(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体又は誘電体でなり、電界の検出に用いられるピックアップであって、
通信相手との通信を仲介する媒介体における表面に対向され、非角状態とされる面と、
上記面を境界として媒介体における表面側とは逆側に位置される一点と、
上記面の周縁と上記一点とを、直線又は曲線でつなぐ非角状態の錐面と
を具えることを特徴とするピックアップ。
【請求項２】
上記錐面は、上記誘電体よりも低い誘電率でなる部材によって被覆される
ことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ。
【請求項３】
上記部材は、上記ピックアップを支持する支持体である
ことを特徴とする請求項２に記載のピックアップ。
【請求項４】
上記一点には、空隙を隔てて受信回路の受信電極が対向される
ことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ。
【請求項５】
上記一点に対する上記面の面積比が、上記媒介体における表面に形成される準静電界の
増幅度のパラメータとされる
ことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ。
【請求項６】
上記一点と上記錐面とのなす角が、上記媒介体における表面に形成される準静電界の増
幅度のパラメータとされる
ことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ。
【請求項７】
上記ピックアップは円錐体である
ことを特徴とする請求項１に記載のピックアップ。
【請求項８】
導体又は誘電体でなり、電界の検出に用いられるピックアップと、
受信回路と
を具え、
上記ピックアップは、
通信相手との通信を仲介する媒介体における表面に対向され、非角状態とされる面と、
上記面を境界として媒介体における表面側とは逆側に位置される一点と、
上記面の周縁と上記一点とを、直線又は曲線でつなぐ非角状態の錐面と
を有し、
上記受信回路は、
上記一点に対して空隙を隔てて配される
ことを特徴とする通信装置。
【請求項９】
上記受信回路は、
受信電極と、
上記受信電極と、上記受信回路での基準とされる電位点との電位を増幅するアンプと
を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
上記受信回路は、該受信回路での基準とされる、非接地の電位点を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置に関し、電界を通信媒体として通信する技術分野において好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信機と受信機とが人体を介して通信する技術が提案されている。この技術は人体通信と呼ばれ、その原理は電流方式と電界方式とに大別できる（非特許文献１参照）。電流方式は電線の代わりに人体に電流を流して通信する方式である。この方式は送受信機の電極と人体とは直に接していることが条件となる。
【０００３】
一方、電界方式は送信機の発振によって人体に電界を生じさせるもので、該電界の変化を受信機で検知する。この電界方式は送受信機の電極と人体とが直接触れていなくても通信が成立する。
【０００４】
人体上で電界を用いて通信する場合、一般に、固定機器と異なり接地がとれないため基準電位が明示的ではない。したがって、送受信機ともに、携帯機器に内蔵された２つの電極間の電位差を利用する形態となる。
【０００５】
しかしこの形態では、人体の姿勢又は携帯機器の携帯位置によって、２つの電極が人体を介して短絡することが容易に起こり得る。すなわち、送信側では、基準電極に人体が近づくとその基準電極と人体とが結合し、送信電極から発振される電界と、基準電極からの逆位相の電界とが人体を介して打ち消しあうことで、送信レベルが弱まる。
【０００６】
一方、受信側では、受信の基準電位となる基準電極に人体が近づくと、該人体から基準電極に電界が回り込んで、受信電極と基準電極との電位差が大きく減衰することで、受信レベルが弱まる。
【０００７】
このように送受信機いずれにも電界の打ち消しあいにより信号減衰が生じるという問題がある。
【０００８】
