電界通信装置
【課題】単一の電界通信装置で方式の異なる通信を可能にする。
【解決手段】接触した電界伝達媒体に対して電界を誘起させて、前記電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部と、前記アンテナ部を介して受信した電界信号の波形を検出する波形検出部と、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界通信方式の種別を特定する判別部と、前記判別部によって特定された電界通信方式に基づいて、前記受信した電界信号を復調すると共に、前記アンテナ部を介して送信する情報を前記特定された電界通信方式の電界信号に変調する変調・復調部と、を備えるようにした。
【解決手段】接触した電界伝達媒体に対して電界を誘起させて、前記電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部と、前記アンテナ部を介して受信した電界信号の波形を検出する波形検出部と、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界通信方式の種別を特定する判別部と、前記判別部によって特定された電界通信方式に基づいて、前記受信した電界信号を復調すると共に、前記アンテナ部を介して送信する情報を前記特定された電界通信方式の電界信号に変調する変調・復調部と、を備えるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起して通信を行う電界通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体を電界伝達媒体として利用して通信を行う電界通信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。電界通信装置は、人体に対して情報を送受信するアンテナ部と、当該アンテナ部を駆動して情報の送受信を行うための通信部と、装置全体の動作を司る制御部と、を備えている。アンテナ部は、電界を生じさせる一対の電極と、この一対の電極を絶縁する絶縁膜と、を備えている。このような電界通信装置によれば、アンテナ部に接触された人体に電界が誘起され、その電界を利用した電界信号の形式での通信、すなわち電界通信が行える。
【０００３】
具体的な使用態様としては、二つの電界通信装置を対にして、一方を設備（自動販売機、駅の改札、ＰＣ（Personal Computer）、ドアや門扉など）に設置し、他方を人体に携帯端末として所持させる態様が考えられる。このような使用態様によれば、ユーザ（人体）が設備側の電界通信装置に触れることで、セキュリティ認証や課金、位置情報等のデータ収集など、目的に応じた通信を行える。例えば、商店や自動販売機において決済する場合、ユーザは、電子マネー機能を備える電界通信装置（電子マネーカードや携帯電話など）を身につけることで、当該電界通信装置を取り出すことなく、人体を介した電界通信により決済できる。
【０００４】
現在は、商店のキャッシュレジスタの脇や自動販売機に設けられた端末に、ユーザが所持するカード等をかざすタイプの電子マネーが普及している。このような電子マネーには、Ｅｄｙ（登録商標）、Ｓｕｉｃａ（登録商標）、ｎａｎａｃｏ（登録商標）、ＷＡＯＮ（登録商標）等、様々な種類がある。これらの電子マネーは、それぞれが互いに異なる通信方式を利用している。このため、商店や自動販売機に導入されている端末の種類によって、電子マネーの種類を使い分ける必要がある。例えば、ＪＲ東日本（登録商標）の駅ナカ（ｅｃｕｔｅ（登録商標））ではＳｕｉｃａ（登録商標）等を、セブンイレブン（登録商標）ではｎａｎａｃｏ（登録商標）等を、それぞれ使うことになる。すなわち、商店や自動販売機に合わせて複数種類の電子マネーを持ち歩くことになる。
【０００５】
電界通信装置についても、開発する会社毎に異なる通信方式を採用している。具体的に、通信方式は、二つの変調方式に分類できる。二つの変調方式には、ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調)変調方式と、ＦＳＫ(Frequency Shift Keying：周波数偏移変調)変調方式と、がある。ＡＳＫ変調方式は、送信データのビット列に対応して電界信号の振幅のみを変化させる。ＦＳＫ変調方式は、アナログ信号における周波数変調に相当し、ビットデータが「０」のときに電界信号を低周波に、ビットデータが「１」のときに電界信号を高周波に、それぞれ変化させる。
【０００６】
ＡＳＫ変調方式には、電界信号の周波数に１８［ＭＨｚ］を使用する方式と、電界信号の周波数に１０［ＭＨｚ］を使用する方式と、電界信号の周波数に５［ＭＨｚ］を使用する方式と、の三つがある。ＦＳＫ変調方式には、電界信号の周波数に１０［ＭＨｚ］を使用する方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１８８８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、電界通信装置には複数種類の通信方式が採用されているから、電界通信装置による電子マネーが普及する頃には、現在の電子マネーと同様、電子マネーの種類を使い分ける必要が生じると予想される。すなわち、ユーザは、商店や自動販売機に合わせて複数種類の電子マネーを持ち歩かなければならず、非常に不便であると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、単一の電界通信装置で方式の異なる通信を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、接触した電界伝達媒体に対して電界を誘起させて、前記電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部と、前記アンテナ部を介して受信した電界信号の波形を検出する波形検出部と、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界通信方式の種別を特定する判別部と、前記判別部によって特定された電界通信方式に基づいて、前記受信した電界信号を復調すると共に、前記アンテナ部を介して送信する情報を前記特定された電界通信方式の電界信号に変調する変調・復調部と、を備えることを特徴とする、電界通信装置である。
【００１１】
本発明によれば、受信した電界信号の電界通信方式を特定し、かつ特定された電界通信方式に基づいて電界信号を変調または復調するので、単一の電界通信装置で方式の異なる通信が可能になる。
【００１２】
（２）また本発明は、前記判別部は、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界信号の変調方式を求めて、該求めた変調方式に基づいて電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、上記（１）に記載の電界通信装置である。
【００１３】
（３）さらに本発明は、前記波形検出部は、ゼロ電圧を第１の閾値と設定して、電界信号が前記第１の閾値を超えるタイミングに第１のパルス信号を出力する第１のコンパレータと、ゼロ電圧以外の所定電圧を第２の閾値と設定して、電界信号が前記第２の閾値を超えるタイミングに第２のパルス信号を出力する第２のコンパレータと、前記第１のパルス信号のパルス数をカウントする第１のパルスカウンタと、前記第２のパルス信号のパルス数をカウントする第２のパルスカウンタと、を有し、前記判別部は、前記第１のパルス信号のパルス数に対する前記第２のパルス信号のパルス数の比に基づいて、電界信号の変調方式を特定することを特徴とする、上記（２）に記載の電界通信装置である。
