使用人体的通信方法和设备.pdf

提供了一种通信设备和方法。所述使用人体的通信方法包括以下步骤：调制数据，使用调制后的数据生成第一定时信号，基于该第一定时信号生成具有短时间间隔的宽带脉冲，和通过接触人体的电极单元来传送该宽带脉冲。

1.  一种使用人体的通信设备，包括：
调制和多路复用单元，用于调制数据；
定时发生器，用于使用调制后的数据生成定时信号；
脉冲发生器，用于基于第一定时信号而生成具有短时间间隔的宽带脉冲；和
电极单元，用于接触人体，以便通过人体传送宽带脉冲。

2.  根据权利要求1的通信设备，其中该调制和多路复用单元使用PPM(脉冲位置调制)、PAM(脉冲幅度调制)、BPSK(二进制相移键控)、QPSK(正交相移键控)、和OFDM(正交频分复用)之一来调制数据。

3.  根据权利要求1的通信设备，其中该调制和多路复用单元对调制后的数据进行多路复用，以便标识用户。

4.  一种使用人体的通信设备，包括：
前端单元，用于对通过接触人体的电极单元接收的宽带脉冲信号进行放大和滤波；
定时发生器，用于生成定时信号；和
相关器，用于使得该定时信号与所述放大和滤波后的信号相关。

5.  一种使用人体的通信方法，包括以下步骤：
调制数据；
使用调制后的数据生成定时信号；
基于该定时信号生成具有短时间间隔的宽带脉冲；和
通过接触人体的电极单元来传送该宽带脉冲。

6.  根据权利要求5的通信方法，还包括以下步骤：
对通过该电极单元从人体接收的信号进行放大和滤波；
生成附加定时信号；和
使得该附加定时信号与所述放大和滤波后的信号相关。

