(57)【要約】【課題】通信システムにおいて、簡単な構成により混信及び混信による不利益の回避を可能とする。【解決手段】機器側データ通信装置１は、通信装置２からの特定情報を受信し、また送信する受信返送手段１３と、通信装置２からの照合結果を受信し、また送信する照合返送手段１４と、を備え、人体側データ通信装置２は、通信装置１に自己の特定情報を送信し、通信装置１から送信される特定情報を受信し、また送信及び受信した特定用情報を照合する通信照合手段２３と、通信照合手段２３が照合して出力した照合結果を通信装置１に送信し、又は照合結果を受信する通信確認手段２４と、を備えている。通信装置１は、照合返送手段１４により混信発生の有無を判断し、照合結果をシステム内に報知し、通信装置２は、通信照合手段２３により混信発生の有無を判断し、混信発生がない場合、通信確認手段２４によりさらに混信発生の有無を判断する。【選択図】図２
2006005444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに通信を行う少なくとも第１通信装置と第２通信装置とを備えた通信システムにおいて、
各通信装置は自己を特定する特定情報を有しており、
前記第１通信装置は、前記第２通信装置から送信される特定情報を受信するとともに受信した特定情報を送信する受信返送手段と、前記第２通信装置から送信される照合結果を受信するとともに受信した照合結果を送信する照合返送手段と、を備え、
前記第２通信装置は、前記第１通信装置に自己の特定情報を送信し、前記第１通信装置からの特定情報を受信するとともに前記送信した特定情報と受信した特定用情報とを照合する通信照合手段と、前記通信照合手段が照合して出力した照合結果を前記第１通信装置に送信し、又は照合結果を受信する通信確認手段と、を備え、
前記第１通信装置は、前記照合返送手段により混信発生の有無を判断するとともに前記照合結果をシステム内に報知し、
前記第２通信装置は、前記通信照合手段により混信発生の有無を判断し、その判断の結果、混信が発生していないとされる場合、前記通信確認手段によりさらに混信発生の有無を判断することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記特定情報が、各通信装置が有する固有情報であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記特定情報が、各通信装置内の状態に依存する乱数であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記特定情報が、各通信装置が送信する信号のタイミングにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項５】
前記特定情報が、各通信装置の送信する信号の長さにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか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、データ通信システムに関し、さらに詳しくは、人体を介して通信を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体を介して通信を行う通信システムが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このような通信システムは、通常、人体側データ通信装置と機器側データ通信装置との間における一対一の通信を目的として設計されている。
【特許文献１】特許第３３３７０２５号公報
【特許文献２】特許第３３５３７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、複数の人体側データ通信装置が用いられる場合、通信システムが運用される環境や条件によっては、異なる人体同士の接触などにより、意図しない人体側データ通信装置と機器側データ通信装置との間でデータ通信が成立する、いわゆる混信が発生してしまう可能性がある。混信が発生すると、正しい通信が行われないという問題の他に、秘密漏洩などの問題が発生する。