【００１４】
（４）しかも本発明は、前記判別部は、前記波形検出部から出力される前記第１のパルス信号のパルス数に基づいて、前記受信した電界通信の波形の周波数を求め、該周波数および前記特定した変調方式に基づいて、電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、上記（３）に記載の電界通信装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の上記（１）乃至（４）に記載の電界通信装置によれば、単一の電界通信装置で方式の異なる通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電界通信装置の通信に係わる基本構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る電界通信装置の要部を概略的に示すブロック図である。
【図３】各電界通信方式における電界信号およびパルス信号の波形図である。
【図４】通信方式判別処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る電界通信装置について詳細に説明する。なお、本発明が以下の実施形態にて説明する電界通信装置の構成に限定されるものではない。
【００１８】
＜基本構成＞まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る電界通信装置の通信に係わる基本構成について説明する。なお、図１は、本発明に係る電界通信装置１の通信に係わる基本構成を示す概略構成図である。
【００１９】
図１に示す電界通信装置１は、電界伝達媒体である人体１０に電界を誘起させて、該誘起させた電界を利用した電界信号の形式で、様々な情報を送受信する。換言すれば、電界通信装置１は、互いに絶縁され隔離された一対の陽極（＋）側電極と負極（−）側電極とを有する電極板を備えており、人体１０がこの電極に触れることにより、人体１０に電界が誘起されて電界伝達媒体となり、電界通信が可能となる。
【００２０】
具体的に電界通信装置１は、人体１０と接触可能に配置され、当該人体１０に対して電界を誘起させて、該誘起させた電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部２を有する通信部３と、装置全体の動作を司る制御部４と、を備えている。
【００２１】
アンテナ部２は、人体１０に結合するための陽極（＋）側電極２１と、グランド（ＧＮＤ）と結合するための負極（−）側電極２２と、これら両電極２１、２２が互いに接触することを防止するための絶縁体からなる絶縁膜２３と、を有している。これら一対の＋側電極２１および−側電極２２は、情報を送受信するために必要に応じて受信電極または送信電極として機能する。また、絶縁膜２３は、板状（薄膜形状）に成形され、＋側電極２１および−側電極２２間に介在される。なお、以下において、これら＋側電極２１および−側電極２２を便宜上、単に電極２１、２２と称する場合がある。
【００２２】
通信部３は、電界通信を行う駆動回路として機能する各種電子部品を備えている。この通信部３は、電界検出部３２および送信回路３７を介してアンテナ部２に接続されていると共に、入出力回路（以下、「Ｉ／Ｏ回路」と称す）３１を介して制御部４に接続されている。
【００２３】
具体的に通信部３は、制御部４からＩ／Ｏ回路３１を介して入力される送信情報に基づく電界を、アンテナ部２を介して人体１０に誘起させる。また、通信部３は、人体１０から誘起されて伝達されてくる電界に基づく受信情報を、アンテナ部２を介して受信する。さらに、通信部３は、制御部４からの送信情報をＩ／Ｏ回路３１を介して受信すると、この送信情報の出力レベルをレベル調整回路３５で調整して変調回路３６に供給する。
【００２４】
変調回路３６は、レベル調整回路３５からの送信情報を変調し、この変調された送信情報を送信回路３７に供給する。
【００２５】
送信回路３７は、変調回路３６で変調された送信情報に相当する電界を送信電極として機能する電極２２に供給し、これにより送信情報に基づく電界を電極２２から絶縁膜２３および電極２１を順次介して人体１０に誘起させ、この誘起した電界を人体１０の他の部位に設けられた不図示の電界通信端末などに伝達する。
【００２６】
また、通信部３は、受信電極として機能するアンテナ部２を介して、人体１０の他の部位から誘起されて伝達されてくる受信情報としての電界を受信すると、該電界を電界検出部３２に結合する。
【００２７】
電界検出部３２は、結合された電界により電気光学素子が共振して、レーザ光の偏光変化を増大し、電気信号を復調回路３３に供給する。
【００２８】
復調回路３３は、電界検出部３２から供給された電気信号を復調し、信号処理回路３４に供給する。信号処理回路３４は、復調回路３３で復調された電気信号に対して低雑音増幅、雑音除去、波形整形などの信号処理を施し、Ｉ／Ｏ回路３１を介してウェアラブルコンピュータ等の制御部４に供給する。
【００２９】
なお、アンテナ部２、電界検出部３２および送信回路３７は、ＲＦ（Radio Frequency、高周波）部３８を構成する。また、復調回路３３および変調回路３６は、変調・復調部３９を構成する。
【００３０】
制御部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたウェアラブルコンピュータ等の小型コンピュータで構成されている。
【００３１】
具体的な使用態様としては、二つの電界通信装置を対にして、一方を設備（自動販売機、駅の改札、ＰＣ（Personal Computer）、ドアや門扉など）に設置し、他方となるＩＣカードや携帯電話などを人体１０（ユーザ）に所持させる態様が考えられる。このような使用態様によれば、人体１０が設備側の電界通信装置に触れることで、セキュリティ認証や課金、位置情報等のデータ収集など、目的に応じた通信を行える。
【００３２】
以下に説明する実施形態の場合、ユーザが所持する電界通信装置１は、飲料物などの各種商品を販売する自動販売機５０（図２参照）に設置された、電界通信装置として機能するＩＣカードリーダライタ（以下、「ＩＣカードＲ／Ｗ」と称す）５１（図２参照）との間で、電子マネー情報を電界通信する。これにより、各種商品の購入時に電子マネーで決済できる。
【００３３】
すなわち、ユーザは、電子マネー機能を備える電界通信装置（例えば、電界通信装置を備えたＩＣカードやこのようなＩＣカードが搭載された携帯電話など）を身につけることで、決済に際して当該電界通信装置を取り出すことなく、自身の人体１０の一部（指先など）でＩＣカードＲ／Ｗ５１に触れることで、人体１０を介した電界通信により決済できる。
【００３４】
＜本発明を適用した電界通信装置＞次に、図２を用いて、本発明を適用した電界通信装置１の一実施形態について説明する。図２に示す電界通信装置１は、図１にて説明をした電界通信に係わる基本構成を装置内に含む装置である。なお、図２は、本発明に係る電界通信装置１の要部を概略的に示すブロック図である。同図においては、図１との対応部分に同一符号を付して示し、その構成・作用についてはほぼ同様であることから説明が重複するため、ここでは、便宜上、詳細な説明を割愛する。
【００３５】
