專利名稱：通信系統(tǒng)、通信方法以及通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，并且本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于通過例如電場發(fā)送和接收信息的通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，通信系統(tǒng)已經(jīng)用于使用輻射場(無線電波)在例如移動電話之間發(fā)送和接收信息，并且用于通過電磁感應(yīng)，在例如站點處的檢票和收票機上提供的數(shù)據(jù)讀/寫器中的線圈和IC卡中的線圈之間發(fā)送和接收信息。
最近，已經(jīng)提出了這樣的通信系統(tǒng)，如下面表1所示，其配有佩帶接觸人體皮膚的人體端通信設(shè)備，以及在用戶附近的設(shè)備端通信設(shè)備。在這些通信系統(tǒng)中，通過人體端通信設(shè)備把交變電壓施加于人體，結(jié)果，通過使用介于人體端通信設(shè)備和設(shè)備端通信設(shè)備的電極之間的人體作為介質(zhì)的電容器的作用，在設(shè)備端通信設(shè)備的電極上產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象。使用靜電感應(yīng)現(xiàn)象來發(fā)送和接收信息(例如，參見非專利文獻1)。

除表1中示出的通信系統(tǒng)之外，已經(jīng)提出了適于利用靜電感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)送和接收信息的大量通信系統(tǒng)，其中靜電感應(yīng)現(xiàn)象是通過使用介于發(fā)送和接收電極之間的人體作為介質(zhì)的電容器的作用在接收電極上產(chǎn)生的(參見專利文獻1到9以及非專利文獻2到5)。
國際專利申請的國家公開11-509380[專利文獻2]專利3074644[專利文獻3]日本專利待審公開10-228524[專利文獻4]日本專利待審公開10-229357[專利文獻5]日本專利待審公開2001-308803[專利文獻6]日本專利待審公開2000-224083[專利文獻7]日本專利待審公開2001-223649[專利文獻8]日本專利待審公開2001-308803[專利文獻9]日本專利待審公開2002-9710[非專利文獻1]Internet<URLhttp//www.mew.co.jp/press/0103/0103-7.htm>(retrieved onJanuary 20，2003)[非專利文獻2]″Development of Information CommunicationDevice with Human Body Used as Transmission Line″by KeisukeHachisuka，Anri Nakata，Kenji Shiba，Ken Sasaki，Hiroshi Hosakaand Kiyoshi Itao(Tokyo University)；March 1，2002(Collected Papersfor Academic Lectures on Micromechatronics，Vol.，2002，Spring，pp.27-28)[非專利文獻3]″Development of Communication System withinOrganism″by Anri Nakata；Keisuke Hachisuka，Kenji Shiba，KenSasaki，Hiroshi Hosaka and Kiyoshi Itao(Tokyo University)；2002(Collected Papers for Academic Lectures for Japan Society ofPrecision Engineering Conference，Spring，p.640)[非專利文獻4]″Review on Modeling of Communication SystemUtilizing Human Body as Transmission Line″by Katsuyuki Fujii(Chiba University)，Koichi Date(Chiba University)，Shigeru Tajima(Sony Computer Science Laboratories，Inc.)；March 1，2002(Technical Reports by The Institute of Image Information andTelevision Engineers Vol.26，No.20，pp.13-18)[非專利文獻5]″Development of Information CommunicationDevice with Human Body Used as Transmission Line″by KeisukeHachisuka，Anri Nakata，Kento Takeda，Ken Sasaki，Hiroshi Hosaka，Kiyoshi Itao(Graduate School of Science of New Region Creation，Tokyo University)and Kenji Shiba(Science and Engineering Course，Tokyo University of Science)；March 18，2002(MicromechatronicsVol.46；No.2；pp.53-64)在具有這種結(jié)構(gòu)的這些通信系統(tǒng)中，由于使用介于發(fā)送和接收電極之間的人體作為介質(zhì)的電容器的作用是物理作用的前提，所以電極之間通信的通信強度取決于電極的面積。
此外，由于使用介于發(fā)送和接收電極之間的人體作介質(zhì)的電容器的作用是物理作用的前提，所以當把發(fā)送電極佩帶在例如人的右手腕時，在物理上是不可能沿除了從人的右手腕到指尖的方向之外的方向進行通信。當把發(fā)送電極佩帶在人胸附近時，沿除了從人胸向前的方向之外的方向的通信在物理上是不可能的。
如上所述，在通信系統(tǒng)中，由于使用介于發(fā)送和接收電極之間的人體作介質(zhì)的電容器的作用是物理作用的前提，所以存在通信方向受佩帶到人體的電極的位置的限制的問題，以及由于通信強度取決于電極面積，所以通信自由度較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮以上問題而作出的，并且提出了能夠增強通信自由度的通信系統(tǒng)，通信方法以及通信設(shè)備。
