(57)【要約】【課題】人体を伝送媒体とした信号送信装置において、インピーダンスが変化した場合であっても、送信信号の伝搬効率が悪化することを低減させる。【解決手段】規定周波数帯域内において単調に変化させたテスト周波数でのテスト信号が送信電極を介して送信され（Ｓ４１０）、それらのテスト信号それぞれに対するテスト反射損失値及び挿入損失値を導出すると共に、それらの導出したテスト反射損失値及び挿入損失値をメモリに記憶する（Ｓ４２０）。さらに、メモリに記憶されたテスト反射損失値及び挿入損失値に基づいて、テスト反射損失値が規定閾値以下であるテスト周波数それぞれについての挿入損失値を比較し（Ｓ４７０）、その比較の結果、最大（絶対値が最小）となる挿入損失値に対応するテスト周波数を候補周波数として設定している（Ｓ４８０）。これにより、次に送信される送信信号の搬送波周波数が、最適周波数となる。【選択図】図５
2010178040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波を用いた送信信号を生成すると共に、使用時に人体に接触または近接される第一電極を介して、その生成した送信信号を送信する信号出力手段を備えた信号送信装置であって、
規定周波数帯域の中で周波数を単調変化させたテスト信号を生成すると共に、前記第一電極を介して、その生成したテスト信号を送信するテスト信号出力手段と、
前記第一電極とは別体に設けられ、かつ使用時に人体に接触または近接される第二電極を介して、前記テスト信号出力手段にて送信されたテスト信号を検出信号として検出する信号検出手段と、
前記テスト信号についての周波数をテスト周波数とし、前記テスト信号出力手段から送信されたテスト信号の送信レベル、及び前記信号検出手段で検出された検出信号の受信レベルに基づいて、前記人体内を伝搬したテスト信号の伝搬損失が最小となる前記テスト周波数を最適周波数として検出する最適周波数検出手段と、
前記最適周波数検出手段で検出された最適周波数を、前記信号出力手段から送信する送信信号についての搬送波周波数として設定する周波数設定手段と、
を備えることを特徴とする信号送信装置。
【請求項２】
前記最適周波数検出手段は、
使用時に人体に接触または近接される第三電極を介して、前記テスト信号出力手段から送信されたテスト信号を反射信号として取得する反射信号取得手段と、
前記テスト信号出力手段から送信されたテスト信号の送信レベル、及び前記反射信号取得手段で取得された反射信号の受信レベルに基づいて、前記第一電極と前記人体との間でのテスト信号の損失率であるテスト反射損失を導出するテスト反射損失導出手段と、
前記反射損失導出手段で導出されたテスト反射損失が予め規定された規定値未満であるテスト周波数それぞれを候補周波数とし、前記候補周波数の中から、前記伝搬損失が最小となるテスト周波数を前記最適周波数として検出する最適周波数決定手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号送信装置。
【請求項３】
前記最適周波数決定手段は、
前記テスト信号出力手段にて変更したテスト周波数についての前記伝搬損失及び前記テスト反射損失を記憶装置に記憶し、その記憶装置に記憶されている前記伝搬損失及び前記テスト反射損失に従って、前記最適周波数を決定することを特徴とする請求項２に記載の信号送信装置。
【請求項４】
前記最適周波数決定手段は、
前記候補周波数それぞれについてのテスト信号を前記テスト信号出力手段から再度出力させ、それらの出力された候補周波数毎に導出した前記伝搬損失に従って、前記最適周波数を決定することを特徴とする請求項２に記載の信号送信装置。
【請求項５】
使用時に人体に接触または近接される第四電極を介して、前記信号出力手段から出力された送信信号を人体反射信号として取得する人体反射信号取得手段と、
前記信号出力手段から送信された送信信号の送信レベル、及び前記人体反射信号取得手段で取得された人体反射信号の受信レベルに基づいて、前記第一電極と前記人体との間での送信信号の損失率である反射損失を導出する反射損失導出手段と
を備え、
前記最適周波数検出手段は、
前記反射損失導出手段で導出された反射損失が予め規定された規定値以上である場合に、前記最適周波数を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の信号送信装置。
【請求項６】
前記規定周波数帯域とは、
１ＭＨｚから３００ＭＨｚまでの範囲内であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の信号送信装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の信号送信装置と、
前記信号送信装置とは別体に設けられ、前記信号出力手段からの送信信号を、使用時に人体に接触または近接される第五電極を介して受信する受信装置と
からなる通信システムであって、
前記受信装置は、
前記第五電極を介して受信された前記送信信号の受信レベルが予め規定された規定範囲外となると、前記信号出力手段が送信する送信信号の送信レベルを変更するように信号レベル変更指令を送信する指令出力手段を備え、
前記信号送信装置は、
前記指令出力手段からの信号レベル変更指令を受信すると、その信号レベル変更指令に従って、前記信号出力手段から送信する送信信号の送信レベルを変更する送信レベル変更手段を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
前記指令出力手段は、
前記送信信号の受信レベルが前記規定範囲の上限値よりも大きいと、前記送信信号の送信レベルを低下させるための前記信号レベル変更指令を送信することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記指令出力手段は、
前記送信信号の受信レベルが前記規定範囲の下限値よりも小さいと、前記送信信号の送信レベルを増加させるための前記信号レベル変更指令を送信することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体を伝送媒体として信号を送信する信号送信装置、及びその信号送信装置を利用した通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、送信信号を生成する信号生成部と、その信号生成部にて生成した送信信号を、人体に接触または近接する電極を介して出力する信号出力部とを備え、人体を伝送媒体として送信信号を送信する信号送信装置が知られている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
ところで、人体を伝送媒体として利用する場合、人体周囲の環境（例えば、温度や湿度など）や、人体の特性そのもの（例えば、血糖値や発汗量など）が変化することによって、電極と人体との間のインピーダンス（以下、接触インピーダンスとする）、または人体内でのインピーダンス（以下、伝送インピーダンスとする）が増加することがある。すると、この種の信号送信装置から出力した送信信号の信号レベルは、電極から人体に伝達される際や、人体内を伝搬される際の減衰率が増加し、送信信号を効率良く伝達することができないと言う問題があった。
【０００４】
このため、この種の信号送信装置として、接触インピーダンスが最小となるように、当該装置本体と電極との間の距離、及び電極と人体との接触圧力を制御するものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００４／０１０６１８号
【特許文献２】特開２００６−３２４７７５号公報
【特許文献３】特表２００８−５１６４９５号公報
