(57)【要約】【課題】駅構内の店舗などの利用者に対して利便性を図ることができるようにする。【解決手段】改札入場前、利用者が装着する携帯デバイスに記憶されているすべての利用履歴情報は０であるが、利用者の改札入場後、改札口の床に埋設された信号電極と接続される改札装置により、携帯デバイスの利用履歴情報のうち、入場フラグの値は１に設定され、減額フラグの値は、携帯デバイスが有する定期乗車券情報に応じた値（０または１）に設定される。さらに、改札口より内側に設けられた店舗利用後、店舗内の床に埋設された信号電極と接続される送受信装置により、携帯デバイスの利用履歴情報のうち、店舗フラグの値が１に設定される。利用者の改札出場時、改札装置は、店舗利用後における携帯デバイスの利用履歴情報に応じて課金決済を行う。本発明は、鉄道などの駅構内における精算処理システムに適用できる。【選択図】図１８
2007058446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置と、
前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内における施設内の所定の位置、または電車の車両内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置とを備える情報処理システムにおいて、
前記第１の情報処理装置は、
前記改札ゲートを通過する人が装着している通信端末であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信し、
前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う課金決済手段を含み、
前記第２の情報処理装置は、
前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグを設定する利用フラグ設定手段とを含む
情報処理システム。
【請求項２】
前記課金決済手段は、
前記改札ゲートを入場する人が装着している前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記入場済みを示すフラグを設定する入場フラグ設定手段と、
前記通信端末に記録されている定期乗車券情報に応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報から所定の料金を減額した場合、前記通信端末と通信し、前記通信端末に減額済みを示すフラグを設定する減額フラグ設定手段と、
前記改札ゲートを出場する人が装着している前記通信端末と通信し、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行うための料金を精算する料金精算処理手段とを備える
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記第２の情報処理装置は、前記駅構内における店舗内の所定の位置に設置され、
前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記店舗の利用を示すフラグを設定する
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記第２の情報処理装置は、前記駅構内におけるプラットホーム内の所定の位置に設置され、
前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記プラットホームの利用を示すフラグを設定する
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記第２の情報処理装置は、前記電車の車両内の所定の位置に設置され、
前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に電車の利用を示すフラグを設定する
請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記第２の情報処理装置は、
前記電車が到着した駅の情報を取得する駅情報取得手段と、
前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記駅情報取得手段により取得された前記駅の情報を、利用情報として前記通信端末に記録する利用情報記録手段とをさらに含み、
前記第１の情報処理装置の前記課金決済手段は、
前記通信端末と通信し、前記通信端末に設定されているフラグおよび前記通信端末に記録されている利用情報に応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う
請求項５に記載の情報処理システム。
【請求項７】
駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置と、
前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内の所定の位置または電車内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置とを備える情報処理システムの情報処理方法において、
前記第１の情報処理装置における、
前記改札ゲートを通過する人が装着している通信端末であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信し、
前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う課金決済ステップを含み、
前記第２の情報処理装置における、
前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグを設定する利用フラグ設定ステップとを含む
情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理システムおよび方法に関し、特に、移動目的だけでなく、駅構内の店舗などだけの利用であっても、利用者の利便性を図ることができるようにした情報処理システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信装置と通信媒体及び受信装置から成る通信システムにおいて、通信信号を伝達するための物理的な通信信号伝達経路と、その通信信号の高低差を判定するための基準点を送信装置と受信装置の間で共有するための、通信信号伝達経路とは別の物理的な基準点経路を設けることで通信を成していた。
【０００３】
例えば、特許文献１や特許文献２では、人体を通信媒体とする通信技術に関して記述されており、いずれの方法においても、人体を第１の通信路とする以外に、大地や、空間における電極間同士の直接的静電結合を第２の通信路として設け、第１の通信路と第２の通信路からなる全体の通信経路が閉回路を形成するように成されている。
【０００４】
しかしながら、このような通信システムにおいては、送信装置と受信装置間で、通信信号伝達経路と基準点経路（第１の通信路と第２の通信路）の２つの通信路を、閉回路として設ける必要があるが、両経路は異なる経路であるため、これら２つの経路を安定的に両立しなければいけないことが、通信を行うための利用環境の制約となる恐れがあった。
【０００５】
例えば、基準点経路における送信装置と受信装置との静電結合の強さは、装置間の距離に依存するので、その距離によって経路の安定度も異なってくる。つまり、この場合、通信の安定度が送信装置と受信装置との間の距離に依存する恐れがあった。また、送信装置と受信装置との間の遮蔽物等の存在によっても、通信の安定度が変化する恐れがあった。
【０００６】
したがって、通信信号伝達経路と基準点経路の２つの経路を閉回路として形成する通信方法では、利用環境が大きく通信の安定度に影響するため、安定した通信を行うことが困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２２９３５７号公報
【特許文献２】特表平１１−５０９３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上説明したように、人体を通信媒体とする通信技術は未確立ではあるものの、その利用方法について現在様々な分野への適用が検討されている。
【０００９】
また一方で、近年、電車などの乗車券や定期乗車券をＩＣカード化する動きが広がっており、これらのＩＣカード（例えば、Suica（登録商標）など）で買い物をすることなども可能になってきている。すなわち、ＩＣカードは、入場、退場の管理や、駅中（駅外）での店舗などでの買い物に利用されている。
【００１０】
しかしながら、このＩＣカードにおいて、入場、退場の管理と、店舗などでの利用は、完全に区別されているため、例えば、駅中の店舗が利用したい場合にも、わざわざ入場料を払って入場する必要があった。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、今後実用化されるであろう人体を通信媒体とする通信技術を、駅構内等に適用して、駅構内における利用料の精算に利用することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一側面の情報処理システムは、駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置と、前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内における施設内の所定の位置、または電車の車両内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置とを備える情報処理システムにおいて、前記第１の情報処理装置は、前記改札ゲートを通過する人が装着している通信端末であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信し、前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う課金決済手段を含み、前記第２の情報処理装置は、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグを設定する利用フラグ設定手段とを含む。
【００１３】
前記課金決済手段は、前記改札ゲートを入場する人が装着している前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記入場済みを示すフラグを設定する入場フラグ設定手段と、前記通信端末に記録されている定期乗車券情報に応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報から所定の料金を減額した場合、前記通信端末と通信し、前記通信端末に減額済みを示すフラグを設定する減額フラグ設定手段と、前記改札ゲートを出場する人が装着している前記通信端末と通信し、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行うための料金を精算する料金精算処理手段とを備えることができる。
【００１４】
前記第２の情報処理装置は、前記駅構内における店舗内の所定の位置に設置され、前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記店舗の利用を示すフラグを設定することができる。
【００１５】
前記第２の情報処理装置は、前記駅構内におけるプラットホーム内の所定の位置に設置され、前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記プラットホームの利用を示すフラグを設定することができる。
【００１６】
前記第２の情報処理装置は、前記電車の車両内の所定の位置に設置され、前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に電車の利用を示すフラグを設定することができる。
【００１７】
前記第２の情報処理装置は、前記電車が到着した駅の情報を取得する駅情報取得手段と、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記駅情報取得手段により取得された前記駅の情報を、利用情報として前記通信端末に記録する利用情報記録手段とをさらに含み、前記第１の情報処理装置の前記課金決済手段は、前記通信端末に設定されているフラグおよび前記通信端末に記録されている利用情報に応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行うことができる。
【００１８】
本発明の一側面の情報処理方法は、駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置と、前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内の所定の位置または電車内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置とを備える情報処理システムの情報処理方法において、前記第１の情報処理装置における、前記改札ゲートを通過する人が装着している通信端末であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信し、前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う課金決済ステップを含み、前記第２の情報処理装置における、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグを設定する利用フラグ設定ステップとを含む。
【００１９】
本発明の一側面においては、駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置により、前記改札ゲートを通過する人が装着している通信端末であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信され、前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理が行われるとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済が行われる。また、前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内の所定の位置または電車内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置により、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信され、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグが設定される。
【００２０】
ネットワークとは、少なくとも２つの装置が接続され、ある装置から、他の装置に対して、情報の伝達をできるようにした仕組みをいう。ネットワークを介して通信する装置は、独立した装置どうしであってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックどうしであってもよい。
【００２１】
また、通信とは、無線通信および有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、すなわち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであってもよい。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一側面によれば、駅構内の店舗などの利用者に対して利便性を図ることができる。これにより、駅の活性化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。したがって、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２４】
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
【００２５】