為了解決以上問題，基于本發(fā)明，在包括通過準靜電場(quasi-electrostatic field)發(fā)送和接收信息的第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備的通信系統(tǒng)中，第一和第二通信設(shè)備檢測幅度峰，并且基于檢測的幅度峰確定通信幀，其中當在人體附近形成的準靜電場響應(yīng)經(jīng)過預定通信通路的人體的兩足運動而發(fā)生移動時，在預定頻帶上出現(xiàn)該幅度峰。之后，第一通信設(shè)備僅在確定的通信幀期間根據(jù)信息調(diào)制準靜電場，而第二設(shè)備僅在通信幀期間解調(diào)所調(diào)制的準靜電場。
在這種情況下，在通信系統(tǒng)中，由于是在這樣的情況下使人體帶電，即避免在響應(yīng)人體的行走運動而在人體附近形成的行走準靜電場中出現(xiàn)具有高強度的幅度峰，所以通過根據(jù)預定信息使人體帶電，并且因而使人體充當在人體表面周圍各向同性地形成的準靜電場中的天線，同時阻止這種峰破壞信息，從而能夠發(fā)送和接收信息。


圖1是為解釋極坐標系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出每個電場相對于距離的相對強度變化(1)的圖表；圖3是示出每個電場相對于距離的相對強度變化(2)的圖表；圖4是示出真空中波長和距離之間的關(guān)系的圖表；圖5示出使用本發(fā)明的通信系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)；圖6是示出卡設(shè)備的結(jié)構(gòu)的模塊示意圖；圖7是示出波形處理部分的結(jié)構(gòu)的模塊圖；圖8是解釋行走波形的示意圖；圖9是示出發(fā)送處理的過程的流程圖；圖10是示出認證設(shè)備的結(jié)構(gòu)的模塊示意圖；圖11是示出認證處理的過程的流程圖；圖12是解釋認證設(shè)備的地板表面的示意圖；圖13是示出當使人體充當理想偶極天線(dipole antenna)時形成的準靜電場的等電位表面(equipotential surface)的示意圖；圖14是根據(jù)此實施例示出準靜電場的等電位表面的示意圖；圖15是解釋預防電氣泄漏的示意圖；以及圖16是示出噪聲吸收/接地線的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細描述本發(fā)明。
(1)發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，使用電場發(fā)送和接收信息?，F(xiàn)在根據(jù)與電場的關(guān)系描述本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容。
(1-1)電場通常，當電流流過電偶極子(偶極天線)時，根據(jù)到天線的距離r產(chǎn)生的電場E能夠用如下所示的簡化公式表示E0=A(1r3+jkr2+k2r1)......(1)]]>其中j是虛數(shù)單位，A是常量，以及k是波數(shù)(number of waves)。
如上述公式(1)所示，能夠把電場E粗略地分成與距離r的三次冪成反比的分量(此后，此分量被稱為準靜電場)，與距離r的二次冪成反比的分量(此后，此分量被稱為感應(yīng)場)以及與距離r成線性反比的分量(此后，此分量被稱為輻射場)。
輻射場是傳播能力極好的分量，其即使在距離r較長時也不快速衰減，因為它僅與距離r成線性反比，因此，它已經(jīng)被用作信息通信領(lǐng)域中的公共信息傳輸介質(zhì)。
盡管感應(yīng)場是傳輸能力不高的分量，其隨著距離r延長與距離r的二次冪成反比地衰減，但是它最近已被用作部分通信信息領(lǐng)域的信息傳輸介質(zhì)。
準靜電場是與距離r的三次冪成反比地快速衰減的分量，因此沒有傳輸能力，并且它在非常接近振蕩源的位置僅作為振蕩而出現(xiàn)。因此，在輻射場以及感應(yīng)場是前提的信息通信領(lǐng)域中它尚未被利用。
本發(fā)明適于通過使用電場中的準靜電場的鄰近通信(此后稱作近場通信(near field communication))方案在鄰近通信范圍內(nèi)發(fā)送和接收信息。
(1-2)準靜電場現(xiàn)在更詳細地描述準靜電場。首先，在上述公式(1)中示出的電場E被表示成與圖1中所描述的原點相距預定距離的位置P(r，θ，Φ)處的電場。
在這種情況下，如果假定電荷q和電荷-q分隔距離δ而存在，并且在時刻t，電荷q轉(zhuǎn)變?yōu)椤錛cosωt″，則在位置P(r，θ，Φ)的電場Er，Eθ和EΦ能夠被分別表示成下面的公式，其中電荷q的位置作為原點Er=Qcosωtσcosθ2πϵr3(1+jkr)exp(-jkr)]]>Eθ=Qcosωtσsinθ4πϵr3(1+jkr+(jkr)2)exp(-jkr)]]>EΦ＝0......(2)在公式(2)中，電場EΦ是″零″，并且這意味著沿從位置P(圖1)開始的Φ方向上未產(chǎn)生任何電場。
如果與距離r成線性反比的分量(即，輻射場)與在公式(2)中表示的電場Er和Eθ分離，則位置P(r，θ，Φ)處的輻射場E1r和E1θ被表示成下面公式E1r＝0E1θ=Qcosωtσsinθ4πϵr(jk)2exp(-jkr)]]>......(3)如果與距離r的二次冪成反比的分量(即，感應(yīng)場)與在公式(2)中表示的電場Er和Eθ分離，則位置P(r，θ，Φ)處的感應(yīng)場E2r和E2θ被表示成下面公式E2r=Qcosωtσcosθ2πϵr2jk·exp(-jkr)]]>E2θ=Qcosωtσsinθ4πϵr2jk·exp(-jkr)]]>......(4)此外，如果與距離r的三次冪成反比的分量(即，準靜電場)與在公式(2)中表示的電場Er和Eθ分離，則位置P(r，θ，Φ)處的準靜電場E3r和E3θ被表示成下面公式E3r=Qcosωtσcosθ2πϵr3]]>E3θ=Qcosωtσsinθ4πϵr3]]>......(5)
在公式(3)中，僅輻射場E1r是″零″，并且這意味著沿從位置P(圖1)開始的切線方向未產(chǎn)生任何輻射場。
現(xiàn)在，為了示出每個輻射場的分量的電場強度，現(xiàn)在更詳細地描述公式(3)到(5)中距離r處的感應(yīng)場和準靜電場，輻射場E1θ，感應(yīng)場E2θ和準靜電場E3θ。
波數(shù)k[m-1]具有如下面公式示出的關(guān)系，其中角頻率被表示成ω并且光速被表示成ck=ωc.....(6)]]>如果把波數(shù)k代入公式(6)，由于″j·exp(-jkr)″超出這里討論的范圍，所以消除它，并且由于考慮電荷q和電荷-q之間時間的最大變化，所以假設(shè)″cosωt″為一(1)，則獲得下面公式輻射場E1θ=Qσsinθ4πϵr3(ωcr)2]]>感應(yīng)場E2θ=Qσsinθ4πϵr3ωcr]]>準靜電場E3θ=Qσsinθ4πϵr3......(7)]]>如果通過用一(1)，0.001[C]和π/2分別替換距離δ，電荷q(＝Q)和θ來重新排列公式(7)，則獲得下面公式輻射場E1θ=0.0014πϵ0r(ωc)2]]>感應(yīng)場E2θ=0.0014πϵ0r2ωc]]>準靜電場
