設置用電界通信装置
【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】携帯用電界通信装置７から出力された信号を電界により受信するように第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂをポール３ａ，３ｂに設置し、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号とを積算し、積算された信号がＬレベルの場合に復調許可信号を出力し、出力された復調許可信号が入力された場合に、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調する。
【解決手段】携帯用電界通信装置７から出力された信号を電界により受信するように第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂをポール３ａ，３ｂに設置し、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号とを積算し、積算された信号がＬレベルの場合に復調許可信号を出力し、出力された復調許可信号が入力された場合に、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調する。
【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１参照）。
【０００３】
ここで、このような電界通信装置を改札や店舗等の入退場口（以下、ゲート）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９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。
【０００４】
この設置用電界通信装置１は、ゲート３の内部又は外部に配置され、通過人Ａが通過するゲート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、後述する携帯用電界通信装置７から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。
【０００５】
一方、通過人Ａに所持される携帯用電界通信装置７は、図１０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と第２の電極７２ｂと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回路７１により、送信すべき情報に基づく電界を人体等の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。
【０００６】
なお、設置用電界通信装置１や携帯用電界通信装置７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（すなわち、各装置内に具備されたトランシーバ回路等による電界通信処理）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。
【０００７】
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を通過しようと試みた場合について説明する。通過人Ａは、第１の電極７２ａを空間側（人体側ではない側）に向け、第２の電極７２ｂを人体側に向けているものとする。
【０００８】
対向配置された第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂから、通過人Ａの識別情報等が極性の異なる信号（正極性信号と負極性信号）として断続的又は継続的にそれぞれ出力されているが、図９において設置電極１１は第１の電極７２ａから出力される正極性信号の通信エリア内に位置しているため、設置用電界通信装置１は、第１の電極７２ａと設置電極１１との間に形成された浮遊容量Ｃに基づく伝送経路を介して、第１の電極７２ａから出力された正極性信号を受信する。
【０００９】
一方、第２の電極７２ｂから出力される負極性信号の通信エリア内には設置電極１１が存在しないため、図９に示す設置電極１１と通過人Ａとの位置関係においては、当該負極性信号は受信されない。
【００１０】
その後、設置用電界通信装置１は、受信した正極性信号を用いて受信すべき情報（通過人Ａの識別情報等）に復調した後に、上位の情報処理装置に送信する。
【００１１】
なお、この上位の情報処理装置は、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、許可の場合には通過可信号をゲート３に設置された制御機器等に出力し、不許可の場合には通過不可信号を出力する。これにより、ゲート３を通過している通過人Ａの通過可・不可を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【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】
【００１３】
しかしながら、第１，第２の電極７２ａ，７２ｂがそれぞれ配置された携帯用電界通信装置７の対向表面から各信号がそれぞれ出力されるため、通信エリアが広く混信原因になるという問題があった。
【００１４】
例えば、図１１に示すように、通過人Ａがゲート３により近接した場合、設置用電界通信装置１は、第１の電極７２ａとの間ではなく、第２の電極７２ｂと設置電極１１との間に形成された浮遊容量Ｃに基づく伝送経路Ｗ１を介して、第２の電極７２ｂから出力された負極性信号を受信する。
【００１５】
ここで、次の通過人Ｂが通過人Ａに近づいた場合、通過人Ｂの所持する携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａと通過人Ａとの間に浮遊容量Ｃ’が形成される。
【００１６】
これにより、通過人Ｂの携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａと設置電極１１との間にも通過人Ａと浮遊容量Ｃ，Ｃ’とに基づく伝送経路Ｗ２が形成されるため、設置用電界通信装置１は、第１の電極７２ａから出力された正極性信号も受信する。
【００１７】
すなわち、通過人Ａの携帯用電界通信装置７の第２の電極７２ｂから出力された信号と、通過人Ｂの携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａから出力された信号とが共に設置電極１１に伝達されるため、設置用電界通信装置１において信号が混信するという問題があった。
【００１８】
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】
【００１９】
請求項１記載の設置用電界通信装置は、送信すべき情報に基づく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を積算し、積算された信号がＬレベルの場合には復調許可信号を出力し、Ｈレベルの場合には前記復調許可信号を出力しない極性判定手段と、前記出力された復調許可信号が入力された場合に、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の信号から受信すべき情報を復調する復調処理手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、送信すべき情報に基づく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、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を積算し、積算された信号がＬレベルの場合に復調許可信号を出力し、出力された復調許可信号が入力された場合に、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の信号から受信すべき情報を復調するため、ゲート通過時における通過人の誤認証を低減できる。
【００２１】
つまり、ゲート通過前の場合には、第１，第２の設置電極が共に通過人の通過方向手前に位置しており、第１，第２の設置電極は共に携帯用電界通信装置の一方の電極から出力される同じ極性の信号を受信するため、積算された信号はＨレベルとなり、受信した信号が復調されることはない。
【００２２】
一方、ゲート通過中の場合には、第１，第２の設置電極は携帯用電界通信装置の異なる電極から出力される極性の異なる信号をそれぞれ受信するため、積算された信号はＬレベルとなり、受信した信号が復調される。
【００２３】
すなわち、２つの設置電極と通過人との位置関係を信号の極性により判定することが可能となり、ゲート通過時における通信エリアを限定でき、通過人の誤認証を低減できる。
【００２４】
請求項２記載の設置用電界通信装置は、請求項１記載の設置用電界通信装置において、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極を有する他の前記設置用電界通信装置から送信された前記受信すべき情報、又は前記復調処理手段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データ処理手段を更に有することを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極を有する他の設置用電界通信装置から送信された受信すべき情報、又は復調処理手段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データ処理手段を更に有するため、携帯用電界通信装置から出力される信号を電界により第１，第２の設置電極で受信できない程度の位置で携帯用電界通信装置が所持される場合であっても、第３，第４の設置電極による受信エリアの拡大により、通過人の誤認証を確実に低減できる。
【００２６】
請求項３記載の設置用電界通信装置は、請求項１又は２記載の設置用電界通信装置において、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極でそれぞれ受信した２つの信号と、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４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、前記復調許可信号を出力すると共に、前記４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力する極性判定・合成手段を更に有し、前記復調処理手段は、前記２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極でそれぞれ受信した２つの信号と、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４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、上記復調許可信号を出力すると共に、それら４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力し、その２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調するため、携帯用電界通信装置がどのように所持される場合であっても、通過人の誤認証をより確実に低減できる。
【００２８】
請求項４記載の設置用電界通信装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の設置用電界通信装置において、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、前記移動体の通過方向に沿って前後となるように前記ゲートの側面に設置されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極は、上下ではなく、移動体の通過方向に沿って前後となるようにゲートの側面に設置されているため、通過人の誤認証をより確実に低減できる。
【発明の効果】
【００３０】
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】
【００３１】
【図１】第１の実施の形態に係る設置用電界通信装置の構成を示す図である。
【図２】極性判定の説明図である。
【図３】携帯用電界通信装置の構成および等価回路を示す図である。
【図４】設置用電界通信装置の動作説明時の参照図である。
【図５】第２の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の全体構成を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の各構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の各構成を示す図である
