極功能的一個電極可以是房間的鋼架，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述通信單元可以包括具有底面、側面和上面的絕緣層。另外，所述測量部件、所述解調器、和所述調製器可以配備在所述絕緣層上。此外，所述接收機返回電極可以配備在所述通信單元的上表面。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機返回電極可以配備在所述絕緣層的一個側面。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極可以配備在與配備了所述接收機返回電極的一個側面正交的側面上。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極和所述接收機返回電極可以接觸所述絕緣層的一個側面，並且可以圍繞所述側面放置。
在另一個實施例中，所述絕緣層可以是長方形的形狀。
在另一個實施例中，所述絕緣層是「榻榻米」的形式。所述通信單元的所述接收機返回電極可以配備在一個側面，該側面可以是所述絕緣層的邊。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機返回電極可以配備在房間的天花板上，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機返回電極可以配備在房間的「nageshi」部分(兩根柱子之間的牆壁上的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機電極可以配備在房間的「mawaridzuke」部分(牆壁上部的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機返回電極可以配備在房間的「habaki」部分(牆壁下部的水平部分)，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述通信單元的所述接收機返回電極可以是房間的鋼架，所述通信單元安裝在房間內。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以放置在當所述通信裝置和所述通信單元之間進行通信期間所述通信單元的所述接收機返回電極接觸不到所述通信單元的所述接收機主電極的位置。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以放置在當所述通信裝置和所述通信單元之間進行通信期間所述通信裝置的所述接收機返回電極接觸不到所述通信裝置的所述接收機主電極的位置。
在另一個實施例中，可以通過空氣建立靜電耦合。
在另一個實施例中，可以向所述發射機返回電極和所述接收機返回電極提供穩定的電位。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極和所述接收機返回電極可以連接到電源的正、負極，具有低阻抗和穩定電位的部件，信號場，所述通信裝置的機殼，或地面。
在另一個實施例中，所述調製器可以調製所述發射機返回電極和所述發射機主電極之間的電壓差。另外，所述調製器可以根據所述發射機返回電極和所述發射機主電極之間的電壓差向所述電介體提供電場。
在另一個實施例中，所述測量部件可以測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間的電壓差，由電場產生的電壓差提供給所述電介體。
在另一個實施例中，所述測量部件可以包括展示普克爾斯效應的電光晶體，它根據所述電光晶體所處空間的電狀態改變滲透到所述電光晶體上的光；向所述電光晶體發射光的光發射裝置；接收滲透到所述電光晶體的光並且輸出顯示所述電光晶體效應的信號的光接收裝置。
在另一個實施例中，所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以放在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電場中放置所述電光晶體的位置。
在另一個實施例中，所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以放在所述接收機主電極面向所述接收極返回電極的位置，所述電光晶體的至少一部分可以位於所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間。
在另一個實施例中，所述通信單元還可以包括連接到所述接收機主電極並且與所述接收機主電極具有相同電位的目標電極；連接到所述接收機返回電極並且與所述接收機返回電極具有相同電位的返回電極。另外，所述目標電極可以面向所述返回電極，並且所述電光晶體可以位於所述目標電極和所述返回電極之間。
在另一個實施例中，所述通信裝置可以放置在所述發射機主電極靠近所述接收機主電極的位置。所述接收機返回電極可以放在所述接收機返回電極接觸不到所述發射機主電極和所述接收機主電極的位置。所述測量部件可以利用由所述調製器產生的電場測量所述接收機返回電極和所述接收機主電極之間產生的電場。
本發明還提供一種通信系統，包括通信單元和與所述通信單元通信的通信裝置，其中所述通信單元包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；發射機返回電極；根據對應所發射數據的電信號對所述發射機主電極上施加的電位進行調製的調製器；所述通信裝置提供給所述電介體；所述通信裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；以及測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；其中所述接收機返回電極放置在當與通信單元通信期間所述接收機返回電極接觸不到所述電介體的位置。
在另一個實施例中，所述電介體可以是人體。
本發明還提供包括通信單元，包括發射機返回電極；在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；用來與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極，具有所述發射機返回電極的通信裝置，所述通信裝置具有用來對施加到所述發射機主電極上的電位進行調製的調製器；接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；具有上面、側面和底面的絕緣層；其中所述測量部件和所述調製器放置在所述絕緣層上；所述接收機返回電極放置在當與所述通信單元進行通信期間所述接收機返回電極接觸不到所述電介體的位置；所述通信單元的所述接收機主電極配備在所述絕緣層的上表面。
在另一個實施例中，所述通信單元可以包括發射機返回電極；在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；根據對應所發射數據的電信號對施加到所述發射機主電極上的電位進行調製的調製器，其中所述通信單元提供對應由所述調製器產生的電位變化的電場。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以配備在所述絕緣層的一個側面。另外，所述發射機返回電極可以布置在與放置所述接收機返回電極的側面正交的另一個側面上。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極和所述接收機返回電極可以接觸所述絕緣層的一個側面，並且可以放在所述側面周圍。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以安裝在所述絕緣層的一個側面。
在另一個實施例中，所述調製器可以調製所述發射機返回電極和所述發射機主電極之間的電壓差，並且根據所述發射機返回電極和所述發射機主電極之間的電壓差向所述電介體提供電場。
在另一個實施例中，所述絕緣層可以是方磚形的。
在另一個實施例中，所述絕緣層可以是「榻榻米」形的。所述通信單元的所述接收機返回電極可以安裝在一個側面。側面可以是所述絕緣層的邊緣。
在另一個實施例中，可以向所述發射機返回電極和所述接收機返回電極提供穩定的電位。
在另一個實施例中，所述發射機返回電極和所述接收機返回電極可以連接到電源的正、負極，具有低阻抗和穩定電位的部件，信號場，所述通信裝置的機殼，或地面。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以放置在當所述通信單元和所述通信裝置通信期間所述通信裝置和所述通信單元不會接觸的位置。
在另一個實施例中，在所述通信裝置的所述發射機主電極位於靠近所述接收機主電極放置，那麼所述測量部件可以測量由所述調製器產生的電場產生的所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間的電場。
本發明還提供通信單元的電極鋪設方法，所述通信單元包括發射機返回電極；在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；用來與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極，具有所述發射機返回電極的通信裝置，所述通信裝置具有用來對施加到所述發射機主電極上的電位進行調製的調製器；接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；根據測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器，其中所述接收機返回電極放置在當與所述通信單元進行通信期間所述接收機返回電極接觸不到所述電介體的位置；所述通信單元的所述接收機主電極配備在所述絕緣層的上表面。
根據本實施例，通過發射機返回電極和接收機返回電極的靜電耦合建立返迴路徑，並且接收機返回電極位於電介體可移動的範圍之外。因此，通信單元可以不間斷地接收到從通信裝置上發射的信號。
本發明還提供一種通信系統，包括電場通信系統和形成通信網絡並且和所述電場通信裝置通信的基站，所述電場通信裝置作為所述通信網絡的終端，其中所述基站包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；產生對應要發射的數據的電信號的信號發生器；根據對應所發射數據的電信號對施加到所述發射機主電極上的電位進行調製的調製器，所述調製器根據對應用來通知出現所述基站的通知信息的電信號以規定間隔調製該電位；所述電場通信裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；測量在所述接收機主電極產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；以及當連續提供通知信息超過預定時長時，通知所述電場通信裝置的一個用戶所述電場通信裝置能夠與所述基站通信的通知裝置。
在另一個實施例中，所述測量部件可以測量所述接收機主電極和預定電位之間的電壓差。
本發明還提供一種通信系統，包括電場通信系統和形成通信網絡並且和所述電場通信裝置通信的基站，所述電場通信裝置作為所述通信網絡的終端，其中所述基站包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；連接到所述基站的發射機返回電極；產生對應要發射的數據的電信號的信號發生器；根據對應所發射數據的電信號對所述發射機主電極和所述發射機返回電極之間的電壓差進行調製的調製器，所述調製器根據對應用來通知出現所述基站的通知信息的電信號以規定間隔調製該電壓差；所述電場通信裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置；建立與所述發射機返回電極的返迴路徑的接收機返回電極；測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；以及當連續提供通知信息超過預定時長時，通知所述電場通信裝置的一個用戶所述電場通信裝置能夠與所述基站通信的通知裝置。
在另一個實施例中，所述基站還可以包括向所述發射機主電極和所述發射機返回電極施加用來為所述電場通信裝置充電的交流電壓的振蕩器，其中所述通知信息包括顯示可以在所述基站對所述電場通信裝置充電的信息；所述電場通信裝置包括將交流電壓轉換成直流電壓的整流器，所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間感應交流電壓；和用所述整流器產生的直流電壓進行充電的電池；以及當連續提供通知信息超過預定時長時，通知所述電場通信裝置可以在所述基站充電的通知裝置。