この問題を解決する１つの手法として、複数の電極と、当該電極の周囲との静電容量の状態をそれぞれ調査し、その調査結果に応じて各電極と送信処理部との接続を切換制御するといったものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３２４７７４公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス」日経ＢＰ社出版、２００８年６−３０，no.９８１、p.９４−９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら上記特許文献では、複数の電極のいずれもが人体における体と手との間に囲まれる等の状態では、どの電極を選択したとしても人体と結合して通信効率が極端に悪くなる場合がある。
【００１２】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、通信効率の向上を実現し得るピックアップ及び通信装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため本発明は、導体又は誘電体でなり、電界の検出に用いられるピックアップであって、通信相手との通信を仲介する媒介体における表面に対向され、非角状態とされる面と、該面を境界として媒介体における表面側とは逆側に位置される一点と、その面の周縁と一点とを、直線又は曲線でつなぐ非角状態の錐面とを有する。
【００１４】
また本発明は、通信装置であって、導体又は誘電体でなり、電界の検出に用いられるピックアップと、受信回路とを設ける。ピックアップは、通信相手との通信を仲介する媒介体における表面に対向され、非角状態とされる面と、該面を境界として媒介体における表面側とは逆側に位置される一点と、その面の周縁と一点とを、直線又は曲線でつなぐ非角状態の錐面とを有する。受信回路は、ピックアップにおける一点に対して空隙を隔てて配される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ピックアップの面が媒介体における表面に形成される電界の入力面として機能する一方、該ピックアップの一点が入力面から入力される電界の集中点として機能する。したがってピックアップが、媒介体における表面に形成される電界の増幅作用を司るものとして、見かけ上、集中点での電界の強度を無限大近くにまで大きくすることができる。
この結果、集中点に対して空隙を隔てて設けられる受信回路では、当該回路での基準となる電位点が非接地であり、媒介体から電界が回り込んだとしても、その電位点と受信電極との間の電位（受信レベル）に対する影響を無視できる。
かくして通信効率を向上し得るピックアップ及び通信装置が実現される。
【００１６】
また、媒介体における表面に生じる電界の強度が微弱である場合、一般に受信側ではアンプが必須となるが、本発明ではピックアップ自体が増幅器として機能するため、該アンプが不要である。したがって、アンプに対する駆動電源等を削減することができ、エネルギー効率の観点でも有用となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】距離に応じた各電界の相対的な強度変化（１[MHz]）を示すグラフである。
【図２】距離に応じた各電界の相対的な強度変化（１０[MHz]）を示すグラフである。
【図３】電界強度の分布パターンを示す図である。
【図４】シミュレーションに用いた人体組織における誘電率を示す表である。
【図５】通信システムの構成を概略的に示す図である。
【図６】送信装置の構成を概略的に示す図である。
【図７】受信装置の構成を概略的に示す図である。
【図８】等電位面及び電気力線の分布を概略的に示す図である。
【図９】受信処理回路の構成を概略的に示す図である。
【図１０】他の実施の形態におけるＱＥＦピックアップの立体構造を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）電界通信
本発明を実施するための形態を説明する前に、まずは、電界方式の人体通信について各種観点から説明する。
［１−１．電界の分類］
電界発生源となる微小ダイポールからの距離をｒとし、その距離ｒを隔てた位置をＰとした場合、当該位置Ｐでの電界強度Ｅは、マックスウェル方程式より、次式
【００１９】
【数１】
0005436310.tif 000002
【００２０】
のように曲座標（ｒ,θ,δ）として表すことができる。ちなみに、（１）式における「Ｑ」は、電荷（単位はクーロン）であり、「ｌ」は、電荷間の距離（但し、微小ダイポールの定義より、「ｌ」は「ｒ」に比して小さい）であり、「π」は、円周率、「ε」は、微小ダイポールを含む空間の誘電率、「ｊ」は、虚数単位、「ｋ」は、波数である。
【００２１】
かかる（１）式を展開すると、次式
【００２２】
【数２】
0005436310.tif 000003
