(57)【要約】【課題】ゲート通過時における通過人の誤認証を低減すること。【解決手段】ゲート３の側面に第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂを通過人Ａの進行方向に沿って隣接配置し、対向配置された第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから正極性の信号と負極性の信号とをそれぞれ出力する携帯用電界通信装置７を所持した通過人Ａがゲート３を通過する場合に、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂで各信号を電界により受信し、受信した信号差に基づく差動信号を出力し、出力された差動信号を復調して受信すべき情報に復元して、差動信号の強度が第１の設置電極１１ａ又は第２の設置電極１１ｂで受信した信号の強度よりも強い場合に復元した受信すべき情報を有効な情報として処理する。【選択図】図１
2011199393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき情報に基づいて極性の異なる信号を異なる電極から電界によりそれぞれ出力する携帯用電界通信装置を所持した移動体が通過するゲートに利用される設置用電界通信装置において、
前記移動体を通じて前記携帯用電界通信装置から出力された信号を電界により受信するように前記ゲートに設置された第１の設置電極および第２の設置電極と、
前記第１の設置電極で受信した信号と前記第２の設置電極で受信した信号との差を求めて差動信号として出力する差動手段と、
前記差動信号を復調して受信すべき情報に復元する復調手段と、
前記差動信号の強度と基準強度とを比較して、前記差動信号の強度が前記基準強度よりも強い場合に前記受信すべき情報を有効な情報として処理する受信可否判定手段と、
を有することを特徴とする設置用電界通信装置。
【請求項２】
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極でそれぞれ受信した各信号の振幅が所定値になるまで利得を調整する利得調整手段を更に有し、
前記差動手段は、調整された各信号を用いて前記信号の差を求めることを特徴とする請求項１に記載の設置用電界通信装置。
【請求項３】
前記携帯用電界通信装置から出力される前記極性の異なる信号は、振幅又は位相を変化させた期間を有するプリアンブルが付加された信号であって、
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極でそれぞれ受信した各信号のプリアンブルで振幅又は位相が変化する際に前記利得調整手段の出力で生じた過渡現象が当該各信号波形の上りで発生するか又は下りで発生するかに基づいて前記各信号の極性をそれぞれ検知する極性検知手段を更に有し、
前記受信可否判定手段は、検知された各信号の極性が異なる場合に前記受信すべき情報を有効な情報として処理することを特徴とする請求項２に記載の設置用電界通信装置。
【請求項４】
前記極性検知手段は、
前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のプラス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第１の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第１の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第１の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第１の比較手段と、
前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のマイナス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第２の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第２の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第２の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第２の比較手段と、
前記第１の比較手段の出力を入力信号とし、前記第２の比較手段の出力を当該入力信号に対するイネーブル信号に用いて、前記イネーブル信号がＨレベルの場合に前記入力信号の立上りでＨレベル信号を可否判定用信号として出力し、前記イネーブル信号がＬレベルの場合にＬレベル信号を可否判定用信号として出力する検出手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の設置用電界通信装置。
【請求項５】
前記極性検知手段は、
前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のプラス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第１の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第１の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第１の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第１の比較手段と、
前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のマイナス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第２の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第２の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第２の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第２の比較手段と、
前記第１の比較手段の出力を入力信号とし、前記第２の比較手段の出力を当該入力信号に対するイネーブル信号に用いて、前記入力信号の数をカウントしていき、前記イネーブル信号がＬレベルの場合には前記カウント数をクリアし、前記カウント数が２の場合には当該カウント数がクリアされてもＨレベル信号を可否判定用信号として出力し続ける検出手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の設置用電界通信装置。
【請求項６】
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、
前記通過人が前記ゲートを通過した際に前記携帯用電界通信装置から出力された前記極性の異なる信号をそれぞれ受信するように前記ゲートの側面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の設置用電界通信装置。
【請求項７】
前記ゲートは通過路を挟んで対向する２つの側面を有し、
前記第１の設置電極は一方のゲートの側面に配置され、前記第２の設置電極は他方のゲートの側面に前記第１の設置電極に対向しないように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の設置用電界通信装置。
【請求項８】
前記第２の設置電極で受信した信号の雑音成分を除去して、信号成分を増幅する遠隔信号処理手段を当該第２の設置電極が配置された側の前記ゲートに有することを特徴とする請求項７に記載の設置用電界通信装置。
【請求項９】
前記ゲートは通過路を挟んで対向する２つの側面を有し、
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、
前記２つの側面に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の設置用電界通信装置。
【請求項１０】
一方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極および前記第２の設置電極からそれぞれ出力された信号の差を求めて第２の差動信号として出力する遠隔信号処理手段を当該ゲートに有し、
当該差動信号と、他方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極および前記第２の設置電極からそれぞれ出力された信号の差から求められた第１の差動信号とを合成する信号合成手段を当該ゲートに有することを特徴とする請求項９に記載の設置用電界通信装置。
