(57)【要約】【課題】  従来の電界通信システムは、送信する信号レベルが一定であるため、伝送媒体と電極間の結合状態が小さいときは信号が減衰し通信が不安定になった。また、信号レベルを過大に設定すると、省エネルギー、セキュリティー、システム間の干渉等の問題が生じた。【解決手段】通信開始前に、電極と伝送媒体との間の結合状態を検知し、結合状態に応じた信号レベルを決定し、信号レベルに応じて通信開始信号を送信する第一の通信機と、通信開始信号を受信して、返信をおこなう第二の通信機とにより通信ユニットを構成した。これにより、通信開始前に送信手段の信号レベルを決定できるため、始めから通信を安定にできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送媒体と電気的に結合する電極と、
前記電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知する結合状態検知手段と、
通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた信号レベルを決定する信号レベル決定手段と、
前記信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた通信開始信号を送信する送信手段と、を有する第一の通信機と、
伝送媒体と電気的に結合する電極と、前記伝送媒体を介して前記通信開始信号を受信して、返信をおこなう返信手段と、を有する第二の通信機と、
を有する通信ユニット。
【請求項２】
前記第一の通信機は、
前記信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた出力で返信することを要求する返信要求情報を作る返信要求情報作成手段を有し、
前記第二の通信機は、
前記通信開始信号を受信して、返信すべき信号の信号レベル情報を含む前記返信要求情報を認識する返信要求情報認識手段と、
要求された前記信号レベル情報に応じた出力で返信をおこなう返信手段と、
を有する請求項１記載の通信ユニット。
【請求項３】
伝送媒体と電気的に結合する電極と、
前記電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知する結合状態検知手段と、
通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた信号レベルを決定する信号レベル決定手段と、を有する通信機。
【請求項４】
前記信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた通信開始信号を送信する送信手段を有することを特徴とする請求項３記載の通信機。
【請求項５】
前記信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた出力で返信することを要求する返信要求情報を発生させる返信要求情報作成手段を有することを特徴とする請求項３または請求項４記載の通信機。
【請求項６】
前記結合状態検知手段に検知開始を指示するトリガー信号を出力するトリガー信号出力手段を有することを特徴とする、請求項３ないし請求項５のいずれか1項に記載の通信機。
【請求項７】
前記結合状態検知手段は、検知された結合状態に応じて、信号レベル決定手段に結合状態を出力することを特徴する、請求項３ないし請求項６のいずれか1項に記載の通信機
【請求項８】
通信開始信号を受信して起動する返信手段と、
前記通信開始信号に含まれる返信すべき信号の信号レベル情報を認識する返信要求情報認識手段と、を有し、
前記返信手段は要求された前記信号レベル情報に応じた出力で返信をおこなう
ことを特徴とする通信機。
【請求項９】
伝送媒体を介して第一の通信機と第二の通信機との間で通信を開始する手順であって、
前記第一の通信機において、第一の通信機に設けられた電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知し、
通信開始前に前記結合状態に応じた信号レベルを決定し、
前記信号レベルに応じた通信開始信号を前記第二の通信機へ送信し、
前記第二の通信機において、前記第一の通信機から送信された前記通信開始信号を受信し、返信信号を前記第一の通信機へ返信する、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
前記通信開始信号は、前記信号レベルに応じた出力で返信することを要求する返信要求情報を含み、
前記第二の通信機は、前記通信開始信号を受信し、
送信すべき信号の信号レベル情報を含む前記返信要求情報を認識し、