【００２３】
となる。この（２）式からも分かるように、電界Ｅｒ及びＥΘは、電界発生源からの距離に線形に反比例する放射電界（ＥΘの第３項）と、電界発生源からの距離の２乗に反比例する誘導電磁界（Ｅｒ、ＥΘの第２項）と、電界発生源からの距離の３乗に反比例する準静電界（Ｅｒ、ＥΘの第１項）との合成電界として発生する。
【００２４】
このように電界は、距離との関係では、放射電界、誘導電磁界及び準静電界に分類することができる。
【００２５】
［１−２．電界の分解能］
ここで、電界発生源からの距離によって電界強度が変化する割合を、放射電界、誘導電磁界、準静電界で比較する。（２）式における電界ＥΘのうち、放射電界に関する第３項を距離ｒで微分すると、次式
【００２６】
【数３】
0005436310.tif 000004
【００２７】
のように表すことができる。また（２）式における電界ＥΘのうち、誘導電磁界に関する第２項を距離ｒで微分すると、次式
【００２８】
【数４】
0005436310.tif 000005
【００２９】
のように表すことができる。さらに（２）式における電界ＥΘのうち、準静電界に関する第１項を距離ｒで微分すると、次式
【００３０】
【数５】
0005436310.tif 000006
【００３１】
のように表すことができる。なお、（３）乃至（５）式の「Ｔ」は、単純化するために(２)式の一部分を次式
【００３２】
【数６】
0005436310.tif 000007
【００３３】
のように置き換えている。
【００３４】
これら（３）乃至（５）式からも明らかなように、距離によって電界強度が変化する割合は準静電界に関する成分が最も大きい。つまり、準静電界は距離に対して高い分解能があるといえる。
【００３５】
［１−３．電界強度と周波数との関係］
ここで、これら放射電界、誘導電磁界及び準静電界それぞれの相対的な強度と、距離との関係を図１に示す。図１は、１[MHz]における各電界それぞれの相対的な強度と距離との関係を指数で示すものである。
【００３６】
この図１からも明らかなように、放射電界、誘導電磁界及び準静電界それぞれの相対的な強度が等しくなる距離(以下、これを強度境界距離と呼ぶ)が存在する。この強度境界距離よりも遠方の空間では放射電界が優位（誘導電磁界や準静電界の強度よりも大きい状態）となる。これに対して強度境界距離よりも近方の空間では準静電界が優位（放射電界や誘導電磁界の強度よりも大きい状態）となる。
【００３７】
この強度境界距離は、（２）式における電界ＥΘの各項（ＥΘ１、ＥΘ２、ＥΘ３）に対応する電界の各成分、すなわち次式
【００３８】
【数７】
0005436310.tif 000008
【００３９】
が一致する（ＥΘ１＝ＥΘ２＝ＥΘ３）ということであるから、次式
【００４０】
【数８】
0005436310.tif 000009
【００４１】
を充足する場合、つまり、次式
【００４２】
【数９】
0005436310.tif 000010
【００４３】
として表すことができる。
【００４４】
この（９）式における波数ｋは、光速をｃ（ｃ＝3 ×10２[m/s] ）とし、周波数をｆ[Hz]とすると次式
【００４５】
【数１０】
0005436310.tif 000011
【００４６】
として表すことができる。したがって強度境界距離は（９）式と（１０）式を整理し、次式
【００４７】
【数１１】
0005436310.tif 000012
【００４８】
となる。
【００４９】
この（１１）式からも分かるように、放射電界及び誘導電磁界に比して強度の大きい状態にある準静電界の空間（以下、これを準静電界優位空間と呼ぶ）を広くする場合には周波数が密接に関係している。
【００５０】
具体的には、低い周波数であるほど、準静電界優位空間が大きくなる（即ち、図１に示した強度境界距離は、周波数が低いほど長くなる（右に移ることになる））。これに対して高い周波数であるほど、準静電界優位空間が狭くなる（即ち、図１に示した強度境界距離は、周波数が高いほど短くなる（左に移ることになる））。
【００５１】
例えば１０[MHz]を選定した場合、上述の（１１）式により、０．６７５[m]よりも近方では準静電界が優位な空間となる。かかる１０[MHz]を選定した場合に放射電界、誘導電磁界及び準静電界それぞれの相対的な強度と、距離との関係をグラフ化すると図２に示す結果となる。
【００５２】
この図２からも明らかなように、電界発生源から０．０１[m]地点の準静電界の強度は、誘導電磁界に比しておよそ１８．２[dB]大きくなる。従ってこの場合の準静電界は、誘導電磁界及び放射電界の影響がないものとみなすことができる。