図２に示す電界通信装置１は、複数種類の電子マネー機能を有するＩＣカードに適用される。この電界通信装置１は、自動販売機５０に設置された電界通信装置（ＩＣカードＲ／Ｗ５１）との間で、電界通信により、自動販売機５０に対応する電界通信方式の電子マネーで決済を行う。また、図２に示す電界通信装置１は、複数の通信方式で通信が可能であって、複数の通信方式の中から、外部から（電界伝達媒体である人体等を介して）受信した電界通信の通信方式を特定して、特定した通信方式で通信する装置である。具体的には、３種類の通信方式に対応する装置であって、ＡＳＫ変調方式とＦＳＫ変調方式の二つの変調方式に対応しており、またＡＳＫ変調方式は、周波数の異なる２つの通信方式に対応している。なお、これらＡＳＫ変調方式の２つの通信方式は、以後タイプ１とタイプ２として説明する。
【００３６】
上記の通り外部から受信した電界通信の通信方式を特定するために、電界通信装置１は、受信した電界通信の波形を検出する波形検出部１００を備えている。この波形検出部１００は、第１および第２のコンパレータ１０１，１０２と、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４と、を有している。
【００３７】
第１のコンパレータ１０１は、ゼロ電圧を第１の閾値と設定して、電界信号が第１の閾値を超えるタイミングに第１のパルス信号を出力する。第２のコンパレータ１０２は、ゼロ電圧以外の所定電圧を第２の閾値と設定して、電界信号が第２の閾値を超えるタイミングに第２のパルス信号を出力する。
【００３８】
第１のパルスカウンタ１０３は、第１のコンパレータ１０１から出力された第１のパルス信号のパルスを予め定められた所定のサンプル期間カウントし、第１のパルス数として出力する。第２のパルスカウンタ１０４は、第２のコンパレータ１０２から出力された第２のパルス信号のパルスを予め定められた所定のサンプル期間カウントし、第２のパルス数として出力する。第１のパルス数と第２のパルス数は通信部３のＩ／Ｏ回路３１を介して制御部４へと入力される。
【００３９】
詳しくは図３を用いて後述するが、制御部４は、以上の波形検出部１００から出力される第１のパルス数に対する第２のパルス数の比に基づいて、電界信号の波形を特定して電界信号の変調方式がＡＳＫ変調方式とＦＳＫ変調方式のどちらかを特定する。また、第１のパルス数から受信した電界信号の波形の周波数を求めてＡＳＫ変調方式のうちタイプ１の方式かタイプ２の方式のどちらかを特定する。
【００４０】
変調・復調部３９は、上記３種類の電界通信方式に対応した三組の復調回路３３および変調回路３６を備えている。具体的に、変調・復調部３９は、二種類のＡＳＫ変調方式（タイプ１、タイプ２）と、ＦＳＫ変調方式と、に対応するタイプ１の通信方式の変調・復調部３９ａと、タイプ２の通信方式の変調・復調部３９ｂと、ＦＳＫ変調方式の変調・復調部３９ｃと、を備えている。
【００４１】
これら波形検出部１００および複数の変調復調部３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、Ｉ／Ｏ回路３１を介して制御部４に接続されている。
【００４２】
制御部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＯＭ(Read Only Memory)４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、これらを互いに接続するバス４０と、を備えている。制御部４は、バス４０を介して通信部３のＩ／Ｏ回路３１に接続されている。このように構成された電界通信装置１の制御部４は、波形検出部１００から入力された第１のパルス数と第２のパルス数の比や周波数を求めて電界信号の電界通信方式を特定し、上記３つの変調・復調部（３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）の中から、特定した電界通信方式に対応する変調・復調部を選択して、受信した電界信号を復調し、送信する情報を特定した電界通信方式に変調することで送受信を実行する。
【００４３】
次に、電界通信装置１における電界通信方式の特定の流れについて、図２および図３に基づいて説明する。図３は、各電界通信方式における電界信号およびパルス信号の波形図である。
【００４４】
まず、電界通信方式を特定する流れの説明に先立ち、各電界通信方式における電界信号およびパルス信号について、図３を用いて説明する。
【００４５】
図３は、ＡＳＫ変調方式（タイプ１）、ＡＳＫ変調方式（タイプ２）およびＦＳＫ変調方式のそれぞれについて、電界信号の波形、第１のコンパレータ１０１から出力される第１のパルス信号の波形、および第２コンパレータ１０２から出力される第２のパルス信号の波形を示す。電界信号の波形は、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示す。第１および第２のパルス信号は、縦軸がオン（「１」）およびオフ（「０」）を示し、横軸が時間を示す。
【００４６】
一つ目に、ＡＳＫ変調方式（タイプ１およびタイプ２）を説明する。ＡＳＫ変調方式の電界信号は、周波数が一定である。このため、電界信号が入力された第１のコンパレータ１０１は、電界信号の周期と同じく一定の周期で第１のパルス信号を順次出力する。また、電界信号は、振幅が大と小との二段階で変化する。大きい振幅は、第２のコンパレータ１０２における第２の閾値より大きく、小さい振幅は、第２のコンパレータ１０２における第２の閾値より小さい。このため、電界信号が入力された第２のコンパレータ１０２は、電界信号の振幅が大の場合に、電界信号の周期と同じく一定の周期で第２のパルス信号を順次出力すると共に、電界信号の振幅が小の場合に、第２のパルス信号を出力しない。このようなＡＳＫ変調方式の電界信号は、所定のサンプル期間における第１のパルス信号のパルス数に対して第２のパルス信号のパルス数の比が１：１にならない。従って、パルス数の比が１：１にならない場合、電界信号は、ＡＳＫ変調方式の波形であると特定できる。
【００４７】
また、タイプ１およびタイプ２は、互いに電界信号の周波数が異なる。このため、第１のコンパレータ１０１から出力される第１のパルス信号のパルス数は、タイプ１およびタイプ２で互いに異なる。従って、第１のパルス信号のパルス数によって、タイプ１およびタイプ２のいずれかであるかを特定できる。具体的には、単に第１のパルス数に対して予め設定されているタイプ１の基準数とタイプ２の基準数とを比較することでタイプを特定している。または、パルス数から周波数を求めてタイプ１とタイプ２を特定する。
【００４８】
二つ目に、ＦＳＫ変調方式を説明する。電界信号は、振幅が一定である。この振幅は、第２のコンパレータ１０２における第２の閾値より大きい。このため、電界信号が入力された第１のコンパレータ１０１および第２のコンパレータ１０２は、それぞれ、電界信号の周期と略同じ周期で第１のパルス信号、あるいは第２のパルス信号を出力する。このようなＦＳＫ変調方式の電界信号は、所定のサンプル期間における第１のパルス信号に対する第２のパルス信号の比が１：１になる。以上からすると、パルス数の比が１：１になる電界信号は、ＦＳＫ変調方式の波形であると特定できる。
【００４９】
図２に戻って説明する。電界通信装置１が自動販売機５０のＩＣカードＲ／Ｗ５１と電界通信した場合、波形検出部１００では、電界検出部３２から出力された電界信号が第１および第２のコンパレータ１０１，１０２に入力される。電界信号が入力された第１のコンパレータ１０１は、パルスカウンタ１０３に対して第１のパルス信号を出力する。電界信号が入力された第２のコンパレータ１０２は、パルスカウンタ１０４に対して第２のパルス信号を出力する。第１のパルス信号が入力されたパルスカウンタ１０３は、サンプル期間におけるパルス数をカウントする。第２のパルス信号が入力されたパルスカウンタ１０４は、サンプル期間におけるパルス数をカウントする。