【図８】極性判定・合成部の構成を示す図である。
【図９】従来の設置用電界通信装置の動作説明時の参照図である。
【図１０】携帯用電界通信装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の設置用電界通信装置の問題点説明時の参照図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。
【００３３】
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る設置用電界通信装置の構成を示す図である。この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の内部又は外部に配置され、第１の設置電極１１ａと、第２の設置電極１１ｂと、送信部１２と、送受切替スイッチ１３と、第１のアンプ・フィルタ部１４ａと、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂと、極性判定部１５と、復調処理部１６と、データ処理部１７とを有する。これらの各部は、抵抗，インダクタ，コンデンサ，スイッチ，ダイオード，トランジスタ等の電気的素子が電気伝導体でつながった電気回路により構成される。
【００３４】
以下説明するゲート３は、ゲート３を通過する通過人Ａの通過方向に沿って隣接して立てられた一対のポール３ａ，３ｂで構成される。この一対のポール３ａ，３ｂに代えて、単なる一壁面をゲート３に利用することも可能である。また、後述する第２の実施の形態の場合には、通過路を挟んで対向する２つの壁面を利用してもよい。すなわち、本発明は、ゲートの構成や種類等には何ら限定されない。
【００３５】
以下、設置用電界通信装置１を構成する各部の機能について説明する。
【００３６】
第１の設置電極１１ａは、ポール３ａの側面一領域に設置され、通過人Ａがポール３ａを近接通過した際に通過人Ａの所持する携帯用電界通信装置７との間に形成される浮遊容量や電界伝達媒体としての通過人Ａを介して、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。また、送信部１２から出力される信号を電界により設置用電界通信装置１の外部に送信する機能を有している。
【００３７】
第２の設置電極１１ｂは、ポール３ｂの側面一領域に設置され、上記第１の設置電極１１ａに隣接するように配置される。第１の設置電極１１ａの機能と同様に、通過人Ａがポール３ｂを近接通過した際に通過人Ａの所持する携帯用電界通信装置７との間に形成される浮遊容量や電界伝達媒体としての通過人Ａを介して、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。また、送信部１２から出力される信号を電界により設置用電界通信装置１の外部に送信する機能を有している。
【００３８】
このような第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂは、通過人Ａが通過する側の各ポール側面に設置され、携帯用電界通信装置７の所持位置に近い高さで配置されることが望ましい。また、ゲート３が一壁面で構成される場合には、通過人Ａの通過方向に沿って前後（図１において左右）となるように設置されることが望ましい。第２の実施の形態で説明する第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄについても同様である。
【００３９】
送信部１２は、データ処理部１７により変調された信号を受信して極性を反転し、反転前の信号（以下、正極性信号）と、反転された極性の異なる信号（以下、負極性信号）とを、送受切替スイッチ１３を介して第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとからそれぞれ出力する機能を有している。
【００４０】
送受切替スイッチ１３は、データ処理部１７や上位の情報処理装置から送信される送受切替制御信号に基づいて、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂの接続先を、送信部１２又は第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂに切り替える機能を有している。
【００４１】
すなわち、設置用電界通信装置１が送信手段となる場合には、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂと送信部１２とを電気的に接続し、送信部１２から送信される信号を第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂに出力する。一方、設置用電界通信装置１が受信手段となる場合には、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂと第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂとを電気的に接続し、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号を第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂに出力する。
【００４２】
第１のアンプ・フィルタ部１４ａは、第１の設置電極１１ａで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５および復調処理部１６に出力する機能を有している。
【００４３】
第２のアンプ・フィルタ部１４ｂは、第１のアンプ・フィルタ部１４ａの機能と同様に、第２の設置電極１１ｂで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５および復調処理部１６に出力する機能を有している。
【００４４】
極性判定部１５は、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂからそれぞれ出力された２つの信号の極性が異なる場合に、復調許可信号を復調処理部１６に出力する機能を有している。
【００４５】
具体的には、ミキサ回路１５１と判別部１５２とで構成される。ミキサ回路１５１は、第１のアンプ・フィルタ部１４ａを経由して第１の設置電極１１ａで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂを経由して第２の設置電極１１ｂで受信した信号とを積算する。判別部１５２は、積算された信号がＬレベル（ローレベル）の場合には、復調許可信号を復調処理部１６に出力し、Ｈレベル（ハイレベル）の場合には、復調許可信号を出力しない。
【００４６】
すなわち、図２に示すように、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂから出力された２つの信号の極性が異なる場合、積算信号はＬレベルになるため、復調許可信号を出力する（図２（ｂ）参照）が、それら２つの信号の極性が同じ場合には、積算信号はＨレベルになるため、復調許可信号を出力しない（図２（ａ）参照）。異極性の場合と同極性の場合とでミキサ回路１５１からの出力が反転するため、判別部１５２は、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の極性が異なるか同一であるかを容易に判別できる。
【００４７】
また、判別部１５２は、ミキサ回路１５１から出力された積算信号のＨ／Ｌにより２つの信号の極性を判別するのに代えて、積算信号と一定の基準強度とを比較し、積算信号の強度が当該基準強度よりも小さい場合に、復調許可信号を出力するようにしてもよい。
【００４８】
復調処理部１６は、極性判定部１５から出力された復調許可信号が入力された場合に、第１のアンプ・フィルタ部１４ａを経由して第１の設置電極１１ａで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂを経由して第２の設置電極１１ｂで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調する機能を有している。一方、復調許可信号が入力されない場合には、そのような復調処理は行わない。
【００４９】
データ処理部１７は、復調処理部１６で復調された受信すべき情報を上位の情報処理装置に出力する機能を有している。また、その情報処理装置から送信された他の装置に送信すべき情報を所定の周波数で変調し、変調した信号を送信部１２に出力する機能を有している。
【００５０】
以上、設置用電界通信装置１について説明した。続いて、携帯用電界通信装置７について説明する。
【００５１】
携帯用電界通信装置７は、図１０を用いて説明したように、電界を電界伝達媒体に誘起する第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂと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回路７１により、送信すべき情報に基づく電界を人体等の電界伝達媒体に誘起して電界通信を行う。そして、その対向配置された第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから、所定の周波数で変調された送信すべき情報を正極性信号と負極性信号としてそれぞれ出力する。
【００５２】
ここで、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（反転している）ことを説明しておく。
【００５３】
第１の電極７２ａ又は第２の電極７２ｂのいずれか一方は装置内の信号端子に接続され、他方は装置内のグランド端子に接続されている。ここで、携帯用電界通信装置７の外部の大地グランドを電位の基準とすると、第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとの電位の極性は逆になる。図３（ｂ）に、図３（ａ）に示した携帯用電界通信装置の等価回路を示す。
【００５４】
トランシーバ回路７１を信号原７１とみなし、第１の電極７２ａと大地グランド１００との間のインピーダンスの浮遊容量をＣ１とし、第２の電極７２ｂと大地グランド１００との間のインピーダンスの浮遊容量をＣ２とすると、大地グランド１００での節点方程式から、以下の式（１）が成立する。この式（１）より、第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとの信号電圧の極性が逆であることが分かる。
【００５５】
ｊωＣ１Ｖ１＝−ｊωＣ２Ｖ２ ・・・式（１）
なお、ｊは虚数（＝（−１）０．５）であり、ωは角周波数であり、Ｖ１とＶ２とはそれぞれ大地グランド１００からみた第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとの信号電圧である。
【００５６】
以上、携帯用電界通信装置７について説明した。なお、設置用電界通信装置１および設置用電界通信装置１において、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂや第１，第２の電極７２ａ，７２ｂ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（すなわち、各装置内に具備されたトランシーバ回路等による電界通信処理）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。
【００５７】
次に、設置用電界通信装置１の動作について説明する。なお、通過人Ａは、図４に示すように、第１の電極７２ａを空間側（人体側ではない側）に向け、第２の電極７２ｂを人体側に向けた状態で携帯用電界通信装置７を所持しているものとする。
【００５８】
また、以降では、正極性信号を第１の電極７２ａから出力し、負極性信号を第２の電極７２ｂから出力する場合を一例に説明するが、異なる極性の信号が第１，第２の電極７２ａ，７２からそれぞれ出力されていればよいため、正極性信号を第２の電極７２ｂから出力し、負極性信号を第１の電極７２ａから出力するようにしてもよい。
【００５９】
最初に、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが、通過人Ａがゲート通過中に携帯用電界通信装置７から出力される信号を、携帯用電界通信装置７との間に形成された浮遊容量や電界伝達媒体としての通過人Ａを介して受信する。
【００６０】
次に、第１のアンプ・フィルタ部１４ａは、送受切替スイッチ１３を経由して第１の設置電極１１ａで受信した信号を受け取り、増幅して雑音成分を取り除いた後に、極性判定部１５および復調処理部１６に出力する。
【００６１】
また、当該出力と同時に、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂは、送受切替スイッチ１３を経由して第２の設置電極１１ｂで受信した信号を受け取り、増幅して雑音成分を取り除いた後に、極性判定部１５および復調処理部１６に出力する。
