(57)【要約】【課題】携帯型の電界通信発信器において、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることを課題とする。【解決手段】電界通信発信器１００において、第１のリアクタンス調整部１０４ａのリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて浮遊容量Ｃｇおよび浮遊容量Ｃｂとの共振状態を制御する第２のリアクタンス調整部１０４ｂを備えたことで、浮遊容量Ｃｇ，Ｃｂとが変動して第１のリアクタンス調整部１０４ａにより共振状態を制御できない場合には、セレクタ１０５により第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換えて、第２のリアクタンス調整部１０４ｂにより共振状態を制御し、人体に印加される送信の電圧Ｖｂが最大となるように調整することが可能となる。【選択図】図２
2008085918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器であって、
前記情報を記憶するための情報記憶手段と、
前記情報記憶手段から出力された前記情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、
前記送信手段と前記電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して前記電界伝達媒体に印加される前記送信の電圧が最大となるように調整する第１のリアクタンス調整手段と、
前記送信手段と前記電界伝達媒体との間において、前記リアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて前記浮遊容量との共振状態を制御して前記送信の電圧が最大となるように調整する第２のリアクタンス調整手段と、
前記浮遊容量が変動した場合に、前記送信手段と前記電界伝達媒体との接続を前記第１のリアクタンス調整手段を介した経路から前記第２のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、
を備えることを特徴とする電界通信発信器。
【請求項２】
経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を更に備え、
前記切り換え手段は、当該通知手段の通知があったときに前記送信手段と前記電界伝達媒体との接続を前記第１のリアクタンス調整手段を介した経路から前記第２のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする請求項１に記載の電界通信発信器。
【請求項３】
電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器であって、
前記情報を記憶するための情報記憶手段と、
前記情報記憶手段から出力された前記情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、
前記送信手段と前記電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して前記電界伝達媒体に印加される前記送信の電圧が最大となるように調整するリアクタンス調整手段と、
前記送信手段と前記リアクタンス調整手段との間において、前記搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換手段と、
前記浮遊容量が変動した場合に、前記送信手段と前記リアクタンス調整手段との接続を、前記振幅変換手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、
を備えることを特徴とする電界通信発信器。
【請求項４】
経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を更に備え、
前記切り換え手段は、当該通知手段の通知があったときに前記送信手段と前記リアクタンス調整手段との接続を、前記振幅変換手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする請求項３に記載の電界通信発信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末の小型化及び高性能化により、生体に装着可能なウェアラブルコンピュータが注目されてきている。従来、このようなウェアラブルコンピュータ間の情報通信として、コンピュータにトランシーバを接続し、このトランシーバが誘起する電界を電界伝達媒体である生体の内部に伝達させることによって情報の送受信を行う電界通信が提案されている。
【０００３】
このトランシーバは、大地グランドから浮遊して使用されるので、人体に電界を効率よく誘起するために送受信電極と送信回路との間に可変リアクタンスを挿入し人体や回路グランドと大地グランド間の浮遊容量との共振現象を利用して送信を行う。従来の送信では、変動する浮遊容量に合わせて共振現象を保つために、受信部の一部を利用して人に誘起されている電界をモニタして可変リアクタンスのリアクタンス値を制御する構成としていた。
【０００４】