要求された前記信号レベル情報に応じた出力で返信する、
ことを特徴とする請求項９記載の通信方法。
【請求項１１】
前記通信開始信号は、前記第二の通信機の起動を要求する起動信号を含み、
前記第二の通信機は、前記起動信号を受信して、
前記第二の通信機の返信手段を起動することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体のような伝送媒体を介して通信を行う通信ユニット、通信機、および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、第一の通信機１と第二の通信機２との間を伝送媒体３に電界を通して通信を行う電界通信ユニットを示す。第一の通信機１は伝送媒体３と接触および容量結合により通信を行うための電極１１を持つ。第一の通信機１は、電極１１、伝送媒体３、電極２１を介して第二の通信機２との間で電界通信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２１４２７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電界通信ユニットは、送信する信号レベルが一定であるため、伝送媒体（手）と電極間の結合状態が手袋装着や皮膚の乾燥などにより小さくなることにより信号が減衰し、通信が途絶するか不安定になることがあった。
【０００５】
このような通信の不安定を解消するために、利用者の手袋装着等により信号レベルが減衰した状態でも通信可能なように信号レベルを過大に設定すると、省エネルギー、セキュリティー、システム間の干渉等の問題が生じた。
【０００６】
本願発明は上記問題点に鑑み、手袋使用時や乾燥肌の場合であっても、適切な信号レベルで安定な通信が可能な電界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】
【０００７】
本発明の通信ユニットは、伝送媒体と電気的に結合する電極と、
前記電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知する結合状態検知手段と、通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた信号レベルを決定する信号レベル決定手段と、前記信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた通信開始信号を送信する送信手段と、を有する第一の通信機と、伝送媒体と電気的に結合する電極と、前記通信開始信号を受信して返信をおこなう返信手段と、を有する第二の通信機と、を有する。これにより、本発明の通信ユニットは、手袋装着等により前記伝送媒体と前記電極との間の結合状態が低下し信号の減衰量が増加した場合においても、結合状態検知手段が前記伝送媒体と前記電極間の結合状態を検知し、送信手段の出力信号レベルを通信開始前に決定することにより、始めから安定した通信を可能にする。
【０００８】
また、本発明の通信ユニットは、前記第一の通信機が、通信開始前に信号レベル決定手段で決定した信号レベルで通信開始し、更にそれに応じた出力で返信することを要求する返信要求情報を作る返信要求情報作成手段を有し、前記第二の通信機は、前記通信開始信号を受信して、送信すべき信号の信号レベル情報を含む前記返信要求情報を認識する返信要求情報認識手段と、要求された前記信号レベル情報に応じた出力で返信をおこなう返信手段とを有することができる。これにより、本発明の通信ユニットは、手袋装着等により前記伝送媒体と前記電極との間の結合状態が低下し信号の減衰量が増加した場合においても、結合状態検知手段が前記伝送媒体と前記電極間の結合状態を検知し、通信開始信号送信手段及び返信手段の出力信号レベルを通信開始前に決定することにより、返信信号についても始めから安定した通信を可能にする。
【０００９】
本発明の通信機は、伝送媒体と電気的に結合して通信をおこなう電極と、前記電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知する結合状態検知手段と、通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた信号レベルを決定する信号レベル決定手段と、を有している。これにより、本発明の通信機は、手袋装着等により前記伝送媒体と前記電極との間の結合状態が低下し信号の減衰量が増加した場合においても、通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた信号レベルを決定するため、始めから確実に伝送媒体に信号を供給できる。
