信号传输设备和方法

                       技术领域

本发明涉及当接收液体时交换信息的液体容器。

                       背景技术

迄今为止，已经知道利用人体作为传输途径，以及通过接触来发送和接 收视频信号的方法(日本未经审查的专利申请，公开号为7-170215)。在这 种方法中，利用导电体的人体形成信号通信途径，作为主要通信途径，而电 磁近场作为返回通信线路。

本发明的发明人进一步发展了上述技术，并进行了研究以便利用可电离 的液体作为主要通信线路使信息能够交换，从而产生了本发明。

                       发明内容

鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种利用离子液体或导电液体 很容易交换信息的技术。

依据本发明，为了实现上述目的，提供了一种信号传输设备，包括：用 于调制电信号的调制器；连接到调制器的第一个电极；用于使第一个电极直 接与导电液体接触或与导电液体进行静电接触的装置；利用液体作为媒介使 得直接接触或静电接触的第二个电极；以及连接到第二电极的解调器。该信 号通过液体传播。

通过这种装置，可以利用液体作为传输途径交换信号。

例如，使第一个电极直接与导电液体接触或与导电液体进行静电接触的 装置包括，如杯子这样用于容纳液体的液体容器，或者如桶这样作为液体提 供源的液体容器。通过提供这种带有第一个电极的液体容器，液体和电极可 以直接或间接地相互连接。

第二个电极也与液体接触。例如，液体容器被提供了一个电极，其中液 体容器，如一个将液体倒进去的杯子，或者容纳原来液体的杯子，或者作为 液体提供源的桶。

可以利用各种方法来实现调制和解调，如频率调制(频移键控)方法，幅 度调制(幅移键控)方法，相移键控方法以及幅度相移键控方法。

在更具体的例子中，第一个液体容器包括：信号产生装置；用于调制从 信号产生装置来的电信号的调制器；以及支撑电极的容器体。第二个液体容 器包括：容器体；由容器体支撑的电极；用于解调提供给电极调制的信号的 解调器；以及处理解调的电信号的装置。传输途径是在导电液体被从任一个 容器倒在另一个容器时形成的，并且电信号从一个容器传输到另一个容器。

本发明的上述方面和其它方面在权利要求书中作了说明，并且在这里利 用下述实施例举例说明。

                        附图说明

图1是说明依据本发明第一个实施例的发送器方容器和接收发容器的 示意图。

图2是说明与第一个实施例中发送器方容器有关的电路部件的方框图。

图3是说明与第一个实施例中接收器方容器有关的电路部件的方框图。

图4说明第一个实施例的操作。

图5包括了说明第一个实施例电极的示意图。

图6是说明依据本发明第二个实施例的电路部件的方框图。

图7是说明依据本发明第三个实施例的电路部件的方框图。

图8是说明第三个实施例的示意图。

图9是整体上说明本发明第四个实施例的示意图。

图10是整体上说明本发明第五个实施例的示意图。

                         具体实施方式

下面将说明本发明的几个实施例。

[第一个实施例]

下面将说明本发明的第一个实施例。第一个实施例在将液体从一个容器 (例如杯子)转移到另一个容器时交换信息。图1表示发送器方容器20和接收 器方容器21。在这个图中，发送器方容器包括容器体201。容器体201包括 电极104和发送电路部件10(见图2)。发送电路部件10和电池(未示出)被围 在由点影线表示的底部部分202中。接收器方容器21包括容器体211。容 器体211包括电极301、显示器306和接收电路部件30。接收部件30和电 池(未示出)被围在由点影线表示的底部部分212中。

在这个例子中，可电离液体(图1中未示出；见图4的液体402)被容纳 在发送器方容器20的容器体201中。如下所述，信号传输途径是通过将液 体从容器体201倒在另一个容器体211中形成的，从而交换信息。