【００５３】
このように準静電界は、低い周波数帯を選定するほど、電界発生源からより広い空間において、誘導電磁界及び放射電界に比して優位となる関係にある。
【００５４】
［１−４．電界と人体］
ところで、人体に放射電界や誘導電磁界を発生させようとするならば人体に電流を流す必要があるが、人体はインピーダンスが非常に高いので、人体に電流を効率的に流すことは物理的に困難でありかつ効率が悪い。また生理的にも好ましくない。しかしながら静電気帯電に代表される静電現象については全く様相が異なってくる。
【００５５】
すなわち、我々が日常で静電気を体感するという経験的事実からも示唆されるように、人体は非常に良く帯電する。また動作に応じた人体表面の帯電により準静電界が発生することも知られていることから、人体へ準静電界を発生させる場合には当該人体に通電する必要はなく帯電させればよい。
【００５６】
つまり、人体は極めて少ない電荷の移動により誘電分極して帯電し、また人体表面のある一点で帯電が生じると、その一点から瞬間的に人体表面周囲に伝わり、この結果、人体表面からほぼ等方向へ準静電界の等電位面が形成される。このことは本出願人による実験及び試作品により既に確認されている。
【００５７】
実験の一例として、床を基準電位０［V］とし、人体表面が480［V］に帯電した場合の人体周囲における電界をシミュレーションし、当該シミュレーションより得られた電界強度の分布パターンを図３に示す。なおこのシミュレーションの条件としては、壁と天井がなく床のみが存在する空間に、図４に示す生体組織の誘電率でなる直立姿勢の人体モデルが存在することとした。
【００５８】
人体帯電圧を480［V］とした理由は、人体帯電圧は敷物（床表面の材料）と、履物の種類に強く依存し、当該敷物と、履物の組み合わせで最も低い人体帯電圧の絶対値が480［V］という文献を参考としたためである。
【００５９】
ちなみにこの文献は、［作成者］木村裕和、［表題］繊維・高分子材料の帯電性とその評価方法、［媒体のタイプ］online、［発行日］平成１０年６月２９日、［作成元］評価技術部産業用繊維グループ、［情報源アドレス］http://www.tri.pref.osaka.jp/group/sense/sangyoseni/static.ele.pdf）である。
【００６０】
この図３からも明らかなように、人体周囲をまとうようにして電界が分布していることが分かる。念のため、この図３における分布パターンを色付けしたものを参考図１として添付する。
【００６１】
［１−５．準静電界を用いた人体通信］
ところで電界のベクトルは人体表面の法線方向となるものであることから、人体表面と、その人体表面から法線方向に離間した電極とを配置し、これら一対の電極間の電位差を検出すれば人体の帯電圧の変化を得ることが可能となる。この電位差は、一般に、人体の帯電圧に比例するものであり、該帯電圧に対しておよそ0.02倍となる。
【００６２】
例えば、上記シミュレーションにおける人体モデルの手首に電極間距離が1［cm］の電極を配した場合、当該手首での電界強度はおよそ1000［V/m］となることから、電極間の電位差はおよそ10［V］である。
【００６３】
この場合の理論上のノイズフロアは、電極面積を1［cm］×1［cm］、雑音係数を10、電界の周波数帯域を10［MHz］と仮定すると、-154［dB］であるので、電界に換算すると、およそ6×10-9［V/m］となる。よって、上記シミュレーション条件下では、人体表面での電位変化が6×10-9［V/m］以上であれば、該変化を検出することができる。
【００６４】
準静電界が支配的となる上述の（１１）式を充足する範囲に配置された人体は、放射電界や誘導電磁界の影響も少ない。つまり、放射電界や誘導電磁界には磁界が発生するため、該放射電界や誘導電磁界では電流が分布するが、この分布に起因する副次的な電界との干渉の程度が小さい。
【００６５】
したがって、準静電界が支配的となる上述の（１１）式を充足する範囲に配置された人体は媒介体として効率的に機能し、放射電界や誘導電磁界が優位な空間に比べて、人体通信が格段に安定化する。
【００６６】
このように、準静電界が支配的となる範囲内で人体を帯電させることにより媒介体として作用させると、人体通信の通信効率が向上する。
【００６７】
（２）本発明を実施するための形態
［２−１．通信システムの構成］
図５において通信システム１の構成を示す。この通信システム１は、携帯ディジタルオーディオプレーヤー、携帯電話機又は携帯ゲーム機等の携帯型電子機器に搭載された送信装置２と、ヘッドホンＨＰに搭載された受信装置３とによって構成される。