本発明の一側面の情報処理システム（例えば、図９の自動改札精算システム）は、駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置（例えば、図９の改札装置１００３）と、前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内における施設内の所定の位置、または電車の車両内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置（例えば、図９の送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３）とを備える情報処理システムにおいて、前記第１の情報処理装置は、前記改札ゲートを通過する人（例えば、図９の利用客１００１）が装着している通信端末（例えば、図９の携帯デバイス１００２）であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信し、前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う課金決済手段（例えば、図１１の制御部１３５５）を含み、前記第２の情報処理装置は、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグを設定する利用フラグ設定手段（例えば、図１４の利用フラグ設定部１４７３）とを含む。
【００２６】
前記課金決済手段は、前記改札ゲートを入場する人が装着している前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記入場済みを示すフラグを設定する入場フラグ設定手段（例えば、図１２の入場フラグ設定部１３７５）と、前記通信端末に記録されている定期乗車券情報に応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報から所定の料金を減額した場合、前記通信端末と通信し、前記通信端末に減額済みを示すフラグを設定する減額フラグ設定手段（例えば、図１２の減額フラグ設定部１３７６）と、前記改札ゲートを出場する人が装着している前記通信端末と通信し、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行うための料金を精算する料金精算処理手段（例えば、図１２の料金精算部１３７７）とを備えることができる。
【００２７】
前記第２の情報処理装置（例えば、図９の送受信装置１１５１−１）は、前記駅構内における店舗内の所定の位置に設置され、前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記店舗の利用を示すフラグ（例えば、図１８の値が１（ｏｎ）の店舗フラグ）を設定することができる。
【００２８】
前記第２の情報処理装置（例えば、図９の送受信装置１１５１−２）は、前記駅構内におけるプラットホーム内の所定の位置に設置され、前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に前記プラットホームの利用を示すフラグ（例えば、図１９の値が１（ｏｎ）の見送りフラグ）を設定することができる。
【００２９】
前記第２の情報処理装置（例えば、図９の送受信装置１１５１−３）は、前記電車の車両内の所定の位置に設置され、前記利用フラグ設定手段は、前記通信端末と通信し、前記通信端末に電車の利用を示すフラグ（例えば、図２１の値が１（ｏｎ）の乗車フラグ）を設定することができる。
【００３０】
前記第２の情報処理装置（例えば、図９の送受信装置１１５１−３）は、前記電車が到着した駅の情報を取得する駅情報取得手段（例えば、図１５の情報受信部１４８５）と、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記駅情報取得手段により取得された前記駅の情報を、利用情報（例えば、図２１の通過駅情報）として前記通信端末に記録する利用情報記録手段（例えば、図１５の通過駅情報記録部１４８４）とをさらに含み、前記第１の情報処理装置の前記課金決済手段は、前記通信端末に設定されているフラグおよび前記通信端末に記録されている利用情報に応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行うことができる。
【００３１】
本発明の一側面の情報処理方法は、駅の改札ゲートに設置される第１の情報処理装置と、前記改札ゲートから入場することで利用可能な駅構内の所定の位置または電車内の所定の位置に設置される第２の情報処理装置とを備える情報処理システムの情報処理方法において、前記第１の情報処理装置における、前記改札ゲートを通過する人が装着している通信端末であり、人体を含む誘電体を通信媒体として通信する前記通信端末と通信し、前記改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、前記通信端末に設定されているフラグに応じて、前記通信端末に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う課金決済ステップ（例えば、図２２のステップＳ１０７およびステップＳ１１０）を含み、前記第２の情報処理装置における、前記所定の位置に入場した人が装着している前記通信端末と、前記通信媒体を介して通信し、前記通信端末に前記所定の位置に対応する施設または電車の利用を示すフラグを設定する利用フラグ設定ステップ（例えば、図２４のステップＳ１６４）とを含む。
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。最初に本発明において利用する無線通信について図１乃至図８を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明を適用した通信システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。
【００３４】
図１において、通信システム１００は、送信装置１１０、受信装置１２０、および通信媒体１３０により構成され、送信装置１１０と受信装置１２０が通信媒体１３０を介して信号を送受信するシステムである。つまり、通信システム１００において、送信装置１１０より送信された信号は、通信媒体１３０を介して伝送され、受信装置１２０により受信される。
【００３５】
送信装置１１０は、送信信号電極１１１、送信基準電極１１２、および送信部１１３を有している。送信信号電極１１１は、通信媒体１３０を介して伝送させる信号を送信するための電極であり、信号の高低差を判定するための基準点を得るための電極である送信基準電極１１２よりも通信媒体１３０に対して静電結合が強くなるように設けられる。送信部１１３は、送信信号電極１１１と送信基準電極１１２との間に設けられ、これらの電極間に受信装置１２０へ伝達したい電気信号（電位差）を与える。
【００３６】
受信装置１２０は、受信信号電極１２１、受信基準電極１２２、および受信部１２３を有している。受信信号電極１２１は、通信媒体１３０を介して伝送される信号を受信するための電極であり、信号の高低差を判定するための基準点を得るための電極である受信基準電極１２２よりも通信媒体１３０に対して静電結合が強くなるように設けられる。受信部１２３は、受信信号電極１２１と受信基準電極１２２との間に設けられ、これらの電極間に生じた電気信号（電位差）を所望の電気信号に変換し、送信装置１１０の送信部１１３で生成された電気信号を復元する。
【００３７】
通信媒体１３０は、電気信号を伝達可能な物理的特性を有する物質、例えば、導電体や誘電体等により構成される。例えば、通信媒体１３０は、金属に代表される導電体（例えば、銅、鉄、またはアルミ等）により構成される。また例えば、通信媒体１３０は、純水、ゴム、ガラス、若しくは食塩水等の電解液、または、これらの複合体である生体等の誘電体により構成される。この通信媒体１３０はどのような形状であってもよく、例えば、線状、板状、球状、角柱、または円柱等、任意の形状であってもよい。
【００３８】
このような通信システム１００において、最初に、各電極と、通信媒体または装置周辺空間との関係について説明する。なお、以下において、説明の便宜上、通信媒体１３０が完全導体であるものとする。また、送信信号電極１１１と通信媒体１３０との間、および、受信信号電極１２１と通信媒体１３０との間には空間が存在し、電気的な結合はないものとする。すなわち、送信信号電極１１１または受信信号電極１２１と、通信媒体１３０との間には、それぞれ、静電容量が形成される。
【００３９】
また、送信基準電極１１２は送信装置１１０周辺の空間に向くように設けられており、受信基準電極１２２は受信装置１２０周辺の空間に向くように設けられている。一般的に、導体が空間に存在する場合、その導体の表面近傍の空間に静電容量が形成される。例えば、導体の形状を半径ｒ［ｍ］の球としたとき、その静電容量Ｃ［Ｆ］は、以下の式（１）のように求められる。
【００４０】
【数１】
2007058446.tif 000003
【００４１】
式（１）において、πは円周率を示す。また、εは、導体を取り囲む媒質の誘電率を示し、以下の式（２）のように求められる。
【００４２】
【数２】
2007058446.tif 000004
【００４３】
ただし、式（２）において、ε０は、真空中の誘電率を示し、８．８５４×１０−１２［Ｆ／ｍ］である。また、εｒは比誘電率を示し、真空の誘電率ε０に対する比率を示す。
【００４４】
上述した式（１）に示されるように半径ｒが大きい程、静電容量Ｃは大きくなる。なお、球以外の複雑な形状の導体の静電容量Ｃの大きさは、上述した式（１）のように、簡単に表現することはできないが、その導体の表面積の大きさに応じて変化することは明らかである。
【００４５】
以上のように、送信基準電極１１２は、送信装置１１０周辺の空間に対して静電容量を形成し、受信基準電極１２２は、受信装置１２０周辺の空間に対して静電容量を形成する。すなわち、送信装置１１０および受信装置１２０の外部の仮想無限遠点からみたとき、送信基準電極１１２や受信基準電極１２２の電位は固定的であり、変動しにくいことを示している。
【００４６】
次に、通信システム１００における通信の仕組みの原理について説明する。なお、以下において、説明の便宜上、または前後関係等から、コンデンサを単に静電容量と表現する場合もあるが、これらは同意である。
【００４７】
また、以下において、図１の送信装置１１０と受信装置１２０は、装置間が十分な距離を保つように配置されており、相互の影響を無視できるものとする。また、送信装置１１０において、送信信号電極１１１は通信媒体１３０とのみ静電結合し、送信基準電極１１２は送信信号電極１１１に対して十分な距離が置かれ、相互の影響は無視できる（静電結合しない）ものとする。同様に、受信装置１２０において、受信信号電極１２１は通信媒体１３０とのみ静電結合し、受信基準電極１２２は受信信号電極１２１に対して十分な距離が置かれ、相互の影響は無視できる（静電結合しない）ものとする。さらに、実際には、送信信号電極１１１、受信信号電極１２１、および通信媒体１３０も、空間内に配置されている以上、それぞれ空間に対する静電容量を有することになるが、ここでは、説明の便宜上、それらを無視できるものとする。
【００４８】
図２は、図１の通信システム１００を等価回路で表した図である。通信システム２００は、通信システム１００を等価回路で表したものであり、実質的に通信システム１００と等価である。
【００４９】
すなわち、通信システム２００は、送信装置２１０、受信装置２２０、および接続線２３０を有しているが、この送信装置２１０は図１に示される通信システム１００の送信装置１１０に対応し、受信装置２２０は図１に示される通信システム１００の受信装置１２０に対応し、接続線２３０は図１に示される通信システム１００の通信媒体１３０に対応する。
【００５０】
図２の送信装置２１０において、信号源２１３−１および接地点２１３−２は、図１の送信部１１３に対応する。信号源２１３−１は、送信用の信号として、特定周期ω×ｔ［rad］の正弦波を生成する。ここで、ｔ［ｓ］は時間を示す。また、ω［rad/s］は角周波数を示し、以下の式（３）のように表すことができる。
【００５１】
【数３】
2007058446.tif 000005
【００５２】
式（３）において、πは円周率、ｆ［Hz］は信号源２１３−１が生成する信号の周波数を示す。接地点２１３−２は、送信装置２１０内における回路のグランドに接続される点である。つまり信号源２１３−１の端子の一方は、送信装置２１０内における回路の、所定の基準電位に設定される。
【００５３】
Cte２１４は、コンデンサであり、図１の送信信号電極１１１と通信媒体１３０との間の静電容量を表すものである。つまり、Cte２１４は、信号源２１３−１の接地点２１３−２と反対側の端子と、接続線２３０との間に設けられている。また、Ctg２１５は、コンデンサであり、図１の送信基準電極１１２の空間に対する静電容量を表すものである。Ctg２１５は、信号源２１３−１の接地点２１３−２側の端子と、空間上の、送信装置１１０を基準とした無限遠点（仮想点）を示す接地点２１６との間に設けられている。
【００５４】
図２の受信装置２２０において、Rr２２３−１、検出器２２３−２、および接地点２２３−３は、図１の受信部１２３に対応する。Rr２２３−１は、受信信号を取り出すための負荷抵抗（受信負荷）であり、増幅器により構成される検出器２２３−２は、このRr２２３−１の両側の端子間の電位差を検出して増幅する。接地点２２３−３は、受信装置２２０内における回路のグランドに接続される点である。つまりRr２２３−１の端子の一方（検出器２２３−２の入力端子の一方）は、受信装置２２０内における回路の、所定の基準電位に設定される。
【００５５】
なお、検出器２２３−２が、さらに、例えば、検出した変調信号を復調したり、検出された信号に含まれる符号化された情報を復号したりする等、その他の機能を備えるようにしてもよい。
【００５６】
Cre２２４は、コンデンサであり、図１の受信信号電極１２１と通信媒体１３０との間の静電容量を表すものである。つまり、Cre２２４は、Rr２２３−１の接地点２２３−３と反対側の端子と、接続線２３０との間に設けられている。また、Crg２２５は、コンデンサであり、図１の受信基準電極１２２の空間に対する静電容量を表すものである。Crg２２５は、Rr２２３−１の接地点２２３−３側の端子と、空間上の、受信装置１２０を基準とした無限遠点（仮想点）を示す接地点２２６との間に設けられている。
【００５７】
接続線２３０は、完全導体である通信媒体１３０を表している。なお、図２の通信システム２００において、Ctg２１５とCrg２２５は、等価回路上、接地点２１６と接地点２２６を介して、互いに電気的に接続されているように表現されているが、実際には、これらは互いに電気的に接続されている必要はなく、それぞれが、送信装置２１０または受信装置２２０周辺の空間に対して静電容量を形成していればよい。つまり、接地点２１６と接地点２２６が電気的に接続されている必要はなく、互いに独立であってもよい。
【００５８】
なお、導体があれば、周囲の空間に対して、必ずその表面積の大きさに比例した静電容量が形成される。つまり、例えば、送信装置２１０と受信装置２２０は、互いにどんなに離れていてもよい。例えば、図１の通信媒体１３０が完全導体である場合、接続線２３０の導電率は無限大とみなせるので、接続線２３０の長さは通信に影響しない。なお、通信媒体１３０が導電率の十分な導体であれば、実用上、送信装置と受信装置間との距離は通信の安定性に影響しない。
【００５９】
通信システム２００において、信号源２１３−１、Rr２２３−１、Cte２１４、Ctg２１５、Cre２２４、およびCrg２２５から成る回路が形成されている。直列接続された４つのコンデンサ（Cte２１４、Ctg２１５、Cre２２４、およびCrg２２５）の合成容量Ｃｘは以下の式（４）で表すことができる。
【００６０】
【数４】
2007058446.tif 000006
【００６１】
また、信号源２１３−１が生成する正弦波ｖｔ（ｔ）を、以下の式（５）のように表す。
【００６２】
【数５】
2007058446.tif 000007
【００６３】
ここで、Ｖｍ［Ｖ］は信号源電圧の最大振幅電圧を表しており、θ［rad］は初期位相角を表している。つまり、信号源２１３−１による電圧の実効値Ｖｔｒｍｓ［Ｖ］は以下の式（６）のように求めることができる。
【００６４】
【数６】
2007058446.tif 000008
【００６５】
回路全体での合成インピーダンスＺは、次の式（７）のように求めることができる。
【００６６】
【数７】
2007058446.tif 000009
【００６７】
つまり、Rr２２３−１の両端に生じる電圧の実効値Ｖｒｒｍｓは式（８）のように求めることができる。
【００６８】
【数８】
2007058446.tif 000010