【特許文献４】特開２００５−７９９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献４に記載された信号送信装置では、接触インピーダンスは低減されるものの、人体周囲の環境や人体の特性そのものが変化することで、伝送インピーダンスが変化した場合には、送信信号を効率良く伝達することができないという問題が残る。
【０００７】
つまり、例えば、伝送媒体として人体を利用中である人物が、飲食して血糖値が変化した場合や、運動して発汗した場合に、伝送インピーダンスが増加すると、人体内を伝搬する送信信号の信号レベルは減衰量が大きくなり、送信信号の伝搬効率が低下すると言う問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、人体を伝送媒体とした信号送信装置において、インピーダンスが変化した場合であっても、伝搬効率の悪化を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明は、信号出力手段が、搬送波を用いた送信信号を生成すると共に、使用時に人体に接触または近接される第一電極を介して、その生成した送信信号を送信する信号送信装置である。
【００１０】
そして、本発明の信号送信装置では、テスト信号出力手段が、規定周波数帯域の中で周波数を単調変化させたテスト信号を生成すると共に、その生成したテスト信号を第一電極を介して送信する。これと共に、その送信されたテスト信号を、信号検出手段が、第二電極を介して検出信号として検出する。なお、ここで言う単調変化とは、連続的に変化（即ち、スイープ）させることや、予め規定された規定周波数毎に段階的に変化させることを含むものであり、単調増加，単調減少の何れでも良い。また、ここで言う第二電極とは、第一電極とは別体に設けられ、かつ使用時に人体に接触または近接されるものである。
【００１１】
さらに、最適周波数検出手段が、送信されたテスト信号の送信レベル、及び検出された検出信号の受信レベルに基づいて、人体内を伝搬したテスト信号の伝搬損失が最小となるテスト周波数を最適周波数として検出する。これと共に、その検出された最適周波数を、周波数設定手段が、信号出力手段から送信する送信信号についての搬送波周波数として設定する。ただし、ここで言うテスト周波数とは、テスト信号についての周波数である。
【００１２】
すなわち、本発明は、第一電極及び第二電極を介して（即ち、人体を伝送媒体として）通信を実施する際に、人体内のインピーダンス（伝送インピーダンス）に応じて、伝搬効率が最大となる周波数が存在するという知見（例えば、蜂須賀啓介ら、「人体を通信路とした情報通信デバイスの開発」、マイクロメカトロニクス（日本時計学会）Ｖｏｌ．４６  Ｎｏ２，ｐ５３−ｐ６４）に基づくものである。
【００１３】
この知見に基づき、本発明の信号送信装置では、テスト周波数を単調変化させ、その単調変化させたテスト周波数の中で、伝搬損失が最小、即ち、伝搬効率が最良である搬送波周波数を用いて通信を実施する。
【００１４】
したがって、本発明の信号送信装置によれば、人体周囲の環境や人体の特徴そのものが変化して、伝送インピーダンスが変化したとしても、外部に設置された受信装置に対して送信した送信信号の人体内での損失を小さくすること、即ち、効率良く通信することができる。
【００１５】
特に、本発明の信号送信装置によれば、外部に設置された受信装置の受信感度よりも大きな受信レベルを確保可能であれば、当該信号送信装置から送信される送信信号の送信レベル（送信電力）を小さくすることができる。このため、本発明の信号送信装置によれば、消費電力を低減できる。
【００１６】
ところで、反射損失が規定値以上である場合、人体を伝送媒体として利用することが困難になることが知られている。なお、ここで言う反射損失とは、第一電極と人体との間での信号の損失率である。
【００１７】
このため、本発明の信号送信装置における最適周波数検出手段は、請求項２に記載のように、反射信号取得手段が、使用時に人体に接触または近接される第三電極を介して、送信されたテスト信号を反射信号として取得し、テスト反射損失導出手段が、送信されたテスト信号の送信レベル、及び取得された反射信号の受信レベルに基づいて、テスト信号についての反射損失を導出すると共に、最適周波数決定手段が、候補周波数の中から、伝搬損失が最小となるテスト周波数を最適周波数として検出するように構成されていることが望ましい。ただし、候補周波数とは、テスト信号についての反射損失が規定値未満であるテスト周波数それぞれである。
【００１８】
このように構成された本発明の信号送信装置によれば、人体を伝送媒体として利用可能なテスト周波数の中から最適周波数を検出するため、送信信号の伝送を確実なものとすることができる。
【００１９】
なお、本発明において、最適周波数決定手段は、請求項３に記載のように、変更したテスト周波数についての伝搬損失及びテスト反射損失を記憶装置に記憶し、その記憶装置に記憶されている伝搬損失及びテスト反射損失に従って、最適周波数を決定しても良い。また、本発明において、最適周波数決定手段は、請求項４に記載のように、候補周波数それぞれについてのテスト信号を再度出力させ、それらの出力された候補周波数毎に導出した伝搬損失に従って、最適周波数を決定しても良い。
【００２０】
つまり、本発明の信号送信装置が前者のように構成されている場合、テスト信号出力手段がテスト周波数を単調変化させ規定周波数帯域について一巡させる間に、最適周波数を検出する。このため、人体周囲の環境や人体の特徴そのものの変化に対して、直ちに搬送波周波数を変更できる。
【００２１】
一方、本発明の信号送信装置が後者のように構成されている場合、候補周波数それぞれについてのテスト信号を再度出力させて、最高周波数を検出する。このため、人体周囲の環境や人体の特徴そのものの変化に対して、伝搬効率がより確実に最大となる搬送波周波数を設定できる。
【００２２】
上述したように、反射損失が規定値以上となると、伝送媒体として人体を利用することが困難となる。
【００２３】
このため、本発明の信号送信装置において、最適周波数検出手段は、請求項５に記載のように、反射損失が規定値以上である場合に、最適周波数を検出するように構成されていることが望ましい。
【００２４】
ただし、この場合、本発明の信号送信装置は、使用時に人体に接触または近接される第四電極を介して、信号出力手段から出力された送信信号を人体反射信号として取得する人体反射信号取得手段と、送信された送信信号の送信レベル、及び取得された人体反射信号の受信レベルに基づいて、反射損失を導出する反射損失導出手段とを備えている必要がある。
【００２５】
つまり、このような信号送信装置では、人体周囲の環境や人体の特徴そのものが変化して、反射損失が規定値以上、即ち、接触インピーダンスが規定値に対応する値以上となると、伝送媒体として人体を利用可能な最適周波数を搬送波周波数として検出する。
【００２６】
したがって、本発明の信号送信装置によれば、伝送媒体として人体を利用した通信が実施不可能となることを低減できる。そして、本発明の信号送信装置によれば、人体を伝送媒体とした通信の実施が困難となった時のみ搬送波周波数を変更するため、最適周波数の検出を必要以上に実施することが無くなる。
【００２７】
なお、上述した規定値に対応する値とは、現時点での搬送波周波数にて送信信号を出力しても、伝送媒体として人体を利用することが困難となる閾値である。
【００２８】
また、本発明において、第三電極と第四電極とは、共通であることが望ましく、さらには、第三電極と第四電極とのうち少なくとも一方は、第一電極もしくは第二電極の少なくとも一方と共通であっても良い。このようにすれば、信号送信装置に設ける電極の数を低減でき、信号送信装置を構成する部品点数を抑制できる。