【００１０】
また、本発明の通信機は、信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた通信開始信号を送信する送信手段を有してもよい。これにより、通信開始信号が始めから確実に伝送媒体に供給される。
【００１１】
また、本発明の通信機は、信号レベル決定手段で決定した信号レベルに応じた出力で返信することを要求する返信要求情報を発生させる返信要求情報作成手段を有してもよい。これにより、安定した双方向通信の確立が可能になる。
【００１２】
また、本発明の通信機は、結合状態検知手段に検知開始を指示するトリガー信号を出力するトリガー信号出力手段を有してもよい。これにより、結合状態検知手段に無用な電力を供給しないので、無駄な電力の消費を抑えることができる。また、通信を開始するためのＩＤを含むセキュリティーに関係する信号を出力しないので、セキュリティー性能が優れる。
【００１３】
また、本発明の通信機は、結合状態検知手段で検知された結合状態に応じて、信号レベル決定手段に結合状態を出力してもよい。これにより、第一の通信機は通信開始可否の判断に既存の結合状態検知手段を利用でき、結合状態が所定の値よりも悪い場合に、信号レベル決定手段に結合状態を出力しない。従って、第一の通信機は、トリガー信号出力手段を有する構成と同等の効果をトリガー信号出力手段の追加せずに得られ、構造を簡素化できる。
【００１４】
また、本発明の通信機は、通信開始信号を受信して起動する返信手段と、通信開始信号に含まれる返信すべき信号の信号レベル情報を認識する返信要求情報認識手段とを有する。これにより、返信手段は要求された前記信号レベル情報に応じた出力で返信をおこなうため、無駄な電力の消費を抑えることができ、更に始めから適切な信号レベルで返信することができるため、双方向通信を確実に行うことができる。
【００１５】
本発明の通信方法は、伝送媒体を介して第一の通信機と第二の通信機との間で通信を開始する手順であって、前記第一の通信機において、第一の通信機に設けられた電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知し、通信開始前に前記結合状態に応じた信号レベルを決定し、前記信号レベルに応じた通信開始信号を前記第二の通信機へ送信し、前記第二の通信機において、前記第一の通信機から送信された前記通信開始信号を受信し、返信信号を前記第一の通信機へ返信する方法である。これにより、本発明記載の通信方法は、手袋装着等により前記伝送媒体と前記電極との間の結合状態が低下し信号の減衰量が増加した場合においても、通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた通信開始信号送信手段の出力信号レベルを決定するため、始めから安定した通信が可能になる。
【００１６】
また、本発明の通信方法は、伝送媒体を介して第一の通信機１と第二の通信機２との間で通信を開始する手順であって、前記第一の通信機において、第一の通信機に設けられた電極と前記伝送媒体との間の結合状態を検知し、通信開始前に前記結合状態に応じた信号レベルを決定し、前記信号レベルに応じた通信開始信号と前記信号レベルに応じた出力で返信することを要求する返信要求情報とを前記第二の通信機へ送信し、前記第二の通信機において、前記第一の通信機から送信された前記通信開始信号を受信し、前記返信要求情報から前記第一の通信機へ出力する信号レベルを決定し、前記信号レベルに応じた出力で返信信号を前記第一の通信機へ返信する、ことを有してもよい。これにより、本発明記載の通信方法は、手袋装着等により前記伝送媒体と前記電極との間の結合状態が低下し信号の減衰量が増加した場合においても、通信開始前に前記結合状態検知手段で検知した結合状態に応じた通信開始信号送信手段及び返信手段の出力信号レベルを決定するため、返信信号についても始めから安定した通信が可能になる。
【００１７】