【００５０】
制御部４は、波形検出部１００から出力された検出結果を、Ｉ／Ｏ回路３１、バス４０を順次介してＣＰＵ４１へ入力する。ＣＰＵ４１は、波形検出部１００による検出結果に基づいて、電界通信方式を判別する。
【００５１】
具体的には、制御部４は、第１のパルス信号のパルス数に対する第２のパルス信号のパルス数の比に基づいて、変調方式を判別する。制御部４は、パルス数の比が１：１ではない場合、ＡＳＫ変調方式であると判別すると共に、パルス数の比が１：１の場合、ＦＳＫ変調方式であると判別する。
【００５２】
また、制御部４は、ＡＳＫ変調方式であると判別する場合、第１のパルス信号のパルス数に基づいて、ＡＳＫ変調方式のタイプ１であるかタイプ２であるかを判別する。
【００５３】
次に、電界通信装置１を用いて電子マネー決済する場合において、電界通信方式を判別する処理について、図４を用いて説明する。なお、図４は、通信方式判別処理の手順を示すフローチャートである。
【００５４】
ＣＰＵ４１は、電界通信装置１を所持するユーザが自動販売機５０の商品選択ボタン等に触れることで、ＩＣカードＲ／Ｗ５１との電界通信を開始し、図４に示す通信方式判別処理を実行する。まず、ＩＣカードＲ／Ｗ５１から代金の引き落とし要求、および当該要求された代金の金額情報を電界信号として受信すると（ステップＳ１）、ステップＳ２に移行して受信した電界信号に基づいて、当該電界信号の振幅が安定したか否かを判断する。このとき、電界信号の振幅が安定しない場合、当該振幅が安定するまで、このルーチンを繰り返す。一方、このステップＳ１において、電界信号の振幅が安定すると、ステップＳ３に移行して、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４をクリアする。
【００５５】
ステップＳ４に移行して、第１および第２のコンパレータ１０１，１０２から出力される第１および第２のパルス信号を、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４で一定期間サンプリングする。ステップＳ５に移行して、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４でカウントした第１および第２のパルス信号のパルス数を比較する。
【００５６】
ステップＳ６に移行して、ステップＳ５における比較結果に基づいて、電界信号がＡＳＫ変調方式であるか否かを判別する。ステップＳ６において、ＡＳＫ変調方式であると判断した場合、ステップＳ７に移行する。
【００５７】
ステップＳ７では、第１のパルスカウンタ１０３でカウントした第１のパルス信号のパルス数に基づいて、電界信号の周波数を算出する。ステップＳ８に移行して、ステップＳ７において算出したパルス信号の周波数が、設定されている通信方式、すなわちタイプ１またはタイプ２をサポートしているか否か判断する。ステップＳ８において、サポートしていると判断した場合、ステップＳ９に移行する。一方、ステップＳ８において、サポートしていない場合、ステップＳ１に戻って再びこのルーチンを繰り返す。
【００５８】
ステップＳ６において、ＡＳＫ変調方式でないと判断した場合、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０に移行して、ステップＳ５における比較結果に基づいて、変調方式がＦＳＫ変調方式であるか否かを判断する。ステップＳ１０において、ＦＳＫ変調方式であると判断した場合、ステップＳ９に移行する。一方、ステップＳ１０において、ＦＳＫ変調方式でないと判別した場合、ステップＳ１に戻って再びこのルーチンを繰り返す。
【００５９】
ステップＳ９では、ステップＳ８またはステップＳ１０において変調・復調部３９ａ，３９ｂ，３９ｃの中から特定した電界通信方式に対応する変調・復調部３９を選択する。ステップＳ１１に移行して、電界信号の送受信を開始する。
【００６０】
以上、説明したように、本発明によれば、受信した電界信号の電界通信方式の種別を特定し、かつ特定された電界通信方式に基づいて、送信する情報を電界信号に変調し、受信した電界信号を復調するので、単一の電界通信装置で方式の異なる通信が可能になる。
【００６１】
以上、本発明を実施形態により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も本発明の範囲に含まれるものである。
【００６２】
すなわち、上記実施形態において、各構成要素の数量は適宜変更できる。例えば、変調・復調部３９における復調回路３３および変調回路３６の数量が挙げられる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 電界通信装置
２ アンテナ部
３ 通信部
４ 制御部（判別部）
１０ 人体（電界通信媒体）
２１，２２ 電極
２３ 絶縁膜
３１ Ｉ／Ｏ回路（入出力回路）
３２ 電界検出部
３３ 復調回路
３４ 信号処理回路
３５ レベル調整回路
３６ 変調回路
３７ 送信回路
３８ ＲＦ部
３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ 変調・復調部
４０ バス
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
５０ 自動販売機
５１ ＩＣカードリーダライタ（ＩＣカードＲ／Ｗ）
１００ 波形検出部
１０１ 第１のコンパレータ
１０２ 第２のコンパレータ
１０３ パルスカウンタ
１０４ パルスカウンタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起して通信を行う電界通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体を電界伝達媒体として利用して通信を行う電界通信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。電界通信装置は、人体に対して情報を送受信するアンテナ部と、当該アンテナ部を駆動して情報の送受信を行うための通信部と、装置全体の動作を司る制御部と、を備えている。アンテナ部は、電界を生じさせる一対の電極と、この一対の電極を絶縁する絶縁膜と、を備えている。このような電界通信装置によれば、アンテナ部に接触された人体に電界が誘起され、その電界を利用した電界信号の形式での通信、すなわち電界通信が行える。
【０００３】
具体的な使用態様としては、二つの電界通信装置を対にして、一方を設備（自動販売機、駅の改札、ＰＣ（Personal Computer）、ドアや門扉など）に設置し、他方を人体に携帯端末として所持させる態様が考えられる。このような使用態様によれば、ユーザ（人体）が設備側の電界通信装置に触れることで、セキュリティ認証や課金、位置情報等のデータ収集など、目的に応じた通信を行える。例えば、商店や自動販売機において決済する場合、ユーザは、電子マネー機能を備える電界通信装置（電子マネーカードや携帯電話など）を身につけることで、当該電界通信装置を取り出すことなく、人体を介した電界通信により決済できる。
【０００４】