【００６２】
その後、極性判定部１５のミキサ回路１５１が、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂから出力された２つの信号を積算し、判別部１５２が、積算信号がＬレベルの場合にのみ復調許可信号を復調処理部１６に出力する。
【００６３】
最後に、復調処理部１６が、極性判定部１５から出力された復調許可信号が入力された場合にのみ、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂからそれぞれ出力された２つの信号の差を求めて受信すべき情報として復調する。
【００６４】
ここで、ゲート通過前・通過後・通過中の各段階に分けて設置用電界通信装置１の動作を説明する。
【００６５】
ゲート通過前の場合には、図４（ａ）に示すように、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが共に通過人Ａの通過方向手前に位置しており、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂは共に、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を受信するため、極性判定部１５による積算信号はＨレベルとなり、設置用電界通信装置１は、受信した信号を復調しない。
【００６６】
同様に、ゲート通過後の場合には、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが共に通過人Ａの後方に位置しており、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂは共に、第２の電極７２ｂから出力される負極性信号を電界伝達媒体である通過人Ａを介して受信するため、極性判定部１５による積算信号はＨレベルとなり、設置用電界通信装置１は、受信した信号を復調しない。
【００６７】
一方、ゲート通過中の場合には、図４（ｂ）に示すように、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが通過人Ａを挟むように位置しており、第１の設置電極１１ａは第１の電極７２ａから出力される正極性信号を受信し、第２の設置電極１１ｂは第２の電極７２ｂから出力される負極性信号を通過人Ａを介して受信するため、極性判定部１５による積算された信号はＬレベルとなり、設置用電界通信装置１の復調処理部１６が受信した信号を復調する。
【００６８】
すなわち、通過人Ａが第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂの間に位置している場合には、異なる極性の信号を受信するため、受信した信号が復調される。一方、通過人Ａが第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂの間よりも外側に位置している場合には、同じ極性の信号を受信するため、受信した信号は復調されない。
【００６９】
また、通過人Ａが例えば第２の設置電極１１ｂの前方に極端に近づき、その第２の設置電極１１ｂでしか信号が受信できなかった場合には、第１の設置電極１１ａから極性判定部１５への信号はなく、極性判定部１５によって積算された信号は変化せずにＬレベルとならないため、受信した信号は復調されない。
【００７０】
つまり、２つの設置電極１１ａ，１１ｂと通過人Ａとの位置関係を信号の極性により判定することが可能となり、ゲート通過時における通信エリアを限定でき、通過人の誤認証を低減できる。
【００７１】
第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで十分に大きな信号を受信している場合では、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の差をとることでも、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の極性の比較を実行できる。
【００７２】
すなわち、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号が同極性の場合では差をとると信号強度が小さくなり、異極性の場合では信号強度が大きくなることを利用して通信エリアを限定できる。
【００７３】
しかしながら、どちらか一方の設置電極でしか信号を受信していない場合でも差をとったときの信号は出力されるため、通信エリアは条件的にしか限定できない。
【００７４】
これに対し、本実施の形態で説明したように、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の積をとる場合では、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで十分に大きな信号を受信して両者が異極性の場合しか積算された信号はＬレベルとならない。
【００７５】
すなわち、どちらか一方の設置電極でしか信号を受信していない場合は、積算された信号がＬレベルとならず受信した信号は復調されない。したがって、より厳密に通信エリアを限定できる。
【００７６】
以上より、第１の実施の形態によれば、送信すべき情報に基づく正極性信号と負極性信号とを第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから電界により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が通過するポール３ａ，３ｂに利用される設置用電界通信装置１において、携帯用電界通信装置７から出力された信号を電界により受信するように第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂをポール３ａ，３ｂに設置し、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号とを積算し、積算された信号がＬレベルの場合に復調許可信号を出力し、出力された復調許可信号が入力された場合に、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調するので、ゲート通過時における通過人Ａの誤認証を低減できる。
【００７７】
また、第１の実施の形態によれば、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂが、上下ではなく、通過人Ａの通過方向に沿って前後となるようにポール３ａ，３ｂの側面に設置されているので、通過人Ａの誤認証をより確実に低減できる。
【００７８】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、携帯用電界通信装置７を通過方向右側に所持した場合について説明した。しかし、図５に示すように、通過方向左側に所持した場合には、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂとの間の距離が遠くなるため、携帯用電界通信装置７から出力される信号を受信できない可能性がある。
【００７９】
そこで、第２の実施の形態では、通過人Ａの通過路を挟んで立てられた一対のポール３ｃ，３ｄをもゲート３に利用して、受信エリアを拡大することにより、通過人の誤認証を確実に低減することを図る。
【００８０】
この第２の実施の形態では、図６に示すように、第１の実施の形態で説明した構成に加えて、設置用電界通信装置１と同様の構成を有する遠隔端末１’を更に有している。
【００８１】
この遠隔端末１’は、ポール３ｃ，３ｄの内部又は外部に配置され、第３の設置電極１１ｃと、第４の設置電極１１ｄと、送信部１２’と、送受切替スイッチ１３’と、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’と、極性判定部１５’と、復調処理部１６’と、遠隔処理部１７’とを有する。
【００８２】
第３の設置電極１１ｃは、通過路を挟んでポール３ａに対向して立てられたポール３ｃの側面一領域に設置される。また、第４の設置電極１１ｄは、同様に通過路を挟んでポール３ｂに対向して立てられたポール３ｄの側面一領域に設置され、上記第３の設置電極１１ｃと隣接するように配置される。これら各設置電極の機能は第１の実施の形態で説明した第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂの機能と同様である。
【００８３】
送信部１２’と送受切替スイッチ１３’との機能も、第１の実施の形態で説明した機能と同様である。
【００８４】
第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’は、第３の設置電極１１ｃで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５’および復調処理部１６’に出力する機能を有している。
【００８５】
第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’は、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’の機能と同様に、第４の設置電極１１ｄで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５’および復調処理部１６’に出力する機能を有している。
【００８６】
極性判定部１５’は、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ’，１４ｂ’からそれぞれ出力された２つの信号の極性が異なる場合に、復調許可信号を復調処理部１６’に出力する機能を更に有している。
【００８７】
具体的には、ミキサ回路１５１’と判別部１５２’とで構成される。ミキサ回路１５１’は、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’を経由して第３の設置電極１１ｃで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’を経由して第４の設置電極１１ｄで受信した信号とを積算する。判別部１５２’は、その積算された信号がＬレベルの場合には、復調許可信号を復調処理部１６’に出力し、Ｈレベルの場合には、復調許可信号を出力しない。
【００８８】
復調処理部１６’は、極性判定部１５’から出力された復調許可信号が入力された場合に、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’を経由して第３の設置電極１１ｃで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’を経由して第４の設置電極１１ｄで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調する機能を有している。一方、復調許可信号が入力されない場合には、そのような復調処理は行わない。
【００８９】
遠隔処理部１７’は、復調処理部１６’で復調された受信すべき情報を設置用電界通信装置１のデータ処理部１７に送信する機能を有している。また、そのデータ処理部１７から送信された他の装置に送信すべき情報を所定の周波数で変調し、変調した信号を送信部１２’に出力する機能を有している。
【００９０】
一方、設置用電界通信装置１のデータ処理部１７は、信号受信時に当該設置用電界通信装置１の復調処理部１６又は遠隔端末１’の復調処理部１６’のいずれか一方から受信すべき情報が入力されたときに、その受信すべき情報を上位の情報処理装置に出力する。
【００９１】
すなわち、第２の実施の形態では、携帯用電界通信装置７を通過方向左側に所持した場合を考慮して、当該携帯用電界通信装置７から出力される各信号を第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄで受信するようにしている。信号受信後の端末装置１’の動作は設置用電界通信装置１の動作と同様である。
【００９２】
以上より、第２の実施の形態によれば、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂは、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極１１ｃおよび第４の設置電極１１ｄを有する他の端末装置１’から送信された受信すべき情報、又は設置用電界通信装置１の復調処理部１６で復調された受信すべき情報を上位の情報処理装置に送信するので、携帯用電界通信装置７から出力される信号を電界により第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信できない程度の位置で携帯用電界通信装置７が所持される場合であっても、第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄによる受信エリアの拡大により、通過人Ａの誤認証を確実に低減できる。