E3θ=0.0014πϵ0r3......(8)]]>圖2和3示出通過基于公式(8)定性繪出輻射場E1θ，感應(yīng)場E2θ和準靜電場E3θ的分量的電場強度而獲得的結(jié)果。
然而，在圖2和3中，示出1[兆赫]頻率處的分量的電場強度，并且在圖3中，通過使用對數(shù)測量的圖表，示出在圖2中示出的分量的距離和電場強度之間的關(guān)系。
尤其從圖3能夠看出，輻射場E1θ，感應(yīng)場E2θ和準靜電場E3θ的分量電場強度在某個距離r處(此后稱作邊界點)相等，并且在遠離邊界點的距離上以輻射場E1θ為主。反之，在邊界點之前的附近，以準靜電場E3θ為主。
在邊界點處，根據(jù)以上公式(8)建立下面公式ωc·r=1......(9)]]>光速c具有如下面公式示出的關(guān)系，其中波長被表示成λ并且頻率被表示成fc＝λ·f ......(10)角頻率ω具有通過下面公式示出的關(guān)系ω＝2πf ......(11)接著，通過把公式(10)和公式(11)替入公式(9)并且重新排列公式(9)，獲得下面公式r=λ2π......(12)]]>根據(jù)公式(12)，從原點到邊界點的距離r根據(jù)波長λ變化。如圖4所示，波長λ越長，準靜電場E3θ為主的范圍(從原點到邊界點的距離r)越寬。
總結(jié)以上描述，如果假設(shè)空氣的相對介電常數(shù)ε為1，并且假設(shè)空氣中的波長為λ，則在到原點的距離r為“r＜λ/2π”的范圍內(nèi)，準靜電場E3θ為主。
在本發(fā)明中，通過當使用近場通信方案發(fā)送和接收信息時選擇滿足公式(12)的范圍，在準靜電場E3θ為主的空間中發(fā)送和接收信息。
(1-3)準靜電場和人體盡管必須把電流應(yīng)用到人體以使人體產(chǎn)生輻射場或感應(yīng)場，但是由于人體的阻抗非常高，所以在物理上難以有效地把電流應(yīng)用到人體。在生理上也不期望把電流應(yīng)用到人體。然而，就靜電電流而論，情況完全不同。
即，如在我們的日常生活中感到靜電電流的實驗事實所啟示的，人體非常頻繁地帶電。由于已知通過響應(yīng)人體的移動而使人體表面帶電，從而產(chǎn)生準靜電場，不必把電作用到人體以使人體產(chǎn)生準靜電場，而是只需使人體帶電。
即，通過電荷(電流)的極小移動使人體帶電；在人體表面周圍瞬時完成帶電變化；并且接著從外圍基本上各向同性地形成準靜電場的等電位表面。此外，在滿足以上公式(12)、以準靜電場為主的范圍內(nèi)，輻射場和感應(yīng)場不具有更多的影響。因此，人體有效地作為天線。這已經(jīng)由申請人的試驗結(jié)果加以確認。
作為近場通信技術(shù)，當前信息適于調(diào)制準靜電場，其中通過根據(jù)特定信息使人體帶電來在人體附近均質(zhì)形成該準靜電場，并且作為結(jié)果，在人體附近形成具有信息的準靜電場，其中通過此準靜電場發(fā)送和接收信息。
(1-4)準靜電場和人體的行走運動如已經(jīng)陳述的，響應(yīng)人體的移動使人體帶電表面。現(xiàn)在將更詳細地描述行走，即人體的主移動之一，和帶電之間的關(guān)系。這種關(guān)系已經(jīng)由申請人在日本專利申請No.2002-314920中公開。
即，對于通過人體的行走運動使人體表面帶電而形成的準靜電場的強度的轉(zhuǎn)移(此后，它被稱為行走準靜電場)，不僅通道表面和足底表面之間電荷傳送，而且足底表面相對于通道表面的剝落區(qū)域(或接觸截獲)的變化以及通道表面和足底表面之間距離的變化均密切相關(guān)。
換句話說，通過人體的行走運動產(chǎn)生的人體表面的帶電變化反映了特定于個體的模式，其中由基于行走運動所形成的足跡、在腳和通道表面之間的靜電容量以及電荷的變化來產(chǎn)生該模式，其中混合了右和左腳的相互移動。
當右腳(左腳)的腳尖完全離開地面的瞬間，與行走狀態(tài)的差異無關(guān)，根據(jù)行走特征，左腳(右腳)完全接觸通道表面。
因此，在這種狀態(tài)下，不發(fā)生右和左腳之間的相互帶電作用(干擾作用)，并且當在此狀態(tài)中行走準靜電場的強度發(fā)生轉(zhuǎn)移中，最高峰幅度具體出現(xiàn)在8赫茲±2赫茲的頻帶內(nèi)。
有關(guān)出現(xiàn)在行走準靜電場中的幅度峰(此后稱作8赫茲峰)的細節(jié)，參見申請人已經(jīng)公開的日本專利申請No.2002-314920(第5頁的段落 到第12頁的段落 )。本發(fā)明中描述的行走運動是指在平直通道表面上行走的移動，尤其是對速度沒有意識的移動。
如上所述，具有最高強度的8赫茲峰出現(xiàn)于在進行行走運動時人體附近形成的準靜電場中，因此，如果為了進行近場通信而試圖使人體帶電以在人體附近形成具有信息的準靜電場，則信息會被8赫茲峰破壞。
因此，本發(fā)明適于通過根據(jù)信息使人體帶電并且避免8赫茲峰出現(xiàn)的定時，來避免這種8赫茲峰破壞信息?，F(xiàn)在將在下面描述應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例。
(2)本發(fā)明的一個實施例(2-1)通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)在圖5中，附圖標記1表示應(yīng)用本發(fā)明的通信系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)。通信系統(tǒng)包括例如在公司的入口處提供的認證設(shè)備2，以及可拆卸地連接到人體(此后稱作用戶)手臂的預定位置的移動設(shè)備(此后稱作卡設(shè)備)3，其使用與之接觸的公司。
認證設(shè)備2包括為進入和離開而提供的入口/出口通道部分4，以及在入口/出口通道部分4的出口端提供的可打開和可關(guān)閉的出口門5，并且適于與在用戶處提供的卡設(shè)備3進行近場通信，其中用戶根據(jù)需要正經(jīng)過入口/出口通道部分4，并且打開被關(guān)閉的出口門5。
(2-2)卡設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖6所示，卡設(shè)備3包括電場檢測部分10，發(fā)送部分20以及帶電感應(yīng)部分30。
電場檢測部分10具有場效應(yīng)晶體管(此后稱作FET)11，并且FET11的柵極順序地通過檢測電極12以及電介質(zhì)13連接到作為檢測目標的用戶的表皮OS。FET 11的源極和漏極連接到放大器14。
電場檢測部分10適于順序地通過電介質(zhì)13和檢測電極12檢測在用戶附近形成的行走準靜電場HSE(圖5)的強度變化，并且通過放大器14把它發(fā)送給發(fā)送部分20，以作為放大的行走帶電變化信號S1，其中行走準靜電場HSE是由走近入口/出口通道部分4的用戶表面的帶電導致的。