【００６８】
送信装置２は、音楽データに応じて振動する準静電界を人体に与えて該人体を誘電分極させることで、人体表面に準静電界を誘起させるようになされている。
【００６９】
受信装置３は、人体表面に形成される準静電界の帯電圧の変化から音楽データを抽出し、該音楽データを、ヘッドホンＨＰの筐体内に搭載されるデータ処理部に出力するようになされている。
【００７０】
[２−２．送信装置の構成]
図６において送信装置２の構成を示す。この送信装置２は、送信すべき信号の出力対象とされる電極（以下、これを送信電極とも呼ぶ）１０と、送信処理部２０とを有する。送信処理部２０には少なくともキャリア生成部２１、変調部２２及びアンプ２３が設けられる。
【００７１】
キャリア生成部２１は、一定の周波数の搬送波を生成する。この搬送波の周波数は、送信装置２と受信装置３とを離してもよいとして許容し得る最大距離において準静電界の強度が放射電界及び誘導電磁界よりも優位となる周波数とされる。
【００７２】
すなわち（１１）式に基づく「ｒ＜ｃ／２πｆ」を充足する周波数のうち、歩行運動に伴って人体に形成される帯電変化（歩行周波数）の帯域（１０[Hz]程度）や、ハムノイズの周波数帯域（５０〜６０[Hz]程度）等のノイズフロアとの差が明確となる周波数が、空気及び人体の比誘電率などを考慮して選定される。具体的には例えば１０[MHz]が選定される。
【００７３】
変調部２２には、送信装置２が搭載される携帯型電子機器において再生された音楽データが入力される。変調部２２は、この音楽データに基づいて、キャリア生成部２１が生成する搬送波を変調し、この結果得られる変調信号をアンプ２３に送出する。
【００７４】
アンプ２３は、変調信号を所定の信号レベルにまで増幅し、当該増幅した変調信号を送信電極１０に出力する。
【００７５】
送信電極１０は、アンプ２３から変調信号における搬送波の周波数に応じて、放射電界、誘導電磁界及び準静電界の合成電界を、該準静電界の強度が優位となる状態（放射電界及び誘導電磁界が抑制された状態）で発振する。
【００７６】
この合成電界に存在する人体は誘電分極し、該人体表面には準静電界（帯電圧）が形成される。したがって準静電界（帯電圧）は、音楽データが重畳された変調信号に応じて変化することになる。
【００７７】
[２−３．受信装置の構成]
図７において受信装置３の構成を示す。この受信装置３は、人体表面に形成される準静電界（帯電圧）を拾うピックアップ（以下、これをＱＥＦピックアップとも呼ぶ）３０を有する。
【００７８】
ＱＥＦピックアップ３０は導体でなり、中実の円錐体とされる。このＱＥＦピックアップ３０の底面３１は人体表面に対向され、該ＱＥＦピックアップ３０の頂点３２は人体表面に対して底面３１よりも離れて（外側に）位置される。
【００７９】
したがって、図８に示すように、ＱＥＦピックアップ３０の底面３１は、人体表面に形成される準静電界が入力される面（以下、これを電界入力面とも呼ぶ）として機能する。一方、ＱＥＦピックアップ３０の頂点３２は、電界入力面（底面３１）から入力される準静電界が集中する点（以下、これを電界集中点とも呼ぶ）として機能し、人体表面に形成される準静電界よりも大きい強度となる。
【００８０】
つまり、ＱＥＦピックアップ３０自体が、人体表面に形成される準静電界の増幅作用を司る増幅器として機能する。このＱＥＦピックアップ３０における増幅度は、電界集中点（頂点３２）に対する電界入力面（底面３１）の面積比と相関があり、また電界集中点（頂点３２）と錐面（側面）とのなす角と相関がある。なお、電界入力面（底面３１）から電界集中点（頂点３２）までの高さは、ＱＥＦピックアップ３０における増幅度には依存しない。
【００８１】
したがって、電界集中点（頂点３２）に対する電界入力面（底面３１）の面積比と、電界集中点（頂点３２）と錐面（側面）とのなす角との一方又は双方が、人体表面に形成される準静電界の増幅度のパラメータとされ、当該パラメータによってＱＥＦピックアップ３０の増幅度が設定される。
【００８２】
このＱＥＦピックアップ３０は、電界入力面（底面３１）を除いて、発泡ポリエチレンでなる支持体４０に覆われる。したがってこのＱＥＦピックアップ３０では、人体表面に形成される準静電界以外の電界成分が、錐面から入力され電界集中点（頂点３２）に集中するといったことが回避される。またこのＱＥＦピックアップ３０では、電界入力面（底面３１）から入力される準静電界が、錐面から逃げることなく電界集中点（頂点３２）に集中する。
【００８３】
つまり、ＱＥＦピックアップ３０が発泡ポリエチレンの支持体４０に覆われることで、人体表面に形成される準静電界に対する、ＱＥＦピックアップ３０での増幅効率が向上することになる。