また、本発明の通信方法は、前記通信開始信号が前記第二の通信機の起動を要求する起動信号を含み、前記第二の通信機が前記起動信号を受信し、前記第二の通信機の送信回路を起動してもよい。これにより、本発明記載の通信方法は、前記第二の通信機の送信回路の消費電力を削減可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の通信ユニットおよび通信方法によれば、結合状態検知手段が前記伝送媒体と前記電極間の結合状態を検知し、送信手段の出力信号レベルを通信開始前に決定することにより、伝送媒体が手袋使用時や乾燥肌の場合であっても、適切な信号レベルで安定な通信が可能な通信ユニットおよび通信方法を提供することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の通信機によれば、結合状態検知手段が前記伝送媒体と前記電極間の結合状態を検知し、送信手段の出力信号レベルを通信開始前に決定することにより、伝送媒体が手袋使用時や乾燥肌の場合であっても、適切な信号レベルで安定な通信が可能な通信機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一の実施形態に係る通信ユニットの例を示す構成図である。
【図２】第一の実施形態に係る通信ユニットの例の詳細を示す構成図である。
【図３】第二の実施形態に係る通信ユニットの例を示す構成図である。
【図４】第四の実施形態に係る通信ユニットの例を示す構成図である。
【図５】第一の実施形態に係る通信方法を示す図である。
【図６】第四の実施形態に係る通信方法を示す図である。
【図７】ベクトル電圧計を用いる第一の結合状態検知手段の例を示すブロック図である。
【図８】ベクトル電流計を用いる第二の結合状態検知手段の例を示すブロック図である。
【図９】静電容量を用いる第三の結合状態検知手段の例を示すブロック図である。
【図１０】アンテナを用いる第四の結合状態検知手段の例を示すブロック図である。
【図１１】従来の電界通信ユニットを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の第一の実施形態に係る通信ユニットを示す図である。
ドア４は、車や家などの施錠が必要なドア４であり、ドアノブ４１、ドアロック部４２および第一の通信機１が設けられている。第二の通信機２は伝送媒体３（ドア操作者の人体）に装着され、電極２１を介して伝送媒体３と容量結合している。第一の通信機１はドアノブ４１の表面に設けられた電極１１および伝送媒体３が装着した手袋３１を介して伝送媒体３と容量結合している。ここで第一の通信機１と第二の通信機２はこれらの容量結合により伝送媒体３を介して通信可能となる。
【００２２】
第一の通信機１には、結合状態検知手段１２と、制御部８と、通信部９とが設けられている。
【００２３】
結合状態検知手段１２は、電極１１から伝送媒体３との容量結合の程度を測定し、その結果を結合状態情報として制御部８に送る。容量結合の程度の測定は、電極１１を介して伝送媒体３のインピーダンスを測定すること等によっておこなうことができる。
【００２４】
制御部８は、前記結合状態情報に応じて、前記第一の通信機１の送信信号レベルを安定な通信が可能な値に調整する。結合状態が良好な場合送信信号レベルを小さく、劣悪な場合大きくする。
【００２５】
さらに制御部８は、通信開始信号を生成し、通信部９に送る。通信部９は、送信信号レベルで通信開始信号を伝送媒体３へ送信する。
【００２６】
第二の通信機２は、受信部２２で第一の通信機１からの通信開始信号を受信して返信手段２４に送る。返信手段２４は、返信信号を伝送媒体３に送信する。
【００２７】
第一の通信機１は、第二の通信機２からの返信信号を受信して適切に通信が行われたことを確認し、第二の通信機２との間で双方向のデータ通信を開始する。この双方向のデータ通信を通じて認証処理が行われ、正しく認証が成された場合には外部入出力７に施錠または解錠の信号を出力する。ドアロック部４２は、外部入出力７から受信した信号に基づきドア４を施錠または解錠する。
【００２８】
図２を用いて、本発明の第一の実施形態に係る通信ユニットについて更に詳細に説明する。結合状態検知手段１２は電極１１を介して伝送媒体３の結合状態を検知し情報を制御部８に送る。
制御部８には、信号レベル決定手段１３、通信制御部１７が設けられている。通信制御部１７は、通信部９に設けられた送信部１５および受信部１６を制御するとともに、第一の通信機１が第二の通信機２に対して送信する情報の作成、返信されてくる情報の解析を行い、また、外部入出力信号７の制御もおこなう。
結合状態検知手段１２から送られた結合状態情報は、信号レベル決定手段１３に送られる。信号レベル決定手段１３は、結合状態情報から第一の通信機１の送信部１５の送信出力である第一の送信信号レベルを決定し、通信制御部１７に出力する。
【００２９】
通信制御部１７は通信開始信号を作成し、送信部１５から第一の送信信号レベルで電極１１を介して送信する。
【００３０】
通信開始信号は、電極１１、伝送媒体３、第二の通信機２の電極２１を介して第二の通信機２の受信部２２で受信される。
【００３１】
制御部２３は、通信開始信号を受信して返信信号を生成し、返信手段２４に送る。返信手段２４は、返信信号を電極２１から送信する。