近年、リアクタンス値を変えながら送信することで、変動する浮遊容量に対応して共振状態を保ちつつ回路規模の小型化を可能とした電界通信発信器が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００６−８１１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電界通信は浮遊容量の変動に影響される。特に携帯型の電界通信発信器では、携帯場所に因って浮遊容量が著しく変動し送信成功率が低下するため、通信の信頼性に問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、電界通信発信器において、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の本発明に係る電界通信発信器は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器であって、情報を記憶するための情報記憶手段と、情報記憶手段から出力された前記情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、送信手段と前記電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整する第１のリアクタンス調整手段と、送信手段と電界伝達媒体との間において、リアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて浮遊容量との共振状態を制御して前記送信の電圧が最大となるように調整する第２のリアクタンス調整手段と、浮遊容量が変動した場合に、送信手段と電界伝達媒体との接続を第１のリアクタンス調整手段を介した経路から第２のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、を備えることを特徴とする。尚、本発明における電界伝達伝達媒体とは、電界を伝達可能な媒体を指し、例えば金属などの導電性の高い部材、生体、絶縁体などが含まれる。
【０００８】
本発明にあっては、第１のリアクタンス調整手段のリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御する第２のリアクタンス調整手段を備えたことで、浮遊容量が変動して第１のリアクタンス調整手段により共振状態を制御できない場合には、切り換え手段により第１のリアクタンス調整手段を介した経路から第２のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えて、第２のリアクタンス調整手段により共振状態を制御し、電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整することが可能となる。
【０００９】
上記電界通信発信器は、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を更に備え、切り換え手段は、その通知手段の通知があったときに送信手段と電界伝達媒体との接続を第１の可変リアクタンス手段を介した経路から第２の可変リアクタンス手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を備えたことで、通知手段の通知があったときには、切り換え手段により、第１のリアクタンス調整手段を介した経路から第２のリアクタンス調整手段を介した経路へ切り換えることができるので、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
【００１１】
第２の本発明に係る電界通信発信器は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行う電界通信発信器であって、情報を記憶するための情報記憶手段と、情報記憶手段から出力された情報を搬送波で変調して送信するための送信手段と、送信手段と電界伝達媒体との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整するリアクタンス調整手段と、送信手段とリアクタンス調整手段との間において、搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換手段と、浮遊容量が変動した場合に、送信手段とリアクタンス調整手段との接続を、振幅変換手段を介した経路へ切り換えるための切り換え手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、送信手段とリアクタンス調整手段との間において、電界伝達媒体に印加される送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換手段を備えたことで、浮遊容量が変動した場合に、リアクタンス調整手段によりリアクタンス値を変化させて浮遊容量との共振状態を制御して電界伝達媒体に印加される送信の電圧が最大となるように調整できない場合には、切り換え手段により振幅変換手段を介した経路へ切り換えて、振幅変換手段により上記送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させることができる。
【００１３】
上記電界通信発信器において、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を更に備え、切り換え手段は、その通知手段の通知があったときに送信手段とリアクタンス調整手段との接続を、振幅変換手段を介した経路へ切り換えることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段を備えたことで、通知手段の通知があったときには、切り換え手段により、振幅変換手段を介した経路へ切り換えることができるので、リアクタンス値の調整による共振状態の制御と振幅電圧の変換との切り換えを自動で行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電界通信発信器によれば、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一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の実施の形態に係る電界通信発信器を利用したゲートシステムの構成を概略的に示す図である。同図に示すように、ゲートシステムは、利用者のＩＤなどの固有情報を送信するための携帯型の電界通信発信器１００と、利用者の人体を介して情報を検出するために大地２００に設置されたシート３００と、検出した信号をコンピュータに出力するための設置型の電界通信受信器４００と、利用者の出入りを制御するゲート５００と、電界通信受信器４００からの信号を予め登録された情報と照合してゲート５００の開閉を行うコンピュータ６００とを備えた構成である。