【請求項１１】
前記信号合成手段は、
一方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極からの信号と他方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極からの信号とが同じ極性になるように合成し、
一方の前記ゲートの側面に配置された前記第２の設置電極からの信号と他方の前記ゲートの側面に配置された前記第２の設置電極からの信号とが同じ極性になるように合成することを特徴とする請求項１０に記載の設置用電界通信装置。
【請求項１２】
前記受信可否判定手段は、
前記差動信号の強度が前記基準強度よりも強い場合に受信可能信号を出力し、前記差動信号の強度が前記基準強度よりも弱い場合に前記受信可能信号を出力せず、
前記受信可能信号の出力の有無に応じて異なる制御を行う制御手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の設置用電界通信装置。
【請求項１３】
前記基準強度は、
前記第１の設置電極で受信した信号強度であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の設置用電界通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極から電界を電界伝達媒体に誘起して電界通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電界伝達媒体に対して送信すべき情報に基づく電界を誘起させ、また、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して通信を行う電界通信装置が提案されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
ここで、このような従来の電界通信装置を改札や店舗等の入退場口（以下、ゲートという）に利用した従来の設置用電界通信装置について説明する。図２７は、ゲートを通過する通過人の識別情報等を取得している状態を示す上面図である。この設置用電界通信装置１は、ゲート３の内部又は外部に設置され、通過人Ａが通過する側のゲート３の側面一領域に設置された設置電極１１に電気的に接続されると共に、送信された情報をシステム上位として処理するパソコン等の情報処理装置（不図示）に通信可能に接続されている。なお、設置用電界通信装置１において電界を電界伝達媒体に誘起して情報の送受を行う処理については特許文献１で説明されたものと同様であるため、説明は省略する。
【０００４】
一方、通過人Ａに所持される携帯用電界通信装置７は、図２８に示すように、電界を電界伝達媒体に誘起する第１の電極７２ａおよび第２の電極７２ｂを携帯用電界通信装置７の外形を形成している筐体の対向表面にそれぞれ配置し、内部に格納されたトランシーバ７１により、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起して電界通信を行うことが可能となっている。
【０００５】
ここで、このような携帯用電界通信装置７を所持した通過人Ａがゲート３の側面を近接通過した場合には、通過人Ａと設置電極１１との間に電界の伝送経路として作用する浮遊容量Ｃが形成される（図２７参照）。対向配置された第１の電極７２ａおよび第２の電極７２ｂから通過人Ａの識別情報が極性の異なる信号（正極性信号および負極性信号）として断続的又は継続的に出力されているため、設置用電界通信装置１は、電界伝達媒体として作用する通過人Ａと浮遊容量Ｃとに基づく伝送経路（図２７の点線矢印）を介して第１の電極７２ａから送信された正極性信号及び／又は第２の電極７２ｂから送信された負極性信号を設置電極１１で受信し、受信すべき情報（通過人Ａの識別情報等）に復調した後に、後段の情報処理装置に送信することになる。
【０００６】
なお、この後段の情報処理装置は、送信された通過人Ａの識別情報を用いて認証し、ゲート通過に対する許可不許可を判定（認証成功の場合には許可と判定し、認証不成功の場合には不許可と判定）し、不許可の場合には通過を拒否する拒否信号を出力して、通過人Ａによるゲート３の通過を阻止することを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７４４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、敷地内外への通過口として設けられたゲート３には複数人が連続して通過する場合が多く、現在通過している通過人Ａの次に通過する通過人Ｂが通過人Ａに近づいた場合には、図２９に示すように、通過人Ｂの所持する携帯用電界通信装置７ｂと通過人Ａとの間に浮遊容量Ｃ’が形成され、通過人Ａが所持する携帯用電界通信装置７ａとの間で形成された伝送経路Ｗ１の他に、通過人Ｂの携帯用電界通信装置７ｂとの間にも浮遊容量Ｃ’と通過人Ａと浮遊容量Ｃとに基づく伝送経路Ｗ２が形成されてしまうため、携帯用電界通信装置７ｂから放射される電界が通過人Ａを介して設置電極１１に伝達されてしまい、誤った通信が行われるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ゲート通過時における通過人の誤認証を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の本発明は、送信すべき情報に基づいて極性の異なる信号を異なる電極から電界によりそれぞれ出力する携帯用電界通信装置を所持した移動体が通過するゲートに利用される設置用電界通信装置において、前記移動体を通じて前記携帯用電界通信装置から出力された信号を電界により受信するように前記ゲートに設置された第１の設置電極および第２の設置電極と、前記第１の設置電極で受信した信号と前記第２の設置電極で受信した信号との差を求めて差動信号として出力する差動手段と、前記差動信号を復調して受信すべき情報に復元する復調手段と、前記差動信号の強度と基準強度とを比較して、前記差動信号の強度が前記基準強度よりも強い場合に前記受信すべき情報を有効な情報として処理する受信可否判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、移動体を通じて携帯用電界通信装置から出力された極性の異なる信号を電界により受信する第１の設置電極および第２の設置電極をゲートに設置し、第１の設置電極で受信した信号と第２の設置電極で受信した信号との差を求めて差動信号として出力し、差動信号を復調して受信すべき情報に復元し、差動信号の強度と第１の設置電極で受信した信号の強度とを比較して、差動信号の強度が第１の設置電極で受信した信号の強度よりも強い場合に復元した受信すべき情報を有効な情報として処理するため、ゲート通過時における通過人の誤認証を低減することができる。
【００１２】
請求項２に記載の本発明は、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極でそれぞれ受信した各信号の振幅が所定値になるまで利得を調整する利得調整手段を更に有し、前記差動手段は、調整された各信号を用いて前記信号の差を求めることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極でそれぞれ受信した各信号の振幅が所定値になるまで利得を調整し、調整された各信号を用いて信号の差を求めるため、ゲート通過時における通過人の誤認証をより確実に低減することができる。
【００１４】
請求項３に記載の本発明は、前記携帯用電界通信装置から出力される前記極性の異なる信号は、振幅又は位相を変化させた期間を有するプリアンブルが付加された信号であって、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極でそれぞれ受信した各信号のプリアンブルで振幅又は位相が変化する際に前記利得調整手段の出力で生じた過渡現象が当該各信号波形の上りで発生するか又は下りで発生するかに基づいて前記各信号の極性をそれぞれ検知する極性検知手段を更に有し、前記受信可否判定手段は、検知された各信号の極性が異なる場合に前記受信すべき情報を有効な情報として処理することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極でそれぞれ受信した各信号のプリアンブルで振幅又は位相が変化する際に前記利得調整手段の出力で生じた過渡現象が当該各信号波形の上りで発生するか又は下りで発生するかに基づいて各信号の極性をそれぞれ検知し、検知された各信号の極性が異なる場合に受信すべき情報を有効な情報として処理するため、受信した信号が正しい伝送経路を経由したか否かを確実に把握することができる。
【００１６】