現在は、商店のキャッシュレジスタの脇や自動販売機に設けられた端末に、ユーザが所持するカード等をかざすタイプの電子マネーが普及している。このような電子マネーには、Ｅｄｙ（登録商標）、Ｓｕｉｃａ（登録商標）、ｎａｎａｃｏ（登録商標）、ＷＡＯＮ（登録商標）等、様々な種類がある。これらの電子マネーは、それぞれが互いに異なる通信方式を利用している。このため、商店や自動販売機に導入されている端末の種類によって、電子マネーの種類を使い分ける必要がある。例えば、ＪＲ東日本（登録商標）の駅ナカ（ｅｃｕｔｅ（登録商標））ではＳｕｉｃａ（登録商標）等を、セブンイレブン（登録商標）ではｎａｎａｃｏ（登録商標）等を、それぞれ使うことになる。すなわち、商店や自動販売機に合わせて複数種類の電子マネーを持ち歩くことになる。
【０００５】
電界通信装置についても、開発する会社毎に異なる通信方式を採用している。具体的に、通信方式は、二つの変調方式に分類できる。二つの変調方式には、ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調)変調方式と、ＦＳＫ(Frequency Shift Keying：周波数偏移変調)変調方式と、がある。ＡＳＫ変調方式は、送信データのビット列に対応して電界信号の振幅のみを変化させる。ＦＳＫ変調方式は、アナログ信号における周波数変調に相当し、ビットデータが「０」のときに電界信号を低周波に、ビットデータが「１」のときに電界信号を高周波に、それぞれ変化させる。
【０００６】
ＡＳＫ変調方式には、電界信号の周波数に１８［ＭＨｚ］を使用する方式と、電界信号の周波数に１０［ＭＨｚ］を使用する方式と、電界信号の周波数に５［ＭＨｚ］を使用する方式と、の三つがある。ＦＳＫ変調方式には、電界信号の周波数に１０［ＭＨｚ］を使用する方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１８８８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、電界通信装置には複数種類の通信方式が採用されているから、電界通信装置による電子マネーが普及する頃には、現在の電子マネーと同様、電子マネーの種類を使い分ける必要が生じると予想される。すなわち、ユーザは、商店や自動販売機に合わせて複数種類の電子マネーを持ち歩かなければならず、非常に不便であると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、単一の電界通信装置で方式の異なる通信を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、接触した電界伝達媒体に対して電界を誘起させて、前記電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部と、前記アンテナ部を介して受信した電界信号の波形を検出する波形検出部と、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界通信方式の種別を特定する判別部と、前記判別部によって特定された電界通信方式に基づいて、前記受信した電界信号を復調すると共に、前記アンテナ部を介して送信する情報を前記特定された電界通信方式の電界信号に変調する変調・復調部と、を備えることを特徴とする、電界通信装置である。
【００１１】
本発明によれば、受信した電界信号の電界通信方式を特定し、かつ特定された電界通信方式に基づいて電界信号を変調または復調するので、単一の電界通信装置で方式の異なる通信が可能になる。
【００１２】
（２）また本発明は、前記判別部は、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界信号の変調方式を求めて、該求めた変調方式に基づいて電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、上記（１）に記載の電界通信装置である。
【００１３】
（３）さらに本発明は、前記波形検出部は、ゼロ電圧を第１の閾値と設定して、電界信号が前記第１の閾値を超えるタイミングに第１のパルス信号を出力する第１のコンパレータと、ゼロ電圧以外の所定電圧を第２の閾値と設定して、電界信号が前記第２の閾値を超えるタイミングに第２のパルス信号を出力する第２のコンパレータと、前記第１のパルス信号のパルス数をカウントする第１のパルスカウンタと、前記第２のパルス信号のパルス数をカウントする第２のパルスカウンタと、を有し、前記判別部は、前記第１のパルス信号のパルス数に対する前記第２のパルス信号のパルス数の比に基づいて、電界信号の変調方式を特定することを特徴とする、上記（２）に記載の電界通信装置である。
【００１４】
（４）しかも本発明は、前記判別部は、前記波形検出部から出力される前記第１のパルス信号のパルス数に基づいて、前記受信した電界通信の波形の周波数を求め、該周波数および前記特定した変調方式に基づいて、電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、上記（３）に記載の電界通信装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の上記（１）乃至（４）に記載の電界通信装置によれば、単一の電界通信装置で方式の異なる通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電界通信装置の通信に係わる基本構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る電界通信装置の要部を概略的に示すブロック図である。
【図３】各電界通信方式における電界信号およびパルス信号の波形図である。
【図４】通信方式判別処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る電界通信装置について詳細に説明する。なお、本発明が以下の実施形態にて説明する電界通信装置の構成に限定されるものではない。
【００１８】
＜基本構成＞まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る電界通信装置の通信に係わる基本構成について説明する。なお、図１は、本発明に係る電界通信装置１の通信に係わる基本構成を示す概略構成図である。
【００１９】
図１に示す電界通信装置１は、電界伝達媒体である人体１０に電界を誘起させて、該誘起させた電界を利用した電界信号の形式で、様々な情報を送受信する。換言すれば、電界通信装置１は、互いに絶縁され隔離された一対の陽極（＋）側電極と負極（−）側電極とを有する電極板を備えており、人体１０がこの電極に触れることにより、人体１０に電界が誘起されて電界伝達媒体となり、電界通信が可能となる。
【００２０】
具体的に電界通信装置１は、人体１０と接触可能に配置され、当該人体１０に対して電界を誘起させて、該誘起させた電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部２を有する通信部３と、装置全体の動作を司る制御部４と、を備えている。
【００２１】
アンテナ部２は、人体１０に結合するための陽極（＋）側電極２１と、グランド（ＧＮＤ）と結合するための負極（−）側電極２２と、これら両電極２１、２２が互いに接触することを防止するための絶縁体からなる絶縁膜２３と、を有している。これら一対の＋側電極２１および−側電極２２は、情報を送受信するために必要に応じて受信電極または送信電極として機能する。また、絶縁膜２３は、板状（薄膜形状）に成形され、＋側電極２１および−側電極２２間に介在される。なお、以下において、これら＋側電極２１および−側電極２２を便宜上、単に電極２１、２２と称する場合がある。