【００１８】
電界通信発信器１００は、電界を電界伝達媒体に誘起し、この誘起した電界を用いて情報の送信を行うものである。ここで電界伝達媒体は利用者の人体である。一方で、設置型の電界通信受信器４００は、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して電界通信発信器１００により送信された情報を受信する。ここで電界伝達媒体は利用者の人体および絶縁体のシート３００である。このようにゲートシステムにおいて電界伝達媒体を介して情報の送受信を行う。
【００１９】
図２のブロック図に示すように、電界通信発信器１００は、固有情報を記憶するための情報記憶部１０７と、情報記憶部１０７から出力された固有情報を搬送波で変調して送信するための送信回路１０６と、送信回路１０６と電界伝達媒体として送信電極１０９との間において、リアクタンス値を変化させて発信器の回路グランド１３０と大地グランド１０３間の浮遊容量Ｃｇおよび人体と大地グランド１０３間の浮遊容量Ｃｂとの共振状態を制御する第１のリアクタンス調整部１０４ａと、送信回路１０６と送信電極１０９との間において、第１のリアクタンス調整部１０４ａのリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて浮遊容量Ｃｇ，Ｃｂとの共振状態を制御する第２のリアクタンス調整部１０４ｂと、送信回路１０６と送信電極１０９との接続を第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換えるためのセレクタ１０５と、セレクタ１０５に接続された切り替えボタン１１３と、第１のリアクタンス調整部１０４ａおよび第２のリアクタンス調整部１０４ｂにおけるリアクタンス値の制御や情報記憶部１０７が出力する固有情報の制御を行うための発信器制御部１０８とを備える。
【００２０】
ここでセレクタ１０５に接続された送信電極１０９には導電性の高い金属が使用される。送信電極１０９は、同じく電界伝達媒体である絶縁体１１０で覆われた構成とし、人体に直接電流が流れるのを防止している。このようにして、送信電極１０９は、絶縁体１１０を介して人体に接しており、人体は大地グランド１０３との間で電位Ｖｂを有している。
【００２１】
次に、電界通信発信器１００の通常時における共振状態の制御について図３のタイミングチャートを用いて説明する。電界通信発信器１００は、一定間隔Ｗで固有情報の送信を行う。この情報の送信は、発信器制御部１０８から出力されるリアクタンス設定信号に従って、第１のリアクタンス調整部１０４ａにおいて同図（ａ）のタイミングチャートに示すようにリアクタンス値を変えて実行される。ここではリアクタンス値は５段階に分割され（図中では（１）から（５）で示す）、固有情報は５回送信される。このようにリアクタンス値を可変しつつ送信を行うことによって、浮遊容量Ｃｇ，Ｃｂとの共振状態が制御されるので、同図（ｂ）のタイミングチャートに示すように人体と大地グランド１０３の間の電圧Ｖｂは、３回目のリアクタンス値（図中の（３）で示す値に相当）にて最大値となる。
【００２２】
次に、電界通信発信器１００の浮遊容量変動時における共振状態の制御について図１のシステム構成図および図４のタイミングチャートを用いて説明する。図１のゲートシステムの利用者が例えばシート３００上を移動する又は電界通信発信器１００の装着位置がずれるなどして浮遊容量Ｃｇ，Ｃｂが変動した場合には、図４に示すように、第１のリアクタンス調整部１０４ａによりリアクタンス値を変化させても共振状態が制御できず、人体と大地グランド１０３の間の電圧Ｖｂが最大値とならず送信成功率が低下する。この状況を利用者はゲート５００が開かないことで認識する。
【００２３】
このとき利用者は、電界通信発信器１００の切り替えボタン１１３を押して自ら操作する。これにより電界通信発信器１００において、セレクタ１０５により送信回路１０６と電界伝達媒体との接続が第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換わるので、第２のリアクタンス調整部１０４ｂにより、第１のリアクタンス調整部１０４ａのリアクタンス値（１）〜（５）よりも大きな値（６）〜（１０）にリアクタンス値を変化させ、共振状態を制御して送信の電圧Ｖｂが最大となるように調整することができる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下が抑制されるので、通信の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
したがって、第１の実施の形態によれば、第１のリアクタンス調整部１０４ａのリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させて発信器の回路グランド１３０と大地グランド１０３間の浮遊容量Ｃｇおよび人体と大地グランド１０３間の浮遊容量Ｃｂとの共振状態を制御する第２のリアクタンス調整部１０４ｂを備えたことで、浮遊容量Ｃｇ，Ｃｂとが変動して第１のリアクタンス調整部１０４ａにより共振状態を制御できない場合には、セレクタ１０５により第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換えて、第２のリアクタンス調整部１０４ｂにより共振状態を制御し、人体に印加される送信の電圧Ｖｂが最大となるように調整することが可能となる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
【００２５】