在這種情況下，由于響應(yīng)用戶的行走運動而形成的行走準靜電場HSE的強度變化出現(xiàn)在次聲頻段上，所以電場檢測部分10能夠在基本上不受諸如交流聲的噪聲的影響的情況下精確地檢測強度變化。
電場檢測部分10直接使電介質(zhì)13接觸用戶的表皮OS，并且因而能夠高靈敏度地檢測行走準靜電場的強度變化。此外，例如，通過用具有高介電常數(shù)的軟氯乙烯形成電介質(zhì)13，能夠更加靈敏地檢測強度變化。
除以上結(jié)構(gòu)之外，在導電外殼15與FET 11電氣隔離的情況下，給電場檢測部分10提供包圍FET 11的外圍的導電外殼15，并且因而能夠最大程度地避免對于除用戶的行走準靜電場HSE之外的強度變化的檢測。
在這個實施例中描述的行走運動是指在平直通道表面上沒有特別意識到速度的行走移動。
發(fā)送部分20包括低通濾波器(此后稱作LPF)22，波形處理部分23以及調(diào)制電路24，并且把由電場檢測部分10提供的放大的行走帶電變化信號S1輸入到LPF 22。
LPF 22從例如由放大器14提供的放大的行走帶電變化信號S1中提取具有20赫茲或低于20赫茲的低頻率的分量，并且把它發(fā)送到波形處理部分23以作為行走帶電變化信號S2。
如圖7所示，波形處理部分23包括A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換部分41，峰檢測部分42，峰預測部分43以及屏蔽時間確定部分44。波形處理部分23使用A/D轉(zhuǎn)換部分41數(shù)字化由LPF 22提供的行走帶電變化信號S2，并且把所得到的行走帶電變化數(shù)據(jù)D1發(fā)送給峰檢測部分42。
如圖8(A)所示，峰檢測部分42監(jiān)視通過A/D轉(zhuǎn)換部分41提供的行走帶電變化數(shù)據(jù)D1中的帶電變化波形中的8赫茲±2赫茲的頻帶，并且檢測出現(xiàn)在此頻帶中的8赫茲峰Px。
接著，峰檢測部分42基于卡設(shè)備3中作為當前時間數(shù)據(jù)D2的時鐘產(chǎn)生已經(jīng)檢測到8赫茲峰的時間t(n)(此后稱作當前時間)，并且把它發(fā)送到峰預測部分43。
峰預測部分43保持存儲在內(nèi)部存儲器中的過去的8赫茲峰Px的時間t(n-1)(此后該時間被稱作過去時間)，該8赫茲峰緊接在出現(xiàn)于當前時間t(n)的8赫茲峰Px之前出現(xiàn)，并且基于當前時間t(n)和過去時間t(n-1)，通過把當前時間t(n)和過去時間t(n-1)之間的差值加上當前時間t(n)，來預測將來8赫茲峰Px的時間t(n+1)(此后稱作將來時間)，其中將來8赫茲峰將緊接在出現(xiàn)于當前時間的8赫茲峰Px之后出現(xiàn)，如下面公式所示t(n+1)＝t(n)+(t(n)-t(n-1)) ......(13)峰預測部分43產(chǎn)生將來時間t(n+1)以作為預測時間數(shù)據(jù)D3，并且把預測的時間數(shù)據(jù)D3和當前時間數(shù)據(jù)D2發(fā)送到屏蔽時間確定部分44。
如圖8(B)所示，屏蔽時間確定部分44通過計算屏蔽時區(qū)MTZ的開始時間ST(n)和結(jié)束時間FT(n)來確定將由后級的調(diào)制電路24(圖6)調(diào)制的時區(qū)(此后稱作屏蔽時區(qū))MTZ。
具體地，屏蔽時間確定部分44事先預置一周期(此后稱作預測峰降低周期)Δt1，該周期在8赫茲峰Px出現(xiàn)時開始，并且在達到預定幅度水平時結(jié)束，并且基于下面公式計算屏蔽時區(qū)MTZ的開始時間ST(n)ST(n)＝t(n)+Δt1......(14)屏蔽時間確定部分44還預先預置一周期(此后稱作預測峰增加周期)Δt2，該周期在預定的幅度水平處開始，并且在8赫茲峰Px出現(xiàn)時結(jié)束，并且基于下面公式計算屏蔽時區(qū)MTZ的結(jié)束時間FT(n)FT(n)＝t(n+1)-Δt2......(15)在這種方式中，通過從8赫茲峰Px和緊接著出現(xiàn)在該8赫茲峰Px之后的8赫茲峰Px之間的間隔(此后稱作8赫茲峰間隔)PS中消除預先預置的預測峰降低周期Δt1和預測峰增加周期Δt2，屏蔽時間確定部分44確定其中避免了8赫茲峰Px的屏蔽時區(qū)MTZ，并且把它發(fā)送到調(diào)制電路24(圖6)以作為屏蔽時間數(shù)據(jù)D4。
調(diào)制電路24使用預定的調(diào)制方法，對由其中預先存儲ID信息D5的卡設(shè)備3中的存儲器(未示出)提供的卡設(shè)備3的ID(標識符)信息D5執(zhí)行調(diào)制處理，以產(chǎn)生具有高頻的調(diào)制信號HS，以及僅在由屏蔽時間確定部分44提供的屏蔽時間數(shù)據(jù)D4中的屏蔽時區(qū)MTZ期間，把調(diào)制的信號HS提供到帶電感應(yīng)電極31。
帶電感應(yīng)電極31根據(jù)由調(diào)制電路24提供的調(diào)制信號HS的頻率，僅在屏蔽時區(qū)MTZ期間振蕩，并且根據(jù)該振蕩從帶電感應(yīng)電極31產(chǎn)生準靜電場(調(diào)制信號HS)。
這種準靜電場(調(diào)制的信號HS)根據(jù)帶電感應(yīng)電極31的振蕩(調(diào)制信號HS)，僅在屏蔽時區(qū)MTZ期間使用戶帶電并且因而充當天線，以及如圖8(C)所示，根據(jù)振蕩的準靜電場(此后稱作信息傳輸準靜電場)DSE(圖5)環(huán)繞用戶的表面各向同性地擴展。
如上所述，在發(fā)送部分20中，通過改變用戶的帶電狀態(tài)，使用戶充當天線，并且作為結(jié)果，形成在其上疊加ID信息D5的信息傳輸準靜電場DSE。
在這種情況下，在發(fā)送部分20中，在屏蔽時區(qū)MTZ期間使用戶帶電(圖8)，其中在屏蔽時區(qū)MTZ中避免了在行走準靜電場HSE的強度變化中出現(xiàn)具有最高強度的8赫茲峰Px，使得能夠阻止8赫茲峰Px破壞疊加在信息傳輸準靜電場DSE上的ID信息D5。
如果空氣的相對介電常數(shù)ε表示為1，空氣中的波長表示為λ，卡設(shè)備3和認證設(shè)備2之間的通信最大距離表示為r，并且提供給帶電感應(yīng)電極31的調(diào)制信號HS的頻率表示為f，則發(fā)送部分20能夠從帶電感應(yīng)電極31向用戶傳播基于滿足下面公式的頻率f振蕩的準靜電場f<c2π·r......(16)]]>其通過把公式(10)替入上述公式(12)并且重新排列所得到的公式而獲得。
因此，當通過使經(jīng)過入口/出口通道部分4的用戶充當天線而執(zhí)行近場通信時，發(fā)送部分20能夠形成通信空間以作為其中非傳播信息傳輸準靜電場DSE(圖5)總是居主導的空間(基本上閉合的空間)，如參考圖3和4所示，并且作為結(jié)果，可以將通信輸出減弱到通信內(nèi)容不在通信空間外傳播的程度，因此，能夠更加充分地保證通信內(nèi)容的機密性。