【００６９】
従って、式（８）に示されるように、Rr２２３−１の抵抗値が大きい程、また、静電容量Ｃｘが大きく、信号源２１３−１の周波数ｆ［Hz］が高い程、１/((２×π×ｆ×Ｃｘ)２)の項が小さくなり、Rr２２３−１の両端に、より大きな信号を生じさせることができる。
【００７０】
例えば、送信装置２１０の信号源２１３−１による電圧の実効値Ｖｔｒｍｓを２［Ｖ］に固定し、信号源２１３−１が生成する信号の周波数ｆを１［MHz］、１０［MHz］、または１００［MHz］とし、Rr２２３−１の抵抗値を１０Ｋ［Ω］、１００Ｋ［Ω］、または１Ｍ［Ω］とし、回路全体の静電容量Ｃｘを０．１［ｐＦ］、１［ｐＦ］、または１０［ｐＦ］としたときの、Rr２２３−１の両端に生じる電圧の実効値Ｖｒｒｍｓの計算結果は図３に示される表２５０のようになる。
【００７１】
表２５０に示されるように、実効値Ｖｒｒｍｓの計算結果は、その他の条件が同じ場合、周波数ｆが１［MHz］のときよりも１０［MHz］のときの方が大きくなり、受信負荷であるRｒ２２３−１の抵抗値が１０Ｋ［Ω］のときよりも１Ｍ［Ω］の時のほうが大きくなり、静電容量Ｃｘが０．１［ｐＦ］のときよりも１０［ｐＦ］の時のほうが大きな値をとる。すなわち、周波数ｆの値、Rr２２３−１の抵抗値、および静電容量Ｃｘが大きいほど、大きな実効値Ｖｒｒｍｓ得られる。
【００７２】
また、表２５０より、ピコファラド以下の静電容量でも、Rr２２３−１には電気信号が発生することが分かる。すなわち、伝送される信号の信号レベルが微小な場合、受信装置２２０の検出器２２３−２によって検出した信号を増幅する等すれば、通信が可能となる。
【００７３】
以上の結果から、基本原理として、空間と成す静電容量を利用することによって、送信装置から受信装置への信号の受け渡しが可能である。
【００７４】
以上において説明した送信基準電極や受信基準電極の空間に対する静電容量は、各電極の位置に空間が存在すれば形成可能である。従って、上述した送信装置および受信装置は、通信媒体によって送信信号電極と受信信号電極が結合されていれば、互いの距離に依存せずに通信の安定性を得ることができる。
【００７５】
次に、送信装置と受信装置の間の距離の大きさによる通信への影響について説明する。上述したように、本発明の原理によれば、送信基準電極と受信基準電極の空間に十分な静電容量を形成できていれば、送受信装置間近辺の大地による経路や、その他の電気的な経路を必要とせず、送信信号電極と受信信号電極の距離に依存しない。従って、例えば、図４に示される通信システム７００のように、送信装置７１０と受信装置７２０を遠距離におき、十分な導電性あるいは誘電性を持った通信媒体７３０により送信信号電極７１１、受信信号電極７２１を静電的に結合することによって通信が可能である。このとき、送信基準電極７１２は送信装置７１０の外部の空間と静電結合し、受信基準電極７２２は受信装置７２０の外部の空間と静電結合する。従って、送信基準電極７１２と受信基準電極７２２は、互いに静電結合する必要がない。但し、通信媒体７３０がより長く、大きくなることによって空間に対する静電容量も増加するため、各パラメータを決定する際にこれらについて考慮する必要がある。
【００７６】
なお、図４の通信システム７００は、図１の通信システム１００に対応するシステムであり、送信装置７１０は送信装置１１０に対応し、受信装置７２０は受信装置１２０に対応し、通信媒体７３０は通信媒体１３０に対応する。
【００７７】
送信装置７１０において、送信信号電極７１１、送信基準電極７１２、および信号源７１３−１は、それぞれ、送信信号電極１１１、送信基準電極１１２、および送信部１１３（またはその一部）に対応する。同様に、受信装置７２０において、受信信号電極７２１、受信基準電極７２２、およびRｒ７２３−１は、それぞれ、受信信号電極１２１、受信基準電極１２２、および受信部１２３（またはその一部）に対応する。
【００７８】
従って、これらの各部についての説明は省略する。
【００７９】
以上のように通信システム７００は、物理的な基準点経路を不要とし、通信信号伝達経路のみによる通信を実現することができる。
【００８０】
なお、以上においては、送信信号電極および受信信号電極が通信媒体と非接触であるように説明したが、これに限らず、送信基準電極および受信基準電極がそれぞれの装置周辺空間との間で十分な静電容量が得られるのであれば、送信信号電極と受信信号電極の間を、導電性を有する通信媒体で接続するようにしてもよい。
【００８１】
次に、以上のような通信システムの具体的な適用例について説明する。例えば、以上のような通信システムは、生体を通信媒体とすることもできる。図５は、人体を介して通信を行う場合の通信システムの例を示す模式図である。図５において、通信システム７５０は、人体の腕部に取り付けられた送信装置７６０から音楽データを送信し、人体の頭部に取り付けられた受信装置７７０によってその音楽データを受信して音声に変換し、出力してユーザに視聴させるシステムである。この通信システム７５０は、上述した通信システム（例えば、通信システム１００）に対応したシステムであり、送信装置７６０や受信装置７７０は、それぞれ、送信装置１１０や受信装置１２０に対応する。また、通信システム７５０において人体７８０は、通信媒体であり、図１の通信媒体１３０に対応する。
【００８２】
つまり、送信装置７６０は、送信信号電極７６１、送信基準電極７６２、および送信部７６３を有しており、それぞれ、図１の送信信号電極１１１、送信基準電極１１２、および送信部１１３に対応する。また、受信装置７７０は、受信信号電極７７１、受信基準電極７７２、および受信部７７３を有しており、それぞれ、図１の受信信号電極１２１、受信基準電極１２２、および受信部１２３に対応する。
【００８３】
従って、通信媒体である人体７８０に、送信信号電極７６１および受信信号電極７７１が接触または近接されるように、送信装置７６０および受信装置７７０が設置される。送信基準電極７６２および受信基準電極７７２は、空間に対して静電容量を持てばよいので、周辺に大地との結合や、送受信装置（または電極）同士の結合も不要である。
【００８４】
図６は、通信システム７５０を実現する他の例について説明する図である。図６において、受信装置７７０は、人体７８０に対して足裏部において接触（または近接）し、人体７８０の腕部に取り付けられた送信装置７６０との間で通信を行う。この場合も、通信媒体である人体７８０に接触（または近接）されるように、送信信号電極７６１と受信信号電極７７１が設けられ、空間に向けて送信基準電極７６２と受信基準電極７７２が設けられている。特に、大地を通信経路の１つとしていた従来技術では実現不可能な応用例である。
【００８５】
このように、本発明によれば、人体などを通信媒体として、ケーブルなどの有線設備を設けることなく、無線通信を行うことが可能となる。
【００８６】
以上のような通信システムにおいて、通信媒体に流す信号の変調方式としては、送信装置と受信装置の両方において対応可能であれば、特に制限はなく、通信システム全体の系の特性を踏まえた上で、最適な方式を選択することが出来る。具体的に変調方式としては、ベースバンド、または振幅変調、または周波数変調されたアナログ信号か、ベースバンド、または振幅変調、または周波数変調、または位相変調されたデジタル信号のうちのいずれか１つ、または複数の混合であってもよい。
【００８７】
さらに、以上のような通信システムにおいて、１つの通信媒体を利用して、複数の通信が成立させ、全二重通信や、単一の通信媒体による複数の装置同士による通信等を実行することができるようにしてもよい。
【００８８】
このような多重通信を実現する方法の例を説明する。１つ目は、スペクトラム拡散方式を適用させる方法である。この場合、送信装置と受信装置の間で互いに周波数帯域幅と特定の時系列コードを取り決めておく。そして送信装置は、この周波数帯域幅の中で、もとの信号を時系列コードによって周波数的に変化させ、周波数帯域全体に拡散させてから送信する。受信装置は、この拡散した成分を受信した後、その受信した信号を積分することで受信信号を復号する。
【００８９】
周波数の拡散によって得られる効果を説明する。シャノンとハートレーのチャネル容量の定理によれば、次の式が成り立つ。
【００９０】
【数９】
2007058446.tif 000011
【００９１】
ここで、Ｃ［bps］はチャネル容量を示し、通信路に流すことの出来る理論上の最大データレートを示す。Ｂ［Hz］はチャネル帯域幅を示す。Ｓ／Ｎは信号対ノイズ電力比（SN比）を示す。さらに、上式をマクローリン展開し、Ｓ／Ｎが低いものとすると、上述した式（９）は、次の式（１０）のように近似することができる。
【００９２】
【数１０】
2007058446.tif 000012
【００９３】
これにより、例えばＳ／Ｎがノイズフロア以下のレベルであったとすると、Ｓ／Ｎ＜＜１となるが、チャネル帯域幅Ｂを広げることで、チャネル容量Ｃを所望のレベルに引き上げることが出来る。
【００９４】
時系列コードを通信路毎に異なるようし、周波数拡散の動きを異なるようにすれば、相互に干渉することなく周波数が拡散し、相互の混信がなくなることで、同時に複数の通信を行うことができる。
【００９５】
２つ目は、送信装置と受信装置の間で互いに周波数帯域幅を決め、それをさらに複数の領域に分割する周波数分割方式を適用させる方法である。この場合、送信装置（または受信装置）は、特定の周波数帯域割り振りの規則に従うか、通信開始時に空いている周波数帯域を検出し、その検出結果に基づいて周波数帯域の割り振りを行う。
【００９６】
つまり、通信経路毎に異なる周波数帯域を利用することにより、相互の混信を抑制し、１つの通信媒体において、同時に複数の通信を行うことができる。また、周波数分割方式を用いることにより、多対一通信や、多対多通信も行うことができる。
【００９７】
３つ目は、送信装置と受信装置の間で互いに通信時間を複数に分割する時分割方式を適用させる方法である。この場合、送信装置（または受信装置）は、特定の時間分割規則に従うか、通信開始時に空いている時間領域を検出し、その検出結果に基づいて通信時間の分割を行う。
【００９８】
つまり、通信経路毎に異なる時間帯域において通信を行うことにより、相互の混信を抑制し、１つの通信媒体において、同時に複数の通信を行うことができる。また、時分割方式を用いることにより、多対一通信や、多対多通信も行うことができる。
【００９９】
さらに、上述した以外の方法として、１つ目から３つ目までの通信方式のうちの２つ以上を組み合わせるようにしてもよい。
【０１００】
送信装置および受信装置が、同時に複数の他の装置と通信を行うことができるということは、特定のアプリケーションにおいては、特に重要になる。例えば、交通機関のチケットへの応用を想定すると、定期券の情報を有する装置Ａと電子マネー機能を有する装置Ｂの両方を所持した利用者が、自動改札機を利用する際、上記のような方式を使用することで、装置Ａ及び装置Ｂと同時に通信することで、例えば、利用区間が定期券外の区間も含まれていた場合に、不足金額分を装置Ｂの電子マネーから差し引くといった便利な用途に利用することが出来る。
【０１０１】
以上のような送信装置と受信装置との間の通信において実行される通信処理の流れについて、図１の通信システム１００の送信装置１１０と受信装置１２０との通信の場合を例に、図７のフローチャートを参照して説明する。
【０１０２】
送信装置１１０の送信部１１３は、ステップＳ１１において、送信対象となる信号を発生し、ステップＳ１２において、その発生した信号を、送信信号電極１１１を介して、通信媒体１３０上に送信する。信号を送信すると送信装置の送信部１１３は、通信処理を終了する。送信装置１１０より送信された信号は、通信媒体１３０を介して受信装置１２０に供給される。受信装置１２０の受信部１２３は、ステップＳ２１において、受信信号電極１２１を介して、その信号を受信し、ステップＳ２２において、その受信した信号を出力する。受信した信号を出力した受信部１２３は、通信処理を終了する。
【０１０３】
以上のように、送信装置１１０および受信装置１２０は、通信媒体１３０を介して、複雑な処理を必要とせずに、単純な処理により、基本的な通信を行うことができる。つまり、送信装置１１０および受信装置１２０は、基準電極を用いて閉回路を構築する必要がないため、信号電極を介して送受信するのみで、環境に影響されずに安定した通信処理を容易に行うことができる。これにより送信装置１１０および受信装置１２０（通信システム１００）は、環境に影響されずに安定した通信を行うための通信処理の負荷を軽減し、製造コストを削減することもできる。また、通信処理の構造が単純化されることにより、通信システム１００は、変調、符号化、暗号化、または多重化など、多様な通信方式を容易に併用することができる。
【０１０４】
なお、以上の通信システムにおいては、送信装置と受信装置を別体として構成するように説明したが、これに限らず、上述した送信装置と受信装置の両方の機能を有する送受信装置を用いて通信システムを構築するようにしてもよい。
【０１０５】
図８は、本発明を適用した通信システムの他の構成例を示す図である。
【０１０６】
図８において、通信システム９５０は、送受信装置９６１、送受信装置９６２、および通信媒体１３０を有する。通信システム９５０は、送受信装置９６１と送受信装置９６２が通信媒体１３０を介して双方向に信号を送受信するシステムである。
【０１０７】
送受信装置９６１は、図１の送信装置１１０と同様の送信部１１０と、受信装置１２０と同様の受信部１２０の両方の構成を有している。すなわち、送受信装置９６１は、送信信号電極１１１、送信基準電極１１２、送信部１１３、受信信号電極１２１、受信基準電極１２２、および受信部１２３を有している。
【０１０８】
つまり送受信装置９６１は、送信部１１０を用いて通信媒体１３０を介して信号を送信し、受信部１２０を用いて通信媒体１３０を介して供給される信号を受信する。このとき、送受信装置９６１は、送信部１１０による通信と、受信部１２０による通信とが混信しないように構成されている。
【０１０９】
送受信装置９６２は、送受信装置９６１と同様の構成を有し、同様に動作するのでその説明を省略する。つまり送受信装置９６１と送受信装置９６２は、互いに同様の方法で、通信媒体１３０を介して、双方向に通信を行う。
【０１１０】
このようにすることにより、通信システム９５０（送受信装置９６１および送受信装置９６２）は、ケーブルなどの有線設備を設けることなく、双方向の無線通信を容易に実現することができる。
【０１１１】
なお、図８の例では、送受信で異なる電極を用いているが、信号電極、および基準電極を一組だけ設け、送受信を切り替えるようにしてもよい。
【０１１２】
次に、図１乃至図８を参照して上述した無線通信を利用した精算処理システムについて説明する。
【０１１３】
図９は、本発明を適用した精算処理システムの一例である自動改札精算処理システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。この自動改札精算処理システムは、例えば、改札口より内側の領域１０２０において、電車を乗降する乗客（電車を利用する利用客）、乗客を見送るためにプラットホームを利用する利用客、および領域１０２０に設けられた店舗を利用する利用客の入退場を、鉄道や地下鉄などの駅の改札口に設置された改札装置１００３により一括で管理するシステムである。
【０１１４】
図９の例において、改札装置１００３は、例えば、ゲート１００４−１および１００４−２と、ゲート１００４−１および１００４−２の間の床に設置されている信号電極１００５−１および１００５−２により構成される。信号電極１００５−１および１００５−２は、図８の送信信号電極１１１と受信信号電極１２１を一体化したものであり、改札装置１００３は、信号電極１００５−１と１００５−２と接続される改札ゲート１００４−１および１００４−２の間を通過する利用客１００１の腕等に装着されている携帯デバイス１００２と、利用客１００１の人体を通信媒体として、図１乃至図８を参照して上述した無線通信を行うことが可能となるように構成されている。
【０１１５】
改札装置１００３は、ゲート１００４−１および１００４−２の間を通過する利用客１００１の腕等に装着されている携帯デバイス１００２と通信し、改札ゲートの入出場に応じたフラグ処理を行うとともに、携帯デバイス１００２に設定されているフラグに応じて、携帯デバイス１００２に記録されている電子マネー情報に対して、課金決済を行う。
【０１１６】