【００９３】
また、第２の実施の形態によれば、第３の設置電極１１ｃおよび第４の設置電極１１ｄが、上下ではなく、通過人Ａの通過方向に沿って前後となるようにポール３ｃ，３ｄの側面に設置されているので、通過人Ａの誤認証をより確実に低減できる。
【００９４】
〔第３の実施の形態〕
第２の実施の形態では、携帯用電界通信装置７を通過方向左側に所持した場合について更に説明した。しかし、携帯用電界通信装置７を例えば首からぶら下げて所持した場合には、通過方向の左側・右側のいずれか一方に固定されないことから、一方の側の２つの設置電極（第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂ、又は第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄ）で、携帯用電界通信装置７から出力される２つの信号を共に受信できない可能性がある。
【００９５】
そこで、第３の実施の形態では、設置用電界通信装置１と遠隔端末１’とでそれぞれ信号極性を判別するのに代えて、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄで受信した全ての信号を設置用電界通信装置１のみで判別することにより、携帯用電界通信装置がどのように所持される場合であっても、通過人の誤認証をより確実に低減することを図る。
【００９６】
図７は、第３の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の各構成を示す図である。本実施の形態では、設置用電界通信装置１において、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄで受信した全ての信号を受信して極性を比較し、異極性の信号を受信した設置電極が少なくとも一対ある場合にのみ復調を行うようにしている。また、その復調の際に、同極性の信号を合成した合成信号を利用している。
【００９７】
設置用電界通信装置１は、第１，第２の実施の形態で説明した極性判定部を含む極性判定・合成部１８を更に有する。また、遠隔端末１’は、送信部１２’と、送受切替スイッチ１３’と、第３のアンプ・フィルタ部１４ｃ’と、第４のアンプ・フィルタ部１４ｄ’とを有する。
【００９８】
なお、設置用電界通信装置１と第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂとの接続関係、および遠隔端末１’と第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄとの接続関係は、図６に示した第２の実施の形態と同様である。送信部１２，１２’と送受切替スイッチ１３，１３’の機能も、第２の実施の形態で説明した機能と同様である。
【００９９】
設置用電界通信装置１の第１のアンプ・フィルタ部１４ａは、第１の設置電極１１ａで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１００】
設置用電界通信装置１の第２のアンプ・フィルタ部１４ｂは、第２の設置電極１１ｂで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１０１】
また、遠隔端末１’の第３のアンプ・フィルタ部１４ｃ’は、第３の設置電極１１ｃで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、設置用電界通信装置１の極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１０２】
遠隔端末１’の第４のアンプ・フィルタ部は、第４の設置電極１１ｄで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、設置用電界通信装置１の極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１０３】
極性判定・合成部１８は、第１〜第４のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ’，１４ｄ’から出力された信号の極性を比較し、異なる極性の信号が少なくとも一対ある場合には、復調許可信号を復調処理部１６に出力する機能を有している。また、同じ極性の信号を合成した合成信号を復調処理部１６に出力する機能を有している。
【０１０４】
具体的には、図８に示すように、極性判定部１８１と極性識別部１８２と合成部１８３とで構成される。また、極性判定部１８１は、第１，第２の実施の形態と同様に、ミキサ回路１８１１と判別部１８１２とで構成される。
【０１０５】
ミキサ回路１８１１は、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄでそれぞれ受信した４つの信号のうち重複しない２つの信号を、２つの信号の全ての組み合わせについて、積算する。
【０１０６】
判別部１８１２は、積算された積算信号がＬレベルの場合（２つの信号の極性が異なっている場合）には、その積算信号を生成した２つの信号が異極性であることを示す負極性判別信号を極性識別部１８２に出力し、Ｈレベルの場合（２つの信号の極性が同じ場合）には、その積算信号を生成した２つの信号が同極性であることを示す正極性判別信号を出力する。なお、一方の入力がない場合（ある設置電極で信号を受信しなかった場合）には、信号を出力しない。
【０１０７】
極性識別部１８２は、負極性判別信号の入力が少なくとも一対あれば、すなわち、ミキサ回路１８１１で積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合には、復調許可信号を復調処理部１６へ出力する。また、正極性判別信号に基づいて極性が同じ信号を識別し、この識別結果に基づいて合成する信号を指定する合成指定信号を合成部１８３に出力する。
【０１０８】
合成部１８３は、その合成指定信号で指定された極性が同じ２つの信号を合成し、合成された２つの合成信号を復調処理部１６に出力する。
【０１０９】
次に、本実施の形態に係る設置用電界通信装置１の動作について説明する。
【０１１０】
ゲート通過前の場合には、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄが共に通過人Ａの前方に位置しており、それら全ての設置電極は、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を受信するため、図８に示した全ての判別部１８１２ａ〜１８１２ｆから出力される判別信号は正極性判別信号となり、復調許可信号が復調処理部１６に出力されず、受信した信号を復調しない。
【０１１１】
同様に、ゲート通過後の場合には、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄが共に通過人Ａの後方に位置しており、それら全ての設置電極は、携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａから出力される負極性信号を受信するため、全ての判別部１８１２ａ〜１８１２ｆから出力される判別信号は正極性判別信号となり、復調許可信号がに出力されず、受信した信号を復調しない。
【０１１２】
一方、ゲート通過中の場合には、例えば、第１の設置電極１１ａと第３の設置電極１１ｃとで正極性信号を受信し、第２の設置電極１１ｂと第４の設置電極１１ｄとで負極性の信号を受信する。
【０１１３】
その場合、判別部１８１２ａ，１８１２ｃ，１８１２ｄ，１８１２ｆからは負極性判別信号が出力され、他の判別部からは正極性判別信号が出力される。２つ以上の負極性判別信号が入力されたため、極性識別部１８２は、復調許可信号を復調処理部１６に出力する。
【０１１４】
また、その出力と同時に、極性識別部１８２は、例えば、判別部１８１２ｂから出力された正極性判別信号に基づいて、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第３の設置電極１１ｃで受信した信号とが同じ信号であることを識別すると共に、判別部１８１２ｅから出力された正極性判別信号に基づいて、第２の設置電極１１ｂで受信した信号と第４の設置電極１１ｄで受信した信号とが同じ信号であることを識別して、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第３の設置電極１１ｃで受信した信号とを合成し、第２の設置電極１１ｂで受信した信号と第４の設置電極１１ｄで受信した信号とを合成することを示す合成指定信号を合成部１８３に出力する。
【０１１５】
合成部１８３は、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第３の設置電極１１ｃで受信した信号とを合成し、第２の設置電極１１ｂで受信した信号と第４の設置電極１１ｄで受信した信号とを合成して、それら２つの合成信号を復調処理部１６に出力する。
【０１１６】
本実施の形態によれば、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂは、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極１１ｃおよび第４の設置電極１１ｄでそれぞれ受信した２つの信号と、第１の設置電極１１ａで受信した信号と、第２の設置電極１１ｂで受信した信号との４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、復調許可信号を出力すると共に、それら４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力し、その２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調するので、携帯用電界通信装置７がどのように所持される場合であっても、通過人Ａの誤認証をより確実に低減できる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…設置用電界通信装置
１’…遠隔端末
３ａ〜３ｄ…ポール
１１ａ〜１１ｄ…第１〜第４の設置電極
１２，１２’…送信部
１３，１３’…送受切替スイッチ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ’，１４ｄ’…第１，第２のアンプ・フィルタ部
１５…極性判定部（極性判定手段）
１５１…ミキサ回路
１５２…判定部
１６…復調処理部（復調処理手段）
１７…データ処理部
１８…極性判定・合成部（極性判定・合成手段）
１８１…極性判定部
１８１１…ミキサ回路
１８１２，１８１２ａ〜１８１２ｆ…判別部
１８２…極性識別部
１８３…合成部
７…携帯用電界通信装置
７１…トランシーバ回路
７２ａ，７２ｂ…第１，第２の電極
１００…大地グランド
Ａ，Ｂ…通過人
Ｃ，Ｃ’…浮遊容量
Ｗ１，Ｗ２…伝送経路
【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１参照）。
【０００３】
ここで、このような電界通信装置を改札や店舗等の入退場口（以下、ゲート）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９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。
【０００４】
この設置用電界通信装置１は、ゲート３の内部又は外部に配置され、通過人Ａが通過するゲート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、後述する携帯用電界通信装置７から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。
【０００５】
一方、通過人Ａに所持される携帯用電界通信装置７は、図１０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と第２の電極７２ｂと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回路７１により、送信すべき情報に基づく電界を人体等の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。
【０００６】
なお、設置用電界通信装置１や携帯用電界通信装置７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（すなわち、各装置内に具備されたトランシーバ回路等による電界通信処理）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。
【０００７】