發(fā)送部分20實際適于在作為軟件的LPF 22，波形處理部分23以及調(diào)制電路24上根據(jù)預定發(fā)送程序在控制部分(未示出)的控制下執(zhí)行發(fā)送處理。現(xiàn)在使用下面的流程圖描述發(fā)送處理的過程。
如圖9所示，發(fā)送部分20從例程RT1的開始步驟前進到下一個步驟SP1，其中它提取由電場檢測部分10提供的放大行走帶電變化信號S1的低頻分量以產(chǎn)生行走帶電變化信號S2，并且前進到下一個步驟SP2。
在步驟SP2，發(fā)送部分20基于行走帶電變化信號S2執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生行走帶電變化數(shù)據(jù)D1，并且前進到下一個步驟SP3。
在步驟SP3，發(fā)送部分20基于行走帶電變化數(shù)據(jù)D1檢測8赫茲峰Px(圖8(A))，并且在識別其當前時間t(n)之后，前進到下一個步驟SP4。
在步驟SP4，發(fā)送部分20由上述公式(13)預測8赫茲峰Px的將來時間t(n+1)，其將在步驟SP3所檢測的8赫茲峰Px之后被檢測到，并且前進到下一個步驟SP5。
在步驟SP5，發(fā)送部分20基于在步驟SP3識別的當前時間t(n)以及在步驟SP5預測的將來時間t(n+1)，由上述公式(14)和(15)確定從開始時間ST(n)到結(jié)束時間FT(n)的屏蔽時區(qū)MTZ，并且前進到下一個步驟SP6。
在步驟SP6，發(fā)送部分20對由卡設(shè)備3中的存儲器提供的ID信息D5執(zhí)行數(shù)據(jù)調(diào)制處理以產(chǎn)生調(diào)制信號HS，并且接著前進到下一個步驟SP7。
在步驟SP7，通過把在步驟SP6產(chǎn)生的調(diào)制信號HS應(yīng)用到帶電感應(yīng)電極31以使用戶帶電，在步驟SP6計算的屏蔽時區(qū)MTZ期間，發(fā)送部分20使用戶充當天線，并且在用戶的表面(圖8(C))周圍各向同性地形成在其上疊加ID信息D5的信息傳輸準靜電場DSE(圖5)，并且接著前進到步驟SP8。
在這種情況下，認證設(shè)備2獲得各向同性地在用戶表面周圍形成的信息傳輸準靜電場DSE(圖5)。
在步驟SP8，發(fā)送部分20確定在步驟SP6是否已經(jīng)完成數(shù)據(jù)調(diào)制處理。如果尚未完成，則發(fā)送部分20返回到步驟SP6并且再次執(zhí)行數(shù)據(jù)調(diào)制處理。反之，如果已經(jīng)完成，則發(fā)送部分20前進到下一個步驟SP9并且結(jié)束發(fā)送處理。
如上所述，在發(fā)送部分20中，通過僅在屏蔽時區(qū)MTZ期間改變用戶的帶電狀態(tài)(圖8)，其中在屏蔽時區(qū)MTZ中避免了在行走準靜電場HSE的強度變化中出現(xiàn)具有最高強度的8赫茲峰Px，能夠在避免8赫茲峰Px破壞調(diào)制信號HS的同時，使用戶充當天線并且在用戶附近形成信息傳輸準靜電場DSE(圖5)。
(2-3)認證設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖10所示，認證設(shè)備2包括例如在其入口端的入口/出口通道部分4的內(nèi)表面上提供的，并且具有與電場檢測部分10相同的結(jié)構(gòu)(圖7)的電場檢測部分50，以及認證處理部分60，其具有除新增加的取代發(fā)送部分20的調(diào)制電路24的波形處理部分61之外與發(fā)送部分20相同的結(jié)構(gòu)。
幾乎與卡設(shè)備3同時地，認證設(shè)備2順序地通過電場檢測部分50以及放大器14檢測在走近入口/出口通道部分4以經(jīng)過它的用戶的附近形成的信息傳輸準靜電場DSE(行走準靜電場HSE)的強度變化，以作為放大行走帶電變化信號S11；使用LPF 22僅提取低頻分量；以及作為帶電變化信號S12將其發(fā)送到波形處理部分23以及認證部分61。
在這種情況下，在卡設(shè)備3執(zhí)行處理的同時，波形處理部分23基于帶電變化信號S12執(zhí)行類似于那些上面參考圖9描述的處理的每個處理，并且在那之后，確定對應(yīng)于卡設(shè)備3的相同時區(qū)的屏蔽時區(qū)MTZ，并且接著把它發(fā)送到認證部分61以作為屏蔽時間數(shù)據(jù)D14。
認證部分61基于波形處理部分23提供的屏蔽時間數(shù)據(jù)D14以及LPF 22提供的帶電變化信號S12，使用內(nèi)部存儲器(未示出)中預先存儲的ID列表，執(zhí)行預定認證。
在這種情況下，認證部分61首先基于預定解調(diào)方法，僅在屏蔽時間數(shù)據(jù)D14中的屏蔽時區(qū)MTZ期間，對由LPF 22提供的帶電變化信號S12執(zhí)行解調(diào)處理，并且提取疊加在帶電變化信號S12(信息傳輸準靜電場DSE)上的ID信息D5。
認證部分61接著對照ID信息D5檢查存儲在內(nèi)部存儲器中的ID列表。僅在ID列表中存在對應(yīng)于ID信息D5的信息時，它才打開入口/出口通道部分4的出口門5。
認證處理部分60實際適于通過作為軟件的LPF 22，波形處理部分23以及認證部分61根據(jù)預定發(fā)送程序在控制部分(未示出)的控制下執(zhí)行認證處理?，F(xiàn)在使用下面的流程圖描述認證處理的過程。
如圖11所示，認證處理部分60從例程RT2的開始步驟前進到下一個步驟SP21，并且通過在卡設(shè)備3執(zhí)行處理的同時，對由電場檢測部分50檢測和提供的放大行走帶電變化信號S11執(zhí)行與上述卡設(shè)備3在步驟SP1和SP2(圖9)執(zhí)行的處理相同的每個處理，產(chǎn)生帶電變化數(shù)據(jù)，并且接著前進到下一個步驟SP22。
在步驟SP22，認證處理部分60通過對在步驟SP21產(chǎn)生的帶電變化數(shù)據(jù)執(zhí)行與卡設(shè)備3在上述步驟SP3到SP5執(zhí)行的處理相同的每個處理，確定屏蔽時區(qū)MTZ，并且接著前進到下一個步驟SP23。
在步驟SP23，認證處理部分60通過在步驟SP22確定的屏蔽時區(qū)MTZ期間對在步驟SP21產(chǎn)生的帶電變化數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)解調(diào)處理，提取疊加在帶電變化數(shù)據(jù)上的ID信息D5，并且接著前進到下一個步驟SP24。
在步驟SP24，認證處理部分60對照預先存儲在內(nèi)部存儲器中的ID列表檢查在步驟SP23提取的ID信息D5，并且確定ID列表中是否存在對應(yīng)于ID信息D5的信息。
如果不存在這種信息，則這指示此設(shè)備不是公司提供的卡設(shè)備3，而是偽造設(shè)備。在這種情況下，認證處理部分60識別出用戶與公司不相關(guān)，并且它前進到下一個步驟SP25以及結(jié)束認證處理。