图2表示发送器方容器20中发送电路部件10的结构。在这个图中，发 送电路部件10包括处理器(微处理器)100、FSK(频移键控)调制器101、低通 滤波器102和缓冲放大器103。从缓冲放大器103来的输出信号被作用在电 极104上。由处理器100产生的数字信号由FSK调制器101使用两种载波(例 如10Mz和14MHz)调制。在这个信号中，只有基波通过低通滤波器102使 用缓冲放大器103放大。该输出连接到电极104上。如上所述，发送电路部 件10合并到例如容器20中。电极104连接在容器体201的底部部分202上。

图3表示接收器方容器21的接收电路部件30。在这个图中，接收部件 30包括前置放大器302、带通滤波器303、FSK解调器304、处理器(微处理 器)305等等。提供给电极301的电信号在前置放大器302中被放大，并在带 通滤波器303中进行频带限制，在FSK解调器304中恢复成数字数据，然 后被提供给处理器305。处理器305在显示器306上显示接收到的数据。该 显示器306被提供在接收器方容器21的侧面，并且可以由用户观看。

图4表示使用发送器方容器20和接收器方容器21的信号传输。在图4 中，发送器方容器40的容器体201容纳有导电液体402(内部含有离子的东 西，如包含杂质的水、盐水以及象葡萄酒、威仕忌和啤酒的饮料。不必说， 还可能是常态的导体，如水银)。这种液体402由交叉影线表示。用于数据 接收确认的显示器306连接在接收器方容器21的容器体211上。在图4所 示的状态中，容器体201和容器体211由预定阻抗的液体402进行电连接。 在图4所示的条件下，即使电连接了，通信途径的返回线也是不清楚的，看 起来好象不能实现通信。但是，在本系统中，由于数字数据由大约10MHz 的载波调制了，所以产生了电磁场，特别地，产生了利用电磁近场成分的返 回线404，使得通信成为可能。

可以如图5那样来连接连接到容器体201(211)上的电极104(301)，以便 该电极直接浸没在液体中。如图5(b)所示那样，还可以提供电极104(301)以 便利用电极104(301)和绝缘材料的容器体201(211)相对于液体402形成一个 电容。由于提供给电极的信号是频率为大约10MHz或大于10MHz的交流信 号，所以，例如，如果电容器的电容值可以设置为大约100pF，则阻抗会变 为大约150Ω，这足够低了。

在图4中，表示了将液体从发送器方容器20倒在接收器方容器21中的 情况。但是，由于当将液体从接收器方容器21倒在发送器方容器20中时还 形成通信途径，所以，可以实现与液体流向相反方向的传输。

[第二个实施例]

下面将说明本发明的第二个实施例。在第二个实施例中，使用具有发送 器功能和接收器功能的容器。本实施例容器的外观与图1所示的发送器方容 器20或接收器方容器21非常相同。但是在容器的则面提供了显示器306。 基本上，电路结构是这样一种结构，在这种结构中，图2的电路和图3的电 路通过共享处理器100集成在一起。但是，提供了倾斜传感器600。在图6 中，相应于图2或图3中的部分给定了相应的参考数字。

倾斜传感器600检测容器是否倾斜。当倾斜度等于或大于一个预定值时， 容器就被设置在发送模式中。否则，容器就被设置在结束模式中。倾斜程度 由处理器100检测，并且提供发送和接收之间切换的滞后。因此，可以共享 在FSK调制中使用的载波(甚至在多个容器情况下)。并且可以简化该设备。 相反，因为不希望自己的发送电路的电源运行在接收模式下，所以由开关 601和602执行开关动作。不必说，还可能简单地开关FSK调制器101和 FSK解调器304，而不用控制发送/接收电路的电源。在这个实施例中，还为 了省电，电源本身被切换。在图中，RXVcc是到接收方电路的电源线，而 TXVcc是到发送方电路的电源线。

除了使用倾斜传感器600作为传感器的方法，其中当容器倾斜时进入发 送模式之外，还可以是由人利用压力传感器或电容传感器检测容器被容纳有 (液体)的方法(在实际中，是组合了电容和电感的振荡电路的频率变化，或通 过电容得到的电压)。