すなわち、改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２には、その間を閉じることで利用客１００１の通過を阻止する遮断板（図示せず）が収納されている。改札装置１００３は、改札口の内側（矢印のin方向）へ入場しようとする利用客１００１に装着（携帯）されている携帯デバイス１００２から、定期乗車券等に相当する情報を読み出し、その情報に応じて、携帯デバイス１００２に記憶されている電子マネー情報を減額した場合、携帯デバイス１００２に記憶される利用履歴情報の減額フラグの値をｏｎ（１）に設定し、ゲート１００４−１および１００４−２の間を閉鎖している遮断板を開き、利用客１００１の入場を許可する。なお、このとき、改札装置１００３は、携帯デバイス１００２に記憶される利用履歴情報の入場フラグの値をｏｎ（１）に設定する。
【０１１７】
ここで、利用履歴情報とは、詳しくは後述するが、利用者１００１の携帯デバイス１００２に記憶（設定）される情報であり、利用者１００１が、改札装置１００３を含め、改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２を入場してから出場するまでの間に利用した改札内の施設や電車の利用履歴情報である。
【０１１８】
改札装置１００３は、また、改札口から外（矢印のout方向）へ出場しようとする利用客１００１に装着されている携帯デバイス１００２から、入場の際に設定される利用履歴情報である入場フラグおよび減額フラグ、並びに、改札口より内側の領域１０２０の所定の位置に設置された送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３により設定される利用履歴情報である利用フラグ（例えば、店舗フラグ、乗車フラグ、または見送りフラグ）および通過駅情報を読み出し、読み出した利用履歴情報に基づいて、携帯デバイス１００２に記憶されている電子マネー情報に対して課金決済を行い、課金決済が終了した後、ゲート１００４−１および１００４−２の遮断板を開き、利用客１００１の出場を許可する。なお、このとき、改札装置１００３は、携帯デバイス１００２に記憶される利用履歴情報をすべてリセットする（０にする）。
【０１１９】
なお、携帯デバイス１００２に記憶される利用履歴情報として、フラグの値が設定されることについて説明したが、すなわち、フラグの値の設定は、それに限らず、例えば、入場料の減額およびその履歴を携帯デバイス１００２のメモリに記憶しておき、この情報を読み出すことで、減額フラグの値がｏｎ（１）またはｏｆｆ（０）となっていると判定することもできる。以下についても同様である。
【０１２０】
また、図９の例においては、改札口より内側の領域１０２０に設けられた所定の施設の床面１０３０−１乃至１０３０−３には、それぞれ、信号電極１１０１−１Ａおよび１１０１−１Ｂ、信号電極１１０１−２Ａおよび１１０１−２Ｂ、並びに、信号電極１１０１−３Ａおよび１１０１−３Ｂが埋設されている。信号電極１１０１−１Ａおよび１１０１−１Ｂ、信号電極１１０１−２Ａおよび１１０１−２Ｂ、並びに、信号電極１１０１−３Ａおよび１１０１−３Ｂは、それぞれ、図８の送信信号電極１１１と受信信号電極１２１を一体化したものである。
【０１２１】
この改札口より内側の領域１０２０は、電車により移動可能な複数の駅構内（改札内）の領域、すなわち、利用客１００１がゲート１００４−１および１００４−２を通過し、ゲート１００４−１および１００４−２の内側に入場してから、再び、ゲート１００４−１および１００４−２を通過し、ゲート１００４−１および１００４−２の外側に出場するまでに、利用客１００１が行き来し利用できる領域を表しており、領域１０２０に設けられる所定の施設には、例えば、駅構内の売店やレストランなどの店舗、プラットホーム、または電車の車両内などが含まれる。
【０１２２】
そして、利用客１００１が、信号電極１１０１−１Ａ若しくは１１０１−１Ｂ、信号電極１１０１−２Ａ若しくは１１０１−２Ｂ、または、信号電極１１０１−３Ａ若しくは１１０１−３Ｂの上を歩いたときなどに、利用客１００１の人体を通信媒体として、信号電極１１０１−１Ａおよび１１０１−１Ｂに接続される送受信装置１１５１−１、信号電極１１０１−２Ａおよび１１０１−２Ｂに接続される送受信装置１１５１−２、または、信号電極１１０１−３Ａおよび１１０１−３Ｂに接続される送受信装置１１５１−３と、それぞれ、携帯デバイス１００２との間で図１乃至図８を参照して上述した無線通信が行われる。
【０１２３】
ここでは、１つの送受信装置１１５１−１乃至―３に対して、それぞれ、２つの信号電極１１０１−１Ａおよび１１０１−１Ｂ、信号電極１１０１−２Ａおよび１１０１−２Ｂ、並びに、信号電極１１０１−３Ａおよび１１０１−３Ｂが示されているが、実際には、信号電極が埋設される場所（車両なども含む）に応じてより多くの信号電極が設けられる。なお、信号電極１１０１−１Ａおよび１１０１−１Ｂ、信号電極１１０１−２Ａおよび１１０１−２Ｂ、並びに、信号電極１１０１−３Ａおよび１１０１−３Ｂを個々に区別する必要がない場合、単にそれぞれ信号電極１１０１−１乃至１１０１−３と称したり、あるいは、まとめて、信号電極１１０１と称する。
【０１２４】
送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３は、例えば、電車の車両や駅構内などにおいて床下に設置されており、送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３には、それぞれ、例えば無線、または有線のＬＡＮ（Local Area Network）などにより通信を行うためのアダプタ１１６１−１乃至１１６１−３が接続されている。
【０１２５】
送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３は、信号電極１１０１−１乃至１１０１−３上を歩く利用客１００１が装着する携帯デバイス１００２と、信号電極１１０１−１乃至１１０１−３を介して、図１乃至図８を参照して上述した無線通信を行い、また、必要に応じて、アダプタ１１６１−１乃至１１６１−３を介して、電車や駅などを管理する鉄道事業者の管理サーバ１１７１と通信を行う。
【０１２６】
すなわち、例えば、床面１０３０−１が駅構内の店舗の床面であった場合、利用客１００１が店舗内の床面１０３０−１（信号電極１１０１−１Ａまたは１１０１−１Ｂ）の上を歩いたときなどに、送受信装置１１５１−１は、携帯デバイス１００２に、その店舗を利用したことを示す利用フラグである店舗フラグの値をｏｎに設定させる。例えば、床面１０３０−２が駅構内のプラットホームの床面であった場合、利用客１００１がプラットホーム内の床面１０３０−２（信号電極１１０１−２Ａまたは１１０１−２Ｂ）の上を歩いたときなどに、送受信装置１１５１−２は、携帯デバイス１００２に、そのプラットホームを見送りに利用したことを示す利用フラグである見送りフラグの値をｏｎに設定させる。
【０１２７】
さらに、例えば、床面１０３０−３が電車の車両の床面であった場合、利用客１００１が電車の車両の床面１０３０−３（信号電極１１０１−３Ａまたは１１０１−３Ｂ）の上を歩いたときなどに、送受信装置１１５１−３は、携帯デバイス１００２に、その電車を利用したことを示す利用フラグである乗車フラグの値をｏｎに設定させる。また、この場合、送受信装置１１５１−３は、アダプタ１１６１−３を介して管理サーバ１１７１と通信を行うことにより、現在の電車の走行地点を表す情報を記憶しており、それを、通過駅情報（すなわち、ユーザが利用した駅の利用履歴情報）として、携帯デバイス１００２に記録させる。
【０１２８】
なお、送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３は、複数の電車（列車）の車両、または複数の駅の構内に設置されており、実際にはより多くの送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３とアダプタ１１６１−１乃至１１６１−３が存在する。なお、送受信装置１１５１−１乃至１１５１−３とアダプタ１１６１−１乃至１１６１−３を個々に区別する必要がない場合、単にそれぞれ送受信装置１１５１およびアダプタ１１６１と称する。
【０１２９】
管理サーバ１１７１は、例えば、鉄道事業者の情報センタなどに設置され、複数の送受信装置との間で情報の送受信を行い、図示せぬ電車の運行管理システムなどに接続されており、例えば、電車の車両の床下に設置された送受信装置１１５１に、対応する電車の走行地点を表す情報を送信する。
【０１３０】
携帯デバイス１００２は、ユーザの腕などに装着されたり、あるいは、ユーザにより携帯可能な小型の電子機器であり、例えば、携帯電話機として構成されることもある。図１０は、携帯デバイス１００２の内部構成例を示すブロック図である。
【０１３１】
図１０の例において信号発生部１２５１は、例えば、改札装置１００３や送受信装置１１５１などに対して情報を送信するとき、制御部１２５５の制御に基づいてその情報に対応する信号を発生する。信号復調部１２５２は、送受信装置１１５１などから情報（情報に対応する信号）を受信したとき、信号を復調し、復調した信号を制御部１２５５に供給する。
【０１３２】
送受信切替部１２５３は、信号電極１２０１との接続を、例えば、制御部１２５５からの制御に基づいて信号発生部１２５１または信号復調部１２５２のいずれか一方に切り替える。
【０１３３】
制御部１２５５は、例えばCPU、ROM、およびRAM等を含んで構成され、各種のプログラムなどを実行することにより、信号発生部１２５１、信号復調部１２５２、電子マネー処理部１２８１、またはフラグ管理部１２８２の動作を制御する。
【０１３４】
例えば、制御部１２５５は、信号発生部１２５１、または信号復調部１２５２を制御して、改札装置１００３や送受信装置１１５１などとの間で送受信される信号の生成または復調を行わせる。また、制御部１２５５は、電子マネー処理部１２８１を制御して、メモリ１２５４に記憶されている電子マネー情報から、改札装置１００３を入場するための入場料を減額させたり、改札装置１００３からの精算情報に基づいて、要求された金額を精算する処理を行わせる。さらに、制御部１２５５は、フラグ管理部１２８２を制御し、メモリ１２５４に記憶されている利用履歴情報を変更させる。
【０１３５】
メモリ１２５４は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などにより構成され、制御部１２５５の制御に基づいて、例えば、電子マネー情報、定期乗車券情報、利用履歴情報、および、送受信装置１１５１から送信された情報など各種の情報を記憶する。また、メモリ１２５４には、予め携帯デバイス１００２（個々の携帯デバイス）に固有のＩＤが記憶されている。
【０１３６】
電子マネー情報は、例えば、予めチャージされるプリペイド金額（残高）などであり、以下、電子マネー情報を、プリペイド金額とも称する。なお、この電子マネー情報は、プリペイド金額の残高が０の場合、利用客１００１の信用に応じて、所定の金額まではマイナス金額として記憶しておき、後で支払うように構成することもできる。
【０１３７】
定期乗車券情報は、予め利用客１００１により購入されている所定の駅の区間の所定の期間の乗車券情報であり、利用可能な駅の区間および利用可能な月日の期間などの情報により構成されている。
【０１３８】
利用履歴情報は、例えば、改札装置１００３により設定される入場履歴を示す入場フラグ、改札入場時における入場料の減額履歴を示す減額フラグ、改札口より内側の領域１０２０の施設内に設置された送受信装置１５１１により設定される施設の利用履歴を示す利用フラグ（例えば、店舗の利用履歴を示す店舗フラグ、見送りのためのプラットホームの利用履歴を示す見送りフラグ、または電車の乗車履歴を示す乗車フラグなど）、および、電車の車両内に設置された送受信装置１５１１により設定される乗車中の電車が通過した駅の情報（すなわち、ユーザが利用した駅の利用履歴）を示す通過駅情報などにより構成されている。
【０１３９】
なお、この利用履歴情報は、フラグで構成されていなくてもよく、例えば、実行された減額処理およびその履歴を、利用履歴情報として記憶しておき、その記憶された減額処理およびその履歴を読み出し、フラグ情報を生成して、改札装置１００３によるフラグの値の判定が行われるように構成することもできる。
【０１４０】
基準電極１２０２および信号電極１２０１は、図１乃至図８を参照して上述した無線通信に用いられる基準電極および信号電極であり、信号電極１２０１は、通信媒体（例えば、人体など）に近接するように設けられ、基準電極１２０２は、空間に向くように設けられる。例えば、基準電極１２０２は、図８の送信基準電極１１２、または受信基準電極１２２に対応し、信号電極１２０１は、図８の送信信号電極１１１、または受信信号電極１２１に対応することになる。なお、通信媒体は、単一の物体であってもよいし、複数の導電体や誘電体が組み合わせられたものであってもよい。
【０１４１】
電子マネー処理部１２８１は、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過するとき、メモリ１２５４に記憶されているプリペイド金額を、減額する処理（すなわち、入場料に対応する課金処理）、または精算する処理（すなわち、改札装置１００３からの精算情報に基づく、減額あるいは増額する処理）を行う。  
【０１４２】
フラグ管理部１２８２は、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過するとき、あるいは、利用客１００１が信号電極１１０１の上を歩いたり、通過するとき、メモリ１２５４に記憶されている、対応する利用履歴情報の設定を変更する。
【０１４３】
入力部１２７１は、携帯デバイス１００２に対する利用客１００１の指令などを入力するための機能ブロックであり、例えば、操作キー、ボタン、スイッチなどにより構成される。あるいはまた、利用客１００１が携帯デバイス１００２を握る圧力を検出する圧力センサ、利用客１００１が携帯デバイス１００２を振ったときの加速度を検出する加速度センサ、受光していた光が遮られたか否かを検出する光センサ、指紋などの生体情報を検出するバイオメトリクスセンサなどにより入力部１２７１が構成されるようにしてもよい。
【０１４４】
出力部１２７２は、携帯デバイス１００２から利用客１００１に対して情報を提示するための機能ブロックであり、例えば、LCD（Liquid Crystal Display）などで構成されるディスプレイを含んで構成される。出力部１２７２には、この他、音声を出力するスピーカ、所定の間隔で点滅するLED（Light Emitting Diode）、または利用客１００１に振動を呈示するモータなどが含まれるようにしてもよい。
【０１４５】
図１１は、改札装置１００３の内部構成例を示すブロック図である。なお、図１１の例において、信号発生部１３５１乃至制御部１３５５は、図１０の信号発生部１２５１乃至制御部１２５５に対応する機能ブロックであり、それぞれ同様の機能を有しているので詳細な説明は省略する。
【０１４６】
信号電極１００５は、図９の信号電極１００５に対応しており、例えば、利用客１００１の人体に向けられ、静電結合するように設けられる。基準電極１００６は、空間に向くように設けられる。例えば、基準電極１００６は、図８の送信基準電極１１２、または受信基準電極１２２に対応し、信号電極１００５は、図８の送信信号電極１１１、または受信信号電極１２１に対応することになる。すなわち、改札装置１００３は、図８の送受信装置９６１に相当する。
【０１４７】
また、制御部１３５５には、センサ１００７が接続されている。センサ１００７は、圧力センサまたは光学センサなどからなり、例えば、ゲート１００４−１および１００４−２の間の床面に埋設されている。センサ１００７は、ゲート１００４−１および１００４−２の間にユーザが入ったことに対応して変化するセンサ出力を、制御部１３５５に出力する。
【０１４８】
したがって、制御部１３５５は、センサ１００７からのセンサ出力に基づいてゲート１００４−１および１００４−２の間に入った利用客１００１を検知し、図８の通信媒体１３０に相当する利用客１００１の人体を介して、利用客１００１に装着された携帯デバイス１００２（図８の送受信装置９６２に相当する）と双方向に信号を通信することができる。
【０１４９】
なお、センサ１００７は、ゲート１００４−１および１００４−２の脇等に設置してレーザ等を用いて人を検出するようなセンサを用いてもよい。このセンサ１００７は、レーザを使用するものに限らず、人の通過、存在を検知できるものであればどのようなものでもよい。