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を通過しようと試みた場合について説明する。通過人Ａは、第１の電極７２ａを空間側（人体側ではない側）に向け、第２の電極７２ｂを人体側に向けているものとする。
【０００８】
対向配置された第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂから、通過人Ａの識別情報等が極性の異なる信号（正極性信号と負極性信号）として断続的又は継続的にそれぞれ出力されているが、図９において設置電極１１は第１の電極７２ａから出力される正極性信号の通信エリア内に位置しているため、設置用電界通信装置１は、第１の電極７２ａと設置電極１１との間に形成された浮遊容量Ｃに基づく伝送経路を介して、第１の電極７２ａから出力された正極性信号を受信する。
【０００９】
一方、第２の電極７２ｂから出力される負極性信号の通信エリア内には設置電極１１が存在しないため、図９に示す設置電極１１と通過人Ａとの位置関係においては、当該負極性信号は受信されない。
【００１０】
その後、設置用電界通信装置１は、受信した正極性信号を用いて受信すべき情報（通過人Ａの識別情報等）に復調した後に、上位の情報処理装置に送信する。
【００１１】
なお、この上位の情報処理装置は、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、許可の場合には通過可信号をゲート３に設置された制御機器等に出力し、不許可の場合には通過不可信号を出力する。これにより、ゲート３を通過している通過人Ａの通過可・不可を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【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】
【００１３】
しかしながら、第１，第２の電極７２ａ，７２ｂがそれぞれ配置された携帯用電界通信装置７の対向表面から各信号がそれぞれ出力されるため、通信エリアが広く混信原因になるという問題があった。
【００１４】
例えば、図１１に示すように、通過人Ａがゲート３により近接した場合、設置用電界通信装置１は、第１の電極７２ａとの間ではなく、第２の電極７２ｂと設置電極１１との間に形成された浮遊容量Ｃに基づく伝送経路Ｗ１を介して、第２の電極７２ｂから出力された負極性信号を受信する。
【００１５】
ここで、次の通過人Ｂが通過人Ａに近づいた場合、通過人Ｂの所持する携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａと通過人Ａとの間に浮遊容量Ｃ’が形成される。
【００１６】
これにより、通過人Ｂの携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａと設置電極１１との間にも通過人Ａと浮遊容量Ｃ，Ｃ’とに基づく伝送経路Ｗ２が形成されるため、設置用電界通信装置１は、第１の電極７２ａから出力された正極性信号も受信する。
【００１７】
すなわち、通過人Ａの携帯用電界通信装置７の第２の電極７２ｂから出力された信号と、通過人Ｂの携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａから出力された信号とが共に設置電極１１に伝達されるため、設置用電界通信装置１において信号が混信するという問題があった。
【００１８】
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】
【００１９】
請求項１記載の設置用電界通信装置は、送信すべき情報に基づく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を積算し、積算された信号がＬレベルの場合には復調許可信号を出力し、Ｈレベルの場合には前記復調許可信号を出力しない極性判定手段と、前記出力された復調許可信号が入力された場合に、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の信号から受信すべき情報を復調する復調処理手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、送信すべき情報に基づく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、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を積算し、積算された信号がＬレベルの場合に復調許可信号を出力し、出力された復調許可信号が入力された場合に、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の信号から受信すべき情報を復調するため、ゲート通過時における通過人の誤認証を低減できる。
【００２１】
つまり、ゲート通過前の場合には、第１，第２の設置電極が共に通過人の通過方向手前に位置しており、第１，第２の設置電極は共に携帯用電界通信装置の一方の電極から出力される同じ極性の信号を受信するため、積算された信号はＨレベルとなり、受信した信号が復調されることはない。
【００２２】
一方、ゲート通過中の場合には、第１，第２の設置電極は携帯用電界通信装置の異なる電極から出力される極性の異なる信号をそれぞれ受信するため、積算された信号はＬレベルとなり、受信した信号が復調される。
【００２３】
すなわち、２つの設置電極と通過人との位置関係を信号の極性により判定することが可能となり、ゲート通過時における通信エリアを限定でき、通過人の誤認証を低減できる。
【００２４】
請求項２記載の設置用電界通信装置は、請求項１記載の設置用電界通信装置において、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極を有する他の前記設置用電界通信装置から送信された前記受信すべき情報、又は前記復調処理手段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データ処理手段を更に有することを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極を有する他の設置用電界通信装置から送信された受信すべき情報、又は復調処理手段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データ処理手段を更に有するため、携帯用電界通信装置から出力される信号を電界により第１，第２の設置電極で受信できない程度の位置で携帯用電界通信装置が所持される場合であっても、第３，第４の設置電極による受信エリアの拡大により、通過人の誤認証を確実に低減できる。
【００２６】
請求項３記載の設置用電界通信装置は、請求項１又は２記載の設置用電界通信装置において、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極でそれぞれ受信した２つの信号と、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４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、前記復調許可信号を出力すると共に、前記４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力する極性判定・合成手段を更に有し、前記復調処理手段は、前記２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極でそれぞれ受信した２つの信号と、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４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、上記復調許可信号を出力すると共に、それら４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力し、その２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調するため、携帯用電界通信装置がどのように所持される場合であっても、通過人の誤認証をより確実に低減できる。
【００２８】
請求項４記載の設置用電界通信装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の設置用電界通信装置において、前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、前記移動体の通過方向に沿って前後となるように前記ゲートの側面に設置されていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、第１の設置電極および第２の設置電極は、上下ではなく、移動体の通過方向に沿って前後となるようにゲートの側面に設置されているため、通過人の誤認証をより確実に低減できる。
【発明の効果】
【００３０】
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】
【００３１】
【図１】第１の実施の形態に係る設置用電界通信装置の構成を示す図である。
【図２】極性判定の説明図である。
【図３】携帯用電界通信装置の構成および等価回路を示す図である。
【図４】設置用電界通信装置の動作説明時の参照図である。
【図５】第２の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の全体構成を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の各構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の各構成を示す図である
【図８】極性判定・合成部の構成を示す図である。
【図９】従来の設置用電界通信装置の動作説明時の参照図である。
【図１０】携帯用電界通信装置の構成を示す図である。
【図１１】従来の設置用電界通信装置の問題点説明時の参照図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。
【００３３】
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る設置用電界通信装置の構成を示す図である。この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の内部又は外部に配置され、第１の設置電極１１ａと、第２の設置電極１１ｂと、送信部１２と、送受切替スイッチ１３と、第１のアンプ・フィルタ部１４ａと、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂと、極性判定部１５と、復調処理部１６と、データ処理部１７とを有する。これらの各部は、抵抗，インダクタ，コンデンサ，スイッチ，ダイオード，トランジスタ等の電気的素子が電気伝導体でつながった電気回路により構成される。
【００３４】
以下説明するゲート３は、ゲート３を通過する通過人Ａの通過方向に沿って隣接して立てられた一対のポール３ａ，３ｂで構成される。この一対のポール３ａ，３ｂに代えて、単なる一壁面をゲート３に利用することも可能である。また、後述する第２の実施の形態の場合には、通過路を挟んで対向する２つの壁面を利用してもよい。すなわち、本発明は、ゲートの構成や種類等には何ら限定されない。
【００３５】
以下、設置用電界通信装置１を構成する各部の機能について説明する。
【００３６】
第１の設置電極１１ａは、ポール３ａの側面一領域に設置され、通過人Ａがポール３ａを近接通過した際に通過人Ａの所持する携帯用電界通信装置７との間に形成される浮遊容量や電界伝達媒体としての通過人Ａを介して、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。また、送信部１２から出力される信号を電界により設置用電界通信装置１の外部に送信する機能を有している。
【００３７】
第２の設置電極１１ｂは、ポール３ｂの側面一領域に設置され、上記第１の設置電極１１ａに隣接するように配置される。第１の設置電極１１ａの機能と同様に、通過人Ａがポール３ｂを近接通過した際に通過人Ａの所持する携帯用電界通信装置７との間に形成される浮遊容量や電界伝達媒体としての通過人Ａを介して、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。また、送信部１２から出力される信号を電界により設置用電界通信装置１の外部に送信する機能を有している。
【００３８】
このような第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂは、通過人Ａが通過する側の各ポール側面に設置され、携帯用電界通信装置７の所持位置に近い高さで配置されることが望ましい。また、ゲート３が一壁面で構成される場合には、通過人Ａの通過方向に沿って前後（図１において左右）となるように設置されることが望ましい。第２の実施の形態で説明する第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄについても同様である。