請求項４に記載の本発明は、前記極性検知手段が、前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のプラス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第１の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第１の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第１の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第１の比較手段と、前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のマイナス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第２の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第２の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第２の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第２の比較手段と、前記第１の比較手段の出力を入力信号とし、前記第２の比較手段の出力を当該入力信号に対するイネーブル信号に用いて、前記イネーブル信号がＨレベルの場合に前記入力信号の立上りでＨレベル信号を可否判定用信号として出力し、前記イネーブル信号がＬレベルの場合にＬレベル信号を可否判定用信号として出力する検出手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の本発明は、前記極性検知手段が、前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のプラス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第１の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第１の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第１の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第１の比較手段と、前記利得調整手段で調整された前記信号を入力すると共に、当該信号の振幅が振幅のマイナス側において前記所定値に到達するか否かの判定に用いる第２の閾値を入力し、入力された前記信号が前記第２の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、前記第２の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する第２の比較手段と、前記第１の比較手段の出力を入力信号とし、前記第２の比較手段の出力を当該入力信号に対するイネーブル信号に用いて、前記入力信号の数をカウントしていき、前記イネーブル信号がＬレベルの場合には前記カウント数をクリアし、前記カウント数が２の場合には当該カウント数がクリアされてもＨレベル信号を可否判定用信号として出力し続ける検出手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の本発明は、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極が、前記通過人が前記ゲートを通過した際に前記携帯用電界通信装置から出力された前記極性の異なる信号をそれぞれ受信するように前記ゲートの側面に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の本発明は、前記ゲートは通過路を挟んで対向する２つの側面を有し、前記第１の設置電極は一方のゲートの側面に配置され、前記第２の設置電極は他方のゲートの側面に前記第１の設置電極に対向しないように配置されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の本発明は、前記第２の設置電極で受信した信号の雑音成分を除去して、信号成分を増幅する遠隔信号処理手段を当該第２の設置電極が配置された側の前記ゲートに有することを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の本発明は、前記ゲートは通過路を挟んで対向する２つの側面を有し、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、前記２つの側面に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の本発明は、一方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極および前記第２の設置電極からそれぞれ出力された信号の差を求めて第２の差動信号として出力する遠隔信号処理手段を当該ゲートに有し、  当該差動信号と、他方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極および前記第２の設置電極からそれぞれ出力された信号の差から求められた第１の差動信号とを合成する信号合成手段を当該ゲートに有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の本発明は、前記信号合成手段が、一方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極からの信号と他方の前記ゲートの側面に配置された前記第１の設置電極からの信号とが同じ極性になるように合成し、一方の前記ゲートの側面に配置された前記第２の設置電極からの信号と他方の前記ゲートの側面に配置された前記第２の設置電極からの信号とが同じ極性になるように合成することを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の本発明は、前記受信可否判定手段が、前記差動信号の強度が前記基準強度よりも強い場合に受信可能信号を出力し、前記差動信号の強度が前記基準強度よりも弱い場合に前記受信可能信号を出力せず、前記受信可能信号の出力の有無に応じて異なる制御を行う制御手段を更に有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の本発明は、前記基準強度が、前記第１の設置電極で受信した信号強度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ゲート通過時における通過人の誤認証を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施例に係る設置用電界通信装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２】各設置電極で受信する信号カバーエリアを示す図である。
【図３】１人の通過人がゲートを通過する正常時の状態を示す図である。
【図４】複数の通過人がゲートを通過する異常時の状態を示す図である。
【図５】上記実施例における変形例１の演算処理部の機能ブロック構成を示す図である。
【図６】上記実施例における変形例２の演算処理部の機能ブロック構成を示す図である。
【図７】変形例２の携帯用電界通信装置から出力される信号列（振幅変調あり）を模式的に示す図である。
【図８】第１の極性検知部および第２の極性検知部に入力される信号列を模式的に示す図である。
【図９】振幅が徐々にゼロになる振幅の立下り時で検知する場合における第１の極性検知部の機能ブロック構成を示す図である。
【図１０】振幅の立下り時で検知する場合における第１の極性検知部の各機能部から出力される信号波形を示す図である。
【図１１】振幅の立下り時で検知する場合における第２の極性検知部の各機能部から出力される信号波形を示す図である。
【図１２】変形例２の携帯用電界通信装置から出力される信号列（位相変調あり）を模式的に示す図である。
【図１３】第１の極性検知部および第２の極性検知部に入力される信号列を模式的に示している。
【図１４】位相を変化させた場合における第１の極性検知部の機能ブロック構成を示す図である。
【図１５】位相を変化させた場合における第１の極性検知部の各機能部から出力される信号波形を示す図である。
【図１６】位相を変化させた場合における第２の極性検知部の各機能部から出力される信号波形を示す図である。
【図１７】グランド電極を使用した設置例を示す図である。
【図１８】グランド電極を使用した設置例を示す図である。
【図１９】第１の設置電極および第２の設置電極の設置例を示す図である。