可选择地，其它一些方法自然也是可能的，也就是，在这些方法中，一 个微开关连接到容器底部，从而检测到容器被提升了，并且使用一种明确地 改变提供在容器上的开关的模式来改变发送/接收模式。

[第三个实施例]

下面将说明本发明的第三个实施例。在这个实施例中，使用不同的频率 作为发送/接收电路的载波，并且使用全双工方法。图7整体上表示了这个 实施例。在这个图中，相应于图2，3或6的部分被给定相应的参考数字。 在图7中，频率f1和f2(例如，10MHz和14MHz)用在发送方，而频率f3和 f4(例如，18MHz和22MHz)用在接收方，每个由带通滤波器700或303分开。 在这个方法中，利用下述频带，将发送/接收区别于其它容器： 表1

容器                 发送频率                  接收频率

容器A                 f1和f2                    f3和f4

容器B                 f3和f4                    f1和f2

即使当与将液体从一个容器倒在另一个容器的同时执行全双工通信，最 少两种类型的容器(由A和B表示)也足够了(图8)。但是，在本实施例中， 禁止同时从一个或多个容器中转移液体(例如，从802和801中倒进802中)。

[第四个实施例]

下面将说明本发明的第四个实施例。当将液体从一个液体源设备(桶等) 倒出时，交换信息。图9整体地表示了这个实施例。在这个图中，液体源设 备900包括使用液体作为媒介来执行信息通信的装置，以及提供液体的装 置。液体源设备900包括旋塞和电极901。容器902是包含与图3所示接收 器方容器通信装置相似的通信装置的容器。在这个实施例中，将液体从液体 源设备900提供到一个容器中。同时，数据被同时提供到容器902中。(但 是，由于通信可能还是双向(two-way)的，利用握手的通信自然是可能的，并 且数据的检测不是单向的)。在这个实施例中，例如，通过旋塞和电极901 提供的液体的价格被加到容器902中。因此，当容器返回时，通过网络可以 自动地解决数量问题。自然，由于计算装置和存储装置被包含在该容器中， 所以，当倒多次时，总的价格可以由容器保存。进一步，自然可能有多个旋 塞和电极901。通过向液体源设备900提供ID，并且通过向容器方902提供 ID信息，使用多个液体源设备900可以执行多种类型液体的不同处理。

[第五个实施例]

下面将说明本发明的第五个实施例。这个实施例中，传输模拟信号。图 10表示这个实施例。在这个图中，包含FM调制器、缓放大器等等的信号发 送装置1005，以及用于提供其视频信号的视频播放装置1006被连接到容器 1001上。可以使用象视频播放装置1006这样的装置，例如便携式DV录像 带式播放机/录像机，数码相机或使用硬盘的视频录制/复制设备。装置1001， 1005和1006可以集成在一起，或由导线连接起来。可选择地，如在日本未 经审查的专利申请公开号为7-170215中所说明的那样，通过人体可以形成 传输途径。容器1002是信号接收器方容器，并且连接了解调器1003(包括前 置放大器、滤波器等等)。视频信号监视器1004连接到输出上。在这样的系 统中，当将适当的液体从容器1001倒在容器1002中时，只在那个阶段中传 输视频信号，并且使用监视器1004观察视频信号。不必说，视频信号存储 器可以在存储器1004方准备，并且在缺少视频信号的情况下，可以读这个 存储器。另外，代替使用视频信号，还可能同时使用音频信号或视频-音频 信号(在这种情况下，执行调制频带的分离)。

在模拟信号传输的情况下，使用通常的FM调制来代替使用FSK调制。

工业可应用性

如上所述，依据本发明，可以实现下述的优点：

1.使得利用液体传输电信息成为可能，这是迄今为止尚未使用的用 于传输电信号方法；

2.可以实现一种新的方法，在这种方法中，利用液体的转移来传送 信息；

3.可以实现一种利用液体作为传输途径的信息发送器。