【００２９】
一般的に、人体通信に適した周波数帯域は、１ＭＨｚから３００ＭＨｚまでの範囲内であることが知られている。特に、搬送波周波数が３００ＭＨｚよりも高いと、人体各部での信号の吸収が大きくなることに加えて、信号が空中に放射される。
【００３０】
このため、本発明において、規定周波数帯域とは、請求項６に記載のように、１ＭＨｚから３００ＭＨｚまでの範囲内であることが望ましい。
【００３１】
ところで、本発明は、信号送信装置と、その信号送信装置とは別体に設けられ、信号送信装置からの送信信号を第五電極を介して受信する受信装置とからなる通信システムであっても良い。
【００３２】
ただし、このような通信システムでは、外部からのノイズ等により、信号送信装置からの情報を受信装置にて正確に復元できない可能性がある。
【００３３】
この問題を解決するため、本発明の通信システムは、請求項９に記載のように、受信装置が、送信信号の受信レベルが規定範囲外となると、送信信号の信号レベルを変更するように信号レベル変更指令を送信する指令出力手段を備え、信号送信装置が、信号レベル変更指令を受信すると、その信号レベル変更指令に従って、信号出力手段から出力する送信信号の出力レベルを変更する出力レベル変更手段を備えるように構成されている必要がある。
【００３４】
このように構成された通信システムによれば、受信装置における受信レベルを規定範囲内に維持することができ、外部からのノイズが含まれていたとしても、情報の復元可能性を向上させることができる。この結果、本発明の通信システムによれば、受信装置の受信帯域を広帯域とすることができ、信号送信装置から受信装置に対して、搬送波周波数を変更したことを通知すること無く、送信信号を送信することができる。
【００３５】
このような通信システムにおいて、指令出力手段が送信する信号レベル変更指令は、請求項８に記載のように、送信信号の送信レベルを低下させるためのものでも良いし、請求項９に記載のように、送信信号の送信レベルを増加させるためのものでも良い。ただし、前者の場合、送信信号の受信レベルが規定範囲の上限値よりも大きい時に送信し、後者の場合、送信信号の受信レベルが規定範囲の下限値よりも小さい時に送信する必要がある。
【００３６】
特に、前者の場合、本発明の通信システムにおいては、信号送信装置が送信する送信信号の送信レベルが必要以上に大きなものとなることを防止でき、信号送信装置での消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明が適用された通信システムの模式図である。
【図２】本発明が適用された通信装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】信号送信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】出力変更判定処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】第一実施形態における最適周波数設定処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】第二実施形態における最適周波数設定処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】最適周波数の決定方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第一実施形態］
図１は、２つの通信装置からなる通信システムの概略構成を示した模式図である。
【００３９】
〈全体構成〉
通信システム１は、搬送波を用いた信号を生成し、その生成した信号（以下、送信信号と称す）を送受信する通信装置５ａ、及び情報収集装置５ｂとからなる。これらの通信装置５ａ、及び情報収集装置５ｂは、利用者の肌（皮膚）に直接または衣服等を介して間接的に接触された（即ち、接触または近接された）状態で利用され、人体を伝送媒体として、通信装置５ａと情報収集装置５ｂとの間で通信を実施するように構成されている。
【００４０】
つまり、本実施形態の通信システム１では、人体をそのほとんどが塩分を含んだ水からなる導電体（ケーブル）とみなし、通信装置５ａ及び情報収集装置５ｂそれぞれが、利用者の健康面に影響を及ぼさない程度の微弱電流にて送信信号を送受信する。
【００４１】
〈通信装置の構成について〉
ここで、図２は、本発明の信号送信装置に相当する通信装置の概略構成を示したブロック図である。
【００４２】
図２に示すように、通信装置５ａは、利用者の生体情報を検出するモニタリング装置４が接続されると共に、そのモニタリング装置４での検出結果に従って、利用者の状態を表す信号列（本実施形態では、ビット列）を生成する処理実行部４０を備えている。さらに、通信装置５ａは、処理実行部４０からの信号列に従って、送信信号を生成する送信部１０と、その送信部１０で生成された信号を送信する送信電極１６とを備えている。
【００４３】
そして、通信装置５ａは、送信電極１６を介して送信された信号を受信する検出電極２６と、その検出電極２６にて受信した信号の受信レベル（以下、反射信号レベルと称す）を処理実行部４０へと出力する反射検出部２０とを備えている。さらに、通信装置５ａは、送信電極１６を介して送信された信号、または情報収集装置５ｂから送信された信号を受信する受信電極３６と、その受信電極３６で受信した信号を検波すると共に、その受信した信号の受信レベル（以下、受信信号レベルと称す）を導出して、それらの結果（即ち、検波結果、及び受信信号レベル）を処理実行部４０へと出力する受信部３０とを備えている。
【００４４】
このうち、送信電極１６，検出電極２６，受信電極３６それぞれは、使用時に利用者に接触または近接されるものである。
【００４５】
また、送信部１０は、送信信号を生成する信号生成回路１１と、その信号生成回路１１にて生成された送信信号の信号レベルを検出する送信電力検出回路１４と、信号生成回路１１からの送信信号から不要な周波数成分を除去するフィルタ１２と、フィルタ１２を通過した送信信号を増幅し、送信電極１６を介して出力する送信信号増幅回路１３とを備えている。
【００４６】
さらに、信号生成回路１１は、処理実行部４０からの制御指令に従った基準周波数にて搬送波を生成する基準周波数発生器（例えば、電圧制御発振器、図示せず）と、その基準周波数発生器で生成された搬送波を、処理実行部４０からの信号列に従って変調することで送信信号を生成する変調回路（図示せず）とを備えている。なお、変調回路は、搬送波を周波数変調しても良いし、振幅変調しても良い。
【００４７】
そして、反射検出部２０は、検出電極２６を介して入力された信号を反射信号として増幅する反射信号増幅回路２３と、その反射信号増幅回路２３にて増幅された反射信号から、不要な周波数成分を除去するフィルタ２２と、フィルタ２２を通過した反射信号の信号レベルを反射信号レベルとして検出する反射電力検出回路２４とを備えている。
【００４８】
また、受信部３０は、受信電極３６を介して入力された信号を受信信号として増幅する受信信号増幅回路３３と、その受信信号増幅回路３３にて増幅された受信信号から、不要な周波数成分を除去するフィルタ３２とを備えている。さらに、受信部３０は、フィルタ３２を通過した受信信号の信号レベルを受信信号レベルとして検出する受信電力検出回路３４と、フィルタ３２からの受信信号を検波して、信号列を復元する検波回路３７とを備えている。
【００４９】