【００３２】
なお、受信部２２での通信開始信号受信時に返信手段２４を起動させる機能を持たせることで、返信手段２４の電源を必要時にのみ入れることができるためエネルギーを節約することも可能である。
【００３３】
返信信号は、電極２１、伝送媒体３、電極１１を介して第一の通信機１の受信部１６で受信され、通信制御部１７にて通信が成立したことが確認された後、第一の通信機１と第二の通信機２との間で双方向のデータ通信が開始される。
【００３４】
なお、双方向通信の成立の結果を受けて、第一の通信機１の外部入出力７や第二の通信機２の外部入出力２５から外部の機器を制御することもできる。
【００３５】
また結合状態検知手段１２としては、ベクトル電圧計式、ベクトル電流計式、静電容量式、アンテナ式等がある。各検知手段の詳細は後述する。
【００３６】
これにより、本発明の通信ユニットは、結合状態検知手段１２が前記伝送媒体３と前記電極１１間の結合状態を検知し、通信開始信号送信手段の出力信号レベルを通信開始前に決定することにより、始めから安定した通信が可能になる。
【００３７】
結合状態が良好な場合は前記第一の通信機１の送信信号レベルを小さく設定することで、第一の通信機１の消費電力を抑えることができる。また結合状態が良好でない場合は前記第一の通信機１の送信信号レベルを大きく設定することで、第一の通信機１と第二の通信機２との間で安定した通信を行える。
【００３８】
図３を用いて、本発明の第二の実施形態に係る通信ユニットについて説明する。
【００３９】
第一の実施形態との相違点は、２つある。
【００４０】
第一の相違点は、第一の通信機１に応力・光・磁気・温度・加速度等の情報により伝送媒体３と電極１１との接近や接触を検知するトリガー信号発生部１０が追加されたことである。
【００４１】
また、第二の相違点は、第一の通信機１が省電力状態になっていても、トリガー信号発生部１０からのトリガー信号を制御部８が受信し、結合状態検知手段１２を起動させることである。
【００４２】
前記省電力状態では、通信部９や結合状態検知手段１２は、電力供給がされていない状態である。トリガー信号発生部１０は、ドアノブ４１に伝送媒体３が触れたことを検知して、トリガー信号を発生して、制御部８に送る。制御部８は、通信部９および結合状態検知手段１２に電力供給を開始し、結合状態検知手段１２は電極１１と伝送媒体３の結合状態を測定し、その結果を結合状態情報として制御部８に送る。結合状態検知以降の通信の手順は第一の実施形態と同じである。
【００４３】
この構成によれば、通信部９および結合状態検知手段１２がトリガー信号を受けて電力の供給が開始されるため、通信部９および結合状態検知手段１２に対する電力供給を必要時以外は止めておけるので、第一の通信機１の待ち受け電力を少なくすることが可能になる。また、通信が必要でない場合は通信を開始せず、自動車等のドアロックや、自動車などのエンジンスターターでユーザーを認証するためのＩＤ情報を送信しないので、セキュリティー性能が優れる。
【００４４】
本発明の第三の実施形態に係る通信ユニットについて説明する。
【００４５】
第一の実施形態との違いは、前記結合状態検知手段１２に、結合状態の基準値を記憶する記憶手段と、結合状態の基準値と現在の結合状態を比較する比較手段を持つことである。結合状態が基準値を超えた場合に、前記結合状態検知手段１２は信号レベル決定手段１３に結合状態情報を送る。また、結合状態が基準値を超えない場合には、前記結合状態検知手段１２は信号レベル決定手段１３に結合状態情報を送らない。
【００４６】
これにより、結合状態が基準値を超えたときにのみ、制御部８に電力供給が開始されるため、第一の通信機１の待ち受け電力を少なくすることが可能になる。
【００４７】
また、通信が必要でない場合は通信を開始せず、自動車等のドアロックや、自動車などのエンジンスターターでユーザーを認証するためのＩＤ情報を送信しないので、セキュリティー性能が優れる。
【００４８】
本実施の形態では、トリガー信号発生部１０を用いることなく、第二の実施の形態と同様の効果を得ることができ、構造を簡素化できる。
【００４９】
本発明の第四の実施形態に係る通信ユニットについて図４を用いて説明する。
【００５０】
第一の実施形態との相違点は、２つある。
【００５１】
第一の相違点は、第一の通信機１が、結合状態に応じた第二の通信機２の返信信号レベルを決定し、第二の通信機２に送ることである。
【００５２】
また、第二の相違点は、第二の通信機２が、送られた信号に基づいて返信信号レベルを調整することである。
【００５３】