反之，如果存在這種信息，則這指示此設(shè)備是公司提供的卡設(shè)備3。在這種情況下，認證處理部分60前進到下一個步驟SP25。
在步驟SP25，在打開入口/出口通道部分4的出口門5(圖5)之后，認證處理部分60前進到下一個步驟SP26以及結(jié)束認證處理。
因而，認證處理部分60通過在檢測按照對人體共同的幾乎相同的周期(無論個體如何)出現(xiàn)的8赫茲峰Px的同時執(zhí)行與卡設(shè)備3執(zhí)行的那些處理相同的處理，確定屏蔽時區(qū)MTZ，同時卡設(shè)備3檢測它們，并且因而它能夠高準確性地通過卡設(shè)備3提取疊加在在用戶附近形成的信息傳輸準靜電場DSE上的ID信息D5。
(2-4)近場通信中的輔助裝置除上述結(jié)構(gòu)之外，如圖12所示，以這樣的狀態(tài)給認證系統(tǒng)1提供入口/出口通道部分4的地板表面(此后稱作通道地板表面)Y1，使得它未被接到地(此后稱作建筑物地板表面)Y2，而是與建筑物地板表面Y2相隔預定間隔dx(間隙)。
在這種情況下，能夠?qū)⒂脩舻哪_和建筑物地板表面Y2之間的靜電容量減少至比用戶和側(cè)表面電極7之間的靜電容量少一個對應(yīng)于通道地板表面Y1和建筑物地板表面Y2之間的間隔dx的量，并且因而能夠阻止從腳到建筑物地板表面Y2的信息傳輸準靜電場DSE(行走準靜電場HSE)的泄漏。
除此之外，也可以防止由建筑物地板表面Y2的不一致性導致的噪聲(此后稱作環(huán)境噪聲)KN從通道地板表面Y1感應(yīng)到用戶，該噪聲例如是由于建筑物地板表面Y2中鋼材料的接合面之間的間隙或鋼材料的銹造成電氣不穩(wěn)定狀態(tài)導致的電氣放電噪聲。
因而，在通信系統(tǒng)中，可以在更穩(wěn)定狀態(tài)下形成信息傳輸準靜電場DSE(行走準靜電場HSE)的等電位表面，其中在用戶被帶電以及帶電變化瞬時傳導用戶表面的外圍時，基本上各向同性地從用戶表面周圍形成信息傳輸準靜電場DSE，并且因此可以穩(wěn)定近場通信。
通過比較示出當人體作為理想偶極天線時準靜電場的等電位表面的圖13和示出根據(jù)本實施例的試驗結(jié)果的圖14將直觀地明白這一點。
此外，如圖15所示，通信系統(tǒng)1的認證設(shè)備2適于通過FET 11和放大器14阻止從檢測電極12到認證處理部分60的通路上的信號泄漏。具體地，首先，導電外殼15與FET 11被電氣隔離；并且其次，只有認證處理部分60在接收通路上被連接到地板表面。
第三，作為用于阻止這種泄漏的手段，與通過認證處理部分60從FET 11到地的路徑上的靜電容量SC2比較，認證設(shè)備2適于例如通過增加FET 11和地之間的間隔(高度)，來降低FET 11和地之間靜電容量SC1。
因而，認證設(shè)備2能夠通過FET 11把檢測電極52檢測的信息傳輸準靜電場DSE(行走準靜電場HSE)有效感應(yīng)到認證處理部分60，并且因而高靈敏度地接收在用戶周圍形成的信息傳輸準靜電場DSE(圖5)。
(2-5)操作和效果在具有上述結(jié)構(gòu)的通信系統(tǒng)1中，卡設(shè)備3和認證設(shè)備2幾乎同時檢測幅度峰，由于行走特征，該幅度峰幾乎以恒定周期響應(yīng)經(jīng)過作為通信通路的入口/出口通道部分4的人體的行走運動而出現(xiàn)于在人體附近形成的行走準靜電場HSE中具有8±2[赫茲]頻率的頻帶中。
接著，基于檢測的幅度峰，確定屏蔽時區(qū)MTZ；僅在屏蔽時區(qū)MTZ期間根據(jù)ID信息D5由帶電感應(yīng)部分30使用戶帶電，以及因而調(diào)制用戶的帶電狀態(tài)；以及通過經(jīng)由電場檢測部分50檢測用戶的帶電狀態(tài)來提取ID信息D5，并且接著由認證處理部分60對它進行解調(diào)。
因此，在通信系統(tǒng)1中，能夠在防止疊加在信息傳輸準靜電場DSE上的ID信息D5被破壞的狀態(tài)下，以及在幾乎充分保證同步的狀態(tài)下發(fā)送和接收ID信息D5。
此外，在通信系統(tǒng)1中，通過從屏蔽時區(qū)MTZ中消除預先預置的預測峰降低周期Δt1和預測峰增加周期Δt2，能夠在更加充分保證同步的狀態(tài)下發(fā)送和接收信息。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在避免響應(yīng)人體行走運動而在形成于人體附近的行走準靜電場HSE中出現(xiàn)的具有高強度的8赫茲峰Px的同時，使人體充當天線，從而發(fā)送和接收ID信息D5，使得能夠在防止8赫茲峰Px破壞信息的同時，使用人體作為天線，通過各向同性地在人體周圍形成的信息傳輸準靜電場DSE來發(fā)送和接收ID信息D5。因而，能夠增強使用準靜電場的通信自由度。
(3)其它實施例在上述實施例中，已經(jīng)描述了作為峰檢測裝置的峰檢測部分42，由在人體周圍形成的行走準靜電場HSE響應(yīng)人體行走運動的強度轉(zhuǎn)移來檢測8赫茲峰Px的情況。然而，本發(fā)明不限于此，并且可以檢測電場移動的峰，其中通過各種其它兩足運動來產(chǎn)生這種峰，例如輕快行走，在樓梯上上下移作以及在相同位置踏步運動，即，包含一只腳的整個足底表面接觸地并且另外一只腳的腳尖剛離開地的狀態(tài)的運動。
在這種情況下，行走波形中的幅度峰根據(jù)從右腳(左腳)完全接觸地時直到右腳(左腳)的腳尖剛離開地時執(zhí)行的運動的速度而改變。因此，通過根據(jù)從要檢測的兩足運動中的右腳(左腳)完全接觸地時直到右腳(左腳)的腳尖剛離開地時的運動速度來檢測出現(xiàn)在頻帶上的幅度峰，以作為取代8赫茲峰的指標，能夠獲得類似于上述實施例的效果。
在這種情況下，基于根據(jù)從要檢測的兩足運動中的右腳(左腳)完全接觸地時直到右腳(左腳)的腳尖剛離開地時的運動速度的頻帶來改變預測峰降低周期Δt1以及預測峰增加周期Δt2，于是能夠在更加穩(wěn)定的狀態(tài)下執(zhí)行近場通信。
在上述實施例中，已經(jīng)描述了把作為發(fā)送設(shè)備的卡設(shè)備3放置在與其接觸的用戶的手臂的預定部分的情況。然而，本發(fā)明不限于此，卡設(shè)備3可以放置在與用戶的表皮接觸的各個其它部分。例如，它可以被嵌入耳釘中。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了以卡形狀形成卡設(shè)備3的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以以各種其它形狀形成卡設(shè)備3。最后，只要是移動類型的，便可以是任何形狀。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了在通道地板表面Y1與建筑物地板表面Y2隔離預定間隔dx的狀態(tài)下，為入口/出口通道部分4提供通道地板表面Y1的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以把具有低相對介電常數(shù)的成分填入間隔dx中。