【図２０】機能分離した場合の変形例を示す図である。
【図２１】機能分離後の設置用電界通信装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２２】遠隔信号処理部の機能ブロック構成を示す図である。
【図２３】第１の設置電極および第２の設置電極の設置例を示す図である。
【図２４】他の変形例を示す図である。
【図２５】図２４の場合における設置用電界通信装置の機能ブロック構成を示す図である。
【図２６】図２４の場合における遠隔信号処理部の機能ブロック構成を示す図である。
【図２７】従来の設置用電界通信装置を示す図である。
【図２８】携帯用電界通信装置の構成を示す図である。
【図２９】従来の設置用電界通信装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は、一実施例に係る設置用電界通信装置の機能ブロック構成を示す図である。本設置用電界通信装置１は、改札や店舗等の出入口に設置されたゲート３の内部又は外部に設けられるものであって、第１の設置電極１１ａと、第２の設置電極１１ｂと、演算処理部１２と、復調部１３と、トランシーバ制御部１４と、変調部１５と、受信可否判定部１６とで構成されている。以下、これら各機能部の構成や機能について説明する。
【００３０】
第１の設置電極１１ａは、通過人Ａがゲート３を通過する通過側のゲート３の側面一領域に配置され、通過人Ａがゲート３の側面を近接通過した際に通過人Ａとの間に形成される浮遊容量と電界伝達媒体として作用する通過人Ａとを介して、通過人Ａが所持する携帯用電界通信装置７から送信される信号を電界により受信する機能を有している。
【００３１】
第２の設置電極１１ｂは、通過人Ａがゲート３を通過した際に第１の設置電極１１ａの次に現れるように進行方向に沿って第１の設置電極１１ａに隣接配置され、第１の設置電極１１ａの有する上記機能と同様に、通過人Ａがゲート３の側面を近接通過した際に通過人Ａとの間に形成される浮遊容量と電界伝達媒体として作用する通過人Ａとを介して、通過人Ａが所持する携帯用電界通信装置７から送信される信号を電界により受信する機能を有している。
【００３２】
演算処理部１２は、第１の送受切替スイッチ１２１ａと、第２の送受切替スイッチ１２１ｂと、差動増幅・フィルタ部１２２と、出力部１２３とで構成されている。
【００３３】
第１の送受切替スイッチ１２１ａは、第１の設置電極１１ａに接続された電極用端子ａ１と、差動増幅・フィルタ部１２２に接続された受信用端子ｂ１と、出力部１２３に接続された送信用端子ｃ１とを有し、トランシーバ制御部１４からの制御信号Ｓの内容（内容については後述する）に応じて、電極用端子ａ１の接続先を受信用端子ｂ１又は送信用端子ｃ１に切り替える機能を有している。
【００３４】
第２の送受切替スイッチ１２１ｂは、第２の設置電極１１ｂに接続された電極用端子ａ２と、差動増幅・フィルタ部１２２に接続された受信用端子ｂ２と、出力部１２３に接続された送信用端子ｃ２とを有し、第１の送受切替スイッチ１２１ａの有する上記機能と同様に、トランシーバ制御部１４からの制御信号Ｓの内容に応じて、電極用端子ａ２の接続先を受信用端子ｂ２又は送信用端子ｃ２に切り替える機能を有している。
【００３５】
差動増幅・フィルタ部１２２は、第１の送受切替スイッチ１２１ａの受信用端子ｂ１および第２の送受切替スイッチ１２１ｂの受信用端子ｂ２に接続され、両送受切替スイッチを介して第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂで受信した信号の差を増幅し、雑音成分等を取り除いた後に、差動信号として出力する機能を有している。
【００３６】
出力部１２３は、第１の送受切替スイッチ１２１ａの送信用端子ｃ１および第２の送受切替スイッチ１２１ｂの送信用端子ｃ２に接続され、変調部１５で変調された信号（情報処理装置から送信される情報を変調した信号）を第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂから出力する機能を有している。具体的には、変調された信号を反転および非反転して、後述する携帯用電界通信装置７と同様に、非反転の信号を正極性信号として第１の設置電極１１ａから出力し、反転した信号を負極性信号として第２の設置電極１１ｂから出力する。
【００３７】
復調部１３は、差動増幅・フィルタ部１２２から出力された差動信号を検出し、検出された差動信号を復調して受信すべき情報に復元する機能を有している。
【００３８】
受信可否判定部１６は、差動増幅・フィルタ部１２２から出力された差動信号の信号強度が受信すべき強度か否かを判定し、受信すべき強度以上であれば受信可能信号をトランシーバ制御部１４に出力する機能を有している。
【００３９】
トランシーバ制御部１４は、設置用電界通信装置１が信号を受信する場合には、電極用端子ａ１を受信用端子ｂ１に接続させる制御信号Ｓを第１の送受切替スイッチ１２１ａに与えると共に、電極用端子ａ２を受信用端子ｂ２に接続させる制御信号Ｓを第２の送受切替スイッチ１２１ｂに与え、受信可否判定部１６から受信可能信号が出力されている場合に復調部１３で復調された受信すべき情報を情報処理装置に送信する機能を有している。一方、設置用電界通信装置１から信号を他の電界通信装置に送信する場合には、電極用端子ａ１を送信用端子ｃ１に接続させる制御信号Ｓを第１の送受切替スイッチ１２１ａに与えると共に、電極用端子ａ２を送信用端子ｃ２に接続させる制御信号Ｓを第２の送受切替スイッチ１２１ｂに与え、情報処理装置から送信された情報を変調部１５に送信する機能を有している。
【００４０】
変調部１５は、トランシーバ制御部１４を通じて情報処理装置から送信された情報を変調し、変調された信号を出力部１２３に出力する機能を有している。
【００４１】
なお、設置用電界通信装置１において第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂから電界を電界伝達媒体に誘起して情報の送受を行う処理については特許文献１で説明されたものと同様であるため、説明は省略する。
【００４２】
次に、本実施例における設置用電界通信装置１の処理動作について説明する。なお、通過人Ａが所持している携帯用電界通信装置７は、図２８を用いて説明したように、送信すべき情報（以下、一例として、通過人Ａの識別情報という）に基づく電界を電界伝達媒体に誘起して電界通信を行うトランシーバ７１を内部に有し、送信すべき情報を所定の周波数で変調して、一方の極性の信号（以下、正極性信号という）を第１の電極７２ａから出力し、他方の極性の信号（以下、負極性信号という）を第１の電極７２ａに対向配置された第２の電極７２ｂから出力しているものとする。また、通過人Ａは、そのような携帯用電界通信装置７を、第１の電極７２ａを内側（体のある側）に向け、第２の電極７２ｂを外側（体のない側）に向けた状態で所持しているものとする。
【００４３】
ここで、通過人Ａがゲート３を近接通過した場合、図２に示すように、携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａから出力される正極性信号で電界通信する電界通信エリアは第１の設置電極１１ａをカバーし、第２の電極７２ｂから出力される負極性信号で電界通信する電界通信エリアは第２の設置電極１１ｂをカバーすることになる。
【００４４】
これにより、第１の設置電極１１ａは、電界伝達媒体としての通過人Ａと通過人Ａとの間に形成された浮遊容量Ｃ１とに基づく伝送経路Ｗ１ａを介して正極性信号を受信し、第２の設置電極１１ｂは、第２の電極７２ｂとの間に形成された浮遊容量Ｃ２に基づく伝送経路Ｗ１ｂを介して負極性信号を受信することになる。
【００４５】
その後、差動増幅・フィルタ部１２２は、第１の送受切替スイッチ１２１ａを通じて第１の設置電極１１ａで受信した正極性信号を受け取ると共に、第２の送受切替スイッチ１２１ｂを通じて第２の設置電極１１ｂで受信した負極性信号を受け取り、受け取った正極性信号と負極性信号との差をとって増幅した後に、差動信号として出力する。
【００４６】
ここで、通過人Ａのみがゲート３を通過する正常時の状態を図３に示し、通過人Ａの次に通過しようとしている通過人Ｂが通過人Ａに近接して通過する異常時の状態を図４に示す。
【００４７】
図３に示す正常時の場合には、第１の電極７２ａから出力された正極性信号を通過人Ａおよび浮遊容量Ｃ１を介して第１の設置電極１１ａで受信し、第２の電極７２ｂから出力された負極性信号を浮遊容量Ｃ２を介して第２の設置電極１１ｂで受信するため、第１の設置電極１１ａでの電位Ｖｒｃｖ１と第２の設置電極１１ｂでの電位Ｖｒｃｖ２との差を求めると、いずれか一方のみを受信した場合よりも信号は強められることになる。
【００４８】