そして、処理実行部４０は、電源が切断されても記憶内容を保持する記憶部（例えば、フラッシュメモリ等）４１と、処理途中で一時的に生じたデータを格納するメモリ（例えば、ＤＲＡＭ等）４２と、記憶部４１やメモリ４２に記憶された処理プログラムを実行する演算装置４３とを備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものである。
【００５０】
つまり、処理実行部４０は、モニタリング装置４からの検出結果に従って、利用者の状態を表す信号列を生成し、その信号列を送信部１０に出力する信号送信処理を実行するように構成されている。
【００５１】
なお、処理実行部４０に接続されるモニタリング装置４は、利用者の血糖値，発汗量，心電，心拍，脈波等を生体情報として検出する各種センサーからなる。
【００５２】
以上説明したように、通信装置５ａは、処理実行部４０からの信号列が送信部１０に入力されることで、当該通信システム１の利用者の状態が表された送信信号を生成して、その生成した送信信号を送信電極１６を介して送信する。
【００５３】
ところで、本実施形態において、本発明の通信システムを構成する受信装置に相当する情報収集装置５ｂは、通信装置５ａからの送信信号を受信し、その受信した送信信号を、通信システム１とは別体に設けられた外部装置に転送するものである。
【００５４】
この情報収集装置５ｂは、処理実行部４０にモニタリング装置４が接続されていないこと、外部装置との間で通信可能に構成されていること、及び処理実行部４０にて出力変更判定処理を実行可能に構成されていることを除けば、通信装置５ａと同様に構成されている。このため、以下では、必要に応じて、情報収集装置５ｂを構成する各部には、符合ｂを付して説明を省略する。例えば、情報収集装置５ｂを構成する処理実行部であれば、処理実行部４０ｂと記載し、情報収集装置５ｂを構成する送信部であれば、送信部１０ｂと記載する。
【００５５】
なお、処理実行部４０ｂが実行する出力変更判定処理は、通信装置５ａからの送信信号の受信レベルが予め規定された規定範囲外であれば、通信装置５ａが送信する送信信号の送信レベルを変更するための出力変更指令（制御指令）を送信部１０ｂに出力する処理である。
【００５６】
〈出力変更判定処理について〉
次に、処理実行部４０ｂが実行する出力変更判定処理の詳細について説明する。
【００５７】
ここで、図４は、出力変更判定処理の処理手順を示したフローチャートである。
【００５８】
この出力変更判定処理は、情報収集装置５ｂが作動すると起動されるものである。そして、出力変更判定処理は、図４に示すように、起動されると、まず、Ｓ２１０にて、通信装置５ａから送信信号を受信したか否かを判定する。その判定の結果、送信信号を受信していなければ受信するまで待機し、送信信号を受信すると、Ｓ２２０へと進む。
【００５９】
そのＳ２２０では、今サイクルのＳ２１０にて受信が確認された送信信号の受信レベル（以下、信号受信レベルと称す）が、予め規定された所定範囲内であるか否かを判定する。その判定の結果、信号受信レベルが所定範囲内であれば、Ｓ２１０へと戻り、信号受信レベルが所定範囲外であれば、Ｓ２３０へと進む。なお、所定範囲とは、情報収集装置５ｂにて送信信号を確実に受信可能な信号レベル範囲として規定されたものである。
【００６０】
そして、Ｓ２３０では、信号受信レベルが所定範囲の上限よりも大きいか否かを判定する。その判定の結果、信号受信レベルが上限よりも大きければ、今サイクルでの信号受信レベル（以下、今信号受信レベルとする）が、前サイクルでの信号受信レベル（以下、前信号受信レベルとする）よりも増加したか否かを判定する（Ｓ２４０）。
【００６１】
その判定にて、今信号受信レベルが前信号受信レベルよりも増加していれば、通信装置５ａが送信する送信信号の送信レベルを減少させるための出力変更指令を送信部１０ｂへと出力する（Ｓ２５０）。これにより、信号受信レベルを低下させるための出力変更信号が、送信電極１６ｂを介して送信される。
【００６２】
そして、その後、Ｓ２１０へと戻る。
【００６３】
一方、Ｓ２４０での判定の結果、今信号受信レベルが前信号受信レベルよりも増加していなければ、出力変更指令を送信部１０ｂに出力することなく、即ち、出力変更信号が送信電極１６ｂを介して送信されることなく、Ｓ２１０へと戻る。
【００６４】
ところで、Ｓ２３０での判定の結果、信号受信レベルが上限よりも小さければ、今信号受信レベルが所定範囲の下限よりも小さいものと判断し、今信号受信レベルが前信号受信レベルよりも低下したか否かを判定する（Ｓ２６０）。その判定の結果、今信号受信レベルが前信号受信レベルよりも低下していれば、通信装置５ａが送信する送信信号の送信レベルを増加させるための出力変更指令を送信部１０ｂへと出力する（Ｓ２６０）。これにより、信号受信レベルを増加させるための出力変更信号が、送信電極１６ｂを介して送信される。
【００６５】
そして、その後、Ｓ２１０へと戻る。
【００６６】
一方、Ｓ２６０での判定の結果、今信号受信レベルが前信号受信レベルよりも低下していなければ、出力変更指令を送信部１０ｂに出力することなく、即ち、出力変更信号が送信電極１６ｂを介して送信されることなく、Ｓ２１０へと戻る。
【００６７】
つまり、本実施形態の出力変更判定処理では、信号受信レベルが、減少傾向にあり、しかも所定範囲の下限を下回った場合、外乱などが増幅して、情報収集装置５ｂにて送信信号を受信しにくい状態にあるものと判定する。そして、情報収集装置５ｂは、通信装置５ａが送信する送信信号の送信レベルを増加させるための出力変更信号を送信する。
【００６８】
一方、信号受信レベルが、増加傾向にあり、しかも所定範囲の上限を超えた場合、外乱などが低下して、情報収集装置５ｂにて送信信号を受信しやすい状態にあるものと判定する。そして、情報収集装置５ｂは、通信装置５ａが送信する送信信号の送信レベルを減少させるための出力変更信号を送信する。
【００６９】
〈信号送信処理について〉
次に、処理実行部４０が実行する信号送信処理の詳細について説明する。
【００７０】
ここで、図３は、信号送信処理の処理手順を示したフローチャートである。
【００７１】
この信号送信処理は、通信装置５ａが作動すると起動されるものである。そして、信号送信処理は、図３に示すように、起動されると、Ｓ１１０では、生体情報に基づく信号列を生成し、その生成した信号列を送信部１０に出力する。これにより、送信部１０では、利用者の状態を表した送信信号を生成し、その送信信号が送信電極１６を介して送信される。
【００７２】
続いて、このＳ１１０にて出力された信号列に基づく送信信号の送信レベル（以下、信号送信レベルと称す）、及びこの送信信号についての反射信号レベルに従って、次に示す式（１）により、信号反射損失値を導出する（Ｓ１２０）。
【００７３】
【数１】
2010178040.tif 000003
すなわち、この信号反射損失値は、通常、反射信号レベルが信号送信レベルよりも小さいことから、負（マイナス）の値（信号反射損失値＜０）にて導出される。よって、信号反射損失値は、値が０に近づくほど（絶対値を取った場合、小さくなるほど）、人体による送信信号の反射量が多く、値が小さくなるほど（絶対値を取った場合、大きくなるほど）、人体による送信信号の反射量が小さいことを表す。言い換えれば、信号反射損失値が小さいほど、損失が小さいと言える。
【００７４】
続いて、今サイクルのＳ１２０にて導出した信号反射損失値（以下、今反射損失値と称す）が、前サイクルのＳ１２０にて導出した信号反射損失値（以下、前反射損失値と称す）から、予め規定された許容量以上変化したか否かを判定する（Ｓ１３０）。その判定の結果、今反射損失値が前反射損失値から許容量以上変化していれば、今反射損失値が予め規定された規定閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。なお、本実施形態における規定閾値とは、人体を伝送媒体として利用することが困難となる送信信号反射損失値の値（例えば、−１０ｄＢとする）である。