【０１５０】
図１２は、改札装置１００３の制御部１３５５の構成例を示している。
【０１５１】
図１２の例において、制御部１３５５は、人検知部１３７１、情報取得部１３７２、入場料減額部１３７３、入場フラグ設定部１３７５、減額フラグ設定部１３７６、料金精算部１３７７、および利用履歴情報リセット部１３７８で構成されている。
【０１５２】
人検知部１３７１は、センサ１００７からのセンサ出力に基づき、人（利用客１００１）を検知して、情報取得部１３７２に通知する。
【０１５３】
情報取得部１３７２は、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に対して、利用履歴情報や定期乗車券情報を要求し、携帯デバイス１００２の利用履歴情報や定期乗車券情報を取得する。また、情報取得部１３７２は、利用履歴情報の入場フラグの値がｏｆｆであるか否かを判定し、入場フラグの値がｏｆｆであると判定した場合、改札入場処理として、入場料減額部１３７３に、携帯デバイス１００２の定期乗車券情報を供給し、入場フラグの値がｏｎであると判定した場合、改札出場処理として、料金精算部１３７７に、携帯デバイス１００２の利用履歴情報および定期乗車券情報を供給する。
【０１５４】
入場料減額部１３７３は、情報取得部１３７２から携帯デバイス１００２の定期乗車券情報が供給されると、利用客１００１が入場した駅が定期乗車券情報の利用可能区間内であるか否かを判定する。入場料減額部１３７３は、入場した駅が定期乗車券情報の利用可能区間内であると判定した場合、入場料を減額することなく、入場を許可する通知を入場フラグ設定部１３７５に通知する。
【０１５５】
また、入場料減額部１３７３は、入場した駅が定期乗車券情報の利用可能区間内ではないと判定した場合、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２のプリペイド金額を、改札内への入場料（あるいは、初乗り運賃）で減額させ、入場料の減額を減額フラグ設定部１３７６に通知するとともに、入場を許可する通知を入場フラグ設定部１３７５に通知する。
【０１５６】
入場フラグ設定部１３７５は、入場料減額部１３７３からの通知に応じて、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２の入場フラグの値をｏｎに設定させ、その後、図示せぬゲート駆動部を制御し、ゲート１００４−１および１００４−２の遮断板を開放させて、利用者１００１の改札内への入場を許可する。減額フラグ設定部１３７６は、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２の減額フラグの値をｏｎに設定させる。
【０１５７】
料金精算部１３７７は、情報取得部１３７２から携帯デバイス１００２の利用履歴情報および定期乗車券情報が供給されると、それらの情報に基づいて、精算情報生成処理を実行し、生成した精算情報を、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２に送信することで、携帯デバイス１００２に記憶されているプリペイド金額に対して、課金決済を行う。また、料金精算部１３７７は、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２から精算完了の通知を受け取ると、利用履歴情報リセット部１３７８に通知する。
【０１５８】
利用履歴情報リセット部１３７８は、料金精算部１３７７からの精算完了の通知に応じて、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４の利用履歴情報をリセット（初期化）させ、その後、図示せぬゲート駆動部を制御し、ゲート１００４−１および１００４−２の遮断板を開放させて、利用者１００１の改札外への出場を許可する。
【０１５９】
なお、図１２の例においては、入場フラグにより入出場を判定するとして説明したが、実際には、改札装置１００３は、利用者が入場しようとしているのか出場しようとしているのかを、利用者の進行方向により判定することができる。すなわち、改札装置１００３の制御部１３５５は、実際には、入場フラグの値に拠らず、利用者が入ろうとしているときには、改札入場処理として、入場料減額処理とその履歴を記憶させ、利用者が出ようとしているときには、改札出場処理として、過去の履歴から、入場料に関する精算処理を行うことも可能である。
【０１６０】
図１３は、送受信装置１１５１の内部構成例を示すブロック図である。同図において、信号発生部１４５１乃至制御部１４５５は、図１０の信号発生部１２５１乃至制御部１２５５に対応する機能ブロックであり、それぞれ同様の機能を有しているので詳細な説明は省略する。
【０１６１】
通信部１４５６は、アダプタ１１６１との間で行われる通信を制御する。信号電極１１０１は、図９の信号電極１１０１に対応しており、例えば、利用客１００１の人体に向けられ、静電結合するように設けられる。基準電極１１０２は、空間に向くように設けられる。例えば、基準電極１１０２は、図８の送信基準電極１１２、または受信基準電極１２２に対応し、信号電極１１０１は、図８の送信信号電極１１１、または受信信号電極１２１に対応することになる。
【０１６２】
すなわち、送受信装置１１５１も、改札装置１００３と同様に、図８の送受信装置９６１に相当し、図８の通信媒体１３０に相当する利用客１００１の人体を介して、利用客１００１に装着された携帯デバイス１００２（図８の送受信装置９６２に相当する）と双方向に信号を通信することができる。
【０１６３】
図１４は、送受信装置１１５１の制御部１４５５の構成例を示している。なお、図１４の例においては、駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１に接続されている送受信装置１１５１−１またはプラットホームの床面１０３０−２に埋設された信号電極１１０１−２に接続されている送受信装置１１５１−２の場合が示されている。
【０１６４】
図１４の制御部１４５５は、通信判定部１４７１、利用フラグ取得判定部１４７２、および利用フラグ設定部１４７３により構成されている。
【０１６５】
通信判定部１４７１は、携帯デバイス１００２と通信できたか否かを判定する。例えば、通信判定部１４７１は、所定の間隔でポーリングを送信し、現在ON（導通）になっている信号電極を介して携帯デバイス１００２からポーリングに対する応答があったか否かを判定することで、携帯デバイス１００２と通信できたか否かを判定する。
【０１６６】
なお、送受信装置１１５１を、改札装置１００３と同様に、信号電極１１０１の近辺に埋設されたセンサと接続されるように構成し、センサにより人が検出されたときに、ポーリングを送信するようにすることもできる。通信判定部１４７１は、携帯デバイス１００２と通信できたと判定した場合、利用フラグ取得判定部１４７２にその旨を通知する。
【０１６７】
利用フラグ取得判定部１４７２は、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に、対応する利用フラグ（例えば、店舗フラグまたは見送りフラグ）の設定情報を要求することで、それを取得し、対応する利用フラグの値がすでにｏｎに設定されているか否かを判定する。利用フラグ取得判定部１４７２は、対応する利用フラグの値がまだｏｎに設定されていないと判定した場合、利用フラグ設定部１４７３を制御し、携帯デバイス１００２の対応する利用フラグの値をｏｎに設定させる。
【０１６８】
利用フラグ設定部１４７３は、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２の対応する利用フラグの値をｏｎに設定させる。すなわち、送受信装置１１５１が駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１に接続されている送受信装置１１５１−１である場合、利用フラグ設定部１４７３は、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に記憶されている店舗フラグの値をｏｎに設定させる。また、送受信装置１１５１がプラットホームの床面１０３０−２に埋設された信号電極１１０１−２に接続されている送受信装置１１５１−２である場合、利用フラグ設定部１４７３は、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に記憶されている見送りフラグの値をｏｎに設定させる。
【０１６９】
なお、図１４の例においては、利用フラグ取得判定部１４７２は、対応する利用フラグの値を確認してから利用フラグの値を設定するようにしたが、確認をスキップして、すぐに利用フラグの値を設定することもできる。これは、後述する図１５の制御部１４５５の場合も同様である。
【０１７０】
図１５は、送受信装置１１５１の制御部１４５５の他の構成例を示している。すなわち、図１５の例においては、電車の車両の床面１０３０−３に埋設された信号電極１１０１−３に接続されている送受信装置１１５１−３の場合が示されている。
【０１７１】
図１５の制御部１４５５は、通信判定部１４８１、利用フラグ取得判定部１４８２、利用フラグ設定部１４８３、通過駅情報記録部１４８４、情報受信部１４８５、および、図１３のメモリ１４５４により構成されている。なお、図１５の例において、通信判定部１４８１乃至利用フラグ設定部１４８３は、図１４の通信判定部１４７１乃至利用フラグ設定部１４７３に対応する機能ブロックであり、それぞれ同様の機能を有しているので詳細な説明は省略する。
【０１７２】
図１５の例の通信判定部１４８１は、携帯デバイス１００２と通信できたと判定した場合、その旨を、利用フラグ取得判定部１４８２だけでなく、通過駅情報記録部１４８４にも通知する。
【０１７３】
通過駅情報記録部１４８４は、メモリ１４５４に記憶されている現在の電車の走行地点を表す情報を読み出し、それを通過駅情報として、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２に記録させる。
【０１７４】
図１５のメモリ１４５４には、情報受信部１４８５により更新されることにより、常に、現在の電車の走行地点を表す情報が記憶されている。情報受信部１４８５は、アダプタ１１６１および通信部１４５６を介して受信される管理サーバ１１７１からの現在の電車の走行地点を表す情報を受信すると、メモリ１４５４に記憶されている現在の電車の走行地点を表す情報を更新する。
【０１７５】
次に、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に記憶されている利用履歴情報に基づいて実行される改札出場時の精算処理を具体的に説明する。
【０１７６】
まず、図１６を参照して、利用履歴情報の初期値を説明し、以降、図１７乃至図２１を参照して、利用客１００１が品川駅の改札口を入場し、出場する場合の例を説明する。なお、図１６乃至図２１の例においては、利用客１００１が装着する携帯デバイス１００２のメモリ１２５４には、利用履歴情報として、入場フラグ、減額フラグ、店舗フラグ、見送りフラグ、乗車フラグ、および通過駅情報が記憶されている。
【０１７７】
図１６は、利用客１００１の改札入場前の初期値（すなわち、リセットされた状態）の利用履歴情報の例を示している。
【０１７８】
この初期値の利用履歴情報においては、入場フラグ、減額フラグ、店舗フラグ、見送りフラグ、および乗車フラグの値は、すべてｏｆｆ（０）であり、通過駅情報は何も記録されていない。
【０１７９】
すなわち、前回改札口から外側に出場した際に、これらの利用履歴情報は、改札装置１００３によりすべてリセットされる。一方、改札口を入場する際には、改札装置１００３により入場フラグの値がｏｎ（１）に設定される。したがって、改札装置１００３は、通常、利用者１００１の進行方向で改札の入出場を判定するが、この入場フラグの値を確認することでも、利用客１００１が今から改札口を出場するのか、あるいは、今から改札口を入場するのかを判定することができる。
【０１８０】
図１７は、利用客１００１の改札入場後の利用履歴情報の例と、改札入場後の利用履歴情報に基づいて実行される改札出場時の精算処理の例を示している。
【０１８１】
図１７の例の場合、改札入場後には、入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されており、減額フラグの値が、携帯デバイス１００２が有する定期乗車券情報に応じた値、ｏｎ（１）または、ｏｆｆ（０）に設定されている点が、図１６の初期値の場合と異なる。
【０１８２】
すなわち、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過し、品川駅の改札口より内側の領域１０２０に入場する際に、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に定期乗車券情報が記録されており、入場した品川駅が定期乗車券情報の利用可能区間内であった場合には、入場料は減額されないので、減額フラグの値はｏｆｆ（０）のまま、入場フラグの値だけがｏｎ（１）に設定されて、入場が許可される。一方、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に定期乗車券情報が記録されていない場合、あるいは、記録されていても、品川駅が定期乗車券情報の利用可能区間内ではない場合には、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４のプリペイド金額から、入場料が減額され、減額フラグの値と入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、入場が許可される。
【０１８３】
その後、利用客１００１は、駅構内の所定の床面に埋設された信号電極１１０１を通過することなく、再度、改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過し、品川駅の改札口より外側に出場する。
【０１８４】
したがって、改札装置１００３の料金精算部１３７７においては、携帯デバイス１００２の入場フラグの値がｏｎ（１）で、減額フラグが定期乗車券情報に応じた値で、改札出場時の精算処理が行われる。すなわち、図１７の例においては、利用者１００１が一旦改札内に入場したとして、料金精算部１３７７は、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、そのまま入場料をとっても構わないとし、入場料に関する精算を行わず、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、入場料を減額した精算を行い、入場料を徴収するように精算を行うことができる。
【０１８５】
なお、減額フラグの値が０の場合、取り決めに応じて、従来のように、入場料に関する精算を行わないようにしてもよい。
【０１８６】
図１８は、利用客１００１の改札入場後の利用履歴情報の例、改札入場後、改札口より内側に設けられた店舗利用後の利用履歴情報の例、および店舗利用後の利用履歴情報に基づいて実行される改札出場時の精算処理の例を示している。
【０１８７】
図１８の例の場合、改札入場後には、図１７の例の場合と同様に、入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されており、減額フラグの値が、携帯デバイス１００２が有する定期乗車券情報に応じた値に設定されているが、図１７の例の場合と異なり、店舗を利用した後に、店舗フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、改札出場時の精算処理が行われる。
【０１８８】
すなわち、図１７の例の場合と同様に、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過し、品川駅の改札口より内側の領域１０２０に入場する際に、品川駅が携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内であった場合には、減額フラグの値はｏｆｆ（０）のまま、入場フラグの値だけがｏｎ（１）に設定されて、入場が許可され、品川駅が携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内でなかった場合には、入場料が減額され、減額フラグの値と入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、入場が許可される。