【００８４】
支持体４０は、ヘッドホンＨＰ（図５）の右ハウジングもしくは左ハウジング又はこれらハウジングを連結するヘッドバンド等の内部に配されるべき所定の位置に、ＱＥＦピックアップ３０を支持するようになされている。
【００８５】
なお、この支持体４０は、図７では円柱とされているが便宜的に示したものであり、実際には、配置すべき筐体内部における空間の大きさや形状等の諸事情に対応した形状として適宜設計される。
【００８６】
またこの受信装置３では、ＱＥＦピックアップ３０の電界集中点（頂点３２）に対して空隙ＯＰを隔てて、受信処理回路５０が設けられる。
【００８７】
受信処理回路５０は、例えば図９に示すように、受信電極５１、アンプ５２及び復調部５３を有する。受信電極５１は、ＱＥＦピックアップ３０の電界集中点（頂点３２）に対して空隙ＯＰを隔てて対向される。
【００８８】
アンプ５２は、ＱＥＦピックアップ３０の電界集中点（頂点３２）に集中する準静電界を、受信電極５１と、受信回路５０での基準とされる非接地の電位点（以下、これを基準電位点とも呼ぶ）ＲＥＰとの間の電位に応じた信号としてセンシングし、該信号を増幅する。
【００８９】
復調部５３は、アンプ５２が増幅した信号を復調する。この復調結果は、人体表面に形成される準静電界（帯電圧）に重畳された音楽データとなる。この音楽データは、ヘッドホンＨＰ（図５）の筐体内に搭載されるデータ処理部での各種処理を経てスピーカから放音される。
【００９０】
[２−４．効果等］
以上の構成において、受信装置３では、導体かつ中実の円錐体とされるＱＥＦピックアップ３０が、人体表面の準静電界（帯電圧）の検出に用いられる（図７参照）。このＱＥＦピックアップ３０の底面３１は人体表面に対向され、頂点３２は人体表面に対して底面３１よりも離れて（外側に）位置されるものである。
【００９１】
したがってこの受信装置３は、人体表面に形成される準静電界を、電界入力面（底面３１）を介して電界集中点（頂点３２）に集中させることができ（図８参照）、該準静電界に比べて、電界集中点（頂点３２）での準静電界の強度を大幅に大きくすることができる。つまり、見かけ上、電界集中点（頂点３２）での準静電界の強度が無限大となる。
【００９２】
この結果、電界集中点（頂点３２）に対して空隙ＯＰを隔てて設けられる受信処理回路５０（図９参照）では、回路上の基準電位点ＲＥＰに対して人体から準静電界が回り込んだとしても、その基準電位点ＲＥＰと受信電極５１との間の電位に対する影響は無視できる程度となる。
【００９３】
つまり、人体に生じる電界の強度は一般に微弱となるが、基準電位点ＲＥＰと受信電極５１との間の電位が受信可能なレベルを下回る程に減衰するという事態は大幅に低減されるため、通信効率が格段に向上することとなる。
【００９４】
またこの受信装置３は、人体表面に形成される準静電界（帯電圧）を、ＱＥＦピックアップ３０自体の増幅機能により増幅するだけでなく、受信処理回路５０におけるアンプ５２でも増幅する。
【００９５】
したがって受信装置３は、人体に生じる電界の強度が微弱であったとしても、該人体に生じる電界に重畳される情報の取りこぼしを大幅に低減することが可能となり、より一段と通信効率を向上することができる。
【００９６】
以上の構成によれば、導体かつ中実の円錐体とされるＱＥＦピックアップ３０を、人体表面に形成される準静電界の検出に用いるようにしたことにより、人体通信の通信効率を向上できる。
【００９７】
（３）他の実施の形態
上述の実施の形態では、送信装置２と受信装置３とが人体を介して通信する場合に適用された。しかしながら送信装置２と、受信装置３との間の通信を仲介する媒介体は人体に限るものではない。
【００９８】
例えば、人体以外の動物あるいは植物等の生体（生物体）に適用可能である。また例えば、自動車、モーターバイク、自転車もしくは電車等の車両、航空機又は船舶などのように、生体や物品を運ぶ運搬体に適用可能である。また例えば、ロボットや玩具に適用可能である。
【００９９】
要は、誘電性を有する媒介体であればよい。このような媒介体であれば、送信装置２は、該媒介体の表面に対して、送信すべき情報に応じて変化する準静電界を形成させることができる。また受信装置３は、媒介体の表面に形成される準静電界の帯電圧を検出することができる。つまり、誘電性を有するものであれば準静電界（帯電圧）の媒介体として有効に機能する。したがってＱＥＦピックアップ３０は、媒介体の表面に形成される準静電界を、電界入力面（底面３１）を介して電界集中点（頂点３２）に集中させることが可能となる。