在另一個實施例中，所述測量部件可以測量由提供給所述電介體的電場產生的所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間的電壓差。
在另一個實施例中，所述測量部件可以包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並根據所述電光晶體所處空間的電場調製滲透所述電光晶體的光；向所述電光晶體發射光的光發射裝置；接收滲透到所述電光晶體的光，並且根據接收到光輸出信號的光接收裝置。
本發明還提供用來與基站進行通信的電場通信裝置，所述基站具有在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；根據對應所發射數據的電信號對施加到所述發射機主電極上的電位進行調製的調製器，所述調製器根據用來通知出現所述基站的通知信息以規定間隔調製電位；所述基站根據所述調製器產生的電位向所述電介體提供電場，其中所述電場通信裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；測量所述接收機主電極產生的電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；以及當連續提供通知信息超過預定時長時，通知所述電場通信裝置的一個用戶所述電場通信裝置可以與所述基站進行通信的通知裝置。
在另一個實施例中，所述測量部件可以測量所述接收機主電極和預定電位之間的電壓差。
本發明還提供用來與基站進行通信的電場通信裝置，所述基站具有在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極，發射機返回電極；根據對應所發射數據的電信號對所述發射機主電極和所述發射機返回電極之間的電壓差進行調製的調製器，所述調製器根據用來通知出現所述基站的通知信息以規定間隔調製電壓差，所述基站根據由所述調製器產生的電壓差向所述電介體提供電場，其中所述電場通信裝置包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體電效應的位置上；用來與所述發射機返回電極建立返迴路徑的接收機返回電極；測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間電狀態的測量部件；根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號並且通過解調所述電信號獲得從所述通信裝置發射的數據的解調器；以及當連續提供通知信息超過預定時長時，通知所述電場通信裝置的一個用戶所述電場通信裝置能夠與所述基站通信的通知裝置。
在另一個實施例中，當所述解調器接收所述通知信息超過預定時長時，所述通知裝置可以控制顯示器顯示表示所述電場通信裝置能夠與所述基站通信的信息。
在另一個實施例中，所述基站還可以包括向所述發射機主電極和所述發射機返回電極施加用來為所述電場通信裝置充電的交流電壓的振蕩器，其中所述通知信息包括顯示可以在所述基站對所述電場通信裝置充電的信息；所述電場通信裝置包括將交流電壓轉換成直流電壓的整流器，所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間感應交流電壓；和用所述整流器產生的交流電壓進行充電的電池；以及當連續提供通知信息超過預定時長時，通知所述電場通信裝置可以在所述基站充電的通知裝置。
在另一個實施例中，當連續提供通知信息超過預定時長時，所述通知裝置可以控制顯示器顯示表示所述電場通信裝置能夠與所述基站通信的信息。
在另一個實施例中，所述電介體可以是人體。
在另一個實施例中，所述電場通信裝置可以位於使所述發射機主電極靠近所述接收機主電極的位置。所述接收機返回電極可以直接利用由所述調製器產生的電場來接收電效應，而不用通過所述電介體。
在另一個實施例中，所述測量部件可以測量由所述電介體提供的電場產生的所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間的電壓差。
在另一個實施例中，所述測量部分可以包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並根據所述電光晶體所處空間中的電場來調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體發射光的光發射裝置；以及接收滲透到所述電光晶體的光並且根據接收的光輸出信號的光接收裝置。
在另一個實施例中，所述接收機主電極和所述接收機返回電極可以放置在所述接收機主電極面向所述接收機返回電極的位置，所述電光晶體可以位於所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間。
在另一個實施例中，所述通信單元還可以包括連接到所述接收機主電極並且與所述接收機主電極具有相同電位的目標電極；連接到所述接收機返回電極並且與所述接收機返回電極具有相同電位的返回電極。另外，所述目標電極可以面向所述返回電極，並且所述電光晶體可以放在所述目標電極和所述返回電極之間。
在另一個實施例中，所述電光晶體可以是柱狀的。所述目標電極和所述返回電極中的至少一個的大小和形狀可以比所述電光晶體的橫截面小，所述橫截面與所述電光晶體中的光路正交。
在另一個實施例中，所述接收機返回電極可以利用通過空氣與所述發射機返回電極的靜電耦合建立返迴路徑。
在另一個實施例中，可以向所述接收機返回電極和所述發射機返回電極施加相同和穩定的電位。
根據本發明，當連續提供的通知信息超過預定時長時，電場通信裝置通知用戶電場通信裝置可以與基站進行通信。
圖1顯示了電場通信裝置TRX的一個示例。
圖2是顯示電場通信裝置TRX外觀的透視圖。
圖3是顯示電場裝置TRX的電子配置的方框圖。
圖4顯示了發射機放大器AP的電子配置。
圖5顯示了電場傳感器ES的機械配置。
圖6顯示了在沒有提供接收機返回電極ERG的情況下當感應到電場時電場傳感器的狀態的一般形式。
圖7顯示了在提供了接收機返回電極ERG的情況下當感應到電場時電場傳感器的狀態的一般形式。
圖8是顯示當電極EOB與接收機主電極ERB連接時的配置的方框圖。
圖9顯示了在電極EOB與接收機主電極ERB連接的情況下感應電場的電場傳感器的狀態的一般形式。
圖10是顯示在電極EOG與接收機返回電極ERG電連接的情況下的配置的方框圖。
圖11顯示了在電極EOG與接收機返回電極ERG電連接的情況下電場傳感器ES感應電場的狀態的一般形式。
圖12是說明在接收機返回電極ERG被連接到低阻抗信號源的情況下的一個實施例的方框圖。
圖13是說明在接收機返回電極ERG被連接到低阻抗信號源的情況下的一個實施例的方框圖。
圖14是說明在接收機返回電極ERG被連接到低阻抗信號源的情況下的一個實施例的方框圖。
圖15概括地顯示了通信的第一示例。
圖16概括地顯示了通信的第二示例。
圖17概括地顯示了通信的第三示例。
圖18概括地顯示了通信的第四示例。
圖19概括地顯示了通信的第五示例。
圖20顯示了第一實施例的第四修改中的發射機放大器的電子配置。
圖21顯示了第一優選實施例的第四修改中的發射機放大器的電子配置。
圖22解釋了PAN的接地問題。
圖23顯示了利用通過空氣的靜電耦合作為返迴路徑的電場通信裝置的通信原理的一般形式。
圖24顯示了利用通過空氣的靜電耦合作為返迴路徑的電場通信裝置的通信原理的一般形式。
圖25顯示了利用通過空氣的靜電耦合作為返迴路徑的電場通信裝置的通信原理的一般形式。
圖26顯示了利用電介體作為返迴路徑的電場通信裝置的通信原理的一般形式。
圖27顯示了根據本發明第二實施例的通信系統的整體構成的示例。
圖28顯示了根據通信系統的發射裝置HTRX的硬體配置。
圖29顯示了根據通信系統的通信單元CP的橫截面。
圖30顯示了根據通信系統的接收裝置FTRX的硬體組成的示例。
圖31是說明根據本發明第三實施例的通信單元TCP的外觀的透視圖。
圖32顯示了根據本發明第三優選實施例的通信單元TCP的橫截面。
圖33是說明根據本發明第三實施例當鋪設平鋪地毯形通信單元TCP時的外觀透視圖。
圖34顯示了根據本發明第三個實施例鋪設平鋪地毯形通信單元TCP的橫截面。
圖35是根據本發明第四實施例的通信單元TMA的透視圖。
圖36顯示了根據本發明第四實施例的通信單元TMA的橫截面。
圖37顯示了根據本發明第五實施例的通信系統的配置。
圖38顯示了根據本發明第六實施例的通信系統的配置。
圖39顯示了接收機返迴路徑上鋪設的電極的修改形式。
圖40顯示了根據本發明第三修改的通信系統的配置。
圖41顯示了根據本發明第五修改的通信系統的配置。
圖42顯示了根據第八修改的發射機和接收機返回電極的布局。
圖43描述了根據第八修改的發射機和接收機返回電極陣列的修改示例。
圖44顯示了根據第八修改在通信單元CP上形成的發射機返回電極和接收機返回電極的示例。
圖45顯示了根據第八修改在通信單元CP上形成的發射機返回電極和接收機返回電極的另一個示例。
圖46顯示了根據本發明第七實施例的具有平鋪地毯CPEn的電子設備APP。
圖47顯示了根據第七實施例的電子設備APP和平鋪地毯CPEn的電路配置。
圖48顯示了第七實施例中在充電模式和通信模式之間劃分時間的情況下分區開關FPSW和APSW的切換操作。
圖49顯示了根據第七實施例使用於充電的交流電壓的頻率P和載波的載頻D不同的示例。
圖50顯示了根據第七實施例的修改的電子設備APP的屏幕的示例。
圖51顯示了根據第七實施例的修改電子設備APP的屏幕的另一個示例。
圖52是顯示第八實施例中具有極性反相器電路的電場裝置Txa的配置的方框圖。
圖53是具有極性反相和不反相的信號示例。
圖54是電場通信裝置TXa中執行的操作的流程圖。
圖55是具有第八實施例中單獨的極性反相器電路的電場裝置RXb的方框圖。
圖56是電場通信裝置RXb中執行的操作的流程圖。
圖57是顯示具有分開的極性轉換電路的電場裝置RXc的另一種配置的方框圖。
圖58是顯示根據第九實施例的通信單元TCPa的外觀的透視圖。
圖59顯示了根據第九實施例，當通信單元TCPa與外部電場通信裝置電耦合時的狀態。
圖60顯示了在第十實施例中，通信單元與相鄰通信單元耦合時的狀態。
圖61顯示了第十實施例的通信單元間隔一個分開的通信單元後彼此耦合的狀態。
圖62顯示了根據第十實施例幾個通信單元耦合的狀態。
具體實施例方式下面參考附圖描述第一實施例。
圖1顯示了根據本發明的電場通信裝置TRX的示例。如圖1所示，電場通信裝置TRX佩帶在人體HB。電場通信裝置TRX可以發射表示人體良好導電性的從幾十kHz到幾MHz頻率變化的電場，還可以檢測到通過人體HB到達TRX的電場。因此，幾個電場通信裝置TRX可以通過人體HB進行通信。
如果電介體具有通過某種頻率的導電性，那麼電場裝置TRX可以利用電介體作為傳輸媒介。因此，電場通信裝置TRX也可以放置在人體HB以外的各種地方，象房間的牆壁、地板和天花板上。另外，電場通信裝置TRX還可以假設利用通過空氣的靜電耦合的返迴路徑，並且能保證通過電介體的返迴路徑。
圖2是電場通信裝置TRX外觀的透視圖。
機殼CS採用形狀是覆蓋絕緣層IS的盒子的形狀。發射機主電極ESB和接收機主電極ERB通過導體IS配備在機殼CS的底面。發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG通過絕緣體IS建立在機殼CS的上表面。在上述配置中，發射機主電極ESB和接收機主電極ERB，以及發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG由絕緣體IS彼此隔離。這裡，最好將發射機主電極ESB和接收機主電極ERB放置在儘量遠離機殼CS電路和它內部的地方。絕緣體IS還有保證其它裝置與發射機主電極ESB和接收機主電極ERB之間距離的功能。下面會更詳細地解釋這個原因。
當發射機主電極ESB和發射機返回電極ESG之間產生電壓差時，根據該電壓差發射電場。該電場通過人體HB延伸到更遠的距離。發射機返回電極ESG利用通過空氣的靜電耦合建立返迴路徑。當電場通信裝置TRX佩帶在人體HB時，發射機返回電極ESG朝外面向房間四周。
當發射機主電極ESB直接與人體HB接觸時，發射機主電極ESB發射的電場可以到達最大距離。然而，由於即時在電場穿過幾層衣服的情況下到達人體HB，發射機主電極ESB發射的電場通過人體HB後只能延伸一定距離。在這種情況下，稍微縮小了電場範圍，但是減小了用戶對電擊和皮膚過敏的擔心。另外，出於同樣的原因，在發射機主電極ESB和發射機返回電極ESG的表面覆蓋一層薄的絕緣層。
圖3是電場通信裝置TRX的電子配置的方框圖。
