(57)【要約】【課題】電界通信を利用する設置端末と携帯端末との間の意図しない通信を防止する。【解決手段】ドア５の近辺に設置した設置端末１１に接続された平板電極１１ａをドア５の正面に対して少し傾けて配置する。これにより、平板電極１１ａが放射する電界がドア５の正面ではなく、傾けた方向に進み、さらに、ドア５や建物等の金属部分に向かうので、設置端末１１が送信するポーリング信号の到達距離を抑えることができ、利用者１００が意図しない通信を防止することができる。また、金属板１３を電界放射方向に備えることで、平板電極１１ａが放射する電界が金属板１３に吸収されるので、ポーリング信号の到達距離が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界を利用して情報を送受信する設置端末と携帯端末を有する電界通信システムであって、
前記設置端末は平板電極と、
前記平板電極の電界放射方向に電位固定された金属部材とを備え、
前記携帯端末が前記平板電極から放射される電界を検出して情報要求信号を受信したときに、前記設置端末と当該携帯端末との間で通信を開始すること
を特徴とする電界通信システム。
【請求項２】
前記平板電極は、電界の放射面が水平方向に対して傾けて配置された電極であることを特徴とする請求項１記載の電界通信システム。
【請求項３】
前記金属部材は、前記平板電極に対して垂直となる向きで配置された金属板であることを特徴とする請求項１または２記載の電界通信システム。
【請求項４】
前記金属部材は、前記平板電極から放射される電界が届く範囲を区切る位置において前記平板電極に対向して配置された金属板であることを特徴とする請求項１または２記載の電界通信システム。
【請求項５】
前記金属部材は、前記平板電極を囲って配置され、当該平板電極から放射される電界が届く範囲を区切る空間を形成することを特徴とする請求項１または２記載の電界通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界を利用して情報を送受信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体などの電界伝達媒体に電界を誘起してデータの送受信を行う電界通信装置が開発されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
人体を伝送経路として利用できる電界通信装置は、例えば、入退室を管理するシステムに利用できる。具体的には、ＩＤ情報を送信する電界通信装置を利用者が携帯し、入退室を管理するドアやゲート近辺の壁や床などにＩＤ情報を受信して認証を行う電界通信装置の電極を配置する。利用者が壁や床に配置された電極に近接することで、利用者を介した伝送経路が確立し、ＩＤ情報が送受信されて認証が行われる。利用者が認証されるとドアやゲートが開かれる。
【０００４】
図１０は、ＩＤ情報を送受信することで入退室を管理する従来の電界通信システムを説明するための模式図である。入退室を管理するドア５近辺の壁に電界通信を行う設置端末４１が設置され、電界通信によりＩＤ情報を送信する携帯端末４２を利用者１００が保持する。設置端末４１と携帯端末４２との間でＩＤ情報が送受信され、ＩＤ情報を用いて認証を行い、ドア５の開閉が制御される。より具体的には、設置端末４１は、設置端末４１に接続された平板電極４１ａによりポーリング信号を送信する。ポーリング信号を受信した携帯端末４２はＩＤ情報を送信する。そして、設置端末４１がそのＩＤ情報を受信して認証が行われる。
【０００５】
図１０に示すように、平板電極４１ａは設置端末４１の表面に配置される。あるいは、平板電極４１ａを壁に配置し、平板電極４１ａから離れた位置に設置端末４１を配置する場合もある。いずれの場合も平板電極４１ａはドア５に平行に配置される。ポーリング信号は、図１０の矢印で示すように、平板電極１１ａの鉛直方向に放射される。つまり、ポーリング信号はドア５の正面から空中に向かって放射される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「人の体を信号経路としたヒューマンエリア・ネットワーク技術”レッドタクトン”」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００５年、第１７巻、第３号、p.34-38