一方、図４に示す異常時の場合には、通過人Ａと通過人Ｂが所持する携帯用電界通信装置７の第２の電極７２ｂとの間に浮遊容量Ｃ’が更に形成されるため、通過人Ｂが所持する携帯用電界通信装置７の第２の電極７２ｂから出力された負極性信号も浮遊容量Ｃ’と通過人Ａと浮遊容量Ｃ１と浮遊容量Ｃ２とを介して第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂに送信される。各設置電極で受信した信号の極性は同じであるため、第１の設置電極１１ａでの電位Ｖｒｃｖ１と第２の設置電極１１ｂでの電位Ｖｒｃｖ２との差を求めると、いずれか一方のみを受信した場合よりも信号は弱められることになる。
【００４９】
したがって、差動増幅・フィルタ部１２２は、正常時には、正極性信号又は負極性信号のいずれか一方の信号の信号強度よりも強い差動信号を出力し、異常時には、正極性信号又は負極性信号のいずれか一方の信号の信号強度よりも弱い差動信号を出力することになる。
【００５０】
その後、受信可否判定部１６は、予め設定された信号強度、又は第１の設置電極１１ａ若しくは第２の設置電極１１ｂで受信した信号強度を基準強度として、その基準強度に対する差動信号の強度の強弱に応じてトランシーバ制御部１４に受信可能信号を出力し、通過人の認証の可否を判断する。具体的には、受信可否判定部１６は、差動信号の強度と基準強度とを比較して、差動信号の強度が基準強度よりも強い場合には、１人の通過人のみが正常にゲート３を通過し、その通過人に関する一つの識別情報が送信されたもの（正常な伝送経路を経由してきたもの）と判断して、トランシーバ制御部１４に受信可能信号を出力する。トランシーバ制御部１４では、復調された通過人Ａの識別情報を上位の情報処理装置に送信して、この識別情報に基づいて通過人を認証する。一方、差動信号の強度が基準強度よりも弱い場合には、トランシーバ制御部１４に受信可能信号を出力することなく、複数の通過人がゲート３を通過し、複数の識別情報が送信されたものと判断し、又はゲート３を現在通過している通過人以外の通過人の識別情報が送信されたもの（誤った伝送経路を経由してきたもの）と判断して、通過エラーを通過人に警告し、ゲート３を再び通過をする旨を所定の画面表示装置や音声出力装置で通知する。必要に応じて、警告装置、警備会社等に警告信号を送信するようにしてもよい。なお、差動信号の強度が基準強度よりも弱い場合にトランシーバ制御部１４に受信可能信号を出力しないことに代えて、積極的に受信不可信号をトランシーバ制御部１４に出力するようにしてもよい。
【００５１】
以上より、本実施例によれば、ゲート３の側面に第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂを通過人Ａの進行方向に沿って隣接配置し、対向配置された第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから正極性の信号と負極性の信号とをそれぞれ出力する携帯用電界通信装置７を所持した通過人Ａがゲート３を通過する場合に、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂで各信号を電界により受信し、受信した信号差に基づく差動信号を出力し、出力された差動信号を復調して受信すべき情報に復元し、差動信号の強度と基準強度とを比較して、差動信号の強度が基準強度よりも強い場合に復元した受信すべき情報を有効な情報として処理するので、ゲート通過時における通過人の誤認証を低減することができる。
【００５２】
上述の説明では、携帯用電界通信装置７におけるトランシーバ７１の第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから、それぞれ異なる極性の信号を出力することを前提に説明したが、第１の電極７２ａがトランシーバ７１内部の信号を出力する回路（不図示）に接続され、第２の電極７２ｂがトランシーバ７１内部の回路グランド（不図示）に接続されていても、第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとからそれぞれ出力される信号の極性が異なることは同じである。
【００５３】
トランシーバ７１の回路グランドに接続された第２の電極７２ｂは設置用電界通信装置１の回路グランドと接続されておらずゼロ電位に固定されていないため、設置用電界通信装置１の回路グランド（不図示）を基準にするとトランシーバ７１における送信時の第２の電極７２ｂの電位は第１の電極７２ａの電位と逆の極性で変化している。この変化が浮遊容量Ｃ２又は浮遊容量Ｃ’を介して第２の設置電極１１ｂや通過人Ａに伝達する。
【００５４】
したがって、第１の電極７２ａがトランシーバ７１内部の信号を出力する回路に接続され、第２の電極７２ｂがトランシーバ７１内部の回路グランドに接続されていたとしても、上述した効果によりゲート通過時における通過人の誤認証を低減することができる。
【００５５】
〔変形例１〕
次に、本実施例の変形例１について説明する。図５は、上記実施例における変形例１の演算処理部の機能ブロック構成を示す図である。図１に示した演算処理部１２の機能ブロック構成に対して、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａと、第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂとを更に備えている。その他の各機能部については、上記実施例で説明したものと同様である。
【００５６】
第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａは、第１の送受切替スイッチ１２１ａの受信用端子ｂ１と差動増幅・フィルタ部１２２との間に接続され、第１の送受切替スイッチ１２１ａを介して第１の設置電極１１ａで受信した正極性信号の振幅が微弱等の不安定な場合であっても一定の安定的な出力が得られるように、所定の振幅値になるまで自動的に利得（増幅率）を調整する機能を有している。より具体的には、平均出力信号レベルを入力側にフィードバックすることにより、利得を入力信号レベルに対して適切な範囲になるように調整している。
【００５７】
また、第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂは、第２の送受切替スイッチ１２１ｂの受信用端子ｂ２と差動増幅・フィルタ部１２２との間に接続され、第２の送受切替スイッチ１２１ｂを介して第２の設置電極１１ｂで受信した負極性信号の振幅が微弱等の不安定な場合であっても、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａの有する上記機能と同様に、一定の安定的な出力が得られるよう自動的に利得を調整して所定の振幅になるまで信号を増幅する機能を有している。
【００５８】
そして、差動増幅・フィルタ部１２２は、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂでそれぞれ調整された各信号を用いて信号差を求め、差動信号として出力する。
【００５９】
なお、このような自動可変利得増幅・フィルタ部としては、例えば、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路を用いることができる。
【００６０】
その後、受信可否判定部１６は、差動増幅・フィルタ部１２２から出力された差動信号の信号強度が受信すべき強度か否かを判定し、受信すべき強度以上であれば受信可能信号を出力する。
【００６１】
図１を用いて説明した実施例において第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとで受信した信号強度の差が大きい場合では、誤った伝送経路を経由した信号を受信しても差動信号の信号強度が大きくなるので、正しい伝送経路を経由した信号を受信した場合との区別が困難である。
【００６２】
これに対し、本変形例１では、各自動可変利得増幅・フィルタ部で強度が調整された各信号を用いて信号差を求めるので、第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとで受信した信号強度の差が大きい場合であっても、正しい伝送経路を経由した信号を受信した場合と誤った伝送経路を経由した信号を受信した場合との差動信号強度の差を大きくすることが可能となる。
【００６３】
したがって、図１に示した実施例よりも正確に判定することが可能となり、ゲート通過時における通過人の誤認証をより確実に低減することができる。
【００６４】
〔変形例２〕