如圖3所示，電場通信裝置TRX包括外部接口NIC、控制單元CR、發射機TM和接收機單元RV。
外部接口NIC是利用乙太網(註冊商標)協議執行向外部設備發送數據或從外部設備接收數據的接口。外部接口NIC可以連接到任何一種遵循乙太網標準10Base-2連接的設備。例如，通信終端(未示出)可以通過外部接口NIC連接到電場通信裝置TRX。在這種情況下，通信終端將電場通信裝置TRX識別為乙太網設備。此外，在這個例子中它被識別為10Base-2制式，也可以使用10Base-T或10Base-5。
控制單元CR包括發射機控制單元MPUT和接收機控制單元MPUR。
發射機控制單元MPUT控制數據向其它電場通信裝置TRX的發送。更具體地說，發射機控制單元MPUT將必須被發送到其它電場裝置TRX的數據轉換成發送信號。然後，發射機控制單元MPUT向發射部分TM提供發射信號。當接收機控制單元MPUR從接收機單元RV接收到信號後，接收機控制單元MPUR從接收信號中解調數據。接收機控制單元MPUR根據解調後的數據執行操作。例如，在從發送的接收信號中獲得圖像數據的情況下，接收機控制單元MPUR利用顯示裝置(未示出)顯示數據。在另一個例子中，在從發送的接收信號中獲得聲音數據的情況下，MPUR根據數據來控制揚聲器(未示出)輸出聲音。
發射機TM包括調製器EC和發射機放大器AP。
調製器EC根據從發射機控制單元MPUT輸入的發射機信號調製載波。對於調製器EC調製載波時使用的調製系統，如果主信號頻率範圍在表示人體具有良好導電性的幾十kHz之上，那麼可以任意地選擇任何頻率範圍。本發明中採用了乙太網廣泛使用的10Base-2系統。另外，如果選擇了不易接納環境噪音的頻率，那麼可以穩定載波頻率的通信質量。調製器EC向發射機放大器AP輸出調製後的信號。
發射機返回電極ESG被連接到發射機放大器端子Q。於是，發射機主電極ESB和發射機返回電極ESG之間的電壓差升高。電壓差輻射到周圍空間。發射機返回電極ESG不僅可以連接到發射機放大器端子Q，還可以連接到象電源正、負或機殼CS這樣的低阻抗信號源。通過將發射機返回電極ESG連接到如上所述的低阻抗信號源，可以穩定發射的電場。
此外，如果發射的電場足夠穩定，那麼發射機返回電極ESG可以不連接任何的信號源。另外，為了防止由短路造成的電場衰減，需要將人體HB和發射機主電極ESB與機殼CS和發射機返回電極ESG隔離。或者，發射放大器AP的端子P可以連接到發射機返回電極ESG，而端子Q可以連接到發射機主電極ESB。在這種情況下，發射的電場極性變成與上述情況相反。然而，通過利用象FM這樣與電場極性無關的調製系統，或利用發射和接收電路中的極性反相電路可以執行正常通信。
當來自調製器EC的信號被輸入到發射機放大器AP後，發射機放大器AP放大信號，並且根據放大後的信號產生端子P和端子Q之間的電壓差。
圖4示出了發射機放大器AP的電子配置。圖4中所示的發射機放大器AP最好用於具有連續振幅值的調製系統。當發射機放大器AP的驅動電壓較高時，發射機放大器AP可以放大發射信號的振幅。如圖4所示，發射機放大器AP的端子P被連接到發射機主電極ESB。因此，當輸入了發射機放大器AP調製的信號後，根據端子P和端子Q之間產生的電壓差向人體HB輻射電場。此外，最好當電場通信裝置TRX的發射電壓高時，流過發射機電極的電流極小。因此，發射機放大器AP的電源容量不需要很高。
此外，端子Q使用的連接單元可以是表示穩定電壓的東西。例如，即使在上述配置之外，但是如果單元表示電位穩定並且具有低阻抗，那麼可以將該單元連接到端子Q。另外，端子Q可以連接到電源的正、負極，並且可以保持電源的電位。另外，如果保持端子Q上的電位穩定有困難，那麼端子Q可以不連接任何東西而保持空氣的電位。
接下來，接收機單元RV包括電場傳感器ES和解調器DC。
電場傳感器ES可以檢測到極其微弱的電場。當由其它電場裝置發射的電場到達電場傳感器ES後，電場傳感器ES測量電場中的變化。電場傳感器ES從測量到的變化中獲得調製信號，並且向解調器DC輸出調製信號。當解調器DC從電場傳感器ES接收到信號後，解調器DC通過解調信號獲得發送的原始信號。
如圖3所示，電場傳感器ES包括電光晶體EO和光檢測器DT。
電光晶體EO是象BSO(Bi12SiO20)、BTO(Bi12TiO20)、CdTi、CdTe、或DAST(二甲氨基銻甲苯磺酸鹽(dimethyl-amino-stilbazolium tosylate))這樣表現普克爾斯效應，即晶體根據電場變化按比例改變它的折射率的晶體。
光檢測器包括光發射裝置，例如在電光晶體EO上發射雷射束的雷射二極體，和光感應裝置，例如檢測來自光發射裝置發射的光的光電檢測器。
圖5顯示了電場傳感器ES的機械配置。從光發射裝置LD發出的撞擊電光晶體EO的雷射束從電光晶體EO的表面反射，通過光感應裝置PD上配備的極化面，然後撞擊光感應裝置PD。此時，如果電光晶體EO的折射率發生改變，那麼穿過電光晶體EO的雷射束的極性根據反射率的變化而改變。結果，穿過極化面的雷射束的強度也隨之改變。通過測量強度變化，光檢測器DT可以檢測到電場中的變化。
電場傳感器ES如下所述獲得信號。
例如，假設在另一個電場通信裝置TRX發射的電場內的接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG之間的電壓差升高。那麼，電光晶體的折射率根據電壓差改變，並且雷射束的極性條件也隨之改變。光檢測器DT測量在這種極性條件下的變化。折射率根據電場的變化而改變，並且這個電壓差基於由發射電場的電場通信裝置TRX調製的信號。因此，如果通過10Base-2體制解調來自光檢測器DT的測量結果，那麼解調器DC可以獲得原始的發射信號。
此外，由電光晶體EO和光檢測器DT構成的電場傳感器感應電場的方法是已知的並且類似於日本專利申請公開No.8-262117中揭示的方法。
另外，本發明的電場通信裝置TRX具有能增加感應電場靈敏度的結構。利用這種結構，電光晶體EO能夠充分檢測到電場變化。下面會詳細描述。
首先，即使在電光晶體EO沒有接收機返回電極ERG的情況下，在理論上也可以進行通信。然而，在這種情況下，電光晶體EO不能充分地感應電場，並且電場通信裝置TRX的通信範圍也會減小。
圖6示出了當沒有提供接收機返回電極ERG的情況下感應電場的電場傳感器ES的狀態的通用方式。如圖6所示，在沒有提供接收機返回電極ERG的情況下，通過接收機主電極ERB到達電光晶體EO的電場立即穿過電光晶體EO的表面並且當電場穿過接收機主電極ERB時進入返迴路徑。電場不充分經過電光晶體EO就進入返迴路徑的事實說明電光晶體EO受電場的影響很小。電光晶體EO受電場影響很小的事實說明電光晶體EO的折射率變化很小。它說明電場通信裝置TRX的接收靈敏度沒有增加。
另一方面，通過按圖3所示的配置提供接收機返回電極ERG，可以使電場傳感器ES充分感應電場。因此，擴大了電場通信裝置TRX的通信範圍。
圖7顯示了在提供接收機返回電極ERG的情況下電場傳感器ES感應電場的示意圖。在圖7中，接收機主電極ERG與發射機返回電極ESG類似，靠近人體HB。接收機返回電極ERB與發射機主電極ESB類似，放在面向環境空間中的機殼CS表面的位置。另外，電場傳感器ES可以放置在接收機返回電極ERG和接收機主電極ERB之間的位置。這裡，為了防止由於短路造成的電場衰減，機殼CS和接收機返回電極ERG必須與人體HB和接收機主電極ERB隔離。
在圖7所示配置的情況下，通過穿過空氣的發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG之間的靜電耦合建立返迴路徑。因此，離開接收機主電極ERB的電力線(electric field force lines)畫進接收機返回電極ERG。所以，與圖6中的情況相比，增加了穿過電光晶體EO的電力線的數量。此時，光檢測器DT感應到極性狀態的變化和從電場傳感器ES傳出的光強度的變化，並且感應到穿過電場傳感器ES的電場的變化作為電信號的變化。
如圖3所示的配置，現在，在電場傳感器ES的一部分提供電極EOB並且將用電連接到接收機主電極ERB的情況下，就能夠有效地將到達接收機主電極ERB的電場引導到電場傳感器ES。
圖8是顯示在電極EOB電連接到接收機主電極ERB時的配置方框圖。接下來，圖9描述了當電極EOB電連接到接收機主電極ERB時電場傳感器ES感應電場的情形的一般形式。
如圖9所示，通過接收機主電極ERB到達電光晶體EO的電場通過電極EOB的電位被吸引到放置接收機返回電極的方向。這樣，電光晶體EO可以吸引大量的電場。
另外，如果在電極EOB的對面提供電極EOG，那麼通過將電極EOG與接收機返回電極ERG電連接，能有效地將電場引導到電場傳感器ES。
圖10顯示了在電極EOG和接收機返回電極電連接的情況下的配置方框圖。如圖10所示，電極EOG略小於電光晶體EO表面上提供的表面的尺寸。圖11示意性地顯示了在電極EOG被連接到接收機返回電極ERG的情況下，電場傳感器ES感應電場時的狀態。
如圖11所示，到達接收機主電極ERB的電力線被電極EOB的電位吸引到放置電光晶體EO的位置，並且，又被電極EOG的電位吸引到放置接收機返回電極ERG的方向。因此，可以增加穿過電光晶體EO的電力線的數量，並且電場傳感器ES能夠更充分地感應電場。
另外，對於上面的各種實施例，還可以將接收機返回電極ERG連接到象電場通信裝置TRX上配備的電路的信號接地(signal ground)、電源正、負極、機殼CS等這樣的低阻抗信號源。通過將接收機返回電極ERG連接到低阻抗信號源，還可以穩定被引導到電場傳感器ES的電場。
圖12-14是說明當接收機返回電極ERG連接到低阻抗信號源時各種實施例的方框圖。圖12顯示了在電場傳感器ES上沒有配備電極時的連接示例。圖13顯示了電場傳感器ES上配備了電極EOB時的連接示例。圖14顯示了電場傳感器ES上配備了電極EOB和電極EOG時的示例。
作為替換，接收機返回電極ERG可以面向人體HB放置，而接收機主電極ERB可以面向環境空間放置。在這種情況下，雖然感應到的電場極性是相反的，但是他們可以使用與極性無關的調製方法，例如FM等，或者他們可以在幾個發送和接收電路中的任何一個上配備極性反相電路。空氣是電介體，因此電場通信裝置TRX可以正常通信。
另外，通過規範發射機主電極ESB、接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG的形狀和布局，電場通信裝置TRX可以具有允許電場高效通過電光晶體的結構。電極可以具有任何形狀和任何布局。
利用上述配置，通過使用高靈敏度的電場傳感器，電場通信裝置TRX可以充分感應電場。因此，與現有裝置相比，可以極大地延伸電場通信裝置TRX的通信距離。
接下來將描述上述配置的電場通信裝置TRX的典型具體實現和操作。為了提供詳細的說明，將考慮電場通信裝置TRX1-TRX5採用的各種不同設備的例子，還會描述這個系列的電場通信裝置TRX的通信。
電場通信裝置TRX1包括象有繩鍵盤這樣的手持鍵盤。電場通信裝置TRX1可以被用作輸入接口，並且可以輸入各種數據。另外，電場通信裝置TRX1配有揚聲器並且具有聲音輸出功能。
電場通信裝置TRX2安裝了諸如快閃記憶體之類的非易失性存儲器。非易失性存儲器可以記錄各種信息。換句話說，電場通信裝置TRX2可被用作存儲裝置。
電場通信裝置TRX3具有諸如無線LAN(區域網)接口或行動電話(都未示出)這樣的通信接口。電場通信裝置TRX3可用作其它通信終端和構建的LAN之間的通信，和通過象網際網路這樣的WAN(廣域網)通信的網關。
電場通信裝置TRX4包括利用膠片形液晶顯示器構造的具有小顯示裝置的頭帶式顯示器等。換句話說，電場通信裝置TRX4可用作顯示裝置。
電場通信裝置TRX5被構造成室內使用的裝置。電場通信裝置TRX5的接收機主電極和接收機返回電極放置在室內地面，牆面，和天花板表面。與電場通信裝置TRX3類似，電場通信裝置TRX5可作為網關設備用於所構建的LAN中其它通信終端之間的通信，和通過象網際網路這樣的WAN(廣域網)進行通信。
此外，對於下面的描述，關於電場通信裝置TRX1的結構元件，為了指定每個元件，向圖3中使用的每個符號添加參考編號「1」。此外，對於下面的描述，關於電場通信裝置TRX2的結構元件，為了指定每個元件，向圖3中使用的每個符號添加參考編號「2」。電場裝置TRX3-5也類似處理。
布局示例1
圖15示意性地顯示了布局示例1的通信。
在圖15中，顯示了電場通信裝置TRX1和TRX2之間的通信示例。
首先，電場通信裝置TRX2的發射機控制單元MPUT2將要發送到電場通信裝置TRX1的數據轉換成發射信號。然後，發射機控制單元MPUT2向調製器EC2輸出發射信號。調製器EC2根據發射信號調製載波。然後調製器EC2向發射機放大器AP2輸出調製後的信號。發射機放大器AP2放大調製信號並且將它轉換成端子P2和端子Q2之間的電壓差。然後根據電壓差發射機主電極ESB2發射電場。電場通過人體HB到達放置電場通信裝置TRX1的位置。