【００２２】
通信部３は、電界通信を行う駆動回路として機能する各種電子部品を備えている。この通信部３は、電界検出部３２および送信回路３７を介してアンテナ部２に接続されていると共に、入出力回路（以下、「Ｉ／Ｏ回路」と称す）３１を介して制御部４に接続されている。
【００２３】
具体的に通信部３は、制御部４からＩ／Ｏ回路３１を介して入力される送信情報に基づく電界を、アンテナ部２を介して人体１０に誘起させる。また、通信部３は、人体１０から誘起されて伝達されてくる電界に基づく受信情報を、アンテナ部２を介して受信する。さらに、通信部３は、制御部４からの送信情報をＩ／Ｏ回路３１を介して受信すると、この送信情報の出力レベルをレベル調整回路３５で調整して変調回路３６に供給する。
【００２４】
変調回路３６は、レベル調整回路３５からの送信情報を変調し、この変調された送信情報を送信回路３７に供給する。
【００２５】
送信回路３７は、変調回路３６で変調された送信情報に相当する電界を送信電極として機能する電極２２に供給し、これにより送信情報に基づく電界を電極２２から絶縁膜２３および電極２１を順次介して人体１０に誘起させ、この誘起した電界を人体１０の他の部位に設けられた不図示の電界通信端末などに伝達する。
【００２６】
また、通信部３は、受信電極として機能するアンテナ部２を介して、人体１０の他の部位から誘起されて伝達されてくる受信情報としての電界を受信すると、該電界を電界検出部３２に結合する。
【００２７】
電界検出部３２は、結合された電界により電気光学素子が共振して、レーザ光の偏光変化を増大し、電気信号を復調回路３３に供給する。
【００２８】
復調回路３３は、電界検出部３２から供給された電気信号を復調し、信号処理回路３４に供給する。信号処理回路３４は、復調回路３３で復調された電気信号に対して低雑音増幅、雑音除去、波形整形などの信号処理を施し、Ｉ／Ｏ回路３１を介してウェアラブルコンピュータ等の制御部４に供給する。
【００２９】
なお、アンテナ部２、電界検出部３２および送信回路３７は、ＲＦ（Radio Frequency、高周波）部３８を構成する。また、復調回路３３および変調回路３６は、変調・復調部３９を構成する。
【００３０】
制御部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたウェアラブルコンピュータ等の小型コンピュータで構成されている。
【００３１】
具体的な使用態様としては、二つの電界通信装置を対にして、一方を設備（自動販売機、駅の改札、ＰＣ（Personal Computer）、ドアや門扉など）に設置し、他方となるＩＣカードや携帯電話などを人体１０（ユーザ）に所持させる態様が考えられる。このような使用態様によれば、人体１０が設備側の電界通信装置に触れることで、セキュリティ認証や課金、位置情報等のデータ収集など、目的に応じた通信を行える。
【００３２】
以下に説明する実施形態の場合、ユーザが所持する電界通信装置１は、飲料物などの各種商品を販売する自動販売機５０（図２参照）に設置された、電界通信装置として機能するＩＣカードリーダライタ（以下、「ＩＣカードＲ／Ｗ」と称す）５１（図２参照）との間で、電子マネー情報を電界通信する。これにより、各種商品の購入時に電子マネーで決済できる。
【００３３】
すなわち、ユーザは、電子マネー機能を備える電界通信装置（例えば、電界通信装置を備えたＩＣカードやこのようなＩＣカードが搭載された携帯電話など）を身につけることで、決済に際して当該電界通信装置を取り出すことなく、自身の人体１０の一部（指先など）でＩＣカードＲ／Ｗ５１に触れることで、人体１０を介した電界通信により決済できる。
【００３４】
＜本発明を適用した電界通信装置＞次に、図２を用いて、本発明を適用した電界通信装置１の一実施形態について説明する。図２に示す電界通信装置１は、図１にて説明をした電界通信に係わる基本構成を装置内に含む装置である。なお、図２は、本発明に係る電界通信装置１の要部を概略的に示すブロック図である。同図においては、図１との対応部分に同一符号を付して示し、その構成・作用についてはほぼ同様であることから説明が重複するため、ここでは、便宜上、詳細な説明を割愛する。
【００３５】
図２に示す電界通信装置１は、複数種類の電子マネー機能を有するＩＣカードに適用される。この電界通信装置１は、自動販売機５０に設置された電界通信装置（ＩＣカードＲ／Ｗ５１）との間で、電界通信により、自動販売機５０に対応する電界通信方式の電子マネーで決済を行う。また、図２に示す電界通信装置１は、複数の通信方式で通信が可能であって、複数の通信方式の中から、外部から（電界伝達媒体である人体等を介して）受信した電界通信の通信方式を特定して、特定した通信方式で通信する装置である。具体的には、３種類の通信方式に対応する装置であって、ＡＳＫ変調方式とＦＳＫ変調方式の二つの変調方式に対応しており、またＡＳＫ変調方式は、周波数の異なる２つの通信方式に対応している。なお、これらＡＳＫ変調方式の２つの通信方式は、以後タイプ１とタイプ２として説明する。
【００３６】
上記の通り外部から受信した電界通信の通信方式を特定するために、電界通信装置１は、受信した電界通信の波形を検出する波形検出部１００を備えている。この波形検出部１００は、第１および第２のコンパレータ１０１，１０２と、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４と、を有している。
【００３７】
第１のコンパレータ１０１は、ゼロ電圧を第１の閾値と設定して、電界信号が第１の閾値を超えるタイミングに第１のパルス信号を出力する。第２のコンパレータ１０２は、ゼロ電圧以外の所定電圧を第２の閾値と設定して、電界信号が第２の閾値を超えるタイミングに第２のパルス信号を出力する。
【００３８】
第１のパルスカウンタ１０３は、第１のコンパレータ１０１から出力された第１のパルス信号のパルスを予め定められた所定のサンプル期間カウントし、第１のパルス数として出力する。第２のパルスカウンタ１０４は、第２のコンパレータ１０２から出力された第２のパルス信号のパルスを予め定められた所定のサンプル期間カウントし、第２のパルス数として出力する。第１のパルス数と第２のパルス数は通信部３のＩ／Ｏ回路３１を介して制御部４へと入力される。
【００３９】
詳しくは図３を用いて後述するが、制御部４は、以上の波形検出部１００から出力される第１のパルス数に対する第２のパルス数の比に基づいて、電界信号の波形を特定して電界信号の変調方式がＡＳＫ変調方式とＦＳＫ変調方式のどちらかを特定する。また、第１のパルス数から受信した電界信号の波形の周波数を求めてＡＳＫ変調方式のうちタイプ１の方式かタイプ２の方式のどちらかを特定する。
【００４０】
変調・復調部３９は、上記３種類の電界通信方式に対応した三組の復調回路３３および変調回路３６を備えている。具体的に、変調・復調部３９は、二種類のＡＳＫ変調方式（タイプ１、タイプ２）と、ＦＳＫ変調方式と、に対応するタイプ１の通信方式の変調・復調部３９ａと、タイプ２の通信方式の変調・復調部３９ｂと、ＦＳＫ変調方式の変調・復調部３９ｃと、を備えている。
【００４１】
これら波形検出部１００および複数の変調復調部３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、Ｉ／Ｏ回路３１を介して制御部４に接続されている。
【００４２】