次に、本実施例の変形例２について説明する。図６は、上記実施例における変形例２の演算処理部の機能ブロック構成を示す図である。図５に示した変形例１の演算処理部１２の機能ブロック構成に、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａから出力された信号の極性を検知する第１の極性検知部１２５ａと、第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂから出力された信号の極性を検知する第２の極性検知部１２５ｂとを更に備えている。その他の各機能部については、上記実施例および変形例１で説明したものと同様である。
【００６５】
本変形例２で説明する携帯用電界通信装置７は、上記実施例および変形例１と同様に正極性信号および負極性信号を出力するが、設置用電界通信装置１で受信した信号の極性を検知可能にするため、少なくともプリアンブルを各信号にそれぞれ付加して出力する。具体的には、所定の周波数の信号で構成される信号列を少なくともプリアンブルとして使用し、その所定の周波数の信号を送信すべき情報で変調した信号を当該プリアンブルに付加した信号列を出力し、その信号列の出力時においてプリアンブルの振幅や位相を変化（変調）させている。
【００６６】
図７は、変形例２の携帯用電界通信装置７から出力される信号列（振幅変調あり）を模式的に示している。横軸は時間を表し、縦軸は振幅又は電位を表し、出力された信号列（プリアンブルを含む正極性の信号列およびプリアンブルを含む負極性の信号列）の波をブロックで表現している。上述したように、携帯用電界通信装置７から出力されるプリアンブルには、所定の周波数の信号の振幅をゼロに抑制する期間が設けられている。
【００６７】
図８は、第１の極性検知部１２５ａおよび第２の極性検知部１２５ｂに入力される信号列を模式的に示している。図７と同様に、横軸は時間を表し、縦軸は振幅又は電位を表し、各極性検知部に入力される信号列（プリアンブルを含む正極性の信号列およびプリアンブルを含む負極性の信号列）の波をブロックで表現している。
【００６８】
第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂにより、受信した信号列の振幅が所定の振幅値になるまで増幅されるため、プリアンブルにおいて振幅がゼロになる以前の期間では、所定の周波数の信号の振幅は上記所定の振幅値になるまで次第に増加する（図８に示すＡ）。
【００６９】
その後、プリアンブルで振幅がゼロの期間になるときには、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂの出力で生じる過渡現象により、所定の周波数の信号の振幅は徐々に小さくなり（図８に示すＢ）、ゼロの期間を経過した後には、やはり同様の過渡現象により所定の周波数の信号の振幅は徐々に大きくなる（図８に示すＣ）。振幅がゼロの期間では、それ以外の期間と異なり、振幅が変化しているときの１周期の波形は中心電圧に対して非対称となっている。
【００７０】
続いて、第１の極性検知部１２５ａおよび第２の極性検知部１２５ｂの構成および動作について説明する。図９は、振幅が徐々にゼロになる振幅の立下り時で検知する場合における第１の極性検知部１２５ａの機能ブロック構成を示す図である。第１の極性検知部１２５ａは、第１の比較器１２５１ａと、第２の比較器１２５１ｂと、立上りエッジ検出回路１２５２と、サンプラー１２５３とを備えている。なお、第２の極性検知部１２５ｂも同様の機能ブロック構成を備えている。
【００７１】
第１の比較器１２５１ａは、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａで調整された所定の振幅の信号列を入力すると共に、その信号列の振幅が振幅のプラス側において当該所定の振幅に到達するか否かを判定するための第１の閾値を入力し、入力した信号列と第１の閾値とを比較して、入力した信号列が第１の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、入力した信号列が第１の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する機能を有している。
【００７２】
第２の比較器１２５１ｂは、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａで調整された所定の振幅の信号列を入力すると共に、その信号列の振幅が振幅のマイナス側において当該所定の振幅に到達するか否かを判定するための第２の閾値を入力し、入力した信号列と第２の閾値とを比較して、入力した信号列が第２の閾値を超える場合にはＨレベル信号を出力し、入力した信号列が第２の閾値を超えない場合にはＬレベル信号を出力する機能を有している。
【００７３】
立上りエッジ検出回路１２５２は、第１の比較器１２５１ａからの出力を入力信号とし、第２の比較器１２５１ｂからの出力を当該入力信号に対するイネーブル信号に用いて、イネーブル信号がＨレベルのときに入力信号の立上りでＨレベル信号を出力し、イネーブル信号がＬレベルになると内部状態をクリアしてＬレベル信号を出力する機能を有している。
【００７４】
サンプラー１２５３は、極性の検知を開始するための振幅検波信号（サンプル信号）の有無に応じて、立ち上がりエッジ検出回路１２５２からの信号を第１の可否判定用信号としてサンプリング出力する機能を有している。
【００７５】
なお、立上りエッジ検出回路１２５２およびサンプラー１２５３の内部状態は、外部からの起動・停止信号によりクリアされるものとする。
【００７６】
続いて、各極性検知部の動作につて説明する。図１０は、振幅の立下り時で検知する場合における第１の極性検知部１２５ａの各機能部から出力される信号波形を示す図である。一方、図１１は、振幅の立下り時で検知する場合における第２の極性検知部１２５ｂの各機能部から出力される信号波形を示す図である。
【００７７】
過渡現象が起きていない期間では第１の閾値を超える期間と第２の閾値を下回る期間とが交互に表れ、立上りエッジ検出回路１２５２は、入力された信号列が第１の閾値を超えたときにＨレベル信号を出力し、第２の閾値を下回ったときにＬレベル信号を出力する。
【００７８】
ここで、入力された信号列が正極性の場合、当該信号列は、プリアンブルでの信号の振幅がゼロになった時に、第１の閾値を超えたのを最後に第１の閾値と第２の閾値との間の電圧となる（図１０の最上段の波形参照）。このとき、立上りエッジ検出回路１２５２には第２の比較器１２５１ｂからのイネーブル信号がＨレベルのまま入力され続けるため、立上りエッジ検出回路１２５２は、Ｈレベルの第１の可否判定用信号を出力し続けることになる。
【００７９】
そして、入力された正極性の信号列の振幅が十分に小さくなったときに振幅検波信号が立下るように第１の極性検知部１２５ａの内部で遅延をかけ、振幅検波信号の立下りで立上りエッジ検出回路１２５２の出力をサンプリングするようにしておくことにより、サンプラー１２５３からＨレベルの第１の可否判定用信号を得ることができる。
【００８０】
一方、入力された信号列が負極性の場合、当該信号列は、プリアンブルでの振幅がゼロになった時に、第２の閾値を下回ったを最後に第１の閾値と第２の閾値との間の電圧となる（図１１の最上段の波形参照）。このとき、立上りエッジ検出回路１２５２は、Ｌレベルの第２の可否判定用信号を出力し続けることになるため、サンプラー１２５３からＬレベルの第２の可否判定用信号を得ることができる。
【００８１】
すなわち、以上の構成を有し上記動作を行う第１の極性検知部１２５ａから出力された第１の可否判定用信号と、同様の構成および処理を行う第２の極性検知部１２５ｂから出力された第２の可否判定用信号との信号レベルを検知することにより、受信した信号列の極性を把握することが可能となる。具体的には、Ｈレベルの場合（信号が検知される場合）は正極性の信号列とし、Ｌレベルの場合（信号が検知されない場合）は負極性の信号列とする。
【００８２】
これにより、受信可否判定部１６は、第１の極性検知部１２５ａと第２の極性検知部１２５ｂとからそれぞれ出力された第１の可否判定用信号と第２の可否判定用信号とが反対の極性（ＨレベルとＬレベル）であれば正常な伝送経路の信号と判断し、受信可能信号を出力する。この後、トランシーバ制御部１４は、復調部１３で復調された受信すべき情報を情報処理装置に送信する。一方、第１の可否判定用信号と第２の可否判定用信号とが同じ極性（ＨレベルとＨレベル、又はＬレベルとＬレベル）であれば、誤った伝送経路の信号と判断して、受信可能信号を出力しない。この後、トランシーバ制御部１４は、復調された受信すべき情報を破棄等する。
【００８３】