當電場通信裝置TRX2發射的電場到達電場通信裝置TRX1後，電場通信裝置TRX1的電光晶體EO1的折射率發生改變。因此，在光檢測器DT1的光接收器單元接收到的雷射的極性狀態也發生改變。然後，光檢測器DT1向解調器DC1輸出根據接收到的光級別的變化而調製的電信號。解調器DC1解調輸出的電信號。解調器DC1向接收機控制單元MPUR1輸出解調後的信號。接收機控制單元MPUR1根據從解調器DC1輸出的信號獲得電場通信裝置TRX2發送的數據。然後，接收機控制單元MPUR1根據獲取的數據執行操作。
布局示例2
圖16示意性地顯示了布局示例2的通信。在圖16中，解釋了用戶A佩帶的電場通信裝置TRX2a和用戶B佩帶的電場通信裝置TRX2b之間的通信。
首先，從電場通信裝置TRX2a的發射機主電極ERB2a發射根據要發送數據調製的電場。對於這種情形，當用戶A的身體接觸到用戶B的身體，例如握手，用戶A發射的電場被發射到用戶B。然後，電場到達電場通信裝置TRX2b。然後，電場通信裝置TRX2b獲得電場通信裝置TRX2a發送的數據，並且根據數據執行操作。
此外，對於電場通信裝置TRX2a發射信號的過程，和電場通信裝置TRX2b調製信號並獲取數據的過程，由於與布局示例1類似，因此說明省略。
布局示例3
圖17示意性地顯示了布局示例3的通信。在圖17中，解釋了在幾個電場裝置TRX1-TRX4之間的通信。
本布局示例是電場裝置TRX1-TRX4執行電場通信的一個示例。換句話說，人體HB的作用就象I/O設備、存儲設備，和網關設備之間的通信總線。此外，利用本布局示例可以通過電場通信裝置TRX5執行與連接到LAN和WAN的通信終端的通信。
此外，因為各種設備之間執行的通信過程與布局示例1類似，所以說明省略。
布局示例4
圖18示意性地顯示了布局示例4的各種設備之間的通信。在圖18中，解釋了電場裝置TRX2和自動販賣機VM之間的通信。用這種方式，可以在室外使用的裝置上安裝電場通信裝置TRX，並且與人體佩帶的電場通信裝置進行通信。
圖18中所示的自動販賣機VM有它自己的機殼電場通信裝置TRX。然後，自動販賣機VM的用戶在買飲料時必須按下的購買按鈕作為接收機主電極ERB。另一方面，接收機返回電極ERG配備在低位置，例如，裝置正面的下部，使得用戶可以直接碰到。這裡，如果結構不允許用戶同時接觸到接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG，那麼接收機返回電極ERG可以位於任何位置。為了提高配套的電場裝置TRX的靜電耦合，並且穩定通信質量，最好將接收機返回電極ERG放置在接近接收機主電極ERB的位置。
在電場通信裝置TRX2根據，例如，電子貨幣值等輻射調製的電場的情況下，用戶按下自動販賣機VM的購買按鈕。然後，在電場通信裝置TRX2和自動販賣機VM之間進行通信，並且自動販賣機吐出對應用戶按下的購買按鈕的商品。
此外，因為電場通信裝置TRX2和自動販賣機VM之間的通信過程與上面多個電場通信裝置TRX的通信類似，所以在這裡將說明省略。
假設使用微弱信號的近距離無線通信來代替上面的例子。那麼只有在經過用戶身邊時才進行通信，並且裝置中記錄的信息可能外流。然而，在電場通信裝置TRX的例子中，用戶需要接觸電場通信裝置TRX才能與外部設備進行通信。因此，很容易防止裝置中記錄的信息向外洩露，並且可以對與信息外洩有關的用戶進行有目的的確認。換句話說，電場通信裝置TRX最好用於執行身份確認和購物的設備。
布局示例5
圖19示意性地顯示了布局示例5的每個裝置之間的通信。
當使用電場通信裝置TRX5時，可以利用與上面布局示例3類似的方式，通過LAN或WAN等進行通信。在本布局示例中，電場通信裝置TRX5的接收機主電極ERB配備在地板表面。這樣，用戶A只要站在接收機主電極ERB的位置就可以進行電場通信。本布局示例的應用範圍很廣，包括電子郵件(e-mail)的接收確認，當然還有電視節目以及象視頻點播所發布內容的選擇。
此外，因為布局示例5的各種設備之間的通信與上述各種設備的相同，所以在這裡將說明省略。
如上所述，因為本實施例的電場通信裝置TRX的通信靈敏度與前面的電場通信設備相比要高，所以佩帶在人體某部分的裝置之間可以進行通信。因此，極大地增加了裝置的可用性。
此外，本發明的電場通信裝置不限於上述實施例，還允許在本發明的技術思路範圍內進行各種修改。
(修改1)在上述實施例中，發射機主電極ESB和接收機主電極ERB，發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG是各自獨立的。然而，一個電極可以具有發射機主電極ESB和接收機主電極ERB二者的功能。另外，一個電極也可以具有發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG二者的功能。
(修改2)在上述實施例中，電場通信裝置TRX包括能夠實現發射機裝置和接收機裝置的配置。但是，根據它的應用，電場通信裝置TRX可能只有接收機和發射機的其中一種功能。在這種情況下，根據要實現的功能，電場通信裝置TRX可以只有主電極和返回電極的其中一種功能。類似地，電場通信裝置TRX可以只有發射機控制器部分MPUT或接收機控制器部分MPUR。
(修改3)在上述實施例中，電場通信裝置TRX採用10BASE-2體製作為它唯一的調製系統。在這種情況下，可以利用一條發射路徑(一個人體HB)發射信號的電場通信裝置由一個裝置控制。但是，也可以提出增加能夠利用多頻調製或利用多調製系統同時發射信號的電場通信裝置TRX數量的實施例。電場通信裝置TRX採用的調製系統不局限於10Base-2系統。例如，電場通信裝置TRX可以採用下面任何一種系統除了乙太網標準的10Base-2、100Base、1000Base的基帶系統外，還有AM(調幅)、PM(調相)、FM(調頻)、PCM(脈衝編碼調製)、SS(擴頻)、CDMA(碼分多址)和UWB(超寬頻)。另外，如果能夠接受通過電介體的導電，也可以採用任何頻率的載波。
(修改4)在上述實施例中，利用圖4所示的發射機放大器AP輸出調製後的信號作為端子P和端子Q之間的電壓差。然而，電場通信裝置TRX使用的發射機放大器AP不限於圖4所示的實施例。例如，在採用諸如100Base-T之類的多值系統作為調製系統的情況下，最好使用圖20所示的發射機放大器。在這種情況下，可以根據輸入信號切換開關輸出多值電壓值。在這種情況下，輸出電壓可以是預定的。另外，可以採用圖21中所示的發射機放大器。圖21中所示的發射機放大器能夠根據輸入信號切換，並且適用於象10BASE-2這樣具有兩級輸出值的調製系統。
(修改5)在上面的實施例中，電場傳感器ES根據穿過電光晶體EO的雷射束的雷射的極性狀態輸出電信號。然而，電場傳感器ES可以測量雷射束入射到電光晶體EO之前和之後的光幹擾，並且可以通過用這種方法測量電場中的變化來輸出電信號。簡而言之，只要電場傳感器ES具有能夠根據到達電光晶體EO的電場變化輸入電信號的配置就可以採用任何配置和功能的電場傳感器ES。
[5-1.第二優選實施例的配置]
圖27顯示了根據本發明第二實施例的通信系統的整體配置。
發射機裝置HTRX是佩帶在人體HB上的通信裝置，並且具有能利用人體HB作為傳輸路徑進行通信的功能。通信單元CP是安裝在房間RM地板上的一部分建築部件，並且具有作為通信裝置的接收機裝置FTRX。網關GW中繼連接到網際網路INET的通信裝置(未示出)和接收機裝置FTRX之間進行通信的數據。網關GW連接到網際網路INET和接收機裝置FTRX。
接收機裝置FTRX具有通過網關GW與連接到網際網路INET的通信裝置進行通信的功能。另外，接收機裝置FTRX還具有利用人體HB作為傳輸路徑與人體HB佩帶的發射機裝置HTRX進行通信的功能。接收機返回電極ERG安裝在房間RM的天花板上，並且接收機返回電極ERG連接到接收機裝置FTRX的地線GND。
對於圖27所示的通信系統，發射機裝置HTRX通過通信單元CP中包含的接收機裝置FTRX、網關GW和網際網路INET與連接到網際網路INET的通信裝置進行通信。
圖28顯示了發射機裝置HTRX硬體配置的方框圖。
盒形機殼CS1能容納下面描述的組成發射機裝置HTRX的各種元件。
微型計算機MC1是具有微處理器、ROM(只讀存儲器)、RAM(隨機訪問存儲器)、I/O埠(都未示出)等的常規微型計算機。ROM保存與接收機裝置FTRX和連接到INET的其它通信裝置進行通信的控制程序。當接通電源(圖中未示出)時，微型計算機MC1讀取和執行ROM中存儲的程序，並且執行對發射機裝置HTRX各部分的控制。
絕緣體HIS形成在機殼CS1與人體HB接觸的表面，即，形成發射機主電極ESB的表面，將人體HB和機殼CS1隔離。發射機返回電極ESG是當發射機裝置HTRX佩帶在人體HB時在暴露於空氣的部位上配備的電極。發射機返回電極ESG的表面覆蓋有絕緣層。發射機返回電極ESG連接到發射機裝置HTRX的地線GND。
調製器EC1連接到微型計算機MC1。另外，調製器EC1還連接到與人體HB相連的發射機主電極ESB。當信號從微型計算機MC1輸入到調製器EC1後，調製器EC1根據輸入的信號來調製載波。載波具有表明人體HB具有良好導電性的頻率，例如，十幾kHz以上。另外，調製器EC1還有發射機放大器(未示出)，並且根據調製後的信號產生發射機主電極ESB和發射機返回電極ESG之間的電壓差。這樣，對應調製後的信號的電場就可以供給人體HB。此外，如果調製器使用的載波頻率不與環境噪音衝突，就可以提高通信質量的穩定性。此外，這種發射機裝置HTRX還有電池、存儲器和操作鍵，但是在圖中沒有顯示本發明的這些非本質的部分。
圖29顯示了通信單元CP的配置。如圖29所示，通信單元CP包括接收機裝置FTRX、接收機主電極ERB和絕緣層INS。接收機主電極ERB用來測量電場變化，並且連接到接收機裝置FTRX。絕緣層INS是絕緣體。當通信單元CP如圖27所示安裝在房間RM內時，絕緣層INS隔離接收機主電極ERB和房間RM地面。
圖30是解釋通信單元CP中包含的接收機裝置FTRX的硬體配置的方框圖。
盒狀機殼CS2能容納下面解釋的組成接收機裝置FTRX的各個部件。絕緣層FIS形成在機殼CS2與接收機主電極ERB接觸的表面，將接收機主電極ERB和機殼CS2隔離。
微型計算機MC2是與發射機裝置HTRX中的微型計算機類似的常規微型計算機。接收機裝置FTRX中微型計算機MC2的ROM存儲與發射機裝置FTRX或網際網路INET連接的其它通信裝置進行通信的控制程序。並且在接通電源(未示出)時微型計算機MC2讀取和執行ROM中保存的程序，執行對接收機裝置FTRX各部分的控制。
電光晶體EOa是折射率根據它上面施加的電場變化的CdTe、ZnTe、Bi12GeO20、Bi12SiO20、Bi4Ge3O12、LiNbO3、LiTaO3這樣的晶體。換句話說，晶體展示了普克爾斯效應。電光晶體EOa是柱狀的。與EOa一起使用的電極EOBa是電光晶體EOa底面上形成的電極。電極EOBa具有與電光晶體的基座(圓形)相同的尺寸。與EOa一起使用的電極EOBa連接到接收機主電極ERB。與EOa一起使用的電極EOBa和電光晶體的接觸面是鏡面。鏡面反射從光檢測器DTa輸出的雷射。與EOa一起使用的電極EOGa是在電光晶體EOa上形成的電極，並且連接到圖30所示電極ERG。接收機返回電極ERG連接到發射機裝置HTRX的地線GND。如圖30所示，與EOa一起使用的電極EOBa和與EOa一起使用的電極EOGa放在能夾住它們之間的電光晶體的位置。這樣，如圖11所示，增加了穿過電光晶體EOa的電力線的數量，並且能夠執行更遠距離的通信。
光檢測器DTa測量電光晶體EOa上的折射率變化。光檢測器DTa具有可以起到向電光晶體EOa發射雷射的光源功能的半導體雷射二極體LDa，還有帶用於接收從光源發出的光的光電二極體的光接收單元。如果來自光線源發射的雷射指向電光晶體EOa，並且滲透到電光晶體EO的光被與EOa一起使用的電極EOBa反射，那麼光接收單元位於能接收到反射光的位置。因此，如果電光晶體EOa的反射率發生變化，那麼滲透到電光晶體EOa的雷射的極性狀態也隨之改變。光接收單元接收到的光量根據極性狀態的變化而改變。因此，光檢測器DTa可以根據接收到的光量變化測量到電光晶體EOa上的折射率變化。當電光晶體EOa上的折射率出現變化時，光檢測器DTa測量到電光晶體EOa上的折射率變化。光檢測器DTa將測量結果轉換成電信號，並且向解調器裝置DCa輸出電信號。