【００７５】
そして、Ｓ１４０での判定の結果、今反射損失値が規定閾値以下である場合、送信電極１６と人体との間での送信信号の損失の大きさが、予め規定された許容範囲内であるものとして、Ｓ１５０へと進む。また、Ｓ１３０での判定の結果、今反射損失値が前反射損失値から許容量以上変化していない場合にも、Ｓ１５０へと進む。つまり、これらの場合、その時点で設定されている搬送波周波数にて、人体を伝送媒体として利用可能であるものと判断し、Ｓ１５０へと進む。
【００７６】
そのＳ１５０では、情報収集装置５ｂから出力変更信号を受信済であるか否かを判定する。そして、判定の結果、出力変更信号を受信済であれば、その受信した出力変更信号に基づいて、送信信号の送信レベルを変更する（Ｓ１６０）。
【００７７】
すなわち、受信済である出力変更信号が送信レベルを低下させるためのものであれば、送信信号の送信レベルが低下するように設定を変更し、受信済である出力変更信号が送信レベルを増加させるためのものであれば、送信信号の送信レベルが増加するように設定を変更する。これにより、送信電極１６を介して、次に送信される送信信号の信号レベルが変更される。
【００７８】
その後、Ｓ１１０へと戻る。
【００７９】
一方、Ｓ１４０での判定の結果、今反射損失値が規定閾値よりも大きければ、送信電極１６と人体との間での送信信号の損失の大きさが、許容範囲を超えたものとして、Ｓ１７０へと進む。すなわち、この場合、その時点で設定されている搬送波周波数では、人体を伝送媒体として利用不可能であるものと判断して、Ｓ１７０へと進む。
【００８０】
続く、Ｓ１７０では、搬送波周波数を単調に変化させたテスト信号を出力し、人体内を伝搬している送信信号の損失が最小となる搬送波周波数を設定する最適周波数設定処理を実行する。
【００８１】
その後、Ｓ１１０へと戻る。
【００８２】
〈最適周波数設定処理について〉
次に、信号送信処理のＳ１７０にて起動される最適周波数設定処理の詳細について説明する。
【００８３】
ここで、図５は、最適周波数設定処理の処理手順を示したフローチャートである。
【００８４】
この最適周波数設定処理は、図５に示すように、先の信号送信処理にて起動されると、まず、Ｓ４１０にて、基準周波数を設定するための制御指令を送信部１０に出力する。これにより、送信部１０では、制御指令に従った基準周波数のテスト信号が生成され、その生成されたテスト信号が、送信電極１６を介して送信される。
【００８５】
具体的に、本実施形態では、最適周波数設定処理が起動されて最初にＳ４１０へと進んだ場合、制御指令は、基準周波数を初期値（１ＭＨｚ）に設定するようにされている。以下、テスト信号の周波数をテスト周波数と称す。
【００８６】
続いて、今サイクルのＳ４１０にて出力された制御指令に基づくテスト信号（以下、今テスト信号と称す）に対するテスト反射損失値を導出し、その導出したテスト反射損失値を、今テスト信号についてのテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶する（Ｓ４２０）。具体的には、今テスト信号についての送信レベル（以下、テスト送信レベルと称す）、及び今テスト信号についての反射信号レベル（以下、テスト反射レベル）に従って、式（２）により、テスト反射損失値を導出する。
【００８７】
【数２】
2010178040.tif 000004
すなわち、このテスト反射損失値は、通常、テスト反射レベルがテスト送信レベルよりも小さいことから、負（マイナス）の値（テスト反射損失値＜０）にて導出される。よって、テスト反射損失値は、値が０に近づくほど（絶対値を取った場合、小さいほど）、人体によるテスト信号の反射量が大きく、値が小さいほど（絶対値を取った場合、大きいほど）、人体によるテスト信号の反射量が小さいことを表す。言い換えれば、テスト反射損失値が小さいほど、送信電極１６から人体へと送信されるテスト信号の損失が小さいと言える。
【００８８】
さらに、Ｓ４２０では、今テスト信号に対する挿入損失値を導出し、その導出した挿入損失値を、今テスト信号についてのテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶する。具体的には、テスト送信レベル、及び今テスト信号についての受信信号レベル（以下、テスト受信レベルと称す）に従って、式（３）により、挿入損失値を導出する。
【００８９】
【数３】
2010178040.tif 000005
すなわち、この挿入損失値は、通常、テスト受信レベルがテスト送信レベルよりも小さいことから、負（マイナス）の値（挿入損失値＜０）にて導出される。よって、挿入損失値は、値が０に近づくほど（絶対値を取った場合、小さいほど）、人体内でのテスト信号の減衰量が小さく、値が小さいほど（絶対値を取った場合、大きいほど）、人体内でのテスト信号の減衰量が大きくなることを表す。言い換えれば、挿入損失値が小さいほど、人体内でのテスト信号の損失が大きいと言える。
【００９０】
その後、予め規定された規定量（例えば、１０ＭＨｚ）だけ設定値を増加、即ち、テスト周波数を変更する（Ｓ４３０）。続いて、予め設定された上限値まで、テスト周波数を変更したか否かを判定し（Ｓ４４０）、判定の結果、テスト周波数が上限値まで達していなければ、Ｓ４１０へと戻り、テスト周波数が上限値にまで達していれば、Ｓ４５０へと進む。
【００９１】
具体的に、本実施形態における上限値は、３００ＭＨｚに設定されている。これは、搬送波周波数が３００ＭＨｚよりも高いと、人体各部での信号の吸収が大きくなることに加えて、信号が空中に放射されてしまうためである。つまり、Ｓ４４０では、搬送波周波数（テスト周波数）を、１ＭＨｚから３００ＭＨｚまで規定量ずつ段階的に単調増加させたテスト信号を、送信電極１６を介して送信済であるか否かを判定する。
【００９２】
言い換えれば、Ｓ４１０からＳ４４０では、規定周波数帯域内において単調に変化させたテスト周波数でのテスト信号が送信電極１６を介して送信され、それらのテスト信号それぞれに対するテスト反射損失値及び挿入損失値を導出する。これと共に、それらの導出したテスト反射損失値及び挿入損失値を、各テスト信号についてのテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶している。
【００９３】
続いて、Ｓ４５０では、先のＳ４２０にてメモリ４２に記憶された全てのテスト反射損失値に基づいて、最適周波数候補が存在するか否かを判定し、判定の結果、最適周波数候補が存在していれば、Ｓ４６０へと進む。具体的に、本実施形態では、テスト反射損失値が規定閾値以下であれば（テスト反射損失値の絶対値が規定閾値以上であれば）、そのテスト反射損失値に対応するテスト周波数が、最適周波数候補であるものと判断している。
【００９４】
つまり、Ｓ４１０からＳ４５０にてテスト周波数を単調に変化させた結果、テスト反射損失値，及び挿入損失値が、図７に示す例のようになった場合、周波数Ａから周波数Ｂの周波数帯域内におけるテスト周波数が最適周波数候補となる。ただし、図７において、（−Ｘ）は（−Ｙ）よりも大きく、かつ絶対値（−Ｘ）は、絶対値（−Ｙ）よりも小さいものとする。
【００９５】
そして、Ｓ４６０では、全ての最適周波数候補に対する挿入損失値の中から、一つの挿入損失値を抽出する。以下、今サイクルのＳ４６０にて抽出された挿入損失値を今サイクル挿入損失値と称し、Ｓ４６０にて抽出済である挿入損失値を抽出済挿入損失値と称す。
【００９６】