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電界通信システムでは、携帯端末４２を保持する利用者１００が、ドア５を開ける意志がなく、ドア５の付近を１〜２ｍ程度離れて通行した場合、設置端末４１が送信したポーリング信号を携帯端末４２が受信し、通信が開始されて設置端末４１が誤動作をするという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電界通信を利用する設置端末と携帯端末との間の意図しない通信を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電界通信システムは、電界を利用して情報を送受信する設置端末と携帯端末を有する電界通信システムであって、前記設置端末は平板電極と、前記平板電極の電界放射方向に電位固定された金属部材とを備え、前記携帯端末が前記平板電極から放射される電界を検出して情報要求信号を受信したときに、前記設置端末と当該携帯端末との間で通信を開始することを特徴とする。
【００１０】
上記電界通信システムにおいて、前記平板電極は、電界の放射面が水平方向に対して傾けて配置された電極であることを特徴とする。
【００１１】
上記電界通信システムにおいて、前記金属部材は、前記平板電極に対して垂直となる向きで配置された金属板であることを特徴とする。
【００１２】
上記電界通信システムにおいて、前記金属部材は、前記平板電極から放射される電界が届く範囲を区切る位置において前記平板電極に対向して配置された金属板であることを特徴とする。
【００１３】
上記電界通信システムにおいて、前記金属部材は、前記平板電極を囲って配置され、当該平板電極から放射される電界が届く範囲を区切る空間を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電界通信を利用する設置端末と携帯端末との間の意図しない通信を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態における電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施の形態における別の電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図３】第２の実施の形態における電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図４】第２の実施の形態における別の電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図５】第２の実施の形態におけるさらに別の電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図６】第２の実施の形態におけるさらに別の電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図７】第３の実施の形態における電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図８】第３の実施の形態における別の電界通信システムの構成を示す模式図である。
【図９】図８の電界通信システムの金属板の構成を示す斜視図である。
【図１０】従来の電界通信システムを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態における電界通信システムの構成を示す模式図である。同図に示す電界通信システムは、ＩＤ情報を送受信して認証し、ドア５を制御することで入退室を管理するシステムである。
【００１８】
電界通信を行う設置端末１１がドア５、あるいは、ドア５近辺の壁に設置される。電界通信によりＩＤ情報を送信する携帯端末１２を利用者１００が保持する。平板電極１１ａは設置端末１１の表面に配置される。設置端末１１は、平板電極１１ａが斜め上を向くようにドア５の正面に対して少し傾けて設置される。なお、平板電極１１ａをドア５あるいは壁に傾けて設置し、平板電極１１ａから離れた位置に設置端末１１を設置するものでもよい。
【００１９】
図示しないが設置端末１１は、送信すべき情報に基づく電界を平板電極１１ａを介して送信する送信回路、平板電極１１ａにより電界を検出して信号を受信する受信回路、受信した信号に含まれるＩＤ情報を認証してドア５を制御する制御回路を有する。また、図示しないが携帯端末１２は、電界通信用の電極、利用者１００を識別するＩＤ情報を格納した記憶手段、記憶手段からＩＤ情報を読み出し、そのＩＤ情報に基づく電界を電極を介して送信する送信回路、電極で電界を検出して信号を受信する受信回路を有する。
【００２０】
携帯端末１２を保持する利用者１００がドア５に接近すると、設置端末１１が送信するポーリング信号を携帯端末１２が受信する。ポーリング信号はＩＤ情報の送信を要求する信号である。そして、携帯端末１２がＩＤ情報を送信する。設置端末１１がＩＤ情報を受信し、認証が成功すると、ドア５が開けられる。
【００２１】
本実施の形態では、平板電極１１ａがドア５の正面に対して少し傾けて配置されているので、平板電極１１ａが放射する電界は水平方向ではなく、斜めに進み、さらに、図１の矢印で示すようにドア５や建物等の金属部分に向かい、従来例のに比べ遠方まで電界が届くことがない。平板電極１１ａを傾ける角度は、所望の範囲を超えて電界が届かないように、平板電極１１ａの配置位置や周囲の環境により設定される。電界の到達範囲を限定することで、誤認証率を抑えつつ、受信感度を増加させ、設計の自由度を向上させることもできる。また、図１では平板電極１１ａの電界の放射面が斜め上に向けられているが、水平方向に対して下に傾けるものでもよい。