解調器裝置DCa解調從光檢測器DTa輸出的電信號。解調器裝置DCa連接到微型計算機MC2。接口IF連接到圖27所示的微型計算機MC2和網關GW，並且中繼微型計算機MC2和網關GW之間進行通信的數據。當微型計算機MC2接收到從解調器裝置DCa輸出的信號後，微型計算機MC2通過控制接口IF經網關GW向連接到網際網路INET的通信裝置發送信號。
此外，只要經人體的通信頻率在十幾kHz以上，調製器EC1和解調器DCa可以，例如使用下列任何一種制式AM(調幅)、PM(調相)、FM(調頻)、PCM(脈衝編碼調製)、SS(擴頻)、CDMA(碼分多址)和UWB(超寬頻)。此外，這種發射機裝置HTRX還有電池、存儲器和操作鍵，但是在圖中沒有顯示本發明的這些非本質的部分。
接下來參考圖27描述與發射機裝置HTRX和接收機裝置FTRX進行通信的情況下的發射路徑。當發射機裝置HTRX產生電場後，電力線沿人體HB擴散並且到達通信單元CP的接收機主電極ERB。到達接收機主電極ERB的電力線進入接收機裝置FTRX，並且通過與連接到接收機主電極ERB的EOa一起使用的電極EOBa到達電光晶體EOa。房間RM的天花板上安裝的接收機返回電極ERG收集通過與EOa一起使用的電極EOGa到達接收機主電極ERB的電力線。到達接收機返回電極ERG的電力線通過空氣返回發射機裝置HTRX的發射機返回電極。因為接收機返回電極ERG安裝在人體HB接觸不到的天花板上，所以不用擔心人體HB會接觸到接收機返回電極ERG造成信號的傳輸路徑短路。
在本發明的第二實施例中，描述在發射機裝置HTRX向連接到網際網路INET的通信裝置發射數據的情況下的操作。
首先，在發射機裝置HTRX中，發射機裝置HTRX發送的數據從微型計算機MC1輸出到調製器EC1。當從微型計算機MC1輸出的信號被輸入到調製器設備EC1後，調製器設備EC1根據信號調製載波。載波具有表示人體具有良好導電性的十幾kHz以上的頻率。當發射機裝置HTRX放大調製器EC1的發射機放大器中的調製信號後，發射機裝置HTRX根據放大後的信號產生發射機主電極ESB和發射機返回電極ESG之間的電壓差。這樣，就可以向人體HB提供電場。
在接收機裝置FTRX中，通過人體HB中產生的電場，接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG之間出現電壓差。接著，電光晶體EOa的折射率根據該電壓差改變。光檢測器DTa檢測到電光晶體EOa上的折射率變化，並被轉換成電信號。折射率隨電場的變化而改變，並且該電信號是基於發射電場的發射機裝置HTRX調製的信號。轉換後的電信號從光檢測器DTa輸出然後輸入給解調器DCa。
在解調器DCa中，解調從光檢測器DTa輸出的信號。這樣，就獲得了從發射機裝置HTRX的微型計算機MC1輸出的信號。解調器DCa解調的信號從解調器DCa輸出，然後被輸入到接收機裝置FTRX的微型計算機MC2。輸入到微型計算機MC2的信號被輸出到接口IF。在從接口IF輸出信號後，輸入到接口IF的信號通過網關GW被發送到與網際網路INET連接的通信裝置。
如上所述，根據本發明的第二實施例，接收機返回電極ERG安裝在天花板上。因此，不存在人體HB接觸到接收機返回電極ERG的可能性，從而防止了通信的中斷。另外，因為提供了接收機返回電極ERG和發射機返回電極ESG，所以可以進行穩定的通信。另外，當房間RM按如上所述安裝了電極後，發射機裝置HTRX和接收機裝置FTRX可以在房間內進行通信。
接下來描述本發明的第三實施例。圖31顯示了通信單元TCP外觀的透視圖。根據本發明第三實施例的通信系統與第二優選實施例的不同之處在於用圖31說明的平鋪地毯式通信單元TCP代替根據第二實施例的通信系統中安裝在房間RM地面上的通信單元CP。對於根據第三實施例的通信系統，因為除了通信單元TCP外，系統中的其它元件與第一個實施例中的類似，所以這裡省略了對配置的說明。
參見圖31和圖32說明通信單元TCP的配置。圖32說明了通信單元TCP的橫截面。如圖32所示，通信單元TCP具有絕緣層INS，包含在絕緣層INS中的接收機裝置FTRX，接收機主電極ERB、地毯CA、和接收機返回電極ERG。
接收機裝置FTRX的地線GND和與EOa一起使用的電極EOGa連接到接收機返回電極ERG，並且如圖31和圖32所示安裝在絕緣層INS的四周。接收機主電極ERB形成在絕緣層INS的上表面上，並且接收機主電極ERB的上面覆蓋有地毯CA。接收機電極ERB被連接到與接收機裝置FTRX的EOa一起使用的電極EOBa。另外，與第二實施例的通信單元CP類似，接收機裝置FTRX連接到與網際網路INET相連的網關GW。
如圖33所示，通信單元TCP象平鋪地毯一樣鋪在房間RM的地面上。圖34是如圖33所示布置的通信單元TCP的橫截面圖。如圖34所示，絕緣層GIS位於兩個通信單元TCP之間的間隔中，即，在通信單元TCP鋪成平鋪地毯的情況下，接收機返回電極ERG的上部以上的空間。
當發射機裝置HTRX產生電場時，電力線沿人體HB擴散，並且集中到通信單元TCP的接收機返回電極ERB。集中到接收機主電極ERB的電力線被拉入接收機裝置FTRX。電力線穿過與接收機主電極ERB連接的EOa中使用的電極EOBa，然後被拉向電光晶體EOa。被拉向電光晶體EOa的電力線通過EOa中使用的電極EOGa被拉向通信單元TCP中安裝的接收機返回電極ERG。被拉向接收機返回電極ERG的電力線通過空氣返回發射機裝置HTRX的發射機返回電極。由於接收機返回電極ERG位於絕緣層GIS的下面，人體HB無法接觸到該位置，因此人體HB和接收機返回電極ERG之間不存在傳輸信號路徑發生短路的可能性。
此外，在相鄰通信單元TCP之間縫隙寬度窄到接收機返回電極ERG接觸不到人體HB的程度的情況下，由於人體HB不會接觸接收機返回電極ERG，所以通信系統也可以不用絕緣層GIS。然而，通信系統最好具備絕緣層GIS，因為有可能發生當象導體碎片這樣的外來物體進入縫隙時產生通信困難的問題。
接下來描述本發明第三實施例中在發射機裝置HTRX向連接到網際網路INET的通信裝置發送數據的情況下的操作。此外，由於到發射機裝置HTRX產生電場為止的這些操作都與第二實施例中的類似，因此這裡省略對這部分操作的說明。
當發射機裝置HTRX在人體HB上產生電場後，接收機裝置FTRX的接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG之間出現電壓差。接收機裝置FTRX利用光檢測器DTa從電壓差獲得發射機裝置HTRX為了發送數據而使用的調製信號。當接收機裝置FTRX利用解調器DCa解調所獲得的調製信號後，它就獲得發射機裝置HTRX發送的數據。所獲得的數據被輸入到接收機裝置FTRX的微型計算機MC2。輸入到微型計算機MC2的信號被輸出到接口IF。在從接口IF輸出信號後，輸入到接口IF的信號通過網關GW被發送到與網際網路INET連接的通信裝置。
如上所述，根據本發明的第三實施例，由於接收機返回電極ERG位於絕緣層GIS的下面，所以不存在人體HB接觸到建立返迴路徑的接收機返回電極ERG的可能性。因此，防止了通信的中斷。另外，根據本發明的第三實施例，因為沒有必要象第二實施例那樣在天花板上安裝接收機返回電極，所以和第二實施例相比，房間的配置更簡單，並且絲毫不影響房間的美觀。另外，在通信單元TCP象平鋪地毯一樣鋪設時，絕緣層GIS防止了縫隙中聚積灰塵，還彌補了表面的不平。
接下來，解釋本發明的第四實施例。圖35是顯示通信單元TMA外觀的透視圖。根據本發明第四實施例的通信系統與第三實施例的區別在於它用圖35說明的通信單元TMA代替了根據第三實施例的通信系統中安裝在房間RM地面上的通信單元TCP。該通信單元的形狀象榻榻米，一種在日式房間中出現的蓆子。通過將通信單元做成榻榻米的形狀，不會影響房間的美觀。當然，通信單元也可以採用其它形式和設計。在根據本發明第四實施例的通信系統中，因為除了通信單元TMA之外，其它配置元件與第二實施例中的類似，所以省略對這些元件的說明。
參考圖35和圖36描述通信單元TMA的配置。圖36顯示了通信單元TMA的橫截面。如圖36所示，通信單元TMA具有絕緣層INS、包含在絕緣層INS中的接收機裝置FTRX、接收機主電極ERB、墊子飾面T、接收機返回電極ERG、和沿縱向在通信單元TMA側面的包邊HR。另外，通信單元TMA還有在被包邊HR、接收機返回電極ERG和絕緣層INS包圍的空間中的絕緣層GIS。
接收機返回電極ERG連接到接收機裝置FTRX的地線GND和與EOa一起使用的電極EOGa。接收機返回電極ERG如圖35和圖36所示沿著絕緣層INS縱向形成。接收機主電極ERB形成在絕緣層INS上，接收機主電極ERB的上表面覆蓋墊子飾面T。接收機電極ERB連接到與接收機裝置FTRX的EOa一起使用的電極EOBa。另外，與第二實施例中的通信單元CP類似，接收機裝置FTRX連接到與網際網路INET相連的網關GW。與普通的榻榻米類似，通信單元TMA象榻榻米一樣鋪設在房間地面上。
當接收機裝置HTRX產生電場時，電力線沿人體HB擴散，並且被集中到通信單元TMA的接收機主電極ERB。集中到接收機主電極ERB中的電力線被拉入接收機裝置FTRX，並且通過與連接到接收機主電極ERB的EOa一起使用的電極EOBa被集中到電光晶體EOa。被集中到電光晶體EOa的電力線通過與EOa一起使用的電極EOGa被集中到通信單元TMA上安裝的接收機返回電極ERG。接收機返回電極ERG中集中的電力線通過空氣返回發射機裝置HTRX的發射機返回電極。由於接收機返回電極ERG位於人體HB不會接觸到的包邊HR和絕緣體GI層的位置，因此不會發生由於接收機返回電極ERG接觸到人體HB而發生信號的傳輸路徑短路的可能性。
接下來描述在本發明的第四實施例中，在向連接到網際網路INET的通信裝置發送數據時發射機裝置HTRX的操作。此外，由於到發射機裝置HTRX產生電場為止的操作都與第二實施例中的類似，因此說明省略。
當發射機裝置HTRX在人體HB產生電場時，接收機裝置FTRX的接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG之間出現電壓差。接收機裝置FTRX利用光檢測器DTa從該電壓差獲得發射機裝置HTRX用來發送數據的調製信號。當接收機裝置FTRX利用解調器DCa解調所獲得的調製信號時，就獲得了發射機裝置HTRX發送的數據。所獲得的數據被輸入到接收機裝置FTRX的微型計算機MC2。當輸入到微型計算機MC2的信號被輸出到接口IF。在它從接口IF輸出後，輸入到接口IF的信號通過網關GW被發送到連接網際網路INET的通信裝置。
如上所說明的，根據本發明第四實施例，接收機返回電極ERG位於包邊HR和絕緣層GIS的下面。因此，不存儲人體HB與建立返回的接收機返回電極ERG接觸的可能性，從而防止了通信中斷。另外，對於本發明的第四實施例，如同第二實施例中，由於不必在天花板上安裝接收機返回電極ERG，因此與第二實施例相比，房間的配置簡單了。另外，由於接收機返回電極ERG的位置不象在第二實施例中所示的那麼礙眼，因此不會影響房間美觀。另外，如果絕緣層INS採用普通榻榻米形狀，即將接收機返回電極固定在沿榻榻米縱向安裝的包邊的一部分，那麼在保持榻榻米外觀的同時也能進行滿意的通信。
接下來，描述本發明的第五實施例。圖37示出了根據第五實施例的通信系統的配置。根據本發明第五實施例的通信系統與第二實施例的區別在於用構造房間的鋼架SK代替了根據第二實施例的通信系統的接收機返回電極ERG。作為返回電極的鋼架SK連接到接收機FTRX的地線GND和電極EOGa。對於根據第五實施例的通信系統，由於除了鋼架SK外，其它配置與第二實施例類似，因此省略說明。
當發射機裝置HTRX產生電場時，電力線沿人體HB擴散，並且到達通信單元CP的接收機主電極ERB。到達接收機主電極ERB的電力線被集中到接收機裝置FTRX，並且通過與連接到接收機主電極ERB的EOa一起使用的電極EOBa被集中到電光晶體EOa。被集中到電光晶體EOa的電力線通過與EOa一起使用的電極EOGa被集中到連接接收機裝置FTRX的鋼架SK。鋼架SK收集的電力線通過空氣返回發射機HTRX的發射機返回電極ESG。由於鋼架SK安裝在人體HB無法碰到的牆壁內，因此不存儲由於作為返回電極的鋼架SK碰到人體HB而發生信號的傳輸路徑短路的可能性。
接下來，對於本發明的第五實施例，說明當發射機裝置HTRX向連接到網際網路INET的通信裝置發送數據時的操作。此外，由於到發射機裝置HTRX產生電場為止的操作都與第二實施例中的類似，因此省略說明。
當發射機裝置HTRX在人體HB提供電場時，接收機裝置FTRX的接收機主電極ERB和鋼架SK之間出現電壓差。