尚、第１の実施の形態においては、第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換えるための切り替え手段としてのセレクタ１０５は、第１のリアクタンス調整部１０４ａ、第２のリアクタンス調整部１０４ｂそれぞれの出力側に配置するような構成としたが、これに限られるものではない。  
第１の実施の形態に係る変形例として、図５のブロック図に示すように、第１のリアクタンス調整部１０４ａ、第２のリアクタンス調整部１０４ｂの入力側にはセレクタ１０５ａを、出力側にはセレクタ１０５ｂを配置するような構成としてもよい。このような構成においては、通常時には第２のリアクタンス調整部１０４ｂを動作させる必要がないので発信器全体の消費電力を下げることが可能となる。
【００２６】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電界通信発信器の構成は、第１の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００２７】
第１の実施の形態と異なる点は、図６のブロック図に示すように、電界通信発信器１００において、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてタイマ回路１１２を更に備え、切り換え手段としてのセレクタ１０５ａ、１０５ｂは、タイマ回路１１２の通知があったときに送信回路１０６と送信電極１０９との接続を第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換える点である。
【００２８】
タイマ回路１１２は、例えば送信回路１０６により固有情報が送信された送信時刻を基準として経過時間の計測を開始し、予め設定された時間が経過した場合には切り替え信号をセレクタ１０５ａ、１０５ｂに送信する。ここでは計測時間を例えば５秒に設定し、５秒毎にセレクタ１０５ａ、１０５ｂに切り替え信号を定期的に送信する。
【００２９】
タイマ回路１１２から切り替え信号による通知があったときには、セレクタ１０５ａ、１０５ｂにより、第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換える。このように利用者自身による操作を必要とすることなく、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
【００３０】
したがって、第２の実施の形態によれば、電界通信発信器１００において、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知するタイマ回路１１２を更に備えたことで、タイマ回路１１２から出力された切り替え信号による通知があったときには、セレクタ１０５ａ、１０５ｂにより、第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換えることができるので、第１の実施の形態に係る効果に加えて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことが可能となる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
尚、第２の実施の形態においては、タイマ回路１１２により第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路への切り換えを行うような構成としたが、これに限られるものではない。
【００３２】
第２の実施の形態に係る変形例として、電界通信発信器１００に受信機能を備えた電界通信トランシーバ７００を使用する。具体的には、電界通信トランシーバ７００は、図７のブロック図に示すように、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報を受信する電界受信手段として電界検出部１２０および信号処理回路１２１と、送信エラーを検出する送信エラー検出回路１２２と、送信エラー検出回路１２２が送信エラーを検出した場合には第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換えるための切り替え信号をセレクタ１０５ａ、１０５ｂに送信する切替回路１２３とを更に備える。
【００３３】
このような構成としたことで、電界通信トランシーバ７００は送信機能に加えて、受信機能として、人体に誘起されて伝達されてくる電界を、絶縁体１１０で覆われた送受信電極１１４で検出し、この電界を電界検出部１２０に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路１２１で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、送信エラー検出回路１２２に出力される。
【００３４】
ここでは送信エラー検出回路１２２により送信エラー情報を検出した場合には、切替回路１２３により、切り替え信号をセレクタ１０５ａ、１０５ｂに送信する。セレクタ１０５ａ、１０５ｂにより、第１のリアクタンス調整部１０４ａを介した経路から第２のリアクタンス調整部１０４ｂを介した経路へ切り換える。このような構成においても、利用者自身による操作を必要とすることなく、浮遊容量に起因した送信成功率の低下に応じて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
【００３５】
また、第２の実施の形態においては、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてタイマ回路１１２を備えた構成としたが、これに限られるものではなく、例えばクロックに同期して計数するカウンタ回路により、予め設定された時間の経過を計測するような構成としてもよい。
【００３６】
更に、第２の実施の形態においては、タイマ回路１１２は、予め計測時間を５秒に設定し、５秒毎にセレクタ１０５ａ、１０５ｂに切り替え信号を定期的に送信するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば計測時間を１秒、２秒、３秒と不定期に設定して、切り替え信号を不規則な時間間隔でセレクタ１０５ａ、１０５ｂに送信するようにしてもよい。