制御部８内の信号レベル決定手段１３は、前記結合状態検知手段１２から送られた前記結合状態情報に応じて前記第二の通信機２の返信信号レベルを決定し、返信要求情報作成手段１４に出力する。返信要求情報作成手段１４は前記第二の通信機２の返信信号レベルから返信要求情報を作成する。
【００５４】
通信制御部１７は、前記返信要求情報を他の情報と共に符号化し、第一の実施形態と同様な方法で第二の通信機２に送信する。第二の通信機２は、制御部２３で返信要求情報を復号化し、返信要求情報認識手段２６でレベル情報を読み取り、返信手段２４の返信信号レベルを調整して返信する。
【００５５】
これにより、第二の通信機２の返信信号レベルが第一の通信機１の電極１１と伝送媒体３間の結合状態に応じて調整されるため、第二の通信機２から第一の通信機１に対しても始めから安定した通信が可能になる。
【００５６】
結合状態が良好な場合は前記第二の通信機２の返信信号レベルを小さく設定することで、第二の通信機２の消費電力を抑えることができる。第二の通信機２から必要以上の出力で信号を送信することがないのでセキュリティー性能がよい。また結合状態が良好でない場合は前記第二の通信機２の返信信号レベルを大きく設定することで、第二の通信機２と第一の通信機１との間で安定した通信を行える。
【００５７】
図５を用いて、本発明の第一の実施形態に係る通信ユニットの通信方法を説明する。
【００５８】
左側に第一の通信機１の手順、右側に第二の通信機２の手順を示す。
第一の通信機１の電極１１と伝送媒体３間の結合状態から第一の通信機１の送信信号レベルを決定する。
【００５９】
制御部８は通信開始信号を作成し、第二の通信機２に第一の送信信号レベルで送信する。
【００６０】
第二の通信機２は第一の通信機１からの通信開始信号を受け、第一の通信機１に返信する。
【００６１】
第一の通信機１が第二の通信機２の返信を受けて、双方向通信を開始する。必要に応じて双方向通信開始に関連する外部出力をおこなう。
【００６２】
送信信号レベルが伝送媒体３と電極１１間の結合状態によって調整されるため、安定した通信が可能になる。
【００６３】
図６を用いて、本発明の第四の実施形態に係る通信ユニットの通信方法を説明する。第一の実施形態に係る通信方法に対して、以下の二点が異なる。
【００６４】
第一の相違点は、第一の通信機１が結合状態に応じて第二の通信機２の返信信号レベルを決定し、第二の通信機２に送ることである。第二の相違点は、第二の通信機２が送られた信号に基づいて返信信号レベルを調整することである。以下異なる部分のみ説明する。
【００６５】
第一の通信機１の電極１１と伝送媒体３間の結合状態から第二の通信機２の返信信号レベルを決める。その情報を返信要求情報とし、通信開始信号と共に第二の通信機２に送信信号レベルで送信する。
【００６６】
第二の通信機２は第一の通信機１からの通信開始信号を受け、返信要求情報から返信信号レベルを認識し、第一の通信機１に前記返信信号レベルを用いて返信する。
【００６７】
第二の通信機２の返信信号レベルが伝送媒体３と電極１１間の結合状態に応じて調整されるため、安定した双方向通信の継続が可能になる。
以下に前述の結合状態検知手段の例を詳述する。
【００６８】
図７を用いて、ベクトル電圧計を用いた結合状態検知手段１２Ａの例を説明する。
【００６９】
結合状態検知手段１２Ａの構成は、図７に示すとおり電圧源１２１と抵抗１２２とベクトル電圧計１２３とインピーダンス測定制御部１２５とであり、電極１１から見た伝送媒体３のインピーダンスを測定するものである。
【００７０】
インピーダンス測定制御部１２５は、算出したインピーダンス値を、結合状態情報として制御部８に送る。
【００７１】
図８を用いて、ベクトル電流計を用いた結合状態検知手段１２Ｂの例を説明する。
【００７２】
結合状態検知手段１２Ｂの構成は、図８に示すとおり電圧源１２１と抵抗１２２とベクトル電流計１２４とインピーダンス測定制御部１２５とであり、電極１１から見た伝送媒体３のインピーダンスを測定するものである。
ベクトル電流計１２４以外の構成要素は第一の結合状態検知手段と同じであり、インピーダンス測定制御部１２５は、算出したインピーダンス値を結合状態情報として制御部８に送る。ベクトル電圧計１２３を用いる方式と比較して、電極１１と伝送媒体３との結合状態が弱く、インピーダンスが高い領域の測定での分解能が高くできる特徴がある。
【００７３】
図９を用いて、静電容量を用いた結合状態検知手段１２Ｃの例を説明する。
【００７４】
結合状態検知手段１２Ｃの構成は、図９に示すとおり、トランス１２６および容量検知回路１２７からなり、本検知手段では電気的に二つに分割された電極１１ａと１１ｂとを用いる。