【０１００】
上述の実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０は導体とされた。しかしながらＱＥＦピックアップ３０は誘電体であってもよい。
【０１０１】
上述の実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０は中実とされた。しかしながらＱＥＦピックアップ３０は中空であってもよい。ただし、通信効率又は増幅効率を向上する観点からすると中実のほうが好ましい。
【０１０２】
また上述の実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０は円錐体とされた。しかしながらＱＥＦピックアップ３０の立体構造はこの実施の形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示すような立体構造であってもよい。また、底面及び錐面における角をＲ状等のように湾曲とすれば角錐のようなものであってもよい。もちろんこれら例示以外の立体構造を採用することが可能である。
【０１０３】
要するに、立体構造は、媒介体の表面に対向され、角をもたない面（底面）を有するとともに、その面を境界として媒介体の表面側とは逆側において準静電界が集められる一点（頂点）を有し、当該面の周縁と一点とを、直線又は曲線でつなぐ角をもたない錐面を有していればよい。
【０１０４】
また上述の実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０は発泡ポリエチレンによって覆われた。しかしながら被覆材はこの実施の形態に限るものではない。例えば、発泡スチロール等が適用可能である。また、被覆材で覆うことに代えて、単なる空間とすることも可能である。
【０１０５】
要は、ＱＥＦピックアップ３０の周囲が、該ＱＥＦピックアップ３０自体の材質よりも低い誘電率となればよい。ただし、媒介体の表面に形成される準静電界に対する、ＱＥＦピックアップ３０での増幅効率を向上する観点では、電界入力面（底面３１）を除く全体が覆われている形態が好ましい。
【０１０６】
また上述の実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０は錐面を介して支持された。しかしながら支持位置や範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。電界入力面（底面３１）を除けば、ＱＥＦピックアップ３０を支持すべき部位や範囲は問わない。
【０１０７】
なお、この実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０の周囲を、該ＱＥＦピックアップ３０自体の材質よりも低い誘電率とする機能を実現する部材と、ＱＥＦピックアップ３０を支持する機能を実現する部材との双方が支持体４０によって実現された。しかしながら別々の部材によって実現する形態が適用されてもよい。ちなみにこの形態を適用する場合、ＱＥＦピックアップ３０を支持する機能を実現する部材は、必ずしも低誘電率であることを要しない。
【０１０８】
また上述の実施の形態では、受信電極５１の形状が矩形とされた。しかしながらこれら電極の形状はこの実施の形態に限定されるものではなく、あらゆる形状を採用することが可能である。
【０１０９】
ちなみに上述の実施の形態では、ＱＥＦピックアップ３０の頂点３２を通る軸上に受信電極５１が配されているが、当該軸上に受信電極５１配するという条件は必須条件となるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、例えば農業、林業、漁業、鉱業、建設業、製造業、電気業、情報通信業、運輸業又は医薬業において利用可能性があり、もちろんこれら以外のあらゆる産業において幅広く利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１１１】
１……通信システム、２……送信装置、３……受信装置、１０……送信電極、２０……送信処理部、２１……キャリア生成部、２２……変調部、２３……アンプ、３０……ＱＥＦピックアップ、３１……電界入力面、３２……電界集中点、４０……支持体、５０……受信処理回路、５１……受信電極、５２……アンプ、５３……復調部、ＯＰ……空隙、ＲＥＰ……基準電位点。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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