【００３９】
送信部１２は、データ処理部１７により変調された信号を受信して極性を反転し、反転前の信号（以下、正極性信号）と、反転された極性の異なる信号（以下、負極性信号）とを、送受切替スイッチ１３を介して第１の設置電極１１ａと第２の設置電極１１ｂとからそれぞれ出力する機能を有している。
【００４０】
送受切替スイッチ１３は、データ処理部１７や上位の情報処理装置から送信される送受切替制御信号に基づいて、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂの接続先を、送信部１２又は第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂに切り替える機能を有している。
【００４１】
すなわち、設置用電界通信装置１が送信手段となる場合には、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂと送信部１２とを電気的に接続し、送信部１２から送信される信号を第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂに出力する。一方、設置用電界通信装置１が受信手段となる場合には、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂと第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂとを電気的に接続し、第１，２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号を第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂに出力する。
【００４２】
第１のアンプ・フィルタ部１４ａは、第１の設置電極１１ａで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５および復調処理部１６に出力する機能を有している。
【００４３】
第２のアンプ・フィルタ部１４ｂは、第１のアンプ・フィルタ部１４ａの機能と同様に、第２の設置電極１１ｂで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５および復調処理部１６に出力する機能を有している。
【００４４】
極性判定部１５は、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂからそれぞれ出力された２つの信号の極性が異なる場合に、復調許可信号を復調処理部１６に出力する機能を有している。
【００４５】
具体的には、ミキサ回路１５１と判別部１５２とで構成される。ミキサ回路１５１は、第１のアンプ・フィルタ部１４ａを経由して第１の設置電極１１ａで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂを経由して第２の設置電極１１ｂで受信した信号とを積算する。判別部１５２は、積算された信号がＬレベル（ローレベル）の場合には、復調許可信号を復調処理部１６に出力し、Ｈレベル（ハイレベル）の場合には、復調許可信号を出力しない。
【００４６】
すなわち、図２に示すように、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂから出力された２つの信号の極性が異なる場合、積算信号はＬレベルになるため、復調許可信号を出力する（図２（ｂ）参照）が、それら２つの信号の極性が同じ場合には、積算信号はＨレベルになるため、復調許可信号を出力しない（図２（ａ）参照）。異極性の場合と同極性の場合とでミキサ回路１５１からの出力が反転するため、判別部１５２は、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の極性が異なるか同一であるかを容易に判別できる。
【００４７】
また、判別部１５２は、ミキサ回路１５１から出力された積算信号のＨ／Ｌにより２つの信号の極性を判別するのに代えて、積算信号と一定の基準強度とを比較し、積算信号の強度が当該基準強度よりも小さい場合に、復調許可信号を出力するようにしてもよい。
【００４８】
復調処理部１６は、極性判定部１５から出力された復調許可信号が入力された場合に、第１のアンプ・フィルタ部１４ａを経由して第１の設置電極１１ａで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂを経由して第２の設置電極１１ｂで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調する機能を有している。一方、復調許可信号が入力されない場合には、そのような復調処理は行わない。
【００４９】
データ処理部１７は、復調処理部１６で復調された受信すべき情報を上位の情報処理装置に出力する機能を有している。また、その情報処理装置から送信された他の装置に送信すべき情報を所定の周波数で変調し、変調した信号を送信部１２に出力する機能を有している。
【００５０】
以上、設置用電界通信装置１について説明した。続いて、携帯用電界通信装置７について説明する。
【００５１】
携帯用電界通信装置７は、図１０を用いて説明したように、電界を電界伝達媒体に誘起する第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂと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回路７１により、送信すべき情報に基づく電界を人体等の電界伝達媒体に誘起して電界通信を行う。そして、その対向配置された第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから、所定の周波数で変調された送信すべき情報を正極性信号と負極性信号としてそれぞれ出力する。
【００５２】
ここで、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（反転している）ことを説明しておく。
【００５３】
第１の電極７２ａ又は第２の電極７２ｂのいずれか一方は装置内の信号端子に接続され、他方は装置内のグランド端子に接続されている。ここで、携帯用電界通信装置７の外部の大地グランドを電位の基準とすると、第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとの電位の極性は逆になる。図３（ｂ）に、図３（ａ）に示した携帯用電界通信装置の等価回路を示す。
【００５４】
トランシーバ回路７１を信号原７１とみなし、第１の電極７２ａと大地グランド１００との間のインピーダンスの浮遊容量をＣ１とし、第２の電極７２ｂと大地グランド１００との間のインピーダンスの浮遊容量をＣ２とすると、大地グランド１００での節点方程式から、以下の式（１）が成立する。この式（１）より、第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとの信号電圧の極性が逆であることが分かる。
【００５５】
ｊωＣ１Ｖ１＝−ｊωＣ２Ｖ２ ・・・式（１）
なお、ｊは虚数（＝（−１）０．５）であり、ωは角周波数であり、Ｖ１とＶ２とはそれぞれ大地グランド１００からみた第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとの信号電圧である。
【００５６】
以上、携帯用電界通信装置７について説明した。なお、設置用電界通信装置１および設置用電界通信装置１において、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂや第１，第２の電極７２ａ，７２ｂ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（すなわち、各装置内に具備されたトランシーバ回路等による電界通信処理）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。
【００５７】
次に、設置用電界通信装置１の動作について説明する。なお、通過人Ａは、図４に示すように、第１の電極７２ａを空間側（人体側ではない側）に向け、第２の電極７２ｂを人体側に向けた状態で携帯用電界通信装置７を所持しているものとする。
【００５８】
また、以降では、正極性信号を第１の電極７２ａから出力し、負極性信号を第２の電極７２ｂから出力する場合を一例に説明するが、異なる極性の信号が第１，第２の電極７２ａ，７２からそれぞれ出力されていればよいため、正極性信号を第２の電極７２ｂから出力し、負極性信号を第１の電極７２ａから出力するようにしてもよい。
【００５９】
最初に、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが、通過人Ａがゲート通過中に携帯用電界通信装置７から出力される信号を、携帯用電界通信装置７との間に形成された浮遊容量や電界伝達媒体としての通過人Ａを介して受信する。
【００６０】
次に、第１のアンプ・フィルタ部１４ａは、送受切替スイッチ１３を経由して第１の設置電極１１ａで受信した信号を受け取り、増幅して雑音成分を取り除いた後に、極性判定部１５および復調処理部１６に出力する。
【００６１】
また、当該出力と同時に、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂは、送受切替スイッチ１３を経由して第２の設置電極１１ｂで受信した信号を受け取り、増幅して雑音成分を取り除いた後に、極性判定部１５および復調処理部１６に出力する。
【００６２】
その後、極性判定部１５のミキサ回路１５１が、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂから出力された２つの信号を積算し、判別部１５２が、積算信号がＬレベルの場合にのみ復調許可信号を復調処理部１６に出力する。
【００６３】
最後に、復調処理部１６が、極性判定部１５から出力された復調許可信号が入力された場合にのみ、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂからそれぞれ出力された２つの信号の差を求めて受信すべき情報として復調する。
【００６４】
ここで、ゲート通過前・通過後・通過中の各段階に分けて設置用電界通信装置１の動作を説明する。
【００６５】
ゲート通過前の場合には、図４（ａ）に示すように、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが共に通過人Ａの通過方向手前に位置しており、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂは共に、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を受信するため、極性判定部１５による積算信号はＨレベルとなり、設置用電界通信装置１は、受信した信号を復調しない。
【００６６】
同様に、ゲート通過後の場合には、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが共に通過人Ａの後方に位置しており、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂは共に、第２の電極７２ｂから出力される負極性信号を電界伝達媒体である通過人Ａを介して受信するため、極性判定部１５による積算信号はＨレベルとなり、設置用電界通信装置１は、受信した信号を復調しない。
【００６７】
一方、ゲート通過中の場合には、図４（ｂ）に示すように、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂが通過人Ａを挟むように位置しており、第１の設置電極１１ａは第１の電極７２ａから出力される正極性信号を受信し、第２の設置電極１１ｂは第２の電極７２ｂから出力される負極性信号を通過人Ａを介して受信するため、極性判定部１５による積算された信号はＬレベルとなり、設置用電界通信装置１の復調処理部１６が受信した信号を復調する。
【００６８】
すなわち、通過人Ａが第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂの間に位置している場合には、異なる極性の信号を受信するため、受信した信号が復調される。一方、通過人Ａが第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂの間よりも外側に位置している場合には、同じ極性の信号を受信するため、受信した信号は復調されない。
【００６９】