すなわち、本実施例２では、携帯用電界通信装置７から出力される正極性および負極性の各信号に所定の周波数の信号をプリアンブルとしてそれぞれ付加し、付加された正極性および負極性の各信号列が出力される際にプリアンブルの信号列の振幅をゼロに変化させ、携帯用電界通信装置７から送信された正極性の信号列および負極性の信号列の波形が中心電圧に対して反転した形状である特徴と、プリアンブルで振幅がゼロになる際に第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂの出力で生じた過渡現象に基づいて変化した各信号列の波形が中心電圧に対して非対称である特徴とに基づいて、換言すれば、プリアンブルで設けられた振幅ゼロの期間による各自動可変利得増幅・フィルタ部の出力で生じる過渡現象が各信号列の波形の上り（図８参照）で発生するか又は下り（図８参照）で発生するかに基づいて信号列の極性を検知し、検知された各信号列の極性が異なる場合に受信すべき情報を有効な情報として処理するので、受信した信号が正しい伝送経路を経由したか否かを確実に把握することができる。
【００８４】
なお、振幅がゼロから徐々に小さくなる振幅の立下り時に代えて、徐々に大きくなる振幅の立上り時（図８参照）で検知するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００８５】
これまで、プリアンブルで使用される所定の周波数の信号の振幅を変化させた場合について説明したが、以下では、信号の位相を変化させた場合について説明する。
【００８６】
図１２は、変形例２の携帯用電界通信装置７から出力される信号列（位相変調あり）を模式的に示している。横軸は時間を表し、縦軸は振幅又は電位を表し、出力された信号列（プリアンブルを含む正極性の信号列およびプリアンブルを含む負極性の信号列）の波をブロックで表現している。上述したように、携帯用電界通信装置７から出力されるプリアンブルには、所定の周波数の信号の位相を１８０°変化させた期間が設けられている。
【００８７】
図１３は、第１の極性検知部１２５ａおよび第２の極性検知部１２５ｂに入力される信号列を模式的に示している。図１２と同様に、横軸は時間を表し、縦軸は振幅又は電位を表し、各極性検知部に入力される信号列（プリアンブルを含む正極性の信号列およびプリアンブルを含む負極性の信号列）の波をブロックで表現している。
【００８８】
第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂにより、受信した信号列の利得が所定の振幅値になるまで増幅されるため、プリアンブルにおいて位相が１８０°変化する以前の期間では、所定の周波数の信号の振幅は上記所定の振幅になるまで次第に増加する（図１３に示すＡ）。
【００８９】
その後、プリアンブルで位相が変化した箇所では、第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂの出力で生じる過渡現象により、所定の周波数の信号の振幅は徐々に小さくなり（図１３に示すＢ）、その位相変化箇所を経過した後には、やはり同様の過渡現象により所定の周波数の信号の振幅は徐々に大きくなる（図１３に示すＣ）。振幅が変化しているときの１周期の波形は中心電圧に対して非対称となっている。
【００９０】
続いて、第１の極性検知部１２５ａおよび第２の極性検知部１２５ｂの構成および動作について説明する。図１４は、位相を変化させた場合における第１の極性検知部１２５ａの機能ブロック構成を示す図である。第１の極性検知部１２５ａは、第１の比較器１２５１ａと、第２の比較器１２５１ｂと、２進カウンタ１２５４とを備えている。なお、第２の極性検知部１２５ｂも同様の機能ブロック構成を備えている。
【００９１】
第１の比較器１２５１ａおよび第２の比較器１２５１ｂは、図９に示した第１の比較器１２５１ａおよび第２の比較器１２５１ｂと同様の機能を有している。
【００９２】
２進カウンタ１２５４は、第１の比較器１２５１ａからの出力を入力信号とし、第２の比較器１２５１ｂからの出力を当該入力信号に対するイネーブル信号に用いて、入力信号のパルス数をカウントしていき、イネーブル信号がＬレベルになるとカウント数をクリアし、カウント数が２になると出力をＨレベルにし、イネーブル信号がＬレベルになるとカウント数をクリアするが、カウント数が２の後でクリアされてもＨレベルの出力を第１の可否判定用信号として保持する機能を有している。なお、２進カウンタ１２５４は、起動信号の入力前（停止信号入力時）では内部状態をクリアし、出力をＬレベルに固定する。
【００９３】
続いて、各極性検知部の動作につて説明する。図１５は、位相を変化させた場合における第１の極性検知部１２５ａの各機能部から出力される信号波形を示す図である。一方、図１６は、位相を変化させた場合における第２の極性検知部１２５ｂの各機能部から出力される信号波形を示す図である。
【００９４】
位相が変化する前では、第１の閾値を超える期間と第２の閾値を下回る期間とが交互に表れるため、２進カウンタ１２５４でのカウント数は２になることはない。
【００９５】
ここで、入力された信号列が正極性の場合、当該信号列は、位相が変化する箇所の前後で第１の閾値を越える期間が連続するため（図１５の最上段の波形参照）、２進カウンタ１２５４のカウント数が２となり、Ｈレベルの第１の可否判定用信号を出力することになる。
【００９６】
一方、入力された信号列が負極性の場合、当該信号列は、位相が変化する箇所の前後で第２の閾値を下回る期間が連続し、第１の閾値を越える期間が連続しないため（図１６の最上段の波形参照）、２進カウンタのカウント数は２になることはなく、Ｌレベルの第２の可否判定用信号を出力することになる。
【００９７】
すなわち、位相を変調させた場合であっても、携帯用電界通信装置７から出力される正極性および負極性の各信号に所定の周波数の信号をプリアンブルとしてそれぞれ付加し、プリアンブルに１８０°位相を変化させた箇所を設け、携帯用電界通信装置７から送信された正極性の信号列および負極性の信号列の波形が中心電圧に対して反転した形状である特徴と、プリアンブルで振幅がゼロになる際に第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａおよび第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂの出力で生じた過渡現象に基づいて変化した各信号列の波形が中心電圧に対して非対称である特徴とに基づいて、換言すれば、プリアンブルで設けられた１８０°位相が異なる箇所による過渡現象が各信号列の波形の上り（図１３参照）で発生するか又は下り（図１３参照）で発生するかに基づいて信号列の極性を検知し検知された各信号の極性が異なる場合に受信すべき情報を有効な情報として処理するので、波長を変化させた場合と同様に、受信した信号が正しい伝送経路を経由したか否かを確実に把握することができる。
【００９８】
なお、１８０°位相を変化させた場合を一例に説明したが、その他４５°や９０°位相を変化させた場合であっても位相が異なる箇所では過渡現象が発生するため、同様に信号列の極性を検知することは可能である。
【００９９】
以上の実施例では、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂのみを用いていたが、図１７に示すように、グランド電極１７を設置用電界通信装置１に更に具備させることも可能である。このグランド電極１７は、第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとを覆うように（各設置電極に対向するように）通過路の反対側（図１７の右側）に配置され、設置用電界通信装置１の回路グランド（不図示）に接続されている。グランド電極１７を用いることにより、受信時には反対側からの電界を受信せず、送信時には反対側に電界を送信しないため、より確実に誤認証を防ぐことができる。なお、図１７では１枚のグランド電極を使用したが、図１８に示すように第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとのそれぞれに対になるように２枚のグランド電極１７を使用してもよい。
【０１００】
次に、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂの設置方法について説明する。上記実施例では、通過人が通過する通過路の一方側にのみゲート３を設置し、その１つのゲート３の側面に第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂを隣接配置したが、一対の設置電極のうち、一方を通過路の左側前方、他方を右側後方に対向しないようにずらして配置することも可能である。具体的には、図１９に示すように、通過路を挟んで対向するようにゲート３ａ，３ｂを設置し、第１の設置電極１１ａを、携帯用電界通信装７から出力された一方の極性の信号を受信するようにゲート３ａの側面後方に配置し、第２の設置電極１１ｂを、他方の極性の信号を受信するようにゲート３ｂの側面前方に配置する。