制御部４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＯＭ(Read Only Memory)４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、これらを互いに接続するバス４０と、を備えている。制御部４は、バス４０を介して通信部３のＩ／Ｏ回路３１に接続されている。このように構成された電界通信装置１の制御部４は、波形検出部１００から入力された第１のパルス数と第２のパルス数の比や周波数を求めて電界信号の電界通信方式を特定し、上記３つの変調・復調部（３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）の中から、特定した電界通信方式に対応する変調・復調部を選択して、受信した電界信号を復調し、送信する情報を特定した電界通信方式に変調することで送受信を実行する。
【００４３】
次に、電界通信装置１における電界通信方式の特定の流れについて、図２および図３に基づいて説明する。図３は、各電界通信方式における電界信号およびパルス信号の波形図である。
【００４４】
まず、電界通信方式を特定する流れの説明に先立ち、各電界通信方式における電界信号およびパルス信号について、図３を用いて説明する。
【００４５】
図３は、ＡＳＫ変調方式（タイプ１）、ＡＳＫ変調方式（タイプ２）およびＦＳＫ変調方式のそれぞれについて、電界信号の波形、第１のコンパレータ１０１から出力される第１のパルス信号の波形、および第２コンパレータ１０２から出力される第２のパルス信号の波形を示す。電界信号の波形は、縦軸が電圧を示し、横軸が時間を示す。第１および第２のパルス信号は、縦軸がオン（「１」）およびオフ（「０」）を示し、横軸が時間を示す。
【００４６】
一つ目に、ＡＳＫ変調方式（タイプ１およびタイプ２）を説明する。ＡＳＫ変調方式の電界信号は、周波数が一定である。このため、電界信号が入力された第１のコンパレータ１０１は、電界信号の周期と同じく一定の周期で第１のパルス信号を順次出力する。また、電界信号は、振幅が大と小との二段階で変化する。大きい振幅は、第２のコンパレータ１０２における第２の閾値より大きく、小さい振幅は、第２のコンパレータ１０２における第２の閾値より小さい。このため、電界信号が入力された第２のコンパレータ１０２は、電界信号の振幅が大の場合に、電界信号の周期と同じく一定の周期で第２のパルス信号を順次出力すると共に、電界信号の振幅が小の場合に、第２のパルス信号を出力しない。このようなＡＳＫ変調方式の電界信号は、所定のサンプル期間における第１のパルス信号のパルス数に対して第２のパルス信号のパルス数の比が１：１にならない。従って、パルス数の比が１：１にならない場合、電界信号は、ＡＳＫ変調方式の波形であると特定できる。
【００４７】
また、タイプ１およびタイプ２は、互いに電界信号の周波数が異なる。このため、第１のコンパレータ１０１から出力される第１のパルス信号のパルス数は、タイプ１およびタイプ２で互いに異なる。従って、第１のパルス信号のパルス数によって、タイプ１およびタイプ２のいずれかであるかを特定できる。具体的には、単に第１のパルス数に対して予め設定されているタイプ１の基準数とタイプ２の基準数とを比較することでタイプを特定している。または、パルス数から周波数を求めてタイプ１とタイプ２を特定する。
【００４８】
二つ目に、ＦＳＫ変調方式を説明する。電界信号は、振幅が一定である。この振幅は、第２のコンパレータ１０２における第２の閾値より大きい。このため、電界信号が入力された第１のコンパレータ１０１および第２のコンパレータ１０２は、それぞれ、電界信号の周期と略同じ周期で第１のパルス信号、あるいは第２のパルス信号を出力する。このようなＦＳＫ変調方式の電界信号は、所定のサンプル期間における第１のパルス信号に対する第２のパルス信号の比が１：１になる。以上からすると、パルス数の比が１：１になる電界信号は、ＦＳＫ変調方式の波形であると特定できる。
【００４９】
図２に戻って説明する。電界通信装置１が自動販売機５０のＩＣカードＲ／Ｗ５１と電界通信した場合、波形検出部１００では、電界検出部３２から出力された電界信号が第１および第２のコンパレータ１０１，１０２に入力される。電界信号が入力された第１のコンパレータ１０１は、パルスカウンタ１０３に対して第１のパルス信号を出力する。電界信号が入力された第２のコンパレータ１０２は、パルスカウンタ１０４に対して第２のパルス信号を出力する。第１のパルス信号が入力されたパルスカウンタ１０３は、サンプル期間におけるパルス数をカウントする。第２のパルス信号が入力されたパルスカウンタ１０４は、サンプル期間におけるパルス数をカウントする。
【００５０】
制御部４は、波形検出部１００から出力された検出結果を、Ｉ／Ｏ回路３１、バス４０を順次介してＣＰＵ４１へ入力する。ＣＰＵ４１は、波形検出部１００による検出結果に基づいて、電界通信方式を判別する。
【００５１】
具体的には、制御部４は、第１のパルス信号のパルス数に対する第２のパルス信号のパルス数の比に基づいて、変調方式を判別する。制御部４は、パルス数の比が１：１ではない場合、ＡＳＫ変調方式であると判別すると共に、パルス数の比が１：１の場合、ＦＳＫ変調方式であると判別する。
【００５２】
また、制御部４は、ＡＳＫ変調方式であると判別する場合、第１のパルス信号のパルス数に基づいて、ＡＳＫ変調方式のタイプ１であるかタイプ２であるかを判別する。
【００５３】
次に、電界通信装置１を用いて電子マネー決済する場合において、電界通信方式を判別する処理について、図４を用いて説明する。なお、図４は、通信方式判別処理の手順を示すフローチャートである。
【００５４】
ＣＰＵ４１は、電界通信装置１を所持するユーザが自動販売機５０の商品選択ボタン等に触れることで、ＩＣカードＲ／Ｗ５１との電界通信を開始し、図４に示す通信方式判別処理を実行する。まず、ＩＣカードＲ／Ｗ５１から代金の引き落とし要求、および当該要求された代金の金額情報を電界信号として受信すると（ステップＳ１）、ステップＳ２に移行して受信した電界信号に基づいて、当該電界信号の振幅が安定したか否かを判断する。このとき、電界信号の振幅が安定しない場合、当該振幅が安定するまで、このルーチンを繰り返す。一方、このステップＳ１において、電界信号の振幅が安定すると、ステップＳ３に移行して、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４をクリアする。
【００５５】
ステップＳ４に移行して、第１および第２のコンパレータ１０１，１０２から出力される第１および第２のパルス信号を、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４で一定期間サンプリングする。ステップＳ５に移行して、第１および第２のパルスカウンタ１０３，１０４でカウントした第１および第２のパルス信号のパルス数を比較する。
【００５６】
ステップＳ６に移行して、ステップＳ５における比較結果に基づいて、電界信号がＡＳＫ変調方式であるか否かを判別する。ステップＳ６において、ＡＳＫ変調方式であると判断した場合、ステップＳ７に移行する。
【００５７】
ステップＳ７では、第１のパルスカウンタ１０３でカウントした第１のパルス信号のパルス数に基づいて、電界信号の周波数を算出する。ステップＳ８に移行して、ステップＳ７において算出したパルス信号の周波数が、設定されている通信方式、すなわちタイプ１またはタイプ２をサポートしているか否か判断する。ステップＳ８において、サポートしていると判断した場合、ステップＳ９に移行する。一方、ステップＳ８において、サポートしていない場合、ステップＳ１に戻って再びこのルーチンを繰り返す。
【００５８】