【０１８９】
その後、利用客１００１が駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１を通過することで、信号電極１１０１−１に接続される送受信装置１１５１−１により、携帯デバイス１００２の店舗フラグの値は、ｏｎ（１）に設定される。
【０１９０】
これにより、改札装置１００３の料金精算部１３７７においては、携帯デバイス１００２の入場フラグおよび店舗フラグの値がｏｎ（１）で、減額フラグが定期乗車券情報に応じた値で、改札出場時の精算処理が行われる。すなわち、図１８の例においては、利用者１００１の改札内への入場は、店舗利用のための入場であるとして、料金精算部１３７７は、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、入場料を返金（返却）する精算処理を行い、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、改札入場時に、入場料分の減額を行ってもいないので、返金処理も行う必要がなく、入場料の徴収する精算を行わないように精算処理を行うことができる。
【０１９１】
なお、上記説明においては、店舗フラグの値は、駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１を通過する（すなわち、店舗に入店する）ことでｏｎ（１）に設定されるとしたが、例えば、店舗に入店し、その店舗内のレジにおいて、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に記憶されているプリペイド金額が減額されたときに、初めて店舗フラグの値をｏｎ（１）に設定するようにしてもよい。
【０１９２】
ただし、前者の場合には、信号電極１１０１は、店舗内の、例えば、入口などの床面や、店舗利用が最も著しい場所の床面に埋設されるのが好ましいが、後者の場合には、信号電極１１０１は、店舗内の、例えば、レジの手前の床面に埋設されることが好ましい。
【０１９３】
図１９は、利用客１００１の改札入場後の利用履歴情報の例、改札入場後、改札口より内側に設けられたプラットホームを利用しての見送り後の利用履歴情報の例、および見送り後の利用履歴情報に基づいて実行される改札出場時の精算処理の例を示している。
【０１９４】
図１９の例の場合、改札入場後には、図１７の例の場合と同様に、入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されており、減額フラグの値が、携帯デバイス１００２が有する定期乗車券情報に応じた値に設定されているが、図１７の例の場合と異なり、プラットホームを利用した後に、見送りフラグの値がｏｎ（１）に設定されて、改札出場時の精算処理が行われる。
【０１９５】
すなわち、図１７の例の場合と同様に、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過し、品川駅の改札口より内側の領域１０２０に入場する際に、品川駅が携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内であった場合には、減額フラグの値はｏｆｆ（０）のまま、入場フラグの値だけがｏｎ（１）に設定されて、入場が許可され、品川駅が携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内でなかった場合には、入場料が減額され、減額フラグの値と入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、入場が許可される。
【０１９６】
その後、利用客１００１が駅構内のプラットホームの床面１０３０−２に埋設された信号電極１１０１−２を通過することで、信号電極１１０１−２に接続される送受信装置１１５１−２により、携帯デバイス１００２の見送りフラグは、ｏｎ（１）に設定される。
【０１９７】
これにより、改札装置１００３の料金精算部１３７７においては、携帯デバイス１００２の入場フラグおよび見送りフラグの値がｏｎ（１）で、減額フラグが定期乗車券情報に応じた値に基づいて、改札出場時の精算処理が行われる。すなわち、図１９の例においては、利用者１００１の改札内への入場は、見送りのための入場であるとして、料金精算部１３７７は、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、入場料はそのままで（すなわち、入場料を減額したまま、入場料に関する精算を行わず）、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、入場料を徴収するように精算処理を行うことができる。
【０１９８】
図２０は、利用客１００１の改札入場後の利用履歴情報の例、改札入場後、改札口より内側に設けられたプラットホームを利用しての見送り後の利用履歴情報の例、見送り後、改札口より内側に設けられた店舗利用後の利用履歴情報の例、および店舗利用後の利用履歴情報に基づいて実行される改札出場時の精算処理の例を示している。
【０１９９】
図２０の例の場合、改札入場後には、図１７の例の場合と同様に、入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されており、減額フラグの値が、携帯デバイス１００２が有する定期乗車券情報に応じた値に設定されているが、プラットホームを利用した後に、図１９の例の場合と同様に、見送りフラグの値がｏｎ（１）に設定され、図１９の例の場合と異なり、さらに、店舗を利用した後に、店舗フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、改札出場時の精算処理が行われる。
【０２００】
すなわち、図１７の例の場合と同様に、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過し、品川駅の改札口より内側の領域１０２０に入場する際に、品川駅が、携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内であった場合には、減額フラグの値はｏｆｆ（０）のまま、入場フラグの値だけがｏｎ（１）に設定されて、入場が許可され、品川駅が、携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内でなかった場合には、入場料が減額され、減額フラグの値と入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、入場が許可される。
【０２０１】
その後、図１９の例の場合と同様に、利用客１００１が、駅構内のプラットホームの床面１０３０−２に埋設された信号電極１１０１−２を通過することで、信号電極１１０１−２に接続される送受信装置１１５１−２により、携帯デバイス１００２の見送りフラグは、ｏｎ（１）に設定される。そして、さらに、駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１を通過することで、信号電極１１０１−１に接続される送受信装置１１５１−１により、携帯デバイス１００２の店舗フラグは、ｏｎ（１）に設定される。
【０２０２】
これにより、改札装置１００３の料金精算部１３７７においては、携帯デバイス１００２の入場フラグ、見送りフラグ、および店舗フラグの値がｏｎ（１）で、減額フラグが定期乗車券情報に応じた値に基づいて、改札出場時の精算処理が行われる。
【０２０３】
このとき、見送りのための入場に対して、必ず入場料を徴収する取り決めであるならば、図２０の例においては、料金精算部１３７７は、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、入場料はそのままで（すなわち、入場料を減額したまま、入場料に関する精算を行わず）、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、入場料を徴収するように精算処理を行うことができる。
【０２０４】
また、店舗利用時には、一切入場料を徴収しない取り決めであるならば、利用者１００１は、見送りのために改札内に入場したが、店舗も利用していることから、図２０の例においては、料金精算部１３７７は、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、入場料を返金（返却）する精算処理を行い、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、入場料の徴収は行わないように精算処理を行うことができる。
【０２０５】
図２１は、利用客１００１の改札入場後の利用履歴情報の例、改札入場後、改札口より内側に設けられたプラットホームを経由して電車への乗車後の利用履歴情報の例、乗車後、移動した他駅における改札口より内側に設けられた他駅の店舗利用後の利用履歴情報の例、および他駅の店舗利用後の利用履歴情報に基づいて実行される改札出場時の精算処理の例を示している。すなわち、図２１の例は、他の駅構内にある店舗を利用しており、他の駅の改札は、出場していない場合の例である。
【０２０６】
図２１の例の場合、改札入場後には、図１７の例の場合と同様に、入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されており、減額フラグの値が、携帯デバイス１００２が有する定期乗車券情報に応じた値に設定されているが、プラットホームを通過した後に、図１９の例の場合と同様に、見送りフラグの値がｏｎ（１）に設定され、図１９の例の場合と異なり、さらに、五反田駅の店舗を利用するために電車に乗車することで、乗車フラグの値がｏｎ（１）に設定され、品川が通過駅情報として記録され、電車で駅を移動して、大崎、五反田が通過駅情報として記録される。その後、さらに、他駅の店舗を利用した後戻ってくることで、店舗フラグがｏｎ（１）に設定され、大崎、品川が通過駅情報として記録され、最後に、改札出場時の精算処理が行われる。
【０２０７】
すなわち、図１７の例の場合と同様に、利用客１００１が改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間を通過し、品川駅の改札口より内側の領域１０２０に入場する際に、品川駅が携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内であった場合には、減額フラグの値はｏｆｆ（０）のまま、入場フラグの値だけがｏｎ（１）に設定されて、入場が許可され、品川駅が携帯デバイス１００２の定期乗車券情報の利用可能区間内でなかった場合には、入場料が減額され、減額フラグの値と入場フラグの値がｏｎ（１）に設定されて、入場が許可される。
【０２０８】
その後、図１９の例の場合と同様に、利用客１００１が、駅構内のプラットホームの床面１０３０−２に埋設された信号電極１１０１−２を通過することで、信号電極１１０１−２に接続される送受信装置１１５１−２により、携帯デバイス１００２の見送りフラグは、ｏｎ（１）に設定される。そして、利用客１００１が、電車に乗り、電車の車両の床面１０３０−３に埋設された信号電極１１０１−３を通過することで、信号電極１１０１−３に接続される送受信装置１１５１−３により、携帯デバイス１００２の乗車フラグは、ｏｎ（１）に設定され、通過駅情報として品川が記録される。
【０２０９】
さらに、利用客１００１が乗車した電車が、大崎駅、五反田駅を通過する際に、電車の車両の床面１０３０−３に埋設された信号電極１１０１−３に接続される送受信装置１１５１−３により、携帯デバイス１００２の通過駅情報には、すでに記録されている品川の後に、大崎および五反田がそれぞれ記録される。
【０２１０】
そして、利用客１００１が、五反田駅の駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１通過することで、信号電極１１０１−１に接続される送受信装置１１５１−１により、携帯デバイス１００２の店舗フラグは、ｏｎ（１）に設定される。その後、再度、五反田のプラットホームから電車に乗り、その電車が、大崎駅、品川駅を通過する際に、電車の車両の床面１０３０−３に埋設された信号電極１１０１−３に接続される送受信装置１１５１−３により、携帯デバイス１００２の通過駅情報には、すでに記録されている品川、大崎、五反田の後に、さらに、大崎および品川がそれぞれ記録される。
【０２１１】
これにより、改札装置１００３の料金精算部１３７７においては、携帯デバイス１００２の入場フラグ、見送りフラグ、乗車フラグおよび店舗フラグの値がｏｎ（１）で、減額フラグが定期乗車券情報に応じた値で、さらに、品川、大崎、五反田、大崎、品川である通過駅情報に基づいて、改札出場時の精算処理が行われる。
【０２１２】
このとき、近隣駅にある店舗の利用に応じて、乗車料を徴収しない取り決めであるならば、料金精算部１３７７は、乗車を行ったが、店舗も利用していることから、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、入場料を返却する精算処理を行い、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、乗車料はもちろん、入場料の徴収も行わないように精算処理を行うことができる。
【０２１３】
一方、近隣駅への移動のため、乗車料を徴収する取り決めであるならば、料金精算部１３７７は、入場料が減額されていた場合（減額フラグの値が１の場合）には、走行距離に応じた乗車料からの入場料の差額を徴収するように精算を行い、入場料が減額されていない場合（減額フラグの値が０の場合）には、定期乗車券情報の利用可能区間外（すなわち、定期区間外）の走行距離に応じた乗車料を徴収するように精算処理を行うことができる。
【０２１４】
なお、五反田（他駅）のプラットホームの床面１０３０−２にも信号電極１１０１−２が埋設されており、帰りに乗り込んだ電車の車両の床面１０３０−３にも信号電極１１０１−３が埋設されているが、すでに、携帯デバイス１００２の見送りフラグおよび乗車フラグがｏｎ（１）に設定されているので、見送りフラグおよび乗車フラグは変更されない。
【０２１５】
ただし、見送りフラグや乗車フラグ、店舗フラグを設定する際に、駅情報が付加された見送りフラグや乗車フラグ、店舗フラグを設定するように構成してもよい。この場合には、各信号電極１１０１上を通過するたびに、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に各利用履歴情報としてのフラグが設定されていく。
【０２１６】
なお、利用履歴情報は、上述した入場フラグ、減額フラグ、店舗フラグ、見送りフラグ、乗車フラグ、および通過駅情報に限らない。また、上述した利用履歴情報に基づく、精算処理の例も、ほんの一例であり、その組み合わせも多数存在し、また、取り決めや運用方法によりその精算処理も異なるので、上述した例に限定されない。
【０２１７】
以上のように、利用者１００１が信号電極１１０１上を通過するだけで、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に、信号電極１１０１が設けられた位置（すなわち、店舗、プラットホーム、乗車など）に対応する利用情報である利用履歴情報が書きこまれ、その利用履歴情報に基づいて、改札を出場する利用客に対して、精算処理が行われるので、利用客の目的に応じて、細かく料金を設定することが可能になる。
【０２１８】
したがって、例えば、駅構内の店舗だけ利用する際には、入場料を徴収しないような精算方法も可能であり、この場合、ユーザは、楽に、かつ、損することなく、駅構内の店舗の利用を行うことができる。また、精算方法によっては、定期乗車券情報を有する利用者と、定期乗車券情報を有さない利用者から、公平な料金を徴収することや、定期乗車券情報を有する利用者に対してサービスを与えることも可能である。
【０２１９】
これにより、利用者の利便性を図ることができ、さらに、駅構内の店舗の活性化を図ることができる。
【０２２０】
なお、上記説明においては、店舗を利用した場合には、入場料を徴収しない例を説明したが、例えば、近隣の駅構内の店舗を利用した場合には、乗車料を割り引くなどのサービスを行うだけであっても、電車の利用率を向上させることができる。これにより、結果的に、駅近くへの車での外出が少なくなり、交通混雑の緩和を図ることができる。
【０２２１】
次に、図２２のフローチャートを参照して、改札装置１００３の動作について説明する。
【０２２２】