【０００４】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により混信及び混信による不利益を回避できる通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、互いに通信を行う少なくとも第１通信装置と第２通信装置とを備えた通信システムにおいて、各通信装置は自己を特定する特定情報を有しており、前記第１通信装置は、前記第２通信装置から送信される特定情報を受信するとともに受信した特定情報を送信する受信返送手段と、前記第２通信装置から送信される照合結果を受信するとともに受信した照合結果を送信する照合返送手段と、を備え、前記第２通信装置は、前記第１通信装置に自己の特定情報を送信し、前記第１通信装置からの特定情報を受信するとともに前記送信した特定情報と受信した特定用情報とを照合する通信照合手段と、前記通信照合手段が照合して出力した照合結果を前記第１通信装置に送信し、又は照合結果を受信する通信確認手段と、を備え、前記第１通信装置は、前記照合返送手段により混信発生の有無を判断するとともに前記照合結果をシステム内に報知し、前記第２通信装置は、前記通信照合手段により混信発生の有無を判断し、その判断の結果、混信が発生していないとされる場合、前記通信確認手段によりさらに混信発生の有無を判断するものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記特定情報が、各通信装置が有する固有情報である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記特定情報が、各通信装置内の状態に依存する乱数である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかにに記載の通信システムにおいて、前記特定情報が、各通信装置が送信する信号のタイミングにより構成されているものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項乃至請求項３のいずれか１に記載の通信システムにおいて、前記特定情報が、各通信装置の送信する信号の長さにより構成されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、各通信装置は、通信相手の有する受信返送手段をあたかも反射ミラー（又は木霊生成装置）の如く用いるとともに、自己の有する通信照合手段を用いて、送信した自己の特定情報が通信相手から正しく返送されるかどうかを確認でき、正しく返送されてない場合、混信が発生していると判断できるので、混信による不測の不利益を回避できる。また、自己の通信装置が混信状態にない場合に、通信相手の有する照合返送手段と、自己の通信確認手段により、第３の通信相手が通信に関与している可能性の有無を判断でき、通信システムとしての混信の回避を図ることができ、各通信装置における混信による不利益を回避できる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、各通信装置に、固有情報を１対１で割り振り、各通信装置に対してユニークな特定情報を付与することができ、混信識別が確実に行われる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、各通信装置内の内部状態に基づいて特定情報を生成するので、特定情報を保持する保持部を省略できる。
【００１３】
請求項４又は請求項５の発明によれば、特定情報を送信する代わりに、各通信装置における固有のタイミングに基づいて例えば起動通知を送信する、又は各通信装置における固有の時間長の起動通知を送信することにより、特定情報の送信時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る通信システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本通信システムが運用される状況を示し、図２は、通信システムのブロック構成を示し、図３は、混信が発生する状況を示す。本通信システムは、互いに通信を行う少なくとも第１通信装置と第２通信装置とを備えている。図１は、３つの通信装置、すなわち、機器側データ通信装置（第１通信装置）１と、人体側データ通信装置（第２通信装置）２，３が関与した状態の通信システムを示している。
【００１５】