【０１０１】
図１９では、第２の設置電極１１ｂを設置用電界通信装置１に直接接続しているが、図２０に示すように、設置用電界通信装置１の機能の一部を遠隔信号処理部１８として設置用電界通信装置１から分離し、第２の設置電極１１ｂと機能分離後の設置用電界通信装置１’との間に遠隔信号処理部１８を接続して、当該遠隔信号処理部１８をゲート３ｂに設置してもよい。この場合の構成例を図２１および図２２に示す。
【０１０２】
図２１は、機能分離後の設置用電界通信装置の機能ブロック構成を示す図である。機能分離後の設置用電界通信装置１’は、図１に示した設置用電界通信装置１から第２の送受切替スイッチ１２１ｂが分離されると共に、第１の送受切替スイッチ１２１ａと差動増幅・フィルタ部１２２との間に接続された増幅・フィルタ部１２６ａを更に備えている。
【０１０３】
図２２は、遠隔信号処理部の機能ブロック構成を示す図である。遠隔信号処理部１８は、図１に示した設置用電界通信装置１から分離された第２の送受切替スイッチ１２１ｂと、第２の送受切替スイッチ１２１ｂの送信用端子ｃ２に接続され、変調部１５で変調された信号を第２の設置電極１１ｂから出力する出力部１２３ｂと、第２の送受切替スイッチ１２１ｂと設置用電界通信装置１’の差動増幅・フィルタ部１２２との間に接続された増幅・フィルタ部１２６ｂを更に備えている。
【０１０４】
受信時には、設置用電界通信装置１’では、第１の送受切替スイッチ１２１ａの電極用端子ａ１と受信用端子ｂ１とが接続され、第１の設置電極１１ａからの信号の雑音成分が増幅・フィルタ部１２６ａにより除去され、信号成分のみ増幅される。また、遠隔信号処理部１８では、第２の送受切替スイッチ１２１ｂの電極用端子ａ２と受信用端子ｂ２とが接続され、第２の設置電極１１ｂからの信号の雑音成分が増幅・フィルタ部１２６ｂにより除去され、信号成分のみ増幅される。そして、設置用電界通信装置１’の差動増幅・フィルタ部１２２は、増幅・フィルタ部１２６ａおよび増幅・フィルタ部１２６ｂからそれぞれ出力された出力信号の差を求め差動信号として出力する。
【０１０５】
雑音の大きい環境下で使用する場合では、各設置電極と設置用電界通信装置との間の線路（ケーブル）が長いほど雑音が混入しやすい。このため、第１の設置電極１１ａよりも遠くに配置された第２の設置電極１１ｂと設置用電界通信装置１’との間に遠隔信号処理部１８を設け、当該遠隔信号処理部１８の内部に増幅・フィルタ部１２６ｂを設け、更には設置用電界通信装置１’の内部にも増幅・フィルタ部１２６ａを設けた図２０〜図２２に示す構成の方が、図１９に示した構成よりも信号対雑音比が大きくなり、より正確に受信信号強度を検知できる。認証すべき受信信号と誤認証として扱うべき受信信号をより確実に見分けるためには、受信信号強度が正確な方がよいため、雑音の大きい環境下では図２０に示す構成の方が好ましい。
【０１０６】
なお、図２１および図２２で示した増幅・フィルタ部１２６ａ，１２６ｂを、図５に示した第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａと第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂとにしてもよい。また、増幅・フィルタ部１２６ａ，１２６ｂを、図６に示した第１の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ａと第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂと第１の極性検知部１２５ａと第２の極性検知部１２５ｂとにした構成にしてもよい。その場合には、遠隔信号処理部１８に第２の自動可変利得増幅・フィルタ部１２４ｂと第２の極性検知部１２５ｂとを設ける。
【０１０７】
また、図２０に示す構成の場合であっても、図１８に示したように、第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとのそれぞれに対になるようにグランド電極１７を使用することも可能である。
【０１０８】
図２３に示すように、二対の電極を用い、一方の一対を通過路の左側、他方の一対を通過路の右側に配置することも可能である。一対の設置電極を通過路の左右に配置しているので、一方の一対の設置電極で信号を受信し損なった場合であっても、他方の一対の設置電極で信号を受信するので、信号受信の確実性を向上することができる。また、携帯用電界通信装置７から各設置電極までの通信距離の変動を抑制し、認識率を向上させると共に、誤認証を低減することが可能となる。
【０１０９】
二対の電極を用いる場合においても、図２４に示すように、設置用電界通信装置１を設置用電界通信装置１’と遠隔信号処理部１８とに分け、一対の設置電極と設置用電界通信装置１’との間に遠隔信号処理部１８を接続し、当該遠隔信号処理部１８をゲート３ｂ側に設置してもよい。この場合の構成例を図２５および図２６に示す。
【０１１０】
図２５は、図２４の場合における設置用電界通信装置の機能ブロック構成を示す図である。この設置用電界通信装置１’は、図１に示した設置用電界通信装置１に、設置用電界通信装置１’の差動増幅・フィルタ部１２２ａと遠隔信号処理部１８の差動増幅・フィルタ部１２２ａ（後述）とから出力された信号を合成する信号合成部１２７を更に備えている。
【０１１１】
図２６は、図２４の場合における遠隔信号処理部の機能ブロック構成を示す図である。遠隔信号処理部１８は、第１の送受切替スイッチ１２１ａ’と、第２の送受切替スイッチ１２１ｂ’と、出力部１２３ｂと、差動増幅・フィルタ部１２２ｂとを備えている。それら各機能部は、設置用電界通信装置１’の備える各機能部の機能と同様の機能を有している。
【０１１２】
受信時には、設置用電界通信装置１’では、差動増幅・フィルタ部１２２ａにより、ゲート３ａに配置された第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂからの信号に含まれる雑音成分が除去され、それぞれの信号成分の差分が第１の差動信号として出力する。また、遠隔信号処理部１８では、差動増幅・フィルタ部１２２ｂにより、ゲート３ｂに配置された第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂからの信号に含まれる雑音成分が除去され、それぞれの信号成分の差分を第２の差動信号として出力する。そして、信号合成部１２７では、ゲート３ａの第１の設置電極１１ａからの信号とゲート３ｂの第１の設置電極１１ａからの信号とが同じ極性になるように信号を合成し、さらに、ゲート３ａの第２の設置電極１１ｂからの信号とゲート３ｂの第２の設置電極１１ｂからの信号とが同じ極性になるように信号を合成して出力する。この信号処理により、図２４に示す構成は、図１および図２３に示した構成を網羅した構成となり、このような構成であっても誤認証を低減することができる。
【０１１３】
さらに、図２４に示す構成の場合であっても、図１７に示したようにグランド電極１７を使用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１…設置用電界通信装置
１’…機能分離後の設置用電界通信装置
３，３ａ，３ｂ…ゲート
７，７ａ，７ｂ…携帯用電界通信装置
１１…設置電極
１１ａ…第１の設置電極
１１ｂ…第２の設置電極
１２…演算処理部
１２１ａ…第１の送受切替スイッチ
１２１ｂ…第２の送受切替スイッチ
１２２…差動増幅・フィルタ部（差動手段）
１２３、１２３ａ、１２３ｂ…出力部
１２４ａ…第１の自動可変利得増幅・フィルタ部（利得調整手段）
１２４ｂ…第２の自動可変利得増幅・フィルタ部（利得調整手段）
１２５ａ…第１の極性検知部（極性検知手段）
１２５１ａ…第１の比較器（第１の比較手段）
１２５１ｂ…第２の比較器（第２の比較手段）
１２５２…立上りエッジ検出回路（検出手段）
１２５３…サンプラー
１２５４…２進カウンタ（検出手段）
１２５ｂ…第２の極性検知部（極性検知手段）
１２６ａ，１２６ｂ…増幅・フィルタ部
１２７…信号合成部（信号合成手段）
１３…復調部（復調手段）
１４…トランシーバ制御部（制御手段）
１５…変調部
１６…受信可否判定部（受信可否判定手段）
１７…グランド電極
１８…遠隔信号処理部
７１…トランシーバ
７２ａ…第１の電極
７２ｂ…第２の電極
Ａ，Ｂ…通過人
Ｃ，Ｃ’，Ｃ１，Ｃ２…浮遊容量
Ｗ１，Ｗ１ａ，Ｗ１ｂ，Ｗ２…伝送経路
Ｓ…制御信号
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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