また、通過人Ａが例えば第２の設置電極１１ｂの前方に極端に近づき、その第２の設置電極１１ｂでしか信号が受信できなかった場合には、第１の設置電極１１ａから極性判定部１５への信号はなく、極性判定部１５によって積算された信号は変化せずにＬレベルとならないため、受信した信号は復調されない。
【００７０】
つまり、２つの設置電極１１ａ，１１ｂと通過人Ａとの位置関係を信号の極性により判定することが可能となり、ゲート通過時における通信エリアを限定でき、通過人の誤認証を低減できる。
【００７１】
第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで十分に大きな信号を受信している場合では、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の差をとることでも、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の極性の比較を実行できる。
【００７２】
すなわち、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号が同極性の場合では差をとると信号強度が小さくなり、異極性の場合では信号強度が大きくなることを利用して通信エリアを限定できる。
【００７３】
しかしながら、どちらか一方の設置電極でしか信号を受信していない場合でも差をとったときの信号は出力されるため、通信エリアは条件的にしか限定できない。
【００７４】
これに対し、本実施の形態で説明したように、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信した信号の積をとる場合では、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで十分に大きな信号を受信して両者が異極性の場合しか積算された信号はＬレベルとならない。
【００７５】
すなわち、どちらか一方の設置電極でしか信号を受信していない場合は、積算された信号がＬレベルとならず受信した信号は復調されない。したがって、より厳密に通信エリアを限定できる。
【００７６】
以上より、第１の実施の形態によれば、送信すべき情報に基づく正極性信号と負極性信号とを第１の電極７２ａと第２の電極７２ｂとから電界により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が通過するポール３ａ，３ｂに利用される設置用電界通信装置１において、携帯用電界通信装置７から出力された信号を電界により受信するように第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂをポール３ａ，３ｂに設置し、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号とを積算し、積算された信号がＬレベルの場合に復調許可信号を出力し、出力された復調許可信号が入力された場合に、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第２の設置電極１１ｂで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調するので、ゲート通過時における通過人Ａの誤認証を低減できる。
【００７７】
また、第１の実施の形態によれば、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂが、上下ではなく、通過人Ａの通過方向に沿って前後となるようにポール３ａ，３ｂの側面に設置されているので、通過人Ａの誤認証をより確実に低減できる。
【００７８】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、携帯用電界通信装置７を通過方向右側に所持した場合について説明した。しかし、図５に示すように、通過方向左側に所持した場合には、第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂとの間の距離が遠くなるため、携帯用電界通信装置７から出力される信号を受信できない可能性がある。
【００７９】
そこで、第２の実施の形態では、通過人Ａの通過路を挟んで立てられた一対のポール３ｃ，３ｄをもゲート３に利用して、受信エリアを拡大することにより、通過人の誤認証を確実に低減することを図る。
【００８０】
この第２の実施の形態では、図６に示すように、第１の実施の形態で説明した構成に加えて、設置用電界通信装置１と同様の構成を有する遠隔端末１’を更に有している。
【００８１】
この遠隔端末１’は、ポール３ｃ，３ｄの内部又は外部に配置され、第３の設置電極１１ｃと、第４の設置電極１１ｄと、送信部１２’と、送受切替スイッチ１３’と、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’と、極性判定部１５’と、復調処理部１６’と、遠隔処理部１７’とを有する。
【００８２】
第３の設置電極１１ｃは、通過路を挟んでポール３ａに対向して立てられたポール３ｃの側面一領域に設置される。また、第４の設置電極１１ｄは、同様に通過路を挟んでポール３ｂに対向して立てられたポール３ｄの側面一領域に設置され、上記第３の設置電極１１ｃと隣接するように配置される。これら各設置電極の機能は第１の実施の形態で説明した第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂの機能と同様である。
【００８３】
送信部１２’と送受切替スイッチ１３’との機能も、第１の実施の形態で説明した機能と同様である。
【００８４】
第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’は、第３の設置電極１１ｃで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５’および復調処理部１６’に出力する機能を有している。
【００８５】
第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’は、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’の機能と同様に、第４の設置電極１１ｄで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、後段の極性判定部１５’および復調処理部１６’に出力する機能を有している。
【００８６】
極性判定部１５’は、第１，第２のアンプ・フィルタ部１４ａ’，１４ｂ’からそれぞれ出力された２つの信号の極性が異なる場合に、復調許可信号を復調処理部１６’に出力する機能を更に有している。
【００８７】
具体的には、ミキサ回路１５１’と判別部１５２’とで構成される。ミキサ回路１５１’は、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’を経由して第３の設置電極１１ｃで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’を経由して第４の設置電極１１ｄで受信した信号とを積算する。判別部１５２’は、その積算された信号がＬレベルの場合には、復調許可信号を復調処理部１６’に出力し、Ｈレベルの場合には、復調許可信号を出力しない。
【００８８】
復調処理部１６’は、極性判定部１５’から出力された復調許可信号が入力された場合に、第１のアンプ・フィルタ部１４ａ’を経由して第３の設置電極１１ｃで受信した信号と、第２のアンプ・フィルタ部１４ｂ’を経由して第４の設置電極１１ｄで受信した信号との差の信号から受信すべき情報を復調する機能を有している。一方、復調許可信号が入力されない場合には、そのような復調処理は行わない。
【００８９】
遠隔処理部１７’は、復調処理部１６’で復調された受信すべき情報を設置用電界通信装置１のデータ処理部１７に送信する機能を有している。また、そのデータ処理部１７から送信された他の装置に送信すべき情報を所定の周波数で変調し、変調した信号を送信部１２’に出力する機能を有している。
【００９０】
一方、設置用電界通信装置１のデータ処理部１７は、信号受信時に当該設置用電界通信装置１の復調処理部１６又は遠隔端末１’の復調処理部１６’のいずれか一方から受信すべき情報が入力されたときに、その受信すべき情報を上位の情報処理装置に出力する。
【００９１】
すなわち、第２の実施の形態では、携帯用電界通信装置７を通過方向左側に所持した場合を考慮して、当該携帯用電界通信装置７から出力される各信号を第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄで受信するようにしている。信号受信後の端末装置１’の動作は設置用電界通信装置１の動作と同様である。
【００９２】
以上より、第２の実施の形態によれば、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂは、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極１１ｃおよび第４の設置電極１１ｄを有する他の端末装置１’から送信された受信すべき情報、又は設置用電界通信装置１の復調処理部１６で復調された受信すべき情報を上位の情報処理装置に送信するので、携帯用電界通信装置７から出力される信号を電界により第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂで受信できない程度の位置で携帯用電界通信装置７が所持される場合であっても、第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄによる受信エリアの拡大により、通過人Ａの誤認証を確実に低減できる。
【００９３】
また、第２の実施の形態によれば、第３の設置電極１１ｃおよび第４の設置電極１１ｄが、上下ではなく、通過人Ａの通過方向に沿って前後となるようにポール３ｃ，３ｄの側面に設置されているので、通過人Ａの誤認証をより確実に低減できる。
【００９４】
〔第３の実施の形態〕
第２の実施の形態では、携帯用電界通信装置７を通過方向左側に所持した場合について更に説明した。しかし、携帯用電界通信装置７を例えば首からぶら下げて所持した場合には、通過方向の左側・右側のいずれか一方に固定されないことから、一方の側の２つの設置電極（第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂ、又は第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄ）で、携帯用電界通信装置７から出力される２つの信号を共に受信できない可能性がある。
【００９５】
そこで、第３の実施の形態では、設置用電界通信装置１と遠隔端末１’とでそれぞれ信号極性を判別するのに代えて、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄで受信した全ての信号を設置用電界通信装置１のみで判別することにより、携帯用電界通信装置がどのように所持される場合であっても、通過人の誤認証をより確実に低減することを図る。
【００９６】
図７は、第３の実施の形態に係る設置用電界通信装置および遠隔端末の各構成を示す図である。本実施の形態では、設置用電界通信装置１において、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄで受信した全ての信号を受信して極性を比較し、異極性の信号を受信した設置電極が少なくとも一対ある場合にのみ復調を行うようにしている。また、その復調の際に、同極性の信号を合成した合成信号を利用している。
【００９７】
設置用電界通信装置１は、第１，第２の実施の形態で説明した極性判定部を含む極性判定・合成部１８を更に有する。また、遠隔端末１’は、送信部１２’と、送受切替スイッチ１３’と、第３のアンプ・フィルタ部１４ｃ’と、第４のアンプ・フィルタ部１４ｄ’とを有する。
【００９８】
なお、設置用電界通信装置１と第１，第２の設置電極１１ａ，１１ｂとの接続関係、および遠隔端末１’と第３，第４の設置電極１１ｃ，１１ｄとの接続関係は、図６に示した第２の実施の形態と同様である。送信部１２，１２’と送受切替スイッチ１３，１３’の機能も、第２の実施の形態で説明した機能と同様である。
【００９９】
設置用電界通信装置１の第１のアンプ・フィルタ部１４ａは、第１の設置電極１１ａで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１００】
設置用電界通信装置１の第２のアンプ・フィルタ部１４ｂは、第２の設置電極１１ｂで受信した信号を送受切替スイッチ１３を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１０１】
また、遠隔端末１’の第３のアンプ・フィルタ部１４ｃ’は、第３の設置電極１１ｃで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、設置用電界通信装置１の極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１０２】