図１において、機器側データ通信装置１の電極１０に、人体側データ通信装置２を装着した人体２０の一部、例えば指先２０ａが接触し、さらに、人体側データ通信装置３を装着した人体３０が、人体２０に接触することなく離れた位置に待機している状況にある。各人体側データ通信装置２，３は、それぞれの人体２０，３０に電気的に接触しており、人体２０，３０を介して他の通信装置、特に機器側データ通信装置１との通信が可能となっている。図１に示す状態において、機器側型データ通信装置１と人体側データ通信装置２の間において、混信が発生することなくデータの送受信がなされる。
【００１６】
上述の各装置の構成を説明する。第１通信装置（機器側データ通信装置）１は、図２に示すように、前述の電極１０を備えて通信信号の入出力を行う入出力手段１１と、通信信号の入出力を制御するとともにデータ処理を行う制御手段１２と、第２通信装置２から送信される特定情報（後述）を受信するとともに受信した特定情報を送信する受信返送手段１３と、第２通信装置２から送信される照合結果を受信するとともに受信した照合結果を送信する照合返送手段１４と、を備えている。
【００１７】
また、第２通信装置（人体側データ通信装置）２は、人体２０と電気的接触を行う電極を備えて人体２０を介して他の通信装置に対し通信信号の入出力を行う入出力手段２１と、自己を特定する特定情報を記憶するとともに通信信号の入出力を制御するとともにデータ処理を行う制御手段２２と、第１通信装置１に自己の特定情報を送信し、第１通信装置１から送信される特定情報を受信するとともに送信した特定情報と受信した特定用情報とを照合する通信照合手段２３と、通信照合手段２３が照合して出力した照合結果を第１通信装置１に送信し、又は照合結果を受信する通信確認手段２４と、を備えている。
【００１８】
上記構成のもとで、第１通信装置１は、照合返送手段１４により混信発生の有無を判断するとともに照合結果をシステム内に報知し、第２通信装置２は、通信照合手段２３により混信発生の有無を判断し、その判断の結果、混信が発生していないとされる場合、通信確認手段２４によりさらに混信発生の有無を判断する。
【００１９】
人体側データ通信装置３は、制御手段３２に記憶した自己の特定情報が他と異なる固有のものである点を除いて、第２通信装置２と同様の構成となっている。
【００２０】
上述の３つの通信装置が関与する場合の通信システムにおいて、図３（ａ）（ｂ）に示す状況の場合、混信が発生する可能性がある。すなわち、人体２０が機器側データ通信装置１の電極１０に接触する時に、人体３０が人体２０に接触していると、人体２０と人体側データ通信装置２、及び、人体３０と人体側データ通信装置３のそれぞれの接触具合に依存して、機器側データ通信装置１と人体側データ通信装置３が通信することが想定される。
【００２１】
この場合、混信対策が施されていないシステムにおいては、機器側データ通信装置１から人体側データ通信装置２に送られるべき情報が人体側データ通信装置３へと送られてしまうなど、意図しない通信、従って、秘密漏洩などの不測の事態が発生することになる。
【００２２】
次に、本通信システムにおける混信回避の方法を説明する。図４は、機器側データ通信装置１（以下、通信装置１）と人体側データ通信装置２（以下、通信装置２）との間において行われる、通信状態確立に向けての動作に着目して、両装置の動作状態の変化を、図の上方から下方に時間が経過する状態遷移（通信シーケンス）図として示す。以下において、前出の図１、図２を適宜参照する。点線は、通信信号の結びつきと信号送信方向を示している。
【００２３】
まず、非通信時には、両通信装置１，２ともに待機状態にある（Ｓ１００，Ｓ２００）。人体２０が、通信装置１の電極１０に接触すると、通信装置１が起動信号を送信する（Ｓ１０１）。通信装置２は、起動信号を受信し（Ｓ２０１）、起動する。すなわち、両通信装置１，２において以下の一連の動作が行われる。
【００２４】
（主に、受信返送手段１３、通信照合手段２３による動作）
通信装置２は、自己の有する特定情報を送信する（Ｓ２０２）。通信装置１は、特定情報を受信し（Ｓ１０２）、受信した特定情報を送信する（Ｓ１０３）。通信装置２は、特定情報を受信し（Ｓ２０３）、送信した特定情報と照合する（Ｓ２０４）。
【００２５】
（主に、通信装置２の通信確認手段２４による動作）