【００２２】
図２は、第１の実施の形態における別の電界通信システムの構成を示す模式図である。図１に示したものに対して、ドア５、あるいは壁に金属板１３を備えたものである。金属板１３は接地するなどして電位固定されている。図２に示すように、金属板１３を電界放射方向に備えることで、不要な電界が金属板１３に吸収されて、設置端末１１が送信するポーリング信号の到達距離が抑えられる。その結果、利用者１００が従来よりもドア５に接近しなければ、携帯端末１２はポーリング信号を受信しなくなるので、誤認証を抑制することが可能となる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ドア５の近辺に設置した設置端末１１に接続された平板電極１１ａをドア５の正面方向に対して少し傾けて設置することにより、平板電極１１ａが放射する電界が水平方向ではなく、傾けた方向に進み、さらに、ドア５や建物等の金属部分に向かうので、設置端末１１が送信するポーリング信号の到達距離を抑えることができ、利用者１００が意図しない通信を防止することができる。
【００２４】
本実施の形態によれば、金属板１３を平板電極を傾けた方向（電界放射方向）に備えることで、平板電極１１ａが放射する電界が金属板１３に吸収されるので、ポーリング信号の到達距離が抑えられる。
【００２５】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態における電界通信システムの構成を示す模式図である。同図に示す電界通信システムは、第１の実施の形態と同様に、ＩＤ情報を送受信して認証し、ドア５を制御することで入退室を管理するシステムである。
【００２６】
電界通信を行う設置端末２１がドア５、あるいは、ドア５近辺の壁に設置される。電界通信によりＩＤ情報を送信する携帯端末２２を利用者１００が保持する。平板電極２１ａは設置端末２１の表面に配置される。平板電極２１ａをドア５や壁に設置し、設置端末２１を平板電極２１ａから離れた位置に設置するものでもよい。また、接地するなどして電位固定された金属板２３がドア５の前の床に、平板電極２１ａに対して垂直となる向きで配置される。金属板２３は、携帯端末２２を保持する利用者１００が平板電極２１ａに接触可能な範囲で広がる大きさである。
【００２７】
第１の実施の形態と同様に、設置端末２１は、電界により信号を送信する送信回路、電界を検出して信号を受信する受信回路、受信した情報に基づいてドア５を制御する制御回路を有する。携帯端末２２も、電界通信を行うための電極、送信回路、受信回路、利用者１００を識別するＩＤ情報を格納した記憶手段を有する。設置端末２１が送信するポーリング信号を携帯端末２２が受信することで、設置端末２１と携帯端末２２との間の通信が開始される。
【００２８】
第２の実施の形態では平板電極２１ａがドア５の正面方向に電界を放射するが、放射された電界は、金属板２３に向かって進み、吸収される。その結果、設置端末２１が送信するポーリング信号は、ドア５近辺で平板電極２１ａに接触できる範囲で受信可能となる。図３に示すように、利用者１００がドア５から少し離れた位置に立っているときは、設置端末２１と利用者１００が保持する携帯端末２２との間で通信が行われないので、ドア５近辺に存在する携帯端末を保持しない利用者２００はドア５を開けることができない。
【００２９】
図４は、第２の実施の形態における別の電界通信システムの構成を示す模式図である。床に配置した金属板２３の代わりに天井に金属板２４を配置した点で図３に示したものと異なる。金属板２４は、接地するなどして電位固定され、携帯端末２２を保持する利用者１００が平板電極２１ａに接触可能な範囲で広がる大きさである。
【００３０】
天井に金属板２４を配置した場合でも、平板電極２１ａから放射された電界が金属板２４へ向かうので、設置端末２１が送信するポーリング信号の到達距離を抑えることができる。
【００３１】
図５は、第２の実施の形態におけるさらに別の電界通信システムの構成を示す模式図である。図５に示す電界通信システムでは、ドア５に対向させて、携帯端末２２を保持する利用者１００が平板電極２１ａに接触可能な位置を区切るように、電位固定された金属板２５を配置した。
【００３２】
図５に示す構成の場合、平板電極２１ａから放射された電界が金属板２５を超えて携帯端末２２に届くことがないので、携帯端末を保持しない利用者２００がドア５を開けることを防ぐことが可能である。なお、金属板２５の代わりに金属柱などの金属部材を設置してもよい。
【００３３】