【００３７】
［第３の実施の形態］
以下、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電界通信発信器の構成は、第１の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００３８】
第１の実施の形態と異なる点は、図８のブロック図に示すように、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との間において、搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換回路１１１を備え、振幅変換回路１１１とリアクタンス調整部１０４との間のセレクタ１０５により、浮遊容量が変動した場合に、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との接続を、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換える点である。
【００３９】
尚、リアクタンス調整部１０４は、送信回路１０６と送信電極１０９との間において、リアクタンス値を変化させて発信器のグランドと大地グランド間の浮遊容量および電界伝達媒体と大地グランド間の浮遊容量との共振状態を制御して人体に印加される送信の電圧Ｖｂが最大となるように調整する。ここで変化させるリアクタンス値については第１の実施の形態の図３で説明したものと同様な値とする。
【００４０】
このような構成としたことで、浮遊容量が変動してリアクタンス調整部１０４により共振状態を制御して人体に印加される送信の電圧が最大となるように調整できない場合には利用者は、自ら電界通信発信器１００の切り替えボタン１１３を押す。これにより電界通信発信器１００内部のセレクタ１０５により、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り替わる。このとき発信器制御部１０８から出力される振幅変換設定信号に従って、振幅変換回路１１１は、送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させる。ここで振幅変換設定信号は例えば搬送波の振幅電圧を３Ｖから６Ｖへ増加させるように設定するものとする。これにより、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
したがって、第３の実施の形態によれば、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との間において、人体に印加される送信電圧Ｖｂの搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換回路１１１を備えたことで、浮遊容量が変動してリアクタンス調整部１０４により共振状態を制御して人体に印加される送信の電圧が最大となるように調整できない場合には、セレクタ１０５により振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換えて、振幅変換回路１１１により上記送信電圧の搬送波の振幅電圧を増加させることができる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
尚、第３の実施の形態においては、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との間において、搬送波の振幅電圧を増加させる振幅変換回路１１１を備える構成としたが、このような構成に限られるものではなく、例えば、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との間にリアクタンス調整部１０４のリアクタンス値よりも大きな値にリアクタンス値を変化させることが可能なリアクタンス調整部を備えた構成とし、浮遊容量との共振状態を制御して送信の電圧が最大となるように調整するようにしてもよい。
【００４３】
［第４の実施の形態］
以下、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る電界通信発信器の構成は、第３の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。以下では、第３の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００４４】
第３の実施の形態と異なる点は、図９のブロック図に示すように、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてのタイマ回路１１２を更に備え、切り換え手段としてのセレクタ１０５は、タイマ回路１１２の通知があったときに送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との接続を、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換える点である。
【００４５】
タイマ回路１１２は、第２の実施の形態で説明したタイマ回路１１２と同様な機能を備えたものとする。タイマ回路１１２から切り替え信号による通知があったときには、セレクタ１０５により、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との接続を、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換える。このように利用者自身による操作を必要とすることなく、リアクタンス値の調整による共振状態の制御と振幅電圧の変換との切り換えを自動で行うことができる。
【００４６】