使用人体的通信方法和设备
技术领域
本发明涉及通信设备，并更具体地，涉及使用人体作为传送介质的通信方法和设备。
背景技术
人体通信利用人体作为传送介质，以基于其中电流经过人体的原理而在与人体相连的电子设备之间传送信号。
广泛使用例如个人数字助理(PDA)、便携式个人计算机、数字相机、MP3播放器、移动电话等的各种信息通信设备。用户通过这些设备使用不同范围的多媒体服务，例如发送和接收电子邮件、下载内容数据等。
然而，为了将一个通信设备中存储的电子邮件和内容数据传送到另一通信设备，需要适配器或连接器、以及例如线缆的通信线。由此，在通信设备之间发送和接收数据可以是麻烦的。
此外，当通过将与人体相邻的设备连接到线缆而执行数据通信时，设备的重量施加到人体上，并同时因为设备之间相连的线缆使得人体被限制移动。
通信设备提供例如将数字信息变换为语音信号、因特网服务、和呼叫的功能。除了这些功能之外，通信设备还提供例如显示、在存储器中存储数据、和处理数字信号的普通功能。所以，人体通信已正在开发，以有效使用通信设备的这些功能并由此实现通信资源的有效使用和通信设备之间的容易数据通信。
图1是使用RF载频的传统通信设备的图。
参考图1，通信设备利用RF载频。然而，因为载频生成电路100，所以通信设备的结构复杂，并且通信设备中的噪声和失真增加。所以，需要相对大数目的控制单元来控制由这些噪声和失真生成的增益和相位误差。在使用载频的通信设备的情况下，设计传送和接收单元所需的时间和努力增加，并且同时结构变得更复杂。
发明内容
技术问题
本发明提供了使用人体来通过通信信道通信而无需使用RF载频的通信设备和方法。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种使用人体的通信设备，包括：调制和多路复用单元，用于调制数据；定时发生器，用于使用调制后的数据生成定时信号；脉冲发生器，用于基于定时信号生成具有短时间间隔的宽带脉冲；和接触人体的电极单元，用于通过人体传送宽带脉冲。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用人体的通信设备，包括：前端单元，用于对通过接触人体的电极单元接收的宽带脉冲信号进行放大和滤波；定时发生器，用于生成定时信号；和相关器，用于使得该定时信号与所述放大和滤波后的信号相关。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用人体的通信方法，包括以下步骤：调制数据；使用调制后的数据生成定时信号；基于该定时信号生成具有短时间间隔的宽带脉冲；和通过接触人体的电极单元来传送该宽带脉冲。
有利效果
根据本发明，由于使用具有短时间间隔的宽带脉冲而不是使用RF载频来通过人体传送信号，所以可实现具有低功耗的通信设备。此外，由于使用人体作为传送介质，所以可防止剽窃引起的数据泄漏。由于数据在宽带宽频谱中传送和扩频，所以在不干扰其它窄带信号的情况下的通信是可能的。
附图说明
图1是使用RF载频的传统通信设备的图；
图2是使用人体的通信设备的图；
图3是根据本发明实施例的使用通信设备的通信系统的图；
图4是根据本发明实施例的使用人体的通信设备的配置的图；和
图5A和5B是根据本发明实施例的使用人体的通信方法的流程图。
具体实施方式
最佳模式
根据本发明的一个方面，提供了一种使用人体的通信设备，包括：调制和多路复用单元，用于调制数据；定时发生器，用于使用调制后的数据生成定时信号；脉冲发生器，用于基于定时信号生成具有短时间间隔的宽带脉冲；和接触人体的电极单元，用于通过人体传送宽带脉冲。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用人体的通信设备，包括：前端单元，用于对通过接触人体的电极单元接收的宽带脉冲信号进行放大和滤波；定时发生器，用于生成定时信号；和相关器，用于使得该定时信号与所述放大和滤波后的信号相关。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用人体的通信方法，包括以下步骤：调制数据；使用调制后的数据生成定时信号；基于该定时信号生成具有短时间间隔的宽带脉冲；和通过接触人体的电极单元来传送该宽带脉冲。
发明模式
现在将参考其中示出了本发明的示范实施例的附图来更全面地描述本发明。
图2是使用人体的通信设备的图。
参考图2，通信设备210的两端分别与人体200和主机220相连。与通信设备210相连的主机220可以是包括自计算功能和数据处理功能的各种类型设备。
图3是根据本发明实施例的使用通信设备的通信系统的图。
参考图2和3，多个通信设备使用人体200作为传送介质来执行通信。图2的通信设备210直接接触人体200的皮肤，并与主机220相连，以便能够传送和接收信号。
主机220包括例如手腕计算机300、移动电话302、和PDA304的设备，并包括例如相机306、打印机308、音乐播放器310、和头戴显示器312的各种设备。
本发明利用人体作为连接分离设备和可佩戴计算机的组件的传送介质。
参考图3，可佩戴计算机的主机或组件中的每一个通过使用图2的通信设备210作为介质而与人体接触。例如，通过通信设备210与人体相连的手腕计算机300可通过使用人体作为传送介质，而向/从与人体相连的其它主机(例如，打印机308、相机306、和外部计算机)传送和接收数据。
图4是根据本发明实施例的使用人体的通信设备的配置的图。
参考图4，通信设备包括传送单元505、接收单元525、电极单元550、和控制单元545。传送单元505和接收单元525可分离实现。当通信设备500包括传送单元505和接收单元525时，控制单元545控制传送单元505和接收单元525两者，并还充当向/从传送单元505或接收单元525输入/输出数据的接口。当通信设备500充当传送单元505时，控制单元545将从外部主机555接收的信号传递到传送单元505，并还控制传送单元505将传送单元505中处理的信号通过电极单元550传送到人体560。相反，当通信设备500充当接收单元525时，控制单元545控制接收单元525通过电极单元550从人体560接收信号，并将接收单元525中处理的信号传送到外部主机555。
接收单元505基于信息数据和用户标识数据来生成时间调制的定时信号。该定时信号是代表传送宽带脉冲的时间信息的信号。接收单元525将通过人体560接收的信号解调为宽带脉冲，以便使用相关器恢复获取同步之后的信号。电极单元550与人体直接接触，从而其可传送在通过人体的电流中的信号，并可接收从人体传递的信号。
更具体地，传送单元505包括调制和多路复用单元510、定时发生器515、和脉冲发生器520。调制和多路复用单元510执行调制以便对数据进行分类，并执行多路复用以便对用户进行归类。关于调制，调制单元利用脉冲位置调制(PPM)、脉冲幅度调制(PAM)、二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、和正交频分复用(OFDM)。定时发生器515利用调制和多路复用后的数据，以生成定时信号。脉冲发生器510根据定时信号生成脉冲。
接收单元525包括定时发生器530、相关器535、和前端单元540。在使用电极单元550接收了通过人体560传送的信号之后，前端单元540放大并滤波该信号。定时发生器530生成向相关器535传送的定时信号。相关器与定时发生器500中生成的定时信号同步地执行相关。
控制单元545检查并校正从接收单元525输入的信号的误差，并恢复通过电极单元550接收的信号。此外，控制单元545通过定义构成人通信网络的多个通信设备之间的通信顺序和规则而工作，以便防止数据冲突。所以，改善了数据传送效率，并可防止通信资源的不必要的使用。
图5A和5B是根据本发明实施例的使用人体的通信方法的流程图。
参考图5A，在传送数据的方法中，在操作S600中，通信设备调制通过控制单元从主机接收的数据，并执行多路复用，以便标识用户。在操作S610中，通信设备使用调制和多路复用后的数据生成定时信号。在操作S620中，通信设备根据定时信号生成定时脉冲。另外，通信设备在操作S630中通过人体向另一通信设备传送所生成的脉冲。
参考图5B，在接收数据的方法中，通信设备在操作S650中接收通过人体传送的信号，并放大和滤波该信号。通信设备在操作S660中生成定时信号，并在操作S670中将定时信号与滤波后的信号相关，以恢复信号，并将信号通过控制单元传递到主机。此外，可将接收单元中恢复的信号存储在通信设备的存储单元(未示出)中。
根据本发明，由于使用具有短时间间隔的宽带脉冲而不是使用RF载频来通过人体传送数据，所以可实现具有低功耗的通信设备。此外，由于使用人体作为传送介质，所以可防止剽窃引起的数据泄漏。由于数据在宽带宽频谱中传送和扩频，所以在不干扰其它窄带信号的情况下的通信是可能的。
尽管已参考本发明的示范实施例而具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，可在这里进行形式和细节的各种改变，而不脱离以下权利要求限定的本发明的精神和范围。
工业实用性
本发明提供了使用人体的通信设备和方法来通过通信信道通信，而无需使用RF载频。