通信装置２は、前記照合の結果、特定情報が一致しない場合（Ｓ２０４でＮｏ）、混信であると判断して、混信通知を送信し（Ｓ２０５）、エラー処理へと進む（Ｓ２０６）。また、前記照合の結果、特定情報が一致した場合（Ｓ２０４でＹｅｓ）、通信装置２は、受信待ち状態となり（Ｓ２０７）、所定時間の間、混信通知を待ち、混信通知を受信すると直ちに次の状態に進む。通信装置２は、所定時間内に混信通知を受信した場合（Ｓ２０８でＹｅｓ）、エラー処理へと進み（Ｓ２０９）、混信通知を受信しなかった場合（Ｓ２０８でＮｏ）、データ通信を行う（Ｓ２１０）。
【００２６】
（主に、通信装置１の照合返送手段１４による動作）
通信装置１は、特定情報送信の後、受信待ち状態となり（Ｓ１０４）、所定時間の間、混信通知を待ち、また、混信通知を受信すると直ちに次の状態に進む。通信装置２は、所定時間内に混信通知を受信した場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、混信通知を送信し（Ｓ１０６）、エラー処理へと進み（Ｓ１０７）、混信通知を受信しなかった場合（Ｓ１０５でＮｏ）、データ通信を行う（Ｓ１０８）。
【００２７】
上述の状態遷移図は、通信装置１，２に着目して記述した状態遷移図であり、通信装置１の受信待ち状態（Ｓ１０４）において、第３の通信装置３からの混信通知が受信されることも想定されている。また、各エラー処理（Ｓ１０７，Ｓ２０６，Ｓ２０９）における処理として、例えば、所定時間の待機状態（Ｓ１００，Ｓ２００）を経て、再度、上述の状態遷移を繰り返すことなどが行われる。
【００２８】
次に、混信がない場合の通信装置１，２の状態遷移（通信シーケンス）を、図５を参照して説明する。初期状態において、上述同様に、両通信装置１，２ともに待機状態にある（Ｓ１００，Ｓ２００）。通信装置１からの起動信号の送信と（Ｓ１０１）、通信装置２による起動信号の受信により通信装置２が起動する（Ｓ２０１）。
【００２９】
通信装置２による特定情報の送信（Ｓ２０２）、通信装置１による特定情報の受信と送信（Ｓ１０２、Ｓ１０３）、通信装置２による特定情報の受信と照合（Ｓ２０３、Ｓ２０４）が順次行われる。この後、両通信装置１，２ともに混信通知待ちとなり（Ｓ１０４，Ｓ２０７）、混信通知を受信せずに、データ通信状態となる（Ｓ１０８，Ｓ２１０）。
【００３０】
次に、混信が生じた場合における過誤の通信を回避するときの状態遷移（通信シーケンス）を、図６を参照して説明する。ここでは、３つの通信装置１，２，３が関与している。初期状態において、上述同様に、各通信装置とも待機状態にある（Ｓ１００，Ｓ２００，Ｓ３００）。通信装置１からの起動信号の送信（Ｓ１０１）と、通信装置２，３による起動信号の受信により通信装置２，３が起動する（Ｓ２０１，Ｓ３０１）。
【００３１】
続いて、通信装置２，３による特定情報の送信（Ｓ２０２、Ｓ３０２）、通信装置１による特定情報の受信と送信（Ｓ１０２、Ｓ１０３）、通信装置２，３による特定情報の受信（Ｓ２０３、Ｓ３０３）が順次行われる。通信装置１は、混信通知待ちとなる（Ｓ１０４）。以下において、通信装置１が、通信装置２からの特定情報を受信していた（Ｓ１０２）、との仮定のもとで説明する。
【００３２】
通信装置２は、特定情報を照合すると上記仮定により、一致するとの結果を得て（Ｓ２０４）、混信通知待ち状態となる（Ｓ２０７）。一方、通信装置３は、送信した特定情報と受信した特定情報を照合した結果、不一致の結果を得て（Ｓ３０４）、混信通知を通信装置１に送信（Ｓ３０５）し、エラー処理（Ｓ３０６）へと遷移する。
【００３３】
通信装置１は、混信通知を受信すると（Ｓ１０４）、混信通知を送信し（Ｓ１０６）、エラー処理（Ｓ１０７）へと遷移する。通信装置２は、通信装置１からの混信通知を受信し（Ｓ２０７）、エラー処理（Ｓ２０９）へと状態遷移する。以上のように、混信発生が判明すると、通信装置１は、「非混信状態」にある通信装置２に対しても混信通知を送信（報知）し、過誤の通信による不測の事態発生の回避を行う。
【００３４】
次に、各通信装置が有する固有情報を特定情報とする例と、各通信装置内の状態に依存する乱数を特定情報とする例を、図７，図８を参照して説明する。図７に示す通信装置２は、リストバンド型の人体側データ通信装置であり、各通信装置２には、製造シリアル番号が割り振られている状況をイメージ的に示したものである。このような製造シリアル番号（固有情報）を特定情報として用いて、上述の通信シーケンスに基づいて通信をすることにより、通信システムにおける混信を検知することができる。なお、人体側データ通信装置２に割り振られる固有情報であれば、製造シリアル番号である必要はなく、演算により情報量を減らすことで通信効率をあげることもできる。