ステップＳ６において、ＡＳＫ変調方式でないと判断した場合、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０に移行して、ステップＳ５における比較結果に基づいて、変調方式がＦＳＫ変調方式であるか否かを判断する。ステップＳ１０において、ＦＳＫ変調方式であると判断した場合、ステップＳ９に移行する。一方、ステップＳ１０において、ＦＳＫ変調方式でないと判別した場合、ステップＳ１に戻って再びこのルーチンを繰り返す。
【００５９】
ステップＳ９では、ステップＳ８またはステップＳ１０において変調・復調部３９ａ，３９ｂ，３９ｃの中から特定した電界通信方式に対応する変調・復調部３９を選択する。ステップＳ１１に移行して、電界信号の送受信を開始する。
【００６０】
以上、説明したように、本発明によれば、受信した電界信号の電界通信方式の種別を特定し、かつ特定された電界通信方式に基づいて、送信する情報を電界信号に変調し、受信した電界信号を復調するので、単一の電界通信装置で方式の異なる通信が可能になる。
【００６１】
以上、本発明を実施形態により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も本発明の範囲に含まれるものである。
【００６２】
すなわち、上記実施形態において、各構成要素の数量は適宜変更できる。例えば、変調・復調部３９における復調回路３３および変調回路３６の数量が挙げられる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 電界通信装置
２ アンテナ部
３ 通信部
４ 制御部（判別部）
１０ 人体（電界通信媒体）
２１，２２ 電極
２３ 絶縁膜
３１ Ｉ／Ｏ回路（入出力回路）
３２ 電界検出部
３３ 復調回路
３４ 信号処理回路
３５ レベル調整回路
３６ 変調回路
３７ 送信回路
３８ ＲＦ部
３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ 変調・復調部
４０ バス
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
５０ 自動販売機
５１ ＩＣカードリーダライタ（ＩＣカードＲ／Ｗ）
１００ 波形検出部
１０１ 第１のコンパレータ
１０２ 第２のコンパレータ
１０３ パルスカウンタ
１０４ パルスカウンタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触した電界伝達媒体に対して電界を誘起させて、前記電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部と、
前記アンテナ部を介して受信した電界信号の波形を検出する波形検出部と、
前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界通信方式の種別を特定する判別部と、
前記判別部によって特定された電界通信方式に基づいて、前記受信した電界信号を復調すると共に、前記アンテナ部を介して送信する情報を前記特定された電界通信方式の電界信号に変調する変調・復調部と、を備えることを特徴とする、
電界通信装置。
【請求項２】
前記判別部は、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界信号の変調方式を求めて、該求めた変調方式に基づいて電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、
請求項１に記載の電界通信装置。
【請求項３】
前記波形検出部は、ゼロ電圧を第１の閾値と設定して、電界信号が前記第１の閾値を超えるタイミングに第１のパルス信号を出力する第１のコンパレータと、ゼロ電圧以外の所定電圧を第２の閾値と設定して、電界信号が前記第２の閾値を超えるタイミングに第２のパルス信号を出力する第２のコンパレータと、前記第１のパルス信号のパルス数をカウントする第１のパルスカウンタと、前記第２のパルス信号のパルス数をカウントする第２のパルスカウンタと、を有し、
前記判別部は、前記第１のパルス信号のパルス数に対する前記第２のパルス信号のパルス数の比に基づいて、電界信号の変調方式を特定することを特徴とする、
請求項２に記載の電界通信装置。
【請求項４】
前記判別部は、前記波形検出部から出力される前記第１のパルス信号のパルス数に基づいて、前記受信した電界通信の波形の周波数を求め、該周波数および前記特定した変調方式に基づいて、電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、
請求項３に記載の電界通信装置。
【請求項１】
接触した電界伝達媒体に対して電界を誘起させて、前記電界を利用した電界信号の形式で情報を送受信するアンテナ部と、
前記アンテナ部を介して受信した電界信号の波形を検出する波形検出部と、
前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界通信方式の種別を特定する判別部と、
前記判別部によって特定された電界通信方式に基づいて、前記受信した電界信号を復調すると共に、前記アンテナ部を介して送信する情報を前記特定された電界通信方式の電界信号に変調する変調・復調部と、を備えることを特徴とする、
電界通信装置。
【請求項２】
前記判別部は、前記波形検出部の検出結果に基づいて、電界信号の変調方式を求めて、該求めた変調方式に基づいて電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、
請求項１に記載の電界通信装置。
【請求項３】
前記波形検出部は、ゼロ電圧を第１の閾値と設定して、電界信号が前記第１の閾値を超えるタイミングに第１のパルス信号を出力する第１のコンパレータと、ゼロ電圧以外の所定電圧を第２の閾値と設定して、電界信号が前記第２の閾値を超えるタイミングに第２のパルス信号を出力する第２のコンパレータと、前記第１のパルス信号のパルス数をカウントする第１のパルスカウンタと、前記第２のパルス信号のパルス数をカウントする第２のパルスカウンタと、を有し、
前記判別部は、前記第１のパルス信号のパルス数に対する前記第２のパルス信号のパルス数の比に基づいて、電界信号の変調方式を特定することを特徴とする、
請求項２に記載の電界通信装置。
【請求項４】
前記判別部は、前記波形検出部から出力される前記第１のパルス信号のパルス数に基づいて、前記受信した電界通信の波形の周波数を求め、該周波数および前記特定した変調方式に基づいて、電界通信方式の種別を特定することを特徴とする、
請求項３に記載の電界通信装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図２】
【図４】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３４７０１（Ｐ２０１２−１３４７０１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４１１４（Ｐ２０１０−２８４１１４）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（３０７００３７７７）株式会社日本コンラックス (140)
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（３０７００３７７７）株式会社日本コンラックス (140)
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