遠隔端末１’の第４のアンプ・フィルタ部は、第４の設置電極１１ｄで受信した信号を送受切替スイッチ１３’を介して受信し、増幅して雑音成分等を取り除いた後に、設置用電界通信装置１の極性判定・合成部１８に出力する機能を有している。
【０１０３】
極性判定・合成部１８は、第１〜第４のアンプ・フィルタ部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ’，１４ｄ’から出力された信号の極性を比較し、異なる極性の信号が少なくとも一対ある場合には、復調許可信号を復調処理部１６に出力する機能を有している。また、同じ極性の信号を合成した合成信号を復調処理部１６に出力する機能を有している。
【０１０４】
具体的には、図８に示すように、極性判定部１８１と極性識別部１８２と合成部１８３とで構成される。また、極性判定部１８１は、第１，第２の実施の形態と同様に、ミキサ回路１８１１と判別部１８１２とで構成される。
【０１０５】
ミキサ回路１８１１は、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄでそれぞれ受信した４つの信号のうち重複しない２つの信号を、２つの信号の全ての組み合わせについて、積算する。
【０１０６】
判別部１８１２は、積算された積算信号がＬレベルの場合（２つの信号の極性が異なっている場合）には、その積算信号を生成した２つの信号が異極性であることを示す負極性判別信号を極性識別部１８２に出力し、Ｈレベルの場合（２つの信号の極性が同じ場合）には、その積算信号を生成した２つの信号が同極性であることを示す正極性判別信号を出力する。なお、一方の入力がない場合（ある設置電極で信号を受信しなかった場合）には、信号を出力しない。
【０１０７】
極性識別部１８２は、負極性判別信号の入力が少なくとも一対あれば、すなわち、ミキサ回路１８１１で積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合には、復調許可信号を復調処理部１６へ出力する。また、正極性判別信号に基づいて極性が同じ信号を識別し、この識別結果に基づいて合成する信号を指定する合成指定信号を合成部１８３に出力する。
【０１０８】
合成部１８３は、その合成指定信号で指定された極性が同じ２つの信号を合成し、合成された２つの合成信号を復調処理部１６に出力する。
【０１０９】
次に、本実施の形態に係る設置用電界通信装置１の動作について説明する。
【０１１０】
ゲート通過前の場合には、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄが共に通過人Ａの前方に位置しており、それら全ての設置電極は、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を受信するため、図８に示した全ての判別部１８１２ａ〜１８１２ｆから出力される判別信号は正極性判別信号となり、復調許可信号が復調処理部１６に出力されず、受信した信号を復調しない。
【０１１１】
同様に、ゲート通過後の場合には、第１〜第４の設置電極１１ａ〜１１ｄが共に通過人Ａの後方に位置しており、それら全ての設置電極は、携帯用電界通信装置７の第１の電極７２ａから出力される負極性信号を受信するため、全ての判別部１８１２ａ〜１８１２ｆから出力される判別信号は正極性判別信号となり、復調許可信号がに出力されず、受信した信号を復調しない。
【０１１２】
一方、ゲート通過中の場合には、例えば、第１の設置電極１１ａと第３の設置電極１１ｃとで正極性信号を受信し、第２の設置電極１１ｂと第４の設置電極１１ｄとで負極性の信号を受信する。
【０１１３】
その場合、判別部１８１２ａ，１８１２ｃ，１８１２ｄ，１８１２ｆからは負極性判別信号が出力され、他の判別部からは正極性判別信号が出力される。２つ以上の負極性判別信号が入力されたため、極性識別部１８２は、復調許可信号を復調処理部１６に出力する。
【０１１４】
また、その出力と同時に、極性識別部１８２は、例えば、判別部１８１２ｂから出力された正極性判別信号に基づいて、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第３の設置電極１１ｃで受信した信号とが同じ信号であることを識別すると共に、判別部１８１２ｅから出力された正極性判別信号に基づいて、第２の設置電極１１ｂで受信した信号と第４の設置電極１１ｄで受信した信号とが同じ信号であることを識別して、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第３の設置電極１１ｃで受信した信号とを合成し、第２の設置電極１１ｂで受信した信号と第４の設置電極１１ｄで受信した信号とを合成することを示す合成指定信号を合成部１８３に出力する。
【０１１５】
合成部１８３は、第１の設置電極１１ａで受信した信号と第３の設置電極１１ｃで受信した信号とを合成し、第２の設置電極１１ｂで受信した信号と第４の設置電極１１ｄで受信した信号とを合成して、それら２つの合成信号を復調処理部１６に出力する。
【０１１６】
本実施の形態によれば、第１の設置電極１１ａおよび第２の設置電極１１ｂは、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、他方の側面に設置された第３の設置電極１１ｃおよび第４の設置電極１１ｄでそれぞれ受信した２つの信号と、第１の設置電極１１ａで受信した信号と、第２の設置電極１１ｂで受信した信号との４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、復調許可信号を出力すると共に、それら４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力し、その２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調するので、携帯用電界通信装置７がどのように所持される場合であっても、通過人Ａの誤認証をより確実に低減できる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…設置用電界通信装置
１’…遠隔端末
３ａ〜３ｄ…ポール
１１ａ〜１１ｄ…第１〜第４の設置電極
１２，１２’…送信部
１３，１３’…送受切替スイッチ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ’，１４ｄ’…第１，第２のアンプ・フィルタ部
１５…極性判定部（極性判定手段）
１５１…ミキサ回路
１５２…判定部
１６…復調処理部（復調処理手段）
１７…データ処理部
１８…極性判定・合成部（極性判定・合成手段）
１８１…極性判定部
１８１１…ミキサ回路
１８１２，１８１２ａ〜１８１２ｆ…判別部
１８２…極性識別部
１８３…合成部
７…携帯用電界通信装置
７１…トランシーバ回路
７２ａ，７２ｂ…第１，第２の電極
１００…大地グランド
Ａ，Ｂ…通過人
Ｃ，Ｃ’…浮遊容量
Ｗ１，Ｗ２…伝送経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき情報に基づく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を積算し、積算された信号がＬレベルの場合には復調許可信号を出力し、Ｈレベルの場合には前記復調許可信号を出力しない極性判定手段と、
前記出力された復調許可信号が入力された場合に、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の信号から受信すべき情報を復調する復調処理手段と、
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の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、
他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極を有する他の前記設置用電界通信装置から送信された前記受信すべき情報、又は前記復調処理手段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データ処理手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の設置用電界通信装置。
【請求項３】
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、
他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極でそれぞれ受信した２つの信号と、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４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、前記復調許可信号を出力すると共に、前記４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力する極性判定・合成手段を更に有し、
前記復調処理手段は、
前記２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調することを特徴とする請求項１又は２記載の設置用電界通信装置。
【請求項４】
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、
前記移動体の通過方向に沿って前後となるように前記ゲートの側面に設置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の設置用電界通信装置。
【請求項１】
送信すべき情報に基づく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を積算し、積算された信号がＬレベルの場合には復調許可信号を出力し、Ｈレベルの場合には前記復調許可信号を出力しない極性判定手段と、
前記出力された復調許可信号が入力された場合に、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の信号から受信すべき情報を復調する復調処理手段と、
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の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、
他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極を有する他の前記設置用電界通信装置から送信された前記受信すべき情報、又は前記復調処理手段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データ処理手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の設置用電界通信装置。
【請求項３】
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、通過路を挟んで対向する一方の側面に設置されており、
他方の側面に設置された第３の設置電極および第４の設置電極でそれぞれ受信した２つの信号と、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４つの信号のうち重複しない２つの信号を２つの信号の全ての組み合わせについて積算し、積算された複数の積算信号のうち２以上がＬレベルの場合に、前記復調許可信号を出力すると共に、前記４つの信号のうち極性の同じ２つの信号を合成した２つの合成信号を出力する極性判定・合成手段を更に有し、
前記復調処理手段は、
前記２つの合成信号の差の信号から受信すべき情報を復調することを特徴とする請求項１又は２記載の設置用電界通信装置。
【請求項４】
前記第１の設置電極および前記第２の設置電極は、
前記移動体の通過方向に沿って前後となるように前記ゲートの側面に設置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の設置用電界通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９１５７７（Ｐ２０１２−１９１５７７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５５１９（Ｐ２０１１−５５５１９）
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１４日（２０１１．３．１４）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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