上記の金属板２３，２４，２５の大きさや配置位置は、所望の範囲を超えて電界が届かないように、平板電極２１ａの配置位置や周囲の環境により決定される。
【００３４】
また、図６に示すように、平板電極２１ａに接触可能な位置の上部にも金属板２６を備えた構成でもよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電位固定された金属板２３を平板電極２１ａの電界放射方向に配置することにより、平板電極２１ａが放射した電界が届く範囲が抑制され、利用者１００が意図しない通信を防止することができる。また、第２の実施の形態において、図１のようにドア５の近辺に設置した設置端末２１に接続された平板電極２１ａをドア５の正面方向に対して少し傾けて設置してもよく、平板電極２１ａが放射した電界が届く範囲が抑制することができる。
【００３６】
［第３の実施の形態］
図７は、第３の実施の形態における電界通信システムの構成を示す模式図である。同図に示す電界通信システムは、第１，２の実施の形態と同様に、ＩＤ情報を送受信して認証し、ドア５を制御することで入退室を管理するシステムである。
【００３７】
電界通信を行う設置端末３１がドア５の前の床に、平板電極３１ａが上面となるように設置される。電界通信によりＩＤ情報を送信する携帯端末３２を利用者１００が保持する。接地するなどして電位固定された金属板３３が平板電極３１ａに対向する天井に配置される。金属板３３は、携帯端末３２を保持する利用者１００が平板電極３１ａに接触可能な範囲で広がる大きさである。第３の実施の形態は、第１，２の実施の形態と比較して、床に平板電極３１ａが配置されている点で異なる。
【００３８】
第１，２の実施の形態と同様に、設置端末３１は、電界により信号を送信する送信回路、電界を検出して信号を受信する受信回路、受信した情報に基づいてドア５を制御する制御回路を有する。携帯端末３２も、電界通信を行うための電極、送信回路、受信回路、利用者１００を識別するＩＤ情報を格納した記憶手段を有する。設置端末３１が送信するポーリング信号を携帯端末３２が受信することで、設置端末３１と携帯端末３２との間の通信が開始される。
【００３９】
平板電極３１ａは、図７の矢印で示すように、天井に向けて電界を放射し、放射された電界は金属板３３に向かって進む。そのため、設置端末３１が送信するポーリング信号は、ドア５近辺で平板電極３１ａに接触できる範囲で受信可能となる。なお、金属板３３をドア５や壁に配置した場合でも、放射された電界が金属板３３に向かうので、同様の効果が期待できる。
【００４０】
図８は、第３の実施の形態の別の電界通信システムの構成を示す模式図である。同図に示す電界通信システムは、金属部材３４で囲んだ閉鎖空間に設置端末３１を配置したものである。図９に、金属部材３４の斜視図を示す。同図に示すように、平板電極３１ａを囲むように金属部材３４を配置して、利用者が入ることができる閉鎖空間を作る。金属部材３４には扉を設けて閉鎖空間内に利用者が出入りできるようにする。平板電極３１ａが放射する電界は閉鎖空間から外に出ることがないので、携帯端末３２を保持する利用者１００が閉鎖空間内に入った場合のみ、設置端末３１と携帯端末３２との間で通信が行われる。また、平板電極３１ａを金属部材３４で囲むことにより、放射電磁界の影響を受けることなく設置端末３１と携帯端末３２との間で良好な通信が行われる。
【００４１】
なお、金属部材３４を縄のれん（すだれ）の形状にして平板電極３１ａを囲い、利用者１００が通信可能な空間を仕切るものでもよい。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、平板電極３１ａをドア５の前の床に設置し、電位固定された金属板３３を天井に設置することにより、平板電極３１ａが放射した電界が金属板３３に向かって進み、ドア５から離れた位置にいる利用者１００が意図しない通信を防止することができる。
【００４３】
本実施の形態によれば、平板電極３１ａを金属部材３４で囲むことにより、金属部材３４で囲まれた閉鎖空間内でのみ設置端末３１と携帯端末３２との間で通信が行われるので、利用者１００が意図しない通信を防止することができる。また、閉鎖空間内では、放射電磁界の影響を受けることなく設置端末３１と携帯端末３２との間で良好な通信を行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１１，２１，３１，４１…設置端末
１１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ…平板電極
１２，２２，３２，４２…携帯端末
１３，２３，２４，２５，２６，３３…金属板
３４…金属部材
１００，２００…利用者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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