ステップＳ１０１において、改札装置１００３の人検知部１３７１は、センサ１００７からのセンサ出力に基づいて、人の有無を監視し、人を検知するまで待機する。ステップＳ１０１において、人検知部１３７１により人が検知されると、処理は、ステップＳ１０２に進む。
【０２２３】
人検知部１３７１は、人（利用客１００１）を検知した旨を情報取得部１３７２に通知する。情報取得部１３７２は、ステップＳ１０２において、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に、利用履歴情報を要求する。これに対応して、後述する図２６のステップＳ２０２において、携帯デバイス１００２は、信号電極１２０１を介して、利用履歴情報を送信してくるので、情報取得部１３７２は、携帯デバイス１００２からの利用履歴情報を、信号電極１００５を介して取得する。
【０２２４】
また、情報取得部１３７２は、ステップＳ１０３において、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２から、定期乗車券情報を要求する。これに対応して、携帯デバイス１００２は、後述する図２６のステップＳ２０２において、信号電極１２０１を介して、定期乗車券情報を送信してくるので、情報取得部１３７２は、携帯デバイス１００２からの定期乗車券情報を、信号電極１００５を介して取得する。なお、このとき、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に定期乗車券情報が記憶されていない場合、携帯デバイス１００２は、信号電極１２０１を介して、定期乗車券情報がないことを通知してくる。
【０２２５】
情報取得部１３７２は、ステップＳ１０４において、利用履歴情報の入場フラグの値がｏｆｆであるか否かを判定する。情報取得部１３７２は、ステップＳ１０４において、利用履歴情報の入場フラグの値がｏｆｆであると判定した場合、利用客１００１が今から改札口を入場する場合であるとして、入場料減額部１３７３に、定期乗車券情報を供給し、処理は、ステップＳ１０５に進む。すなわち、ステップＳ１０５乃至Ｓ１０９の処理は、改札装置１００３による改札入場処理である。
【０２２６】
なお、このステップＳ１０４の判定処理は、図１２において上述したように、入場フラグの値を用いなくても、利用者の進行方向により判定することもできる。
【０２２７】
入場料減額部１３７３は、情報取得部１３７２からの定期乗車券情報（または、定期乗車券情報がないことの通知）を受けると、ステップＳ１０５において、携帯デバイス１００２に定期乗車券情報があり、かつ、入場した駅が定期乗車券情報の利用可能区間内であるか否かを判定する。
【０２２８】
入場料減額部１３７３は、ステップＳ１０５において、携帯デバイス１００２に定期乗車券情報がないと判定した場合、または、携帯デバイス１００２に定期乗車券情報があったとしても、入場した駅が定期乗車券情報の利用可能区間内ではないと判定した場合、ステップＳ１０６において、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２のプリペイド金額から、入場料（初乗り運賃）を減額させる。
【０２２９】
これに対応して、携帯デバイス１００２は、後述する図２６のステップＳ２０５において、信号電極１２０１を介して、減額完了を通知してくるので、入場料減額部１３７３は、携帯デバイス１００２の減額完了を確認すると、減額完了を減額フラグ設定部１３７６に通知するとともに、入場を許可する通知を入場フラグ設定部１３７５に通知する。
【０２３０】
減額完了の通知に対応して、減額フラグ設定部１３７６は、ステップＳ１０７において、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２の減額フラグの値をｏｎに設定させる。
【０２３１】
また、ステップＳ１０５において、携帯デバイス１００２に定期乗車券情報があり、かつ、入場した駅が定期乗車券情報の利用可能区間内であると判定された場合、入場料は減額されないので、入場料減額部１３７３は、入場を許可する通知を入場フラグ設定部１３７５に通知し、処理は、ステップＳ１０６およびＳ１０７をスキップし、ステップＳ１０８に進む。
【０２３２】
入場フラグ設定部１３７５は、入場料減額部１３７３からの通知に応じて、ステップＳ１０８において、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２の入場フラグの値をｏｎに設定させ、ステップＳ１０９において、図示せぬゲート駆動部を制御し、ゲート１００４−１および１００４−２の遮断板を開放させることにより、利用客１００１の改札内への入場を許可する。
【０２３３】
これにより、利用客１００１は、改札口より内側の領域１０２０に設置される店舗や、プラットホーム、電車を利用することが可能になる。
【０２３４】
一方、ステップＳ１０４において、利用履歴情報の入場フラグの値がｏｎであると判定された場合、利用客１００１が今から改札口を出場する場合であるとして、情報取得部１３７２は、料金精算部１３７７に、利用履歴情報および定期乗車券情報を供給し、処理は、ステップＳ１１０に進む。すなわち、ステップＳ１１０乃至Ｓ１１３の処理は、改札装置１００３による改札出場処理である。
【０２３５】
料金精算部１３７７は、情報取得部１３７２からの利用履歴情報および定期乗車券情報を受けると、ステップＳ１１０において、利用履歴情報および定期乗車券情報に基づいて、精算情報生成処理を実行する。なお、この精算情報生成処理は、図２３を参照して詳しく後述するが、ステップＳ１１０の精算情報生成処理により、利用履歴情報（改札装置１００３により設定される入場フラグおよび減額フラグの値、送受信装置１０５１によりそれぞれ設定される店舗フラグ、見送りフラグ、もしくは乗車フラグの値、または通過駅情報）に基づいて、また、必要であれば、定期乗車券情報にも基づいて、図１６乃至図２１を参照して上述したように精算処理が行われ、その結果、精算情報が生成される。
【０２３６】
ステップＳ１１１において、料金精算部１３７７は、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に精算情報を送信する。これに対応して、携帯デバイス１００２は、改札装置１００３からの精算情報に基づいて、プリペイド金額を増額または減額し、精算完了を通知してくる（図２６のステップＳ２１０）。すなわち、ステップＳ１１１において料金精算部１３７７が送信した精算情報に応じて、携帯デバイス１００２のプリペイド金額に対して、課金決済が行われる。
【０２３７】
料金精算部１３７７は、信号電極１００５を介して、携帯デバイス１００２からの精算完了を受信し、精算完了を、利用履歴情報リセット部１３７８に通知する。利用履歴情報リセット部１３７８は、ステップＳ１１２において、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４の利用履歴情報をリセット（初期化）させ、ステップＳ１１３において、図示せぬゲート駆動部を制御し、ゲート１００４−１および１００４−２の遮断板を開放させることにより、利用客１００１の改札外への出場を許可する。
【０２３８】
以上のように、携帯デバイス１００２に利用履歴情報が設定され、その利用履歴情報に応じて、駅構内の入場料や電車の乗車料が精算（課金決済）されるので、利用客１００１は、ゲート１００４−１および１００４−２を通過するだけで、簡単に精算を済ませることができる。
【０２３９】
なお、上記説明においては、入場料の減額時や精算時に、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４のプリペイド金額が足りなかった場合についての説明が省略されているが、足りなかった場合には、例えば、ゲート１００４−１および１００４−２の遮断板を開放されず、改札装置１００３からは、利用者にチャージを促す通知が出力される。
【０２４０】
これにより利用者は、携帯デバイス１００２にプリペイド金額のチャージを行い、再度、改札装置１００３のゲート１００４−１および１００４−２の間に入場するので、改札装置１００３においては、再度、図２２の処理が実行される。
【０２４１】
次に、図２３のフローチャートを参照して、図２２のステップＳ１１０の精算情報生成処理の例について説明する。なお、図２３の例においては、精算方法が、店舗を利用した場合には、入場料を徴収しないように予め取り決められている場合を説明する。
【０２４２】
情報取得部１３７２により携帯デバイス１００２の利用履歴情報および定期乗車券情報が料金精算部１３７７に供給される。
【０２４３】
料金精算部１３７７は、ステップＳ１３１において、利用履歴情報の店舗フラグの値がｏｎ（１）であるか否かを判定する。ステップＳ１３１において、店舗フラグの値がｏｎ（１）であると判定された場合、ステップＳ１３２において、料金精算部１３７７は、利用履歴情報の減額フラグの値がｏｎ（１）であるか否かを判定する。
【０２４４】
ステップＳ１３２において、減額フラグの値がｏｎ（１）であると判定された場合、料金精算部１３７７は、ステップＳ１３３において、減額分を返却するための精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されているが、店舗が利用されている。したがって、携帯デバイス１００２に対して、改札入場時における入場料の減額分を返却するための精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２４５】
ステップＳ１３２において、減額フラグの値がｏｆｆ（０）であると判定された場合、料金精算部１３７７は、ステップＳ１３４において、加減なしの精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されておらず、かつ、店舗が利用されているので、入場料に関しての精算は行われない。したがって、携帯デバイス１００２に対して、プリペイド金額の加減なしの精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２４６】
また、ステップＳ１３１において、店舗フラグの値がｏｆｆ（０）であると判定された場合、ステップＳ１３５において、料金精算部１３７７は、利用履歴情報の乗車フラグの値がｏｎ（１）であるか否かを判定する。ステップＳ１３５において、乗車フラグの値がｏｎ（１）であると判定された場合、ステップＳ１３６において、料金精算部１３７７は、利用履歴情報の減額フラグの値がｏｎ（１）であるか否かを判定する。
【０２４７】
ステップＳ１３６において、減額フラグの値がｏｎ（１）であると判定された場合、料金精算部１３７７は、ステップＳ１３７において、利用履歴情報の通過駅情報と入場料の減額分に応じた精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されており、電車に乗車されて駅が移動されているが、店舗が利用されていない。したがって、携帯デバイス１００２に対して、通過駅情報に含まれる駅のうち、走行距離が一番長い駅までの乗車料から、改札入場時における入場料を引いた差額を徴収するための精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２４８】
ステップＳ１３６において、減額フラグの値がｏｆｆ（０）であると判定された場合、料金精算部１３７７は、ステップＳ１３８において、利用履歴情報の通過駅情報と定期乗車券情報に応じた精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されておらず、電車に乗車されて駅が移動されているが、店舗が利用されていない。したがって、携帯デバイス１００２に対して、通過駅情報に含まれる駅のうち、定期乗車券情報の利用可能区間内に含まれない駅の分の乗車料を徴収するための精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２４９】
すなわち、いまの場合、通過駅情報に含まれる駅がすべて定期乗車券情報の利用可能区間内に含まれているならば、乗車料は徴収されないし、例えば、通過駅情報に含まれる駅の１つが定期乗車券情報の利用可能区間内に含まれていないならば、その駅の１つ手前の駅から、利用可能区間内に含まれていない駅までの乗車料が徴収される。
【０２５０】
一方、ステップＳ１３５において、利用履歴情報の乗車フラグの値がｏｆｆ（０）であると判定された場合、ステップＳ１３９において、料金精算部１３７７は、利用履歴情報の見送りフラグの値がｏｎ（１）であるか否かを判定する。ステップＳ１３９において、見送りフラグの値がｏｎ（１）であると判定された場合、ステップＳ１４０において、料金精算部１３７７は、利用履歴情報の減額フラグの値がｏｎ（１）であるか否かを判定する。
【０２５１】
ステップＳ１４０において、減額フラグの値がｏｎ（１）であると判定された場合、料金精算部１３７７は、ステップＳ１４１において、加減なしの精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されており、電車に乗車されず、店舗が利用されていないが、プラットホームが利用されているため、改札入場時における入場料がそのまま徴収される。したがって、携帯デバイス１００２に対して、加減なしの精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２５２】
ステップＳ１４０において、減額フラグの値がｏｆｆ（０）であると判定された場合、料金精算部１３７７は、ステップＳ１４２において、入場料を減額するための精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されておらず、電車に乗車されず、店舗が利用されていないが、プラットホームが利用されている。したがって、携帯デバイス１００２に対して、見送りのための入場料を徴収するための精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２５３】
また、ステップＳ１３９において、見送りフラグの値がｏｆｆ（０）であると判定された場合、ステップＳ１４３において、加減なしの精算情報を生成する。すなわち、この場合、携帯デバイス１００２においては、電車も店舗もプラットホームも利用されていない。したがって、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されている場合には、改札入場時における入場料がそのまま徴収され、改札入場時に改札装置１００３により入場料が減額されていない場合には、そのまま入場料が徴収されないように、携帯デバイス１００２に対して、加減なしの精算情報が生成され、処理は、図２２のステップＳ１１１に進み、精算情報が、信号電極１００５を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２に送信される。
【０２５４】
以上のように、改札入場時の減額管理および入場管理と、改札口の内側の領域１０２０にある電車、店舗、プラットホームなどの利用管理とを、利用履歴情報として一括管理するようにし、利用履歴情報に応じて、改札出場時の精算処理を行い、利用者の携帯デバイスに対して課金決済するようにしたので、利用者は、電車を利用しない場合であっても、駅構内の店舗の利用などを、損得を考えることなく、便利に、かつ、気軽に行えるようになる。
【０２５５】
次に、図２４のフローチャートを参照して、送受信装置１１５１の処理を説明する。なお、図２４の例においては、図１４の構成例の制御部１４５５、すなわち、駅構内の店舗の床面１０３０−１に埋設された信号電極１１０１−１に接続されている送受信装置１１５１−１の処理の例を説明する。また、プラットホームの床面１０３０−２に埋設された信号電極１１０１−２に接続されている送受信装置１１５１−２の処理も、図２４の処理と基本的に同様であるので、その説明は省略する。
【０２５６】
送受信装置１１５１−１の通信判定部１４７１は、ステップＳ１６１において、携帯デバイス１００２と通信できたと判定するまで待機している。例えば、通信判定部１４７１は、信号電極１１０１−１を介して、所定の間隔でポーリングを送信し、現在ON（導通）になっている信号電極を介して携帯デバイス１００２からポーリングに対する応答があったか否かを判定することで、携帯デバイス１００２と通信できたか否かを判定する。
【０２５７】