【００７５】
伝送媒体３のリターンパスを含めたインピーダンスを測定するベクトル電圧計式およびベクトル電流計式とは異なり、本検知手段では、伝送媒体３を介して電極１１ａと電極１１ｂとの間の静電容量を測定することで、直接結合状態を求めることができる。このため、インピーダンスを測定する上記２つの方式に比べ、測定精度を高めることができる。
【００７６】
電極１１ａおよび電極１１ｂは、それぞれ櫛歯状であり、それぞれの各歯が噛合状態に配置されていることが望ましい。本構成により、伝送媒体３が電極１１ａおよび電極１１ｂが噛合された形成領域のどの部分に接触しても、電極１１ａおよび電極１１ｂとで同等の結合状態を検出できるため、測定感度の均一な測定領域が広げられる。
【００７７】
電界通信で伝送媒体３から伝えられる信号は、電極１１ａおよび１１ｂに分割されてトランス１２６に伝送され、トランス１２６の中点から通信部９に伝えられる。
【００７８】
結合状態検知手段１２Ｃは容量検知回路１２７とトランス１２６からなる。容量検知用信号の周波数を電界通信に用いる周波数と離すことにより、電界通信と容量検知を干渉無しで同時におこなうことができるため、他の結合状態検知方法に比べて制御を簡略化できる。
【００７９】
図１０を用いて、アンテナを用た結合状態検知手段１２Ｄの例を説明する。
本結合状態検知手段１２Ｄは、伝送媒体３がアンテナとして周囲にある電磁波を拾うことを利用して、伝送媒体３と電極１１との結合状態を検知するものである。
【００８０】
結合状態検知手段１２Ｄは、参照用電極２００を電極１１の近傍に新たに設け、電極１１に誘起される電圧と参照用電極２００に誘起される電圧とを差動で比較し、電極１１と伝送媒体３間の結合状態を検知するものである。
【００８１】
電極１１に伝送媒体３が結合（接近）していない場合、電極１１に誘起される電圧は、参照用電極２００に誘起される電圧と等しい。電極１１に伝送媒体３が結合（接近）する場合、伝送媒体３を介して電極１１に誘起される電圧は、参照用電極２００に誘起される電圧に対して大きくなる。
【００８２】
差動構成とすることで、電極１１と参照用電極２００に誘起される電圧の差は伝送媒体３が無い場合にゼロになり、電極１１に伝送媒体３が接触すると結合状態に応じて拡大する。
【００８３】
伝送媒体３と電極１１の結合状態が良好な場合、電極１１の感度が大きく、結合状態が劣悪な場合、電極１１の感度が小さくなる。
【００８４】
入力信号を対数圧縮することで、結合状態の判別のダイナミックレンジを大きく取ることができる。
【００８５】
ここでは周波数帯域が２分割の構成例を示したが、状況に応じて三周波数帯域以上に拡張しても良い。以下にアンテナを用いる結合状態検知手段１２Ｄの回路構成を詳細に説明する。
【００８６】
低周波側のバンドパスフィルタ２１０および２１１と高周波側のバンドパスフィルタ３１０および３１１で帯域を分け、対数増幅器２２０・２２１・３２０・３２１で入力信号レベルを対数化し、帯域毎に差動アンプ２３０と３３０で電極１１と参照用電極２００間の電圧の差を取る。
【００８７】
結合状態検知処理部２５０は、周波数帯域毎に差分を取り、増幅器２４０および３４０にて必要に応じて重み付けなどの処理をして、結合状態情報を制御部８に送る。
【００８８】
周波数帯域としては伝送媒体３をアンテナとしたときの受信感度が高い帯域が望ましい。
【００８９】
伝送媒体３である人体の身長等により、効率的に受信できる周波数が異なるため、フィルタの周波数を調整することで大人か子供かの情報を得られる。従って、第二の通信機２からＩＤ情報を送信された場合でも、大人には通信開始を許可し、子供には許可しないという動作を設定することが可能になる。
【符号の説明】
【００９０】
１・・第一の通信機
２・・第二の通信機
３・・伝送媒体
４・・ドア
７、２５・・外部入出力
８、２３・・制御部
９・・通信部
１０・・トリガー信号出力手段
１１、２１・・電極
１２・・結合状態検知手段
１３・・信号レベル決定手段
１４・・返信要求情報作成手段
１５・・送信手段
１６、２２・・受信部
１７・・通信制御部
２４・・返信手段
２６・・返信要求情報認識手段
３１・・手袋
４１・・ドアノブ
４２・・ドアロック部
【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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【図１１】
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