接收機裝置FTRX利用光檢測器DTa從該電壓差獲得發射機裝置HTRX為了發送數據而使用的調製後的信號。當接收機裝置FTRX利用解調器DCa解調所獲得的調製信號時，接收機裝置FTRX就獲得了發射機裝置HTRX發送的數據。所獲得的數據被輸入到接收機裝置FTRX的微型計算機MC2。輸入到微型計算機MC2的信號被輸出到接口IF。信號從接口IF輸出後，輸入到接口IF的信號通過網關GW被發送到連接網際網路INET的通信裝置。
如上所說明的，根據本發明第五實施例，建築物牆壁內的鋼架可以起到返回電極的作用。因此，不存在人體HB與建立返迴路徑的鋼架SK相接觸的問題，從而防止了通信中斷。另外，如同第二個實施例中，由於不必在室內安裝接收機返回電極ERG，因此與第二實施例相比，房間的配置簡單了，並且不影響房間的美觀。
接下來說明本發明的第六實施例。圖38說明了根據本發明第六實施例的通信系統的配置。如圖38所示，在本發明的第六實施例中，第二實施例中的通信系統被布置在建築物的幾層上。此外，在圖38中，沒有顯示網關GW和網際網路INET。
建築物BL具有至少三層結構，並且幾層上的房間都安裝了通信單元CPn和接收機返回電極ERGn(這裡，n表示樓層)。每層安裝的通信單元CPn中包含的接收機裝置FTRXn都連接到網關(這裡，n表示樓層)。與第二實施例類似，網關GW連接到與圖中未示出的通信裝置相連的網際網路INET。
另外，每個通信單元CPn中包含的接收機裝置FTRXn的地線GND連接到房間RMn的天花板上安裝的接收機返回電極ERGn。每層的人都有各自的發射機裝置HTRXn(這裡，n表示樓層)。
當發射機裝置HTRXn產生電場時，電力線沿人體HBn擴散，並且被收集到通信單元CP的每個接收機主電極ERBn中(n表示樓層)。收集到接收機主電極ERBn的電力線被收集到接收機裝置FTRX，並且通過與連接到接收機主電極ERBn的EOa一起使用的電極EOBa被收集到電光晶體EOa。被收集到電光晶體EOa的電力線通過EOa使用的電極EOGa被收集到連接通信單元CPn的接收機返回電極ERGn。接收機返回電極ERGn收集的電力線通過空氣返回發射機HTRX的發射機返回電極ESG。由於接收機返回電極ERGn安裝在人體HB無法碰到的天花板上，因此不存在作為返回電極的接收機返回電極ERGn與人體HB接觸而使信號的傳輸路徑短路的可能性。
接下來，以建築物BL的二層為例，描述在第六實施例中，當發射機裝置HTRX向與網際網路INET連接的通信裝置發送數據的情況下的操作。
首先，在屬於二層用戶的發射機裝置HTRX2中，發射機裝置HTRX2發送的數據從微型計算機MC1輸出到調製器設備EC1。當從微型計算機MC1輸出的信號被輸入到調製器設備EC1時，調製器設備EC1根據信號來調製該載波。該載波具有顯示人體具有良好導電性的十幾kHz以上的頻率。在發射機裝置HTRX2在調製器EC1的發射機放大器中放大調製信號時，發射機裝置HTRX2根據放大的信號產生發射機主電極ESB和發射機返回電極ESG之間的電壓差。發射機裝置HTRX2向人體HB2提供電場。
在接收機裝置FTRX2，響應人體HB2產生的電場在接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG2之間出現電壓差。然後，電光晶體EOa的折射率響應該電壓差而改變。光檢測器Dta可以測量電光晶體EOa的折射率變化。折射率的變化被轉化成電信號。折射率根據電場的變化而改變。電信號根據發射電場的發射機裝置HTRX2中調製的信號而變化。從光檢測器DTa輸出的轉換後電信號又被輸入到解調器DCa。
解調器DCa解調從光檢測器DTa輸出的信號。從而獲得從發射機裝置HTRX2的微型計算機MC1輸出的信號。解調器裝置DCa輸出由調製器DCa調製的信號，並且將它輸入到接收機裝置FTRX的微型計算機MC2。輸入到微型計算機MC2的信號被輸出到接口IF。在信號從接口IF輸出後，輸入到接口IF的信號通過網關GW被發送到連接網際網路INET的通信裝置。
如上所述，根據本發明第六實施例，屬於每層用戶的所述發射機裝置HTRXn利用通信單元CPn和接收機返回電極ERGn進行通信。因此，每層上配備的通信系統可以獨立操作。
(修改1)在上面的實施例中，接收機裝置FTRX的接收機返回電極ERG安裝在天花板上，但是安裝位置不限於天花板。例如，如圖39所示，安裝位置可以是人體不易接觸到的地方，象牆壁表面(接收機返回電極MG)的「mawaridzuke」部分(牆壁上部的水平部分)，牆壁表面(接收機返回電極NG)的「nageshi」部分(兩根柱子之間的牆壁上部的水平部分)，以及牆壁表面(接收機返回電極KG)的「habaki」部分(牆壁下部的水平部分)等，這些部分都可以。
(修改2)在上面的實施例中，地毯或榻榻米等鋪設在接收機主電極ERB的上面，但是鋪設在接收機主電極ERB上面的東西不限於這些東西。毯子、人造草坪、橡膠墊等也可以鋪設在接收機主電極ERB上面。
(修改3)佩帶在人體上的發射機裝置也可以佩帶在消費類電子設備、植物和動物身上。另外，對於本發明，通信系統也可以不是象人體HB一樣的電介體。圖40顯示了具有發射機裝置HTRX功能的電子設備APPTRX的示例。電子設備APPTRX是諸如電視或收音機、個人電腦之類的電子設備。電子設備APPTRX與發射機裝置HTRX類似，具有微型計算機和調製器。調製器連接到發射機主電極AB。另外，電子設備APPTRX的地線GND連接到接收機返回電極AG。發射機主電極AB和接收機返回電極AG的表面都覆蓋了絕緣層。
在電子設備APPTRX中，通過將電子設備APPTRX放在通信單元CP的上面使電子設備APPTRX的發射機主電極AB面向通信單元CP的接收機主電極ERB。這樣可以利用電場進行通信。因此，電子設備APPTRX可以通過網關GW與連接到網際網路INET的通信裝置進行通信。
此外，在如上所述執行電子設備APPTRX和通信單元CP中的通信裝置FTRX之間的通信的情況下，不需要將為了產生電場而使用的載波的頻率限制在表示人體良好導電性的十幾kHz以上。這是因為它們不用人體作為傳導路徑。換句話說，也可以使用低於上述範圍的頻率的載波。
(修改4)對於第六實施例，當通信單元CPn的絕緣層INS很薄時，存在著電極ERBn和安裝接收機返回電極ERGn的建築物下一層天花板上安裝的接收機返回電極ERG(n-1)之間可能會耦合的可能性。為了避免這種情況，一個辦法是當在每層天花板上安裝的接收機返回電極ERGn和天花板之間插入絕緣層時，加厚每個通信單元CPn的絕緣層INS。根據這種修改，可以降低在接收機主電極ERBn和接收機返回電極ERG(n-1)之間出現耦合的可能性。
(修改5)在本發明的第六實施例中，每層都安裝接收機返回電極ERGn。然而，如圖41所示，建築物BL構造中的鋼架SK可以替代接收機返回電極ERG。根據這個修改，由於不需要在每個房間內都有返回電極，因此可以很容易地安裝通信系統。
(修改6)另外，如果發射機裝置HTRX和接收機裝置FTRX採用多種負載頻率，那麼可以增加能夠與一個通信單元CP通信的發射機裝置HTRX的數量。
(修改7)
另外，對於上述實施例，假設發射機裝置HTRX的發射機主電極ESB與人體HB接觸，但是之間也可以有衣服或一段距離。
(修改8)也可以在一個機殼中包括發射機和接收機的功能。功能集成的設備可以佩帶在人體HB或包含在通信單元CP中。發射機裝置可以有一個具有發射機主電極和接收機主電極的主電極。發射機裝置還可以有一個具有發射機返回電極和接收機返回電極的返回電極。當然，發射機裝置可以有獨立的發射機主電極和接收機主電極，或獨立的發射機返回電極和接收機返回電極。根據這個修改，可以在人體HB佩帶的通信裝置和通信單元CP中包含的通信裝置之間進行雙向通信。另外，在通信裝置具有發射機和接收機裝置功能並且通信裝置被包含在通信單元CP、通信單元TCP、和通信單元TMA的修改中，通信裝置可以具有路由器的功能。另外，發射機裝置可以安裝在通信單元中，而人體可以佩帶接收機裝置。在這種情況下，發射機裝置的發射機主電極形成在通信單元的上表面，而發射機裝置的發射機返回電極形成在諸如天花板之類的人體接觸不到的地方。
在通信裝置具有發射機和接收機裝置的功能並且通信裝置被包含在通信單元CP中時，如圖42所示，可以在天花板上安裝接收機返回電極ESG，並且接收機返回電極在房間的「nageshi」部分(兩根柱子之間牆壁上的水平部分)。當然，除了上述位置，發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG也可以布置在「mawaridzuke」(牆壁上部的水平部分)，或「habaki」的位置(牆壁下部的水平部分)。另外，也可以將發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG安裝在同一房間的同一部分。
另外，如圖43所示，發射機返回電極ESG可以形成在通信單元CP的側面，而接收機返回電極ERG可以安裝在天花板。在這種情況下，可以將接收機返回電極安裝在「mawaridzuke」、「nageshi」和「habaki」的位置。另外，在這種情況下，構造房間RM的鋼架SK可以代替接收機返回電極。
另外，在構造房間的鋼架作為電極的情況下，鋼架可以具有通信單元CP中包含的收發信機的發射機返回電極的功能。作為替換，鋼架可以具有發射機返回電極和接收機返回電極的功能。
如圖44所示，在收發信機被包含在通信單元CP中的情況下，發射機返回電極可以形成在絕緣層INS的一個側面上，而接收機返回電極可以形成在與形成發射機返回電極的側面正交的側面上。另外，如圖45所示，可以將發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG布置在絕緣層INS周圍。
(修改9)在上述實施例中，為了能夠進行更穩定的通信，通信裝置HTRX的發射機返回電極ESG接地。另外，安裝在天花板和牆壁上的接收機返回電極ERG也接地。在這種方法中，為了能進行穩定的通信，最好向發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG提供穩定的電壓。因此，發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG都可以連接到象機殼CS1、CS2、電源正、負極這樣能提供同樣穩定電壓的的低阻抗信號源。此外，即使在沒有向發射機返回電極ESG和接收機返回電極ERG提供同樣穩定的電壓的情況下，也可以進行通信。另外，如果發射機裝置HTRX產生的電場足夠穩定，那麼發射機返回電極ESG不需要連接到任何地方。
(修改10)在上述第四實施例中，電極FG形成在沿通信單元TMA縱向的兩側，然而接收機返回電極ERG只可以形成在一側。
(修改11)對於上述實施例，通信單元CP、通信單元TCP和通信單元TMA採用矩形，但是它們的形狀不限於矩形。它們可以是圓形或橢圓形，或其它各種非矩形的形狀。
(修改12)在上述實施例中，各種通信單元和接收機返回電極ERG都安裝在建築物的房間內，然而，各種通信單元和返回電極不限於只安裝在房間內。各種通信單元和返回電極都可以安裝在汽車、輪船或飛行器等結構中。
(修改13)在上述實施例中，絕緣層覆蓋與人體HB接觸的接收機返回電極ERB的表面，絕緣層也可以覆蓋整個電極。另外，由於即使沒有絕緣層通信系統的操作也不會改變，因此電極可以不覆蓋絕緣層。然而，由於發射機主電極ESB和接收機主電極ERB是由導電材料製造的，因此它們通常含有金屬離子。人體皮膚對接觸含有金屬離子的材料有可能過敏。為了解決這個問題，本發明的發射機主電極HSB和接收機主電極ERB的表面覆蓋絕緣層。另外，在發射機主電極HSB和接收機主電極ERB的表面覆蓋絕緣層還可以防止象由於人體HB與發射機裝置HTRX和接收機裝置FTRX隔離而發生電擊這樣的罕見事件。
(修改14)與EOa一起使用的電極EOBa和與EOa一起使用的電極EOGa最好與底座或電光晶體EOa的上表面的大小相同或比它們小，然而它們也不限於這些尺寸。當然，電光晶體EOa的形狀也不限於柱狀。另外，與EOa一起使用的電極EOBa和與EOa一起使用的電極EOGa不一定只接觸電光晶體EOa，還在它們之間插入電光晶體EOa。另外，與EOa一起使用的電極EOBa不必連接到接收機主電極ERB，與EOa一起使用的電極EOGa不必連接到接收機返回電極ERG。換句話說，如果設置與EOa一起使用的電極EOBa和接收機主電極ERB，以及與EOa一起使用的電極EOGa和接收機返回電極ERG分別毗連，那麼即使不連接，也可以讓它們實現大約相同的功能。
(修改15)在上述實施例中，發射機裝置和接收機裝置都有電極和返回電極，但是設備也可以沒有返回電極。例如，在圖11中所示的配置中，接地的機殼CS1可以代替接收機返回電極ERG。此外，接收機裝置FTRX的接收機返回電極ERG可以去掉，而與EOa一起使用的電極EOGa可以接地。通信裝置可以具有通信裝置HTRX和FTRX的功能。