続くＳ４７０では、全ての抽出済挿入損失値の中で、今サイクル挿入損失値が最大であるか否か（即ち、今サイクル挿入損失値の絶対値が最小であるか否か）を判定する。その判定の結果、今サイクル挿入損失値が最大であれば、全ての抽出済挿入損失値に対応する最適周波数候補の中で、今サイクル挿入損失値に対応するテスト周波数が、人体内を伝搬する際の損失の大きさが最も小さくなるものと判断して、Ｓ４８０へと進む。
【００９７】
そのＳ４８０では、今サイクル挿入損失値に対応するテスト周波数を、人体内を伝搬するテスト信号の伝搬効率が最良となる搬送波周波数（以下、最適周波数と称す）の候補（以下、候補周波数）として設定する。
【００９８】
さらに、Ｓ４９０では、全ての最適周波数候補に対する挿入損失値について、Ｓ４７０での判定（以下、特定判定と称す）を実施したか否かを判定し、判定の結果、全ての最適周波数候補に対する挿入損失値について特定判定が実施されていなければ、Ｓ４６０へと戻る。なお、Ｓ４７０での判定の結果、抽出済挿入損失値の中で今サイクル挿入損失値が最大ではない（即ち、今サイクル挿入損失値の絶対値が最小ではない）場合にも、Ｓ４６０へと戻る。
【００９９】
そのＳ４６０では、前サイクルまでに未抽出であり、かつ最適周波数候補に対応する挿入損失値の中から一つを、新たな今サイクル挿入損失値として抽出し、Ｓ４７０へと進む。
【０１００】
つまり、Ｓ４６０からＳ４９０では、テスト反射損失値が規定閾値以下となったテスト周波数それぞれについての挿入損失値を比較し、その比較の結果、最大（絶対値が最小）となる挿入損失値に対応するテスト周波数を候補周波数として設定している。より具体的に、Ｓ４１０からＳ４５０にてテスト周波数を単調に変化させた結果、テスト反射損失値，及び挿入損失値が、図７に示す例のようになった場合、周波数Ａから周波数Ｂの周波数帯域の中で、挿入損失値が極大となる周波数Ｂが候補周波数として設定される。
【０１０１】
なお、Ｓ４５０での判定の結果、最適周波数候補が存在していなければ、即ち、Ｓ４１０からＳ４５０にてテスト周波数を単調変化させた結果、テスト反射損失値が規定閾値以下となるテスト周波数が存在しなければ、Ｓ５１０へと進む。
【０１０２】
そのＳ５１０では、Ｓ４２０にて導出された全ての挿入損失値の中から、一つを抽出する。以下、今サイクルのＳ５１０にて抽出された挿入損失値を今挿入損失値と称し、Ｓ５１０にて抽出済である挿入損失値を取得済挿入損失値と称す。
【０１０３】
続くＳ５２０では、全ての取得済挿入損失値の中で、今挿入損失値が最大であるか否か（即ち、今挿入損失値の絶対値が最小であるか否か）を判定し、判定の結果、全ての取得済挿入損失値の中で今挿入損失値が最大であれば、Ｓ５３０へと進む。そのＳ５３０では、今挿入損失値に対応するテスト周波数を候補周波数として設定する。
【０１０４】
さらに、Ｓ５４０では、全ての挿入損失値に対して、Ｓ５２０での判定（以下、可否判定と称す）を実施したか否かを判定し、全ての挿入損失値に対して可否判定を実施されていなければ、Ｓ５１０へと戻る。なお、Ｓ５２０での判定の結果、全ての取得済挿入損失値の中で、今挿入損失値が最大でない場合にも、Ｓ５１０へと戻る。
【０１０５】
そのＳ５１０では、前サイクルまでに未抽出であり、かつ先のＳ４２０にて導出された挿入損失値の中から一つを、新たな今挿入損失値として抽出し、Ｓ５２０へと進む。
【０１０６】
つまり、テスト反射損失値が規定閾値以下となるテスト周波数が存在しない場合、Ｓ５１０からＳ５４０にて、全てのテスト周波数それぞれについての挿入損失値を比較し、その比較の結果、最大（絶対値が最小）となる挿入損失値に対応するテスト周波数を候補周波数として設定している。
【０１０７】
なお、Ｓ５４０における判定の結果、全ての挿入損失値に対して可否判定を実施済である場合には、Ｓ５６０へと進む。また、Ｓ４９０での判定の結果、最適周波数候補に対する全ての挿入損失値に対して特定判定を実施済である場合にも、Ｓ５６０へと進む。
【０１０８】
そのＳ５６０では、Ｓ５６０に進んだ時点で候補周波数として設定されているテスト周波数を、最適周波数として設定する。すなわち、Ｓ４６０からＳ４９０を経由して、Ｓ５６０へと進んだ場合には、テスト反射損失値が規定閾値以下となったテスト周波数の中で、挿入損失値が最大となるものが最適周波数として設定される。また、Ｓ５１０からＳ５４０を経由して、Ｓ５６０へと進んだ場合には、挿入損失値が最大となるテスト周波数が最適周波数として設定される。
【０１０９】
その後、本最適周波数設定処理を終了して、信号送信処理へと戻る。
【０１１０】
つまり、本実施形態の最適周波数設定処理では、テスト周波数を単調変化させたテスト信号を送信し、その送信されたテスト周波数の中で、人体内を伝搬するテスト信号の損失の大きさが最小となるものを、最適周波数として設定している。これにより、信号送信処理を実行することで、送信電極１６を介して、次に送信される送信信号の搬送波周波数は、最適周波数となる。
【０１１１】
以上説明したように、信号送信処理では、人体周囲の環境や人体の特徴そのものが変化して、反射損失値が規定閾値を超えると、即ち、人体を伝送媒体として利用することが困難となると、最適周波数の検出を実施する。これと共に、その検出された最適周波数を用いて送信信号を生成することで、送信信号の伝送が確実なものとなる。
【０１１２】
［第一実施形態の効果］
したがって、通信装置５ａによれば、人体周囲の環境や人体の特徴そのものが変化して、電極と人体との間の接触インピーダンスや、信号が人体内を伝搬する際の伝送インピーダンスが変化したとしても、送信信号の搬送波周波数を最適なものへと変更することができる。
【０１１３】
この結果、通信装置５ａによれば、情報収集装置５ｂに対して送信した生成信号の人体内での損失を小さくすること、即ち、効率良く通信することができる。
【０１１４】
また、通信システム１によれば、反射損失値が規定閾値を超えた時に最適周波数を検出するため、その最適周波数の検出を必要以上に実施すること無く、伝送媒体として人体を利用した通信が実施不可能となることを低減できる。
【０１１５】
さらに、通信システム１では、情報収集装置５ｂにて受信した送信信号の受信レベルが所定範囲から外れると、情報収集装置５ｂが出力変更信号を出力する。そして、その出力された出力変更信号を受信した通信装置５ａは、出力変更信号に従って送信信号の信号レベルを変更する。
【０１１６】
このため、本実施形態の通信システム１によれば、情報収集装置５ｂでの送信信号の受信レベルを所定範囲内に維持することができる。したがって、通信システム１によれば、外部からのノイズが大きくなったとしても、情報収集装置５ｂにて、信号列を正しく復元できる可能性を向上させることができる。
【０１１７】
特に、通信システム１によれば、情報収集装置５ｂの受信感度よりも大きな受信レベルを確保可能であれば、通信装置５ａから送信される生成信号の送信レベル（送信電力）を小さくすることができる。よって、通信装置５ａにおける消費電力を低減させることができる。
【０１１８】
これらの結果、通信システム１によれば、情報収集装置５ｂの受信帯域を広帯域とすることができ、通信装置５ａから情報収集装置５ｂに対して、搬送波周波数を変更したことを通知すること無く、送信信号を送信することができる。
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【０１１９】
第二実施形態における通信システムは、最適周波数設定処理が異なることの他は、第一実施形態に示した通信システム１と同様に構成されている。このため、第一実施形態に示した通信システム１を構成する各装置５ａ，５ｂ、及びそれらの装置５ａ，５ｂを構成する各部には、同一の符合を付して説明を省略し、第一実施形態とは異なる最適周波数設定処理を中心に説明する。
【０１２０】
〈最適周波数設定処理〉