【００３５】
また、図８は、同一の人体側データ通信装置２の内部において変化する内部状態２ａをイメージ的に示している。２進数表示による内部状態２ａが、「００１０１１０１」から「１０１１０１１０」と変化しする場合、このような内部状態２ａが各通信装置に固有のものとして識別能力を有するならば、これを特定情報とすることができる。例えば、内部状態２ａは、各通信装置における内部タイマの現在値に内部的に演算を施して生成した乱数とすることができる。
【００３６】
次に、特定情報を送信する代わりに、各通信装置における固有のタイミングに基づいて例えば起動通知を送信する、又は各通信装置における固有の時間長の起動通知を送信することについて説明する。図９は、３つの通信装置１，２，３が関与する場合の、通信タイミングチャートを示す。通信装置２，３が、通信装置１からの起動信号を受信後に（Ｓ２０１，Ｓ３０１）、特定情報を送信する代わりに、それぞれ特定情報に基づく送信タイミング、すなわち送信猶予時間の後に（Ｓ２０２０，Ｓ３０２０）、起動通知を送信する（Ｓ２０２１，Ｓ３０２１）。図９に示す状況において、通信装置３は、通信装置２よりも遅れて起動通信を送信している。この場合、通信装置１が通信装置２の起動通知を受信すると、通信装置３は通信装置１からの混信確認の信号を受信できず、混信を検知できる。また、通信装置１が通信装置３の起動通知を受信すると、通信装置２は、通信装置１からの混信確認の信号を遅れて受信するので、混信を検知できる。
【００３７】
図１０は、上述同様に、３つの通信装置１，２，３が関与する場合の、通信タイミングチャートを示す。通信装置２，３が、通信装置１からの起動信号を受信後に（Ｓ２０１，Ｓ３０１）、特定情報を送信する代わりに、それぞれ特定情報に基づく送信時間長を有する起動通知信号を送信する（Ｓ２０２２，Ｓ３０２２）。この場合、通信装置１が通信装置２の起動通知を受信すると、通信装置３は通信装置からの混信確認の信号を受信できず、混信を検知できる。また、通信装置１が通信装置３の起動通知を受信すると、通信装置２は、通信装置１からの混信確認の信号を遅れて受信するので、混信を検知できる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの概念説明図。
【図２】同上通信システムのブロック構成図。
【図３】（ａ）は同上通信システムにおける混信発生状況説明図、（ｂ）は同混信状態における同上通信システムのブロック構成図。
【図４】同上通信システムにおける第１及び第２通信装置の状態遷移図。
【図５】同上通信システムにおいてデータ通信状態に至る場合の第１及び第２通信装置の状態遷移図。
【図６】同上通信システムにおいて混信発生状態に至る場合の第１及び第２通信装置の状態遷移図。
【図７】同上通信システムにおける識別された複数の通信装置のイメージ図。
【図８】同上通信システムにおける複数の通信装置を通信状態の状態により識別する例を説明する図。
【図９】同上通信システムにおける複数の通信装置を識別する例を説明する通信タイミングチャート図。
【図１０】同上通信システムにおける複数の通信装置を識別する他の例を説明する通信タイミングチャート図。
【符号の説明】
【００３９】
１    機器側データ通信装置（第１通信装置）
２    人体側データ通信装置（第２通信装置）
３    人体側データ通信装置（第２通信装置）
１３    受信返送手段
１４    照合返送手段
２３，３３    通信照合手段
２４，３４    通信確認手段
【図１】
2006005444.tif 000003
【図２】
2006005444.tif 000004
【図３】
2006005444.tif 000005
【図４】
2006005444.tif 000006
【図５】
2006005444.tif 000007
【図６】
2006005444.tif 000008
【図７】
2006005444.tif 000009
【図８】
2006005444.tif 000010
【図９】
2006005444.tif 000011
【図１０】
2006005444.tif 000012