(修改16)在上述實施例中，通信裝置HTRX的接收機主電極ESB和接收機返回電極ESG的布局可以互相變化。另外，通信裝置FTRX的接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG的布局也可以互相變化。換句話說，主電極可以安裝在天花板上，而返回電極可以形成在通信單元CP的表面。在這種情況下，當測量到的電壓差的極性反相時，可以採用諸如FM之類與極性無關的解調器系統。作為替換，通信系統HTRX和通信系統FTRX可以有極性反相電路。
(修改17)對於上述實施例，機殼CS1和CS2的表面可以覆蓋絕緣層。
接下來，利用上面實施例中描述的通信系統說明對電子設備進行充電的方法。
根據本發明的平鋪地毯CPEn是整體地板並且鋪在地板上。另外，平鋪地毯CPEn包含具有利用上述實施例說明的發射機裝置和接收機裝置功能的通信裝置FTRX。如圖46所示，主電極FB形成在平鋪地毯CPEn的表面上。主電極FB的表面覆蓋一層絕緣層。另外，平鋪地毯CPEn中包含的通信裝置FTRX連接到房間牆壁上安裝的返回電極WG。另一方面，電極設備APP是，例如象電視或個人電腦這樣的電子信息設備。電子設備APP在底面上有主電極APPB，和在上表面上有返回電極APPG。主電極APPB和返回電極APPG的表面也都覆蓋一層絕緣層。
如圖47所示，平鋪地毯CPEn具有通信控制器裝置CCUX、通信裝置FTRX、振蕩器POSC、和分區開關FPSW。另外，電子設備APP具有控制所述電子設備APP的每個部分、通信裝置APPTRX、分區開關APSW、整流電路BRG和可充電池BAT的控制單元APPCPU。
在通信控制裝置CCUX接收到從電子設備APP發送的指示將轉換開關切換到充電模式的命令後，平鋪地毯CPEn中包含的通信控制裝置CCUX轉換到充電模式。在充電模式時，通信控制裝置CCUXn首先向分區開關FPSW發送開關轉換信號，然後將兩個分區開關FPSW都連接到P。在電子裝置APP中，在控制單元APPCPU的控制下，兩個分區開關APSW都連接到P。此外，平鋪地毯CPEn可以在它的上表面有一個用來操作分區開關FPSW轉換的操作按鈕。另外，分區開關FPSW可以通過用戶操作該操作按鈕從P切換到D。
然後，通信控制器單元CCUXn可以利用振蕩器POSC產生用來為電子設備APP充電的交流電壓。在這種方式中，通過主電極FB或返回電極WG在電子裝置APP的主電極APPB和返回電極APPG之間感應交流電壓。整流器電路BRG對交流電壓整流，並獲得直流電壓。電子裝置APP從整流電路BRG獲得直流電壓然後給電池充電。在通信模式中，平鋪地毯CPEn的分區開關FPSW和電子裝置APP的分區開關APSW都連接到D。因此，可以利用通信裝置FTRX和通信裝置APPTRX之間的電場進行通信。
此外，通過同步電子設備APP的分區開關APSW重複將分區開關FPSW從P切換到D的操作，可以執行充電模式和通信模式的分時。圖48說明了上述情況下分區開關FPSW和APSW的切換操作。在圖48中，「D」表示操作模式是所有分區開關FPSW和APSW都連接到D時的通信模式。類似地，「P」表示操作模式是所有分區開關FPSW和APSW都連接到P時的通信模式。在圖48中，橫軸表示時間，而縱軸表示場強。
另外，如圖49所示，可以利用與通信中採用的載波頻帶D不同的充電採用的交流電頻帶P同時進行充電模式和通信模式。在圖49中，橫軸表示頻帶，縱軸表示場強。然而，在這種情況下，需要提供在主電極FB和返回電極之間施加多路交流電壓的電路。多路交流電壓是通過多路復用從振蕩器POSC提供的用於充電的交流電壓(頻帶P)和用於從通信裝置FTRX提供的通信的交流電壓(頻帶D)而獲得的交流電壓。此外，需要提供將用於通信的交流電分量和用於充電模式的交流電分量與主電極APPB和返回電極APPG之間感應的交流電隔離的電路。電路向通信裝置APPTRX輸出用於通信的交流電的分量，向整流器電路BRG輸出用於充電的交流電分量。
另外，在這種情況下，最好能提供從主電極APPB和返回電極APPG之間感應的交流電中檢測是否有用於通信或充電的載頻分量的電路。根據這種配置，電子設備APP可以確定放置所述電子設備的位置是在能夠充電的平鋪地毯CPEn的上面，還是在能夠通信的平鋪地毯CPEn的上面。
此外，為了給電子設備APP充電，初級線圈可以代替返回電極WG和主電極FB，而次級線圈可以代替主電極APPB和返回電極APPG。利用這種配置，通過互感可以在次級線圈中感應交流電。這種情況下，初級線圈安裝在接近電子設備APP內部的下表面，而次級線圈安裝在接近平鋪地毯CPEn內部的上表面。另外，為了使初級線圈和次級線圈的相對位置合適，最好畫一條線或標記表示平鋪地毯應該放置的位置。
修改1
對於第七實施例，通信控制裝置CCUXn、平鋪地毯CPEn中的通信裝置FTRX、和電子裝置APP可以如上所述執行操作。通信控制裝置CCUXn控制通信裝置FTRX在規定間隔發送通知出現所述通信控制裝置CCUXn的通知信號。電子裝置APP根據主電極APPB和返回電極APPG之間的電壓差的測量結果來解調從通信裝置FTRX發送的數據。在電子裝置APP連續接收到通知超過預定時長的情況下，電子裝置APP在顯示屏幕上顯示指示電子裝置APP在通信服務區的消息或標記。
另外，在能夠對電子裝置APP進行充電的平鋪地毯CPEn中，通信控制裝置CCUXn控制通信裝置FTRX周期性地發送通知能利用所述平鋪地毯CPEn進行充電的充電通知信息，通知信息被添加到通知信號中。在電子裝置APP連續接收到通知信號超過預定時長的情況下，電子裝置APP在顯示屏幕上顯示指示電子裝置APP在可充電的平鋪地毯上的消息或標記。
圖50和圖51顯示了根據本修改在電子裝置APP上顯示的圖像的示例。在電子裝置APP在可充電的平鋪地毯CPEn上的情況下，如圖50所示，電子裝置APP在顯示圖像DP中顯示指示可以充電的充電標記MK1、用波浪數表示電場接收水平強度的場強標記MK2、和表示在通信服務區內的區域通知標記MK3。
另外，在電子裝置APP在通信區以外的情況下，如圖51所示，不顯示充電標記MK1和場強標記MK2，而只在顯示圖像DP中顯示指示電子裝置APP在通信區外的區域通知標記MK3。
當然，電子裝置APP可以通過可聽消息等來代替充電標記MK1、場強MK2和區域通知標記MK3來通知信息。另外，本修改可以應用於人體HB佩帶的通信裝置HTRX。
在上面的描述中，描述了在電極面向人體和電極面向空間，例如，當接收機返回電極ERG面向人體，而接收機主電極ERB面向空間時系統可以進行通信的情況。在這種情況下，需要提供極性反相裝置。
下面描述具有極性反相設備的電場通信裝置。
圖52顯示了具有極性反相電路的電場通信裝置TXa配置的方框圖。TXa是發射機裝置，而RXa是接收機裝置。TXb和RXa在機殼外部有一套電極。電極TXB和RXB面向人體形成，而電極TXG和RXG朝外面向環境空間形成。
Txa應用電極TXB和TXG之間調製的電壓，然後利用發射模塊TBK發射信號。RXa測量電極RXB和RXG之間產生的電場，然後利用檢測模塊RBK解調信號。
在TXB和RXB二者面向人體(或空間)的情況下，正確地執行解調。然而，在TXB和RXB之一面向人體(或空間)的情況下，由RXa測量的信號極性與發射信號的極性相反。
圖53顯示了當極性沒有反相時，和當信號的極性反相時從檢測模塊RBK輸出的信號。對於本發明，在圖53中，因為系統採用10Base-2制式，給出以在10Base-2幀前面發射的前置碼作為示例。對於10Base-2乙太網幀，重複發送「10」31次，之後，發送「11」作為前面幀的前置碼。在「11」之後，跟著乙太網幀的主體。圖53的上半部分顯示了當該前置碼部分的極性正確時的情況，而圖53的下半部分顯示了當前置碼部分的極性反相時的情況。此外，10Base-2相對地採用了曼徹斯特(Eanchester)編碼，但是為了簡單起見，在圖53的示例中，代碼「1」對應負電壓，而代碼「0」對應正電壓。
從檢測模塊RBK輸出的信號輸入到RXa的解調器DCb。RXa的解調器DCb具有用來檢測信號前置碼的檢測部分，並且執行圖54所示的操作。
首先，解調器DCb執行前置碼部分的檢測。通過檢測連續發送「10」或「01」的次數來執行前同步碼部分的檢測。當檢測到連續發送「10」或「01」比特碼型的次數時，假設檢測到的信號對應該前置碼。然後，解調器DCb等待前置碼的最後部分「11」或「00」。
如果在等待功能後檢測到「11」的比特碼型，前置碼的極性則是正確的。因此，解調器DCb不改變下一個乙太網幀的極性而進行解調。
如果檢測到「00」的比特碼型，極性則反相。因此，解調器DCb以其反相的極性解調下一個乙太網幀。在這種情況下，解調器DCb在接收到一個乙太網幀的主體後將極性反相，但是它也可以從乙太網幀的開始執行逐位的極性反相。在既沒有檢測到「11」也沒有檢測到「00」的情況下，放棄「10」或「01」的比特碼型並且結束操作。
利用上述方法，即使在解調器DCb沒有接收到前置碼部分的全部31個「10」比特碼型的情況下，解調器DCb能夠檢測到前置碼的分隔符和乙太網幀的分隔符以及極性的反相。
此外，在任何一個幀的分析結束時都重置極性的反相或非反相狀態。這樣，可以兼容各種不同收發信機的極性狀態。
當前置碼檢測部分檢測到前置碼是以「0101」而不是「1010」開始後，可以假設極性反相的可能性很高。在這種情況下，解調器DCb可以利用極性反相器電路RV反相後面比特的極性。由於不需要等待前置碼的最終的比特碼型，這提供了加速操作的優點。
圖55是具有另一種極性反相電路的電場通信裝置RXb的方框圖。圖56顯示了電場通信裝置RXb中執行的操作的流程圖。在電場通信裝置RXb中，解調器DCc具有存儲器MM和反相電路RV。首先，電場通信裝置RXb通過清除存儲器MM準備接收乙太網幀。然後，解調器DCc按規定間隔重複確定輸入信號是否包括乙太網幀的首部。在檢測到首部的情況下，解調器DCc在存儲器MM中存儲由檢測模塊RBK輸入的幀並解調該幀。在正確地完成了解調的情況下，解調器DCc輸出解調結果。刪除存儲在存儲器MM中的數據。操作進行到對下一幀的分析。
在解調期間出現差錯的情況下，解調器DCc對存儲器MM中存儲的數據的極性反相併讀取該數據。解調器DCc解調極性被反相的數據。當正確地完成解調時，解調器DCc輸出解調結果。刪除存儲器MM中存儲的數據。操作進行到對下一幀的分析。
在上面的兩種分析中都出現誤差的情況下，則刪除存儲器MM中存儲的數據。然後，操作進行到對下一幀的分析。
此外，在反相的或未反相的極性的狀況下，每次重置對每幀的分析。這樣，可以對應根據安裝條件不同的幾種收發信機的極性。
圖57是具有另一種極性反相裝置的電場通信裝置RXc的方框圖。電場通信裝置RXc有兩個解調器(DCd和DCe)。解調器平行排列。反相電路RV使DT2的輸入端信號的極性反相。
兩個解調器分別分析輸入幀。在幀分析成功的情況下，它們輸出分析結果。耦合的解調器設備DTT多路復用兩個解調器的輸出。輸出復用後的信號。
在輸入正確幀的情況下，只有DCd輸出結果。在輸入了反相幀的情況下，則只有DCe輸出結果。這樣，只有DCd或Dce中的一個輸出結果。在錯誤幀的情況下，DCd和DCe都不輸出結果。這樣，可以對應根據安裝條件而不同的幾種收發信機的極性情況。
接下來描述本發明的第九實施例。圖58是說明通信單元TCPa外觀的透視圖。根據本發明第九實施例的通信單元與第三實施例的通信單元的區別在於，接收機主電極ERB構造成模塊而不是單獨一個電路板，並且如圖58所示，接收機返回電極ERG集成在通信單元的四個面上。由於根據第九實施例的通信單元的其餘配置和方法與第三實施例的類似，因此省略說明。此外，最佳的網格寬度和網格間距會根據接觸表面(人體、或其它設備)的物體而有所不同，但最好是一釐米(網格寬度)，和幾釐米(網格間距)。
在這種情況下，圖59顯示了通信單元的電場和電介體上安裝的發射機裝置的耦合狀態。與上述實施例類似，網格部分的接收機主電極ERB利用發射機裝置的主電極ESB與作為信號路徑的人體耦合。接收機返回電極ERG通過接收機主電極的網格間距與發射機裝置的返回電極ESG耦合。由於電極具有網格形狀，與非網格形狀的電極相比，返回電極的耦合相對容易。當增加通信單元的尺寸時，耦合工作特別容易。
此外，通信單元的接收機主電極ERB的形狀不限於網格。電極可以有象網狀或穿孔這種在電極部分之間有間距的其它形式。
接下來描述本發明的第十實施例。圖60示出了第十實施例。在第十實施例中，根據第三實施例的通信單元的修改後的接收機返回電極ERG和修改後的接收機主電極ERB相連。