ここで、図６は、第二実施形態における最適周波数設定処理の処理手順を示したフローチャートである。
【０１２１】
この最適周波数設定処理は、図６に示すように、先の信号送信処理にて起動されると、まず、Ｓ６１０にて、基準周波数を設定するための制御指令を送信部１０に出力する。これにより、送信部１０では、制御指令に従った基準周波数のテスト信号が生成され、その生成されたテスト信号が、送信電極１６（及び受信電極３６）を介して送信される。
【０１２２】
具体的に、本実施形態では、最適周波数設定処理が起動されて最初にＳ６１０へと進んだ場合、制御指令は、基準周波数を初期値（１ＭＨｚ）に設定するようにされている。
【０１２３】
続いて、今サイクルのＳ６１０にて出力された制御指令に基づくテスト信号（以下、今テスト信号と称す）に対するテスト反射損失値を、上記式（２）により導出し、その導出したテスト反射損失値を、今テスト信号についてのテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶する（Ｓ６２０）。
【０１２４】
その後、予め規定された規定量（例えば、１０ＭＨｚ）だけ、テスト周波数が増加するように制御指令を送信部１０に出力する（Ｓ６３０）。すなわち、次に送信されるテスト信号は、テスト周波数が規定量だけ増加される。
【０１２５】
続いて、予め設定された上限値（例えば、３００ＭＨｚ）まで、テスト周波数を変更したか否かを判定する（Ｓ６４０）。その判定の結果、テスト周波数が上限値にまで達していなければ、Ｓ６１０へと戻り、テスト周波数が上限値にまで達すると、Ｓ６５０へと進む。
【０１２６】
つまり、Ｓ６４０では、テスト周波数が初期値（１ＭＨｚ）から上限値（３００ＭＨｚ）まで規定量ずつ段階的に単調増加されたテスト信号を、送信電極１６（及び受信電極３６）を介して出力済であるか否かを判定する。
【０１２７】
言い換えれば、Ｓ６１０からＳ６４０では、規定周波数帯域内において単調に変化させたテスト周波数でのテスト信号が送信電極１６を介して送信され、それらのテスト信号それぞれに対するテスト反射損失値を導出する。これと共に、それらの導出したテスト反射損失値を、各テスト信号についてのテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶している。
【０１２８】
続いて、Ｓ６５０では、先のＳ６２０にてメモリ４２に記憶された全てのテスト反射損失値に基づいて、最適周波数候補が存在するか否かを判定し、判定の結果、最適周波数候補が存在していれば、Ｓ６６０へと進む。具体的に、本実施形態では、テスト反射損失値が規定閾値以下であれば、そのテスト反射損失値に対応するテスト周波数が、最適周波数候補であるものと判断している。
【０１２９】
そして、Ｓ６６０では、全ての最適周波数候補の中から一つを抽出し、その抽出した最適周波数候補が基準周波数となるように制御指令を送信部１０に出力する。これにより、送信部１０では、抽出された最適周波数候補をテスト周波数としたテスト信号が、送信電極１６を介して送信される。以下、Ｓ６６０にて送信されたテスト信号を候補テスト信号と称し、今サイクルの候補テスト信号を今候補テスト信号と称す。
【０１３０】
続くＳ６７０では、今候補テスト信号に対する挿入損失値を、上記式（３）により導出し、その導出した挿入損失値を、今候補テスト信号に対するテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶する。以下、今サイクルのＳ６７０にて導出された挿入損失値を今挿入損失値と称し、既に導出された挿入損失値を導出済挿入損失値と称す。
【０１３１】
そして、Ｓ６８０では、全ての導出済挿入損失値の中で、今挿入損失値が最大であるか否かを判定し、判定の結果、全ての導出済挿入損失値の中で、今挿入損失値が最大であれば、Ｓ６９０へと進む。そのＳ６９０では、今挿入損失値に対応するテスト周波数を候補周波数として設定する。
【０１３２】
さらに、Ｓ７００では、全ての最適周波数候補について、候補テスト信号を送信済であるか否かを判定し、判定の結果、全ての最適周波数候補について、候補テスト信号を送信済でなければ、Ｓ６６０へと戻る。なお、Ｓ６８０での判定の結果、全ての導出済挿入損失値の中で、今挿入損失値が最大ではない場合にも、Ｓ６６０へと戻る。
【０１３３】
そのＳ６６０では、前サイクルまでに未抽出である最適周波数候補の中から一つを抽出し、その抽出した最適周波数候補がテスト周波数となるように制御指令を送信部１０に出力して、Ｓ６７０へと進む。
【０１３４】
つまり、Ｓ６６０からＳ７００では、テスト反射損失値が規定閾値以下となったテスト周波数それぞれについての候補テスト信号を送信して、それら送信された候補テスト信号に対する挿入損失値を導出している。これと共に、導出した全ての挿入損失値を比較し、その比較の結果、挿入損失値が最大となるテスト周波数を候補周波数として設定している。
【０１３５】
なお、Ｓ６５０での判定の結果、最適周波数候補が存在していなければ、即ち、テスト反射損失値が規定閾値以下となるテスト周波数が存在しなければ、Ｓ７２０へと進む。
【０１３６】
そのＳ７２０では、基準周波数が初期値（１ＭＨｚ）となるように制御指令を送信部１０に出力する。これにより、送信部１０では、初期値（１ＭＨｚ）をテスト周波数としたテスト信号が、送信電極１６を介して送信される。Ｓ７２０にて送信されたテスト信号を再出力テスト信号と称し、今サイクルの再出力テスト信号を今再出力テスト信号と称す。
【０１３７】
続くＳ７３０では、今再出力テスト信号に対する挿入損失値を、上記式（３）により導出し、その導出した挿入損失値を、今再出力テスト信号に対するテスト周波数と対応付けてメモリ４２に記憶する。以下、今サイクルのＳ７３０にて導出された挿入損失値を今サイクル挿入損失値と称し、既に導出された挿入損失値を導出済挿入損失値と称す。
【０１３８】
そして、Ｓ７４０では、全ての導出済挿入損失値の中で、今サイクル挿入損失値が最大であるか否かを判定し、判定の結果、全ての導出済挿入損失値の中で、今サイクル挿入損失値が最大であれば、Ｓ７５０へと進む。そのＳ７５０では、今サイクル挿入損失値に対応するテスト周波数を候補周波数として設定する。
【０１３９】
さらに、Ｓ７６０では、テスト周波数を上限値（３００ＭＨｚ）とした再出力テスト信号が出力済であるか否かを判定し、判定の結果、テスト周波数を上限値とした再出力テスト信号が出力済でなければ、Ｓ７２０へと戻る。なお、Ｓ７４０での判定の結果、全ての導出済挿入損失値の中で、今サイクル挿入損失値が最大ではない場合にも、Ｓ７２０へと戻る。
【０１４０】
そのＳ７２０では、テスト周波数が、規定量（例えば、１０ＭＨｚ）だけ増加するように制御指令を送信部１０に出力する。これにより、送信電極１６を介して、次に送信される再出力テスト信号のテスト周波数が規定量だけ増加する。
【０１４１】
つまり、Ｓ７２０からＳ７６０では、初期値から上限値までのテスト周波数それぞれについての再出力テスト信号を送信して、それら送信された再出力テスト信号に対する挿入損失値を導出している。これと共に、導出した全ての挿入損失値を比較し、その比較の結果、挿入損失値が最大となるテスト周波数を候補周波数として設定している。
【０１４２】
なお、Ｓ７６０における判定の結果、テスト周波数が上限値である再出力テスト信号を送信済であれば、Ｓ７８０へと進む。また、Ｓ７００での判定の結果、全ての最適周波数候補について、候補テスト信号を送信済である場合にも、Ｓ７８０へと進む。
【０１４３】
そのＳ７８０では、Ｓ７８０に進んだ時点で候補周波数として設定されているテスト周波数を、最適周波数として設定する。
【０１４４】