在這種情況下，如果填充在通道地板表面Y1和建筑物地板表面Y2之間的成分的相對介電常數(shù)被表示成ε，通道地板表面Y1和建筑物地板表面Y2之間的間隙被表示成dx，真空電氣常數(shù)的介電常數(shù)被表示成ε0，以及用戶腳底的面積被表示成S，則用戶的腳和建筑物地板表面Y2之間的靜電容量CY2逼近由下面公式表示的關(guān)系CY2=ϵ0·ϵSdx......(17)]]>因此，如果考慮上述關(guān)系選擇通道地板表面Y1和建筑物地板表面Y2之間的距離dx以及填充在通道地板表面Y1和建筑物地板表面Y2之間的成分的相對介電常數(shù)ε，則確實能夠把用戶的腳和建筑物地板表面Y2之間的靜電容量CY2降低到小于用戶和側(cè)表面電極7之間的靜電容量。因而，能夠更加安全地防止從用戶的腳到建筑物地板表面Y2的信息傳輸準靜電場DSE(行走準靜電場HSE)的泄漏，并且因而能夠更加安全地穩(wěn)定近場通信。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了在通道地板表面Y1與建筑物地板表面Y2(圖20)隔離預定間隔dx的狀態(tài)下，為入口/出口通道部分4提供通道地板表面Y1，以作為用于防止用戶和地相互電耦合的耦合防止裝置的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可提供布置在通道地板表面Y1并且接地到建筑物地板表面Y2的噪聲吸收/接地線80，如圖16所示。
在這種情況下，可以防止例如由建筑物地板表面Y2的不一致性產(chǎn)生的噪聲(此后稱作環(huán)境噪聲)KN從通道地板表面Y1感應(yīng)到用戶，并且因而穩(wěn)定近場通信，這類似于上述實施例。此外，如果在通道地板表面Y1和建筑物地板表面Y2之間不僅提供間隔dx而且提供噪聲吸收/接地線80，則能夠更加增強近場通信的穩(wěn)定性。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了由作為檢測裝置的FET 11將用戶的帶電變化(信息傳輸準靜電場DSE或行走準靜電場HSE)作為放大行走帶電變化信號S1來檢測(S11)的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以通過各種其它檢測裝置檢測用戶的帶電狀態(tài)變化，例如用于測量由感應(yīng)電壓感應(yīng)的電壓的感應(yīng)電極型場強度計，用于使用斬波電路，振蕩電容等等AC轉(zhuǎn)換通過感應(yīng)電極獲得的指示信號的感應(yīng)電極型調(diào)制放大系統(tǒng)場強度計，用于把電場作用于具有電光效應(yīng)的材料以測量在材料中產(chǎn)生的光傳播特征的變化的電光效應(yīng)型場強度計，以及僅用于卡設(shè)備3的靜電計，旁路電阻器型場強度計，集電型場強度計等等。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了作為調(diào)制裝置的調(diào)制電路24和帶電感應(yīng)部分30產(chǎn)生要提供給帶電感應(yīng)電極31的調(diào)制信號HS的頻率f，使得它滿足公式(16)的情況。然而，基于本發(fā)明，只有在限制要提供給帶電感應(yīng)電極31的調(diào)制信號HS的功率和電荷中的至少一個的情況下才會足夠。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了通過調(diào)制電路24和帶電感應(yīng)部分30實現(xiàn)帶電感應(yīng)裝置的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以通過各種其它結(jié)構(gòu)實現(xiàn)帶電感應(yīng)裝置。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了通過LPF 22和認證部分61實現(xiàn)解調(diào)裝置的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以通過各種其它結(jié)構(gòu)實現(xiàn)解調(diào)裝置。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了作為通信幀確定裝置的峰預測部分43和屏蔽時間確定部分44基于公式(14)和(15)確定短于在當前時間出現(xiàn)的8赫茲峰Px和在將來時間出現(xiàn)的8赫茲峰Px之間的時間寬度的屏蔽時區(qū)MTZ以作為通信幀的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以使用各種其它預測公式來確定通信幀。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了通過一個用戶在提供于用戶附近的作為第一通信設(shè)備的卡設(shè)備3，和提供于預定控制目標上的作為第二通信設(shè)備的認證設(shè)備2之間執(zhí)行近場通信的情況。然而，本發(fā)明不限于此，可以通過多個用戶執(zhí)行近場通信。在這種情況下，能夠獲得與上述實施例相同的效果。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了把認證設(shè)備2應(yīng)用為在預定控制目標上提供的第二通信設(shè)備的情況。然而，本發(fā)明不限于此，本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于在錄像機，電視機，例如移動電話或個人計算機的電子設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備，汽車，工作臺以及其它控制目標的附近提供的第二通信設(shè)備。在這種情況下，能夠獲得與上述實施例相同的效果。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了把本發(fā)明應(yīng)用于在用戶進入或退出作為通信通道的入口/出口通道部分4時根據(jù)需要打開出口門5的認證系統(tǒng)1的情況。然而，本發(fā)明不限于此，并且能夠廣泛應(yīng)用于出于各種其它目的的通信系統(tǒng)，例如用于在用戶走近工作臺時根據(jù)需要打開工作臺的門、具有在工作臺附近的通信通路的通信系統(tǒng)，用于在用戶走近個人計算機時打開個人計算機、具有在個人計算機附近的通信通路的通信系統(tǒng)，以及用于在把識別目標傳送到預定位置時根據(jù)需要切換運輸通道、使用用于傳送預定識別目標的運輸通道作為通信通道的通信系統(tǒng)，即，應(yīng)用于根據(jù)信息使人體帶電以使人體充當天線，以及使用在人體附近形成的準靜電場作為信息傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收信息的任何通信系統(tǒng)。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了通過程序?qū)崿F(xiàn)發(fā)送部分20或認證處理部分60的每個處理的情況。然而，本發(fā)明不限于此，每個處理的一部分或全部可以通過硬件裝置實現(xiàn)，例如專用于處理的集成電路。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了基于預先存儲在內(nèi)部存儲器中的程序執(zhí)行上述發(fā)送處理(圖9)或認證處理(圖11)的情況。然而，本發(fā)明不限于此，并且通過安裝程序存儲介質(zhì)來執(zhí)行發(fā)送處理或認證處理，其中程序被存儲到信息處理器中。