例えば、利用客１００１が信号電極１１０１−１上を通過した場合、利用客１００１に装着されている携帯デバイス１００２は、送受信装置１１５１−１からのポーリングを、利用客１００１の人体および信号電極１２０１を介して受信し、それに対する応答を送信してくる。
【０２５８】
通信判定部１４７１は、携帯デバイス１００２からの応答が、利用客１００１の人体および信号電極１１０１−１を介して受信されると、ステップＳ１６１において、携帯デバイス１００２と通信できたと判定する。ステップＳ１６１において、携帯デバイス１００２と通信できたと判定された場合、処理は、ステップＳ１６２に進む。
【０２５９】
通信判定部１４７１は、携帯デバイス１００２と通信できた旨を利用取得判定部１４７２に通知する。利用取得判定部１４７は、ステップＳ１６２において、信号電極１１０１−１を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２から、対応する利用履歴情報（すなわち店舗フラグの値）を要求する。これに対応して、利用客１００１の携帯デバイス１００２は、要求された利用履歴情報（店舗フラグの値）を送信してくるので、通信判定部１４７１は、対応する店舗フラグの値を取得する。
【０２６０】
利用取得判定部１４７は、ステップＳ１６３において、対応する利用フラグの値（店舗フラグの値）がすでにｏｎ（１）に設定済みであるか否かを判定する。ステップＳ１６３において、店舗フラグの値がすでにｏｎ（１）に設定済みではないと判定された場合、処理は、ステップＳ１６４に進む。
【０２６１】
ステップＳ１６４において、利用フラグ設定部１４７３は、信号電極１１０１−１を介して、携帯デバイス１００２の対応する利用フラグの値（店舗フラグの値）をｏｎに設定させ、処理は、終了される。これにより、処理は終了され、後述する図２６のステップＳ２０７において、携帯デバイス１００２により、対応する利用フラグの値（利用履歴情報）が設定される。
【０２６２】
また、ステップＳ１６３において、対応する利用フラグの値がすでにｏｎ（１）に設定済みであると判定された場合、処理は終了される。
【０２６３】
次に、図２５のフローチャートを参照して、図２４の送受信装置１１５１の処理の他の例を説明する。図２５の例においては、図１５の構成例の制御部１４５５、すなわち、電車の車両の床面１０３０−３に埋設された信号電極１１０１−３に接続されている送受信装置１１５１−３の処理の例を説明する。なお、図２５のステップＳ１８１乃至１８４の処理は、図２４のステップＳ１６１乃至Ｓ１６４の処理と基本的に同様の処理であるため、詳細な説明は適宜省略する。
【０２６４】
送受信装置１１５１−３の通信判定部１４８１は、ステップＳ１８１において、携帯デバイス１００２と通信できたか否かを判定する。例えば、利用客１００１が信号電極１１０１−３上を通過した場合、利用客１００１に装着されている携帯デバイス１００２は、送受信装置１１５１−３からのポーリングを、利用客１００１の人体および信号電極１２０１を介して受信し、それに対する応答を送信してくる。
【０２６５】
通信判定部１４８１は、携帯デバイス１００２からの応答が、利用客１００１の人体および信号電極１１０１を介して受信されると、ステップＳ１８１において、携帯デバイス１００２と通信できたと判定する。ステップＳ１８１において、携帯デバイス１００２と通信できたと判定された場合、処理は、ステップＳ１８２に進む。
【０２６６】
通信判定部１４８１は、携帯デバイス１００２と通信できた旨を利用取得判定部１４８２に通知する。利用取得判定部１４８２は、ステップＳ１８２において、信号電極１１０１を介して、利用客１００１の携帯デバイス１００２から、対応する利用履歴情報（すなわち、乗車フラグの値）を要求する。これに対応して、利用客１００１の携帯デバイス１００２は、要求された乗車フラグの値を送信してくるので、通信判定部１４８１は、対応する乗車フラグの値を取得する。
【０２６７】
利用取得判定部１４８２は、ステップＳ１８３において、乗車フラグの値がすでにｏｎ（１）に設定済みであるか否かを判定する。ステップＳ１８３において、乗車フラグの値がすでにｏｎ（１）に設定済みではないと判定された場合、処理は、ステップＳ１８４に進む。
【０２６８】
ステップＳ１８４において、利用フラグ設定部１４８３は、信号電極１１０１−３を介して、携帯デバイス１００２の対応する乗車フラグの値をｏｎに設定させる。また、通過駅情報記録部１４８４は、ステップＳ１８５において、メモリ１４５４に記憶されている現在の電車の走行地点を表す情報を読み出し、それを通過駅情報として、携帯デバイス１００２に記録させる。ステップＳ１８５の後、処理は、ステップＳ１８６に進む。
【０２６９】
一方、ステップＳ１８１において、携帯デバイス１００２と通信できていないと判定された場合、処理は、ステップＳ１８６に進む。
【０２７０】
管理サーバ１１７１は、例えば、対応する電車が駅に到着するたびに、電車の車両の床下に設置された送受信装置１１５１−３に、対応する電車の走行地点を表す情報を送信しており、通信部１４５６は、この電車の走行地点を表す情報を受信している。
【０２７１】
情報通信部１４８５は、通信部１４５６が、管理サーバ１１７１からの電車の走行地点を表す情報が受信したか否かを判定し、管理サーバ１１７１からの電車の走行地点を表す情報が受信したと判定した場合、ステップＳ１８７において、管理サーバ１１７１からの電車の走行地点を表す情報で、メモリ１４５４に記憶されている現在の電車の走行地点を表す情報を更新する。この後、処理は、ステップＳ１８１に戻りそれ以降の処理が繰り返される。
【０２７２】
すなわち、これにより、メモリ１４５４には、常に最新の電車の走行地点を表す情報が記憶されることになる。
【０２７３】
また、ステップＳ１８６において、管理サーバ１１７１からの電車の走行地点を表す情報が受信していないと判定された場合も、処理は、ステップＳ１８１に戻りそれ以降の処理が繰り返される。
【０２７４】
なお、図２４および図２６の例においては、対応する利用フラグの値を確認してから利用フラグの値を設定するようにしたが、確認をスキップして、すぐに利用フラグの値を設定することもできる。すなわち、図２４のステップＳ１６３と、図２５のステップＳ１８３は省略することができる。
【０２７５】
次に、図２６のフローチャートを参照して、図２２、図２４、および図２５を参照して上述した改札装置１００３および送受信装置１１５１の処理に対応して実行される携帯デバイス１００２の処理を説明する。
【０２７６】
上述した図２２のステップＳ１０２および１０３、図２４のステップＳ１６２、並びに図２５のステップＳ１８２において、それぞれ、改札装置１００３および送受信装置１１５１は、メモリ１２５４に記憶されている各情報を要求してくる。
【０２７７】
携帯デバイス１００２の制御部１２５５は、ステップＳ２０１において、情報が要求されたか否かを判定し、情報が要求されたと判定した場合、ステップＳ２０２において、メモリ１２５４から対応する情報を読み出して、信号電極１２０１を介して、要求先の装置（改札装置１００３または送受信装置１１５１）に送信する。
【０２７８】
ステップＳ２０１において、情報が要求されていないと判定された場合、処理は、ステップＳ２０２をスキップし、ステップＳ２０３に進む。
【０２７９】
制御部１２５５は、ステップＳ２０３において、改札装置１００３から入場料の要求があったか否かを判定し、入場料の要求があったと判定した場合、ステップＳ２０４において、電子マネー処理部１２８１に、メモリ１２５４に記憶されているプリペイド金額から入場料を減額させ、ステップＳ２０５において、入場料の減額を完了したことを、信号電極１２０１を介して、改札装置１００３に通知する。
【０２８０】
ステップＳ２０３において、入場料の要求がなかったと判定された場合、処理は、ステップＳ２０４およびＳ２０５をスキップし、ステップＳ２０６に進む。
【０２８１】
一方、上述した図２２のステップＳ１０７および１０８、図２５のステップＳ１６４、並びに、図２６のステップＳ１８４およびＳ１８５において、それぞれ、改札装置１００３および送受信装置１１５１は、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に記憶されている利用履歴情報の設定を要求してくる。
【０２８２】
制御部１２５５は、ステップＳ２０６において、利用履歴情報の設定が要求されたか否かを判定し、利用履歴情報の設定が要求されたと判定した場合、ステップＳ２０７において、フラグ管理部１２８２に、メモリ１２５４に記憶されている利用履歴情報のうち、対応する利用履歴情報を設定させる。
【０２８３】
ステップＳ２０６において、利用履歴情報の設定が要求されていないと判定された場合、処理は、ステップＳ２０７をスキップし、ステップＳ２０８に進む。
【０２８４】
制御部１２５５は、ステップＳ２０８において、信号電極１２０１を介して、改札装置１００３から精算情報を取得したか否かを判定する。ステップＳ２０８において、改札装置１００３から精算情報を取得したと判定された場合、処理は、ステップＳ２０１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、改札装置１００３から精算情報が取得されるまで、携帯デバイス１００２の利用履歴情報は、更新され続ける。
【０２８５】
一方、ステップＳ２０８において、改札装置１００３から精算情報を取得したと判定された場合、制御部１２５５は、ステップＳ２０９において、電子マネー処理部１２８１を制御し、精算情報に応じて、メモリ１２５４のプリペイド金額を（用いて）精算し、ステップＳ２１０において、信号電極１２０１を介して、改札装置１００３に精算完了を通知する。
【０２８６】
改札装置１００３は、携帯デバイス１００２から、精算完了の通知を受信すると、上述した図２２のステップＳ１１２において、利用履歴情報をリセットするように指示してくる。
【０２８７】
制御部１２５５は、ステップＳ２１１において、フラグ管理部１２８２を制御し、すべての利用履歴情報をリセット（初期化）する。これにより、携帯デバイス１００２の処理は終了される。
【０２８８】
以上のように、図９の自動改札精算処理システムにおいては、図１乃至図８を参照して上述した無線通信を用いることにより、利用者１００１が信号電極１１０１上を通過するだけで、携帯デバイス１００２のメモリ１２５４に、信号電極１１０１が設けられた位置（すなわち、店舗、プラットホーム、乗車など）に対応する利用情報である利用履歴情報が書きこまれる。
【０２８９】
すなわち、従来においては、例えば、店舗において物品の購入に対して、電子マネー情報が減額された場合にしか確認することができなかった、利用者の、改札口の内側の領域１０２０にある施設の利用を簡単に確認することができる。
【０２９０】
したがって、この利用履歴情報を用いることで、改札装置１００３においては、改札入場時の減額管理および入場管理と、改札口の内側の領域１０２０にある電車、店舗、プラットホームなどの利用管理とが、一括管理でき、これにより、改札を入出場する利用客に対して、その利用客の目的に応じた課金決済を行うことが可能になる。
【０２９１】
なお、以上においては、改札口の内側の領域１０２０における店舗、プラットホーム、または電車の車両などに、信号電極１１０１を埋設するように説明したが、例えば、改札口の内側の領域１０２０においては、店舗に限らず、トイレや落し物管理室、待合室など、改札を通過しないと利用することのできない施設などの床下などにも埋設することもできる。この場合、改札の業務員の手を煩わせることなく、トイレや落し物管理室などを利用することができる。
【０２９２】
また、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０２９３】
上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、インターネットなどのネットワークや、リムーバブルメディアなどからなる記録媒体からインストールされる。
【０２９４】
なお、この記録媒体は、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディアにより構成されるものだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROMや、記憶部に含まれるハードディスクなどで構成されるものも含む。
【０２９５】
本明細書において上述した一連の処理を実行するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０２９６】
【図１】本発明を適用した通信システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図２】理想状態における、図１の通信システムの等価回路の例を示す図である。
【図３】図２のモデルにおいて、受信負荷抵抗の両端に生じる電圧の実効値の計算結果の例を示す図である。
【図４】図１の通信システムの配置例を示す図である。
【図５】本発明を適用した通信システムの一実施形態に係る実際の利用例を示す図である。
【図６】本発明を適用した通信システムの一実施形態に係る他の利用例を示す図である。
【図７】通信処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図８】本発明を適用した通信システムの、さらに他の構成例を示す図である。
【図９】本発明を適用した精算処理システムの一実施形態に係る構成例を示す図である。
【図１０】図９の携帯デバイスの構成例を示すブロック図である。
【図１１】図９の改札装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図９の送受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１３の制御部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１０のメモリに記録されている利用履歴情報の例を示す図である。
【図１７】図１０のメモリに記録されている利用履歴情報に応じた精算処理の例を説明する図である。
【図１８】図１０のメモリに記録されている利用履歴情報に応じた精算処理の他の例を説明する図である。
【図１９】図１０のメモリに記録されている利用履歴情報に応じた精算処理のさらに他の例を説明する図である。
【図２０】図１０のメモリに記録されている利用履歴情報に応じた精算処理の他の例を説明する図である。
【図２１】図１０のメモリに記録されている利用履歴情報に応じた精算処理のさらに他の例を説明する図である。
【図２２】図９の改札装置の処理の例を説明するフローチャートである。
【図２３】図２２のステップＳ１１０の精算情報生成処理の例を説明するフローチャートである。
【図２４】図９の送受信装置の処理の例を説明するフローチャートである。
【図２５】図９の送受信装置の処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図２６】図９の携帯デバイスの処理の例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０２９７】
１００  通信システム，１１０  送信装置，１１１  送信信号電極，１１２  送信基準電極，１１３  送信部，１２０  受信装置，１２１  受信信号電極，１２２  受信基準電極，１２３  受信部，１３０  通信媒体，９６１および９６２  送受信装置，１００１  利用客，１００２  携帯デバイス，１００３  改札装置，１００５  信号電極，１００６  基準電極，１００７  センサ，１１０１  信号電極，１１０２  基準電極，１１５１  送受信装置，１２０１  信号電極，１２０２  基準電極，１２５４  メモリ，１２５５  制御部，１２８１  電子マネー処理部，１２８２  フラグ管理部，１３５５  制御部，１３７１  人検知部，１３７２  情報取得部，１３７３  入場料減額部，１３７５  入場フラグ設定部，１３７６  減額フラグ設定部，１３７７  料金精算部，１３７８  利用履歴情報リセット部，１４５５  制御部，１４７３および１４８３  利用フラグ設定部，１４８４  通過駅情報記録部
【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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【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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