その後、本最適周波数設定処理を終了して、信号送信処理へと戻る。これにより、送信電極１６を介して、次に送信される送信信号の搬送波周波数は、最適周波数となる。
［第二実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の最適周波数設定処理では、テスト信号を再度出力させることで導出した挿入損失値により、最適周波数を検出している。
【０１４５】
このため、本実施形態の通信装置５ａによれば、人体周囲の環境や人体の特徴そのものの変化に対して、伝搬効率がより確実に最大となる搬送波周波数を設定できる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【０１４６】
例えば、上記実施形態（この欄では、第一，第二の両実施形態を表す）の最適周波数設定処理では、テスト周波数を規定量ずつ段階的に増加させてテスト信号を送信していたが、テスト周波数の増加は、連続的に行っても良い。この場合、テスト反射損失値、及び挿入損失値を予め規定された時間長毎に導出することが望ましい。
【０１４７】
また、上記実施形態の最適周波数設定処理では、テスト周波数を単調増加させていたが、テスト周波数を変化させる際の方法は、これに限るものではなく、単調減少させても良い。
【０１４８】
さらに、上記実施形態の通信システム１では、反射損失値、及び挿入損失値を、式（１），（２），（３）に従って導出していたが、反射損失値、及び挿入損失値の導出方法は、これに限るものではない。例えば、挿入損失値は、（挿入損失値＝１−受信レベル／出力レベル）によって導出されるものでも良い。
【０１４９】
また、挿入損失値は、伝搬効率として導出されていても良い（例えば、伝搬効率＝受信レベル／出力レベル）。この場合、最適周波数設定処理では、伝搬効率が最大となるテスト周波数を最適周波数として設定すれば良い。
【０１５０】
さらに、上記実施形態において、信号生成回路１１の変調回路は、搬送波を変調して出力する際に、振幅変調または周波数変調をしていたが、変調方式は、これに限るものではなく、例えば、搬送波を位相変調しても良いし、周波数変調の中でも、周波数ホッピングやスペクトラム拡散を用いても良い。さらには、変調回路は、搬送波を無変調のまま出力するように構成されていても良い。
【０１５１】
ところで、上記実施形態の通信システム１では、通信装置５ａと情報収集装置５ｂとの間の通信を、搬送波を用いた送信信号にて実施したが、通信装置５ａと情報収集装置５ｂとの間の通信方法は、これに限るものではない。例えば、通信装置５ａと情報収集装置５ｂとの間で信号列（いわゆるビット列）そのものを送受信、すなわち、通信装置５ａと情報収集装置５ｂとの間でベースバンド伝送を実施しても良い。
【０１５２】
この場合、最適周波数設定処理では、搬送波周波数の代わりに、パルス状の信号を生成するためのスイッチング周波数が最適周波数へと変更される。なお、この場合、ビット列は、マンチェスタ符号を用いて符合化されていることが望ましい。これは、スイッチング周波数が変更された場合であっても、送信信号を復号する際のサンプリング周波数を変更すること無く、正確に復号するためである。
【０１５３】
なお、上記実施形態における通信装置５ａには、送信電極１６，検出電極２６，受信電極３６が、それぞれ、一つずつ備えられていたが、これらの電極１６，２６，３６は、それぞれ、複数備えられていても良い。
【０１５４】
この場合、最適周波数設定処理のＳ４２０，Ｓ６２０では、各送信電極を介して送信された一つのテスト周波数でのテスト信号に対して、テスト反射損失値それぞれを導出し、それらの導出したテスト反射損失値（以下、導出反射損失値と称す）が規定条件を満たせば、そのテスト周波数を最適周波数候補とすることが望ましい。その規定条件としては、導出反射損失値の中で、少なくとも一つが規定閾値以下であることでも良いが、導出反射損失値全てが規定閾値以下であることが望ましい。後者の場合、伝搬効率が悪化することをより確実に低減できる。
【０１５５】
上述した送信電極１６が複数備えられた通信装置５ａでの最適周波数設定処理では、全てのテスト反射損失値が規定閾値よりも大きい場合、導出反射損失値の平均値が最も小さくなるテスト周波数を候補周波数として設定しても良い。また、全てのテスト周波数についての導出反射損失値の中で値が最小となるテスト周波数を候補周波数として設定しても良いし、各テスト周波数でのテスト信号を再出力して挿入損失値を導出し、その導出した挿入損失値が最大となるテスト周波数を候補周波数として設定しても良い。
【０１５６】
さらに、上記実施形態では、送信電極１６，検出電極２６，受信電極３６は、それぞれ別体に構成されていたが、一つの電極ユニットの中に、送信電極１６，検出電極２６，受信電極３６それぞれが構成されていても良い。このように電極１６，２６，３６が構成される場合、情報収集装置５ｂの電極ユニットは、特に、人体との接触面積が広く設けられていることが望ましい。これは、利用者が通信システム１を使用しやすくすることで、利用者の状態を確実に収集するためである。
【０１５７】
なお、これらの電極１６，２６，３６の形状は、平板、コイル状、針状などの様々な形状のうち、どのような形状でもよい。つまり、これらの電極１６，２６，３６は、人体に対して信号を送信、または人体から信号を受信できれば、どのようなものを用いても良い。
【０１５８】
ところで、上記実施形態における出力変更判定処理では、Ｓ２４０（またはＳ２６０）にて、今信号受信レベルが前信号受信レベルから、増加（または減少）していると判定した場合に、出力変更指令を出力していたが、出力変更指令の出力は、今信号レベルが所定範囲の上限を超える（または、下限を下回る）と、直ちに実行しても良い。つまり、Ｓ２４０，及びＳ２６０は省略されていても良い。
［実施形態と本発明との対応関係］
上記実施形態の通信装置５ａにおける送信部１０が、本発明の信号出力手段に相当し、通信装置５ａの受信部３０が、本発明の信号検出手段に相当し、通信装置５ａの反射検出部２０が、本発明の反射信号取得手段，及び人体反射信号取得手段に相当する。
【０１５９】
さらに、上記実施形態の最適周波数設定処理を実行することで得られる機能が、本発明のテスト信号出力手段，最適周波数検出手段，周波数設定手段，テスト反射損失導出手段，及び最適周波数決定手段に相当する。また、上記実施形態の信号送信処理におけるＳ１２０を実行することで得られる機能が、本発明の反射損失導出手段に相当する。
【０１６０】
なお、上記実施形態の出力変更判定処理を実行することで得られる機能が、本発明の指令出力手段に相当し、信号送信処理におけるＳ２５０，Ｓ２７０を実行することで得られる機能が、本発明の送信レベル変更手段に相当する。
【符号の説明】
【０１６１】
１…通信システム  ４…モニタリング装置  ５ａ…通信装置  ５ｂ…情報収集装置  １０…送信部  １１…信号生成回路  １２…フィルタ  １３…送信信号増幅回路  １４…送信電力検出回路  １６…送信電極  ２０…反射検出部  ２２…フィルタ  ２３…反射信号増幅回路  ２４…反射電力検出回路  ２６…検出電極  ３０…受信部  ３２…フィルタ  ３３…受信信号増幅回路  ３４…受信電力検出回路  ３６…受信電極  ３７…検波回路  ４０…処理実行部  ４１…記憶部  ４２…メモリ  ４３…演算装置
【図２】
2010178040.tif 000006
【図３】
2010178040.tif 000007
【図４】
2010178040.tif 000008
【図５】
2010178040.tif 000009
【図６】
2010178040.tif 000010
【図７】
2010178040.tif 000011
【図１】
2010178040.tif 000012