したがって、第４の実施の形態によれば、経過時間を計測し予め設定された時間が経過したことを通知する通知手段としてのタイマ回路１１２を備えたことで、タイマ回路１１２の通知があったときには、セレクタ１０５により、送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との接続を、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換えることができるので、第３の実施の形態に係る効果に加えて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御と振幅電圧の変換との切り換えを自動で行うことが可能となる。よって、浮遊容量に起因した送信成功率の低下を抑制し、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
尚、第４の実施の形態においては、タイマ回路１１２の通知があったときに送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との接続を、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換えるような構成としたが、これに限られるものではない。
【００４８】
第４の実施の形態に係る変形例として、電界通信発信器１００に受信機能を備えた電界通信トランシーバ７００を使用する。具体的には、電界通信トランシーバ７００は、図１０のブロック図に示すように、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報を受信する電界受信手段として電界検出部１２０および信号処理回路１２１と、送信したパケットのパケットエラー率を検出し、検出した送信パケットのエラー率が低い場合には送信回路１０６とリアクタンス調整部１０４との接続を、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換えるための切り替え信号をセレクタ１０５に送信するパケットエラー率検出回路１２４とを更に備える。
【００４９】
パケットエラー率検出回路１２４は、送信したパケットの総数と返信され受信したパケット数からパケットエラー率を算出し、パケットエラー率が低い場合には振幅変換回路１１１に対して増幅させるべき振幅の値を示す設定信号を送信する。
【００５０】
このような構成としたことで、パケットエラー率検出回路１２４により検出されたパケットエラー率が低い場合には、セレクタ１０５により、振幅変換回路１１１を介した経路へ切り換えることができる。このような構成においても、利用者自身による操作を必要とすることなく、浮遊容量に起因した送信成功率の低下に応じて、リアクタンス値の調整による共振状態の制御を自動で行うことができる。
【００５１】
尚、上記各実施の形態のゲートシステムにおいては、電界通信発信器を携帯型とし、通信相手となる電界通信受信器を設置型としたが、このようなシステム構成に限られるものではなく、例えば携帯型機器同士で通信を行うシステムに適用する場合でも、本実施の形態と同様な効果を奏することが可能となる。
【００５２】
また、上記各実施の形態においては、電界通信発信器を利用したシステムとして、ゲートシステムを例にとって説明したが、これに限られるものではなく、例えば、交通機関での料金支払いシステム、ＩＤカードを利用する際のセキュリティシステムにおいて、本発明に係る電界通信発信器を利用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１の実施の形態に係る電界通信発信器を利用したゲートシステムの構成を概略的に示す図である。
【図２】上記電界通信発信器の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】上記電界通信発信器の通常時における共振状態の制御を示すタイミングチャートである。
【図４】上記電界通信発信器の浮遊容量変動時における共振状態の制御を示すタイミングチャートである。
【図５】上記電界通信発信器の構成の変形例について概略的に示したブロック図である。
【図６】第２の実施の形態に係る電界通信発信器の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】上記電界通信発信器の構成の変形例（電界通信トランシーバ）について概略的に示したブロック図である。
【図８】第３の実施の形態に係る電界通信発信器の構成を概略的に示したブロック図である。
【図９】第４の実施の形態に係る電界通信発信器の構成を概略的に示したブロック図である。
【図１０】上記電界通信発信器の構成の変形例（電界通信トランシーバ）について概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００…電界通信発信器（携帯型）
１０３…大地グランド
１０４…リアクタンス調整部
１０４ａ…第１のリアクタンス調整部
１０４ｂ…第２のリアクタンス調整部
１０５、１０５ａ、１０５ｂ…セレクタ
１０６…送信回路
１０７…情報記憶部
１０８…発信器制御部
１０９…送信電極
１１０…絶縁体
１１１…振幅変換回路
１１２…タイマ回路
１１３…切り替えボタン
１１４…送受信電極
１２０…電界検出部
１２１…信号処理回路
１２２…送信エラー検出回路
１２３…切換回路
１２４…パケットエラー率検出回路
１３０…回路グランド
２００…大地
３００…シート
４００…電界通信受信器（設置型）
５００…ゲート
６００…コンピュータ
７００…電界通信トランシーバ（携帯型）
Ｃｇ…回路グランドとグランド間の浮遊容量
Ｃｂ…人体とグランド間の浮遊容量
Ｖｂ…人体と大地グランドの間の電圧
【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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