在這種情況下，不僅通過例如軟盤，CD-ROM(微型盤只讀存儲器)以及DVD(數(shù)字通用光盤)的封裝介質(zhì)，而且通過暫時或永久存儲程序的半導體存儲器或磁盤可以實現(xiàn)安裝有用于執(zhí)行發(fā)送處理或認證處理的程序并且使其可執(zhí)行的程序存儲介質(zhì)。作為在這種程序存儲介質(zhì)中存儲分析程序的手段，可以使用連線或有線通信介質(zhì)，例如局域網(wǎng)，因特網(wǎng)，以及數(shù)字衛(wèi)星廣播，以及可以通過例如路由器和調(diào)制解調(diào)器的各種通信接口存儲分析程序。
如上所述，基于本發(fā)明，在包括通過準靜電場發(fā)送和接收信息的第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備的通信系統(tǒng)中，第一和第二通信設(shè)備檢測幅度峰，并且基于檢測的幅度峰確定通信幀，其中當在人體附近形成的準靜電場響應(yīng)經(jīng)過預定通信通路的人體的兩足運動而發(fā)生移動時，在預定頻帶上出現(xiàn)該幅度峰。之后，第一通信設(shè)備僅在確定的通信幀期間根據(jù)信息調(diào)制準靜電場，而第二設(shè)備僅在通信幀期間解調(diào)所調(diào)制的準靜電場。
在這種情況下，在通信系統(tǒng)中，由于是在這樣的情況下使人體帶電，即避免在響應(yīng)人體的行走運動而在人體附近形成的行走準靜電場中出現(xiàn)具有高強度的幅度峰，所以通過根據(jù)預定信息使人體帶電，并且因而使人體充當在人體表面周圍各向同性地形成的準靜電場中的天線，同時阻止這種峰破壞信息，從而能夠發(fā)送和接收信息。
實用性本發(fā)明適于以下情況在人體從入口/出口通道進入或退出時，打開為預定入口/出口通道提供的門，在人體走近工作臺時，根據(jù)需要開啟為工作臺提供的機柜的情況，以及在需傳送的物品被傳送到預定運輸通道時，根據(jù)需要切換運輸通道的情況。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，包括通過準靜電場發(fā)送和接收信息的第一通信設(shè)備以及第二通信設(shè)備，其特征在于第一通信設(shè)備包括峰檢測裝置，用于檢測幅度峰，其中當在人體附近形成的準靜電場響應(yīng)經(jīng)過預定通信通路的人體的兩足運動而發(fā)生移動時，在預定頻帶上出現(xiàn)該幅度峰；通信幀確定裝置，用于基于峰檢測裝置所檢測的幅度峰確定通信幀；以及調(diào)制裝置，用于僅在通信確定裝置所確定的通信幀期間根據(jù)信息調(diào)制準靜電場；以及第二通信設(shè)備包括峰檢測裝置；通信幀確定裝置；以及解調(diào)裝置，用于僅在通信幀期間解調(diào)所調(diào)制的準靜電場。
2.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于通信幀確定裝置和峰預測裝置一起確定時間寬度比從峰檢測裝置檢測的幅度峰到接著該幅度峰出現(xiàn)的將來幅度峰的時間寬度更短的通信幀，其中峰預測裝置用于預測所述將來幅度峰的將來出現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，峰檢測裝置檢測出現(xiàn)在8±2[赫茲]頻段上的幅度峰。
4.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于調(diào)制裝置根據(jù)特定于人體的信息調(diào)制準靜電場；以及第二通信設(shè)備包括認證裝置，用于基于特定于人體的、作為解調(diào)裝置的解調(diào)結(jié)果而獲得的信息執(zhí)行認證。
5.一種通過準靜電場發(fā)送和接收信息的通信系統(tǒng)，其特征在于包括峰檢測步驟，用于檢測幅度峰，其中當在人體附近形成的準靜電場響應(yīng)經(jīng)過預定通信通路的人體的兩足運動而發(fā)生移動時，在預定頻帶上出現(xiàn)該幅度峰；通信幀確定步驟，用于基于在峰檢測步驟檢測的幅度峰確定通信幀；以及調(diào)制/解調(diào)步驟，用于僅在通信幀確定步驟確定的通信幀期間根據(jù)信息調(diào)制準靜電場或解調(diào)所調(diào)制的準靜電場。
6.一種通過準靜電場發(fā)送信息的通信設(shè)備，其特征在于包括峰檢測裝置，用于檢測幅度峰，其中當在人體附近形成的準靜電場響應(yīng)經(jīng)過預定通信通路的人體的兩足運動而發(fā)生移動時，在預定頻帶上出現(xiàn)該幅度峰；通信幀確定裝置，用于基于峰檢測裝置所檢測的幅度峰確定通信幀；以及調(diào)制裝置，用于僅在通信確定裝置所確定的通信幀期間根據(jù)信息調(diào)制準靜電場。
7.一種通過準靜電場發(fā)送信息的通信設(shè)備，其特征在于包括峰檢測裝置，用于檢測幅度峰，其中當在人體附近形成的準靜電場響應(yīng)經(jīng)過預定通信通路的人體的兩足運動而發(fā)生移動時，在預定頻帶上出現(xiàn)該幅度峰；通信幀確定裝置，用于基于峰檢測裝置所檢測的幅度峰確定通信幀；以及解調(diào)裝置，用于僅在通信幀期間解調(diào)所調(diào)制的準靜電場。
全文摘要
本發(fā)明使用準靜電場使得增強通信自由度成為可能?；诒景l(fā)明，通過使人體充當天線以發(fā)送和接收ID信息D5，同時避免出現(xiàn)具有較高強度的8赫茲峰Px，響應(yīng)人體的行走運動，在人體附近形成的行走準靜電場HSE中，ID信息D5能夠通過無向性在人體周圍形成的準靜電場DSE發(fā)送和接收，其中在8赫茲峰Px破壞信息時阻止人體作為天線。因而能夠增強使用準靜電場的通信自由度。
文檔編號H04B5/02GK1754331SQ20048000534
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者瀧口清昭 申請人:索尼株式會社