在第十實施例中，如圖60所示，通信單元TCP1的接收機主電極ERB連接到相鄰通信單元TCP2的接收機返回電極ERG。通信單元TCP1的接收機返回電極ERG連接到相鄰通信單元TCP2的接收機主電極ERB。通過將它們以這種方式連接，外界通信單元上部的接收機主電極ERB具有通信單元TCP1的接收機返回電極的功能。因此，可以相對容易地耦合返回信號路徑。在沒有實現這種連接的情況下，通信單元的接收機返回電極ERG豎著藏在地板下面，這會發生返回電極耦合減弱的情況。另外，在這種相鄰通信單元之間耦合的情況下，人要跨兩個通信單元站著，而在電子裝置跨在通信單元放置的情況下，存在著通信路徑短路的可能性。這樣，通信可能中斷。在這種情況下，通過用某種東西將與所述通信單元進行通信的通信單元稍微分開，可以稍微減少人跨兩個通信單元站著的可能性。圖61顯示了通信單元連接到一個與之分離的通信單元的情況。圖61中所示的通信單元的接收機返回電極ERG連接到被一個通信單元分開的通信單元的接收機主電極ERB。另外，通信單元的接收機主電極ERB連接到被一個通信單元分開的通信單元的接收機返回電極ERG。
另外，通信單元可以和多個通信單元互連。特別是在網格四個方向上相互互連被一個通信單元分開的相鄰通信單元時，可以通過組合通信單元來覆蓋整個地板。圖62的右邊顯示了利用通信單元組(A-D)排列的示例。在這個示例中，地板表面由四組通信單元覆蓋。圖62n的左邊顯示了通信單元之間的連接情況。通過將通信單元按這種方式連接，增加了屬於一組的通信單元的數量，這樣電場的耦合程度不容易減弱。
此外，可以去掉形成在牆壁表面和天花板表面的接收機返回電極。但是，如果形成它們，可以用它們作為補充電極。
權利要求
1.一種電場通信系統，包括發射機裝置，包括在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；發射機返回電極；產生電信號的信號發生器；和根據所述電信號調製所述發射機主電極和所述接收機返回電極之間電壓差的調製器；接收機裝置，包括接收機主電極，配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體的電效應的位置；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；和測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；其中所述測量部件包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並且根據所述電光晶體所在的空間中的電場來調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體放射光的光發射裝置；和接收滲透到所述電光晶體中的光，並且根據接收到的光來輸出信號的光接收裝置。
2.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述接收機返回電極連接到電源正極，電源負極，或具有低阻抗和穩定電位的部件。
3.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述接收機返回電極連接到機殼，所述機殼容納所述接收機返回電極並且由導體材料製造。
4.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述發射機返回電極連接到電源正極，電源負極，或具有低阻抗和穩定電位的部件。
5.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述發射機返回電極連接到機殼，所述機殼容納所述發射機返回電極並且由導體材料製造。
6.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述發射機裝置和所述接收機裝置被包含在一個機殼內。
7.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述一個電極具有所述發射機主電極和所述接收機主電極的功能，或所述發射機返回電極和所述接收機返回電極的功能。
8.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述接收機返回電極放置在當所述發射機裝置和所述接收機裝置之間進行通信時，所述接收機返回電極和所述電介體彼此不接觸的位置。
9.根據權利要求8所述的電場通信系統，其中所述接收機裝置還包括在容易向所述電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極；發射機返回電極；和根據要發射的數據改變提供給所述發射機主電極的電位的調製器；並且其中所述接收機裝置根據所述調製器產生的電位向所述電介體提供電場；和所述發射機裝置還包括接收機主電極，它配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體的電效應的位置；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；和測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；和根據所述測量部件的測量結果獲得電信號，並且通過解調該電信號獲得發射的數據的解調器；其中所述接收機返回電極放置在當所述發射機裝置和所述接收機裝置之間進行通信時，所述接收機返回電極和所述電介體彼此不接觸的位置。
10.根據權利要求8所述的電場通信系統，其中所述測量部件測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間的電壓差，所述電介體提供的電場產生該電壓差。
11.根據權利要求8所述的電場通信系統，其中在所述通信裝置中，所述發射機主電極位於靠近所述接收機主電極的位置。所述接收機主電極配備在所述接收機主電極不接觸所述發射機主電極和所述接收機主電極的位置；並且所述測量部件測量所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電場，該電場不通過電介體測量並且由所述調製器產生。
12.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述接收裝置還包括目標電極，所述目標電極連接到所述接收機主電極，所述目標電極與所述接收機主電極具有相同電位；所述接收裝置還包括返回電極，所述返回電極連接到所述接收機返回電極，所述返回電極與所述接收機返回電極具有相同電位；和所述目標電極和所述返回電極可以穿過所述電光晶體彼此相對放置。
13.根據權利要求1所述的電場通信系統，其中所述發射機裝置以規定的間隔改變所述發射機主電極和所述發射機返回電極之間的電壓差來通知所述發射機裝置的出現；所述接收機裝置根據所述測量部件的測量結果獲得所述電信號；所述接收機裝置還包括通過解調電信號獲得從所述發射機裝置發射的數據的解調器；和所述接收機裝置包括當所述解調器接收該通知超過預定時長時，通知所述接收機裝置的一個用戶所述接收機裝置已經準備與所述發射機裝置進行通信的通知裝置。
14.一種電場通信裝置，包括接收機主電極，配備在所述接收機主電極容易接受來自所述電介體的電效應的位置；與所述發射機返回電極建立靜電耦合的接收機返回電極；和測量在所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電狀態的測量部件；其中所述測量部件包括電光晶體，它展示普克爾斯效應並且根據所述電光晶體所在空間中的電場來調製滲透到所述電光晶體中的光；向所述電光晶體發射光的光發射裝置；和接收滲透到所述電光晶體中的光，並且根據接收到的光來輸出信號的光接收裝置。
15.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述接收機返回電極位於遠離所述電介體並且面向所述電介體的位置。
16.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述接收機主電極和所述接收機返回電極放置在使所述電光晶體位於由所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間產生的電場中的位置。
17.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述接收機主電極和所述接收機返回電極放置在跨至少一部分所述電光晶體處在彼此相對關係的位置。
18.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述測量部件連接到所述接收機返回電極；所述測量部件位於比所述接收機返回電極更接近所述電光晶體的位置；和所述測量部件包括與所述接收機返回電極具有相同電位的返回電極。
19.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述測量部件連接到所述接收機主電極；所述測量部件位於在比所述接收機主電極更接近所述電光晶體的位置；和所述測量部件包括與所述接收機主電極具有相同電位的目標電極。
20.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述電場通信裝置還包括具有上表面、底面和側面的絕緣體；所述測量部件配備在所述絕緣體中；所述接收機返回電極配備在電場通信期間所述接收機返回電極不接觸所述電介體的位置；和所述接收機主電極配備在所述絕緣體的所述上表面上。
21.根據權利要求14所述的電場通信裝置，具有在容易向電介體施加電效應的位置配備的發射機主電極，發射機返回電極，根據所發射的數據改變所述發射機主電極和所述發射機返回電極之間的電壓差的調製器，所述調製器根據對應用來通知出現所述電場通信裝置的通知信息的電信號來改變電壓差，其中所述電場通信裝置還包括根據所述測量部件的測量結果獲得電信號，並且通過解調該電信號獲得從所述發射機裝置發射的數據的解調器；在所述解調器接收該通知超過預定時長期間，通知所述接收機裝置的用戶所述接收機已經準備好與所述發射機裝置進行通信的通知裝置。
22.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述發射機裝置還包括在所述發射機主電極和所述發射機返回電極之間提供交流電壓來為所述電場通信裝置充電的振蕩器；所述通知信息包括顯示所述發射機裝置能夠對所述電場通信裝置充電的信息；所述電場通信裝置包括將交流電壓轉換成直流電壓的整流器，所述接收機主電極和所述接收機返回電極之間感應交流電壓；所述電場通信裝置包括用所述整流器獲得的直流電壓進行充電的電池；當所述解調器接收該通知超過預定時長時，通知所述電場通信裝置的用戶所述發射機裝置已經準備好對所述電場通信裝置充電的通知裝置。
23.根據權利要求21所述的電場通信裝置，其中所述接收機主電極位於靠近所述發射機主電極的位置；和所述電場通信裝置不通過所述電介體而直接接收電場。
24.根據權利要求14所述的電場通信裝置，還包括根據所述測量部件的測量結果獲得電信號，並且通過解調電信號獲得發射數據的解調器，其中在解調過程的開始，所述解調器檢測接收的數據包的首部的極性，當所述解調器檢測到首部的極性與預定極性反相時，所述解調器將數據包的極性反相併解調具有反相極性的數據包。
25.根據權利要求14所述的電場通信裝置，還包括根據所述測量部件的測量結果獲得電信號，並且通過解調該電信號獲得發射數據的解調器，其中所述解調器包括用於存儲所接收的數據包的臨時存儲器，當所述解調器對數據包解調失敗時，所述解調器將所述臨時存儲器中存儲的信號反相，並解調具有反相極性的數據包。
26.根據權利要求14所述的電場通信裝置，包括根據所述測量部件的測量結果接收電信號的第一解調器；根據所述測量部件的測量結果接收其極性與電信號反相的電信號的第二解調器；接收從所述第一解調器和所述第二解調器輸出的信號，然後輸出正確解調的信號的電路。
27.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中所述接收機主電極有一個孔。
28.根據權利要求14所述的電場通信裝置，其中接收機主電極連接到另一個電場通信裝置的接收機返回電極。
全文摘要
由另一個電場通信裝置產生的電場到達電場傳感器ES。電場傳感器ES根據電場的變化輸出電信號。到達電場傳感器ES的電場進入作為電場源的電場通信裝置的返迴路徑。通過將電場傳感器ES定位在接收機主電極ERB和接收機返回電極ERG之間，在放置電場傳感器ED的位置的電場強度增強。因此可以提高電場通信裝置對電場變化的靈敏度。
文檔編號H04B13/00GK1682473SQ0382213
公開日2005年10月12日 申請日期2003年7月17日 優先權日2002年7月18日
發明者福本雅朗, 杉村利明, 中野博隆 申請人:株式會社Ntt都科摩