JP4544080B2 - 通信装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、通信媒体の特性に、より適する通信設定を容易に行うことができるようにする通信装置および方法、並びにプログラムに関する。

従来、通信においては、各通信装置の通信能力や通信状況等によって、その通信の精度は大きく影響される。例えば、通信状況が非常に悪く、通信相手より送信された情報の正常な受信が困難である場合に、通信速度がより高速に設定されたり、受信感度や送信パワーを抑制されたりすると、さらに通信エラー率が上昇し、正常な通信がさらに困難になる。

そこで、受信状況に応じて送信電力の強弱を調節する方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年においては、情報処理技術の発達に伴い、通信技術も向上し、静電結合を利用して、人体等を通信媒体とする通信を行う通信システムが存在する。このような通信システムにおける、人体を通信媒体とする通信は、各通信装置の機能や通信状況、または通信装置と人体との位置関係等だけでなく、通信媒体となる人体の静電容量や負荷等の特性にも影響を受ける。

特開２００１−３２０３２６号公報

しかしながら、例えば、上述したような、受信状況に応じて送信電力の強弱を調節する処理の場合、通信媒体の負荷や静電容量は考慮されない。従って、受信状況によっては、送信装置の送信レベル設定値が不要に上げられ、送信装置が不要に強い信号レベルの送信信号（過大な送信エネルギー）を通信媒体に送信してしまう恐れがあった。また、これにより、送信装置や受信装置の消費電力が増大してしまう恐れもあった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、通信媒体の特性に、より適する通信設定を容易に行うことができるようにするものである。

本発明の一側面は、生体を通信媒体として他の通信装置と通信を行う通信装置であって、前記生体の特徴を示す生体情報の入力を受け付ける受付手段と、前記受付手段により受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測する推測手段と、前記推測手段により推測される値に従って、前記他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方を調整する調整手段とを備える通信装置である。

前記生体情報は前記生体の身長および体重を含むことができる。

前記生体情報は前記生体の性別および年齢を含むことができる。

前記通信媒体としての特性は、負荷および静電容量を含むことができる。

前記推測手段は、前記生体情報と前記通信媒体としての特性とを関連付けるテーブル情報を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測することができる。

前記生体情報の入力を案内する案内画面を表示する案内表示手段をさらに備え、前記受付手段は、前記案内表示手段により表示される前記案内画面に従って行われる前記生体情報の入力を受け付けることができる。

前記受付手段により受け付けられた前記生体情報を前記他の通信装置に供給する供給手段をさらに備えることができる。

前記受付手段は、前記他の通信装置から供給される前記生体情報を受け付けることができる。

本発明の一側面は、また、生体を通信媒体として他の通信装置と通信を行う通信装置の通信方法であって、前記通信装置の受付手段が、前記生体の特徴を示す生体情報の入力を受け付け、前記通信装置の推測手段が、受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測し、前記通信装置の調整手段が、推測される値に従って、前記他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方を調整する通信方法である。

本発明の一側面は、さらに、生体を通信媒体として他の通信装置と通信を行うコンピュータを、前記生体の特徴を示す生体情報の入力を受け付ける受付手段と、前記受付手段により受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測する推測手段と、前記推測手段により推測される値に従って、前記他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方を調整する調整手段として機能させるプログラムである。

本発明においては、生体の特徴を示す生体情報の入力が受け付けられ、その受け付けられた生体情報の値から生体の通信媒体としての特性の値が推測され、推測される値に従って、他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方が調整される。

本発明の一側面によれば、通信を行うことができる。特に、通信媒体の特性に、より適する通信設定を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。最初に、図１乃至図３３を参照して、本発明を適用する通信システムの例として、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によって、利用環境の制約を受けない通信システムについて説明する。

図１は、物理的な基準点経路を用いずに通信信号伝達経路のみによって通信を行う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。

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に設けられた電極対の一方の電極であり、その電極対の他方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。

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に設けられた電極対の一方の電極であり、その電極対の他方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、通信媒体１３０を介して伝送される信号によってこれらの電極間に生じた電気信号（電位差）を検知し、その電気信号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。

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、銅、鉄、またはアルミ等の金属に代表される導電体、純水、ゴム、ガラス等に代表される誘電体、または、これらの複合体である生体や、食塩水等の電解液のように、導体としての性質と誘電体としての性質を併せ持つ素材により構成される。また、この通信媒体１３０の形状はどのようなものであってもよく、例えば、線状、板状、球状、角柱、または円柱等であってもよく、さらにこれら以外の任意の形状であってもよい。

このような通信システム１００において、はじめに、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。

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、導体球が空間に存在する場合、その導体球と空間との間には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は、以下の式（１）のように求められる。

式（１）において、πは円周率を示す。また、εは誘電率を示し、以下の式（２）のように求められる。

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、ε_rは比誘電率を示し、真空の誘電率ε₀に対する比率を示す。

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。

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、静電容量の増加に伴って変動のしにくさも増加することを示している。

次に、通信システム１００における通信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。

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。

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。

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。

図２の送信装置２１０において、信号源２１３−１および送信装置内基準点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。

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。送信装置内基準点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。

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の送信装置内基準点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の送信装置内基準点２１３−２側の端子と、空間上の、送信装置２１０を基準とした無限遠点（仮想点）を示す基準点２１６との間に設けらている。

図２の受信装置２２０において、Rr２２３−１、検出器２２３−２、および受信装置内基準点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）である。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。受信装置内基準点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。

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。

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の受信装置内基準点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の受信装置内基準点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）を示す基準点２２６との間に設けらている。

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、基準点２１６と基準点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。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ことが重要である。なお、基準点２１６と基準点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。

また、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、図２の接続線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。従って、このような場合、送信装置２１０と受信装置２２０との距離はどんなに長くてもよい。

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。直列接続された四つのコンデンサ（Cte２１４、Ctg２１５、Creコンデンサ２２４、およびCrg２２５）の合成容量Ｃ_xは以下の式（４）で表すことができる。

また、信号源２１３−１が生成する正弦波ｖ_t（ｔ）を、以下の式（５）のように表す。

ここで、Ｖ_m［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。このとき、信号源２１３−１による電圧の実効値Ｖ_trms［Ｖ］は以下の式（６）のように求めることができる。

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。

つまり、Rr２２３−１の両端に生じる電圧の実効値Ｖ_rrmsは式（８）のように求めることができる。

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Ｃ_xが大きく、信号源２１３−１の周波数ｆ［Hz］が高い程、１/((２×π×ｆ×Ｃ_x)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。

例えば、送信装置２１０の信号源２１３−１による電圧の実効値Ｖ_trms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Ｃ_x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Ｖ_rrmsの計算結果は図３に示される表２５０のようになる。

表２５０に示されるように、電圧の実効値Ｖ_rrms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Ｃ_x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Ｃ_xが大きいほど、大きな電圧の実効値Ｖ_rrms得られる。

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。

次に、以上に示した等価回路の通信システム２００の各パラメータの算出例を、図４を参照して具体的に説明する。図４は、通信システム１００の物理的な構成による影響も含めて演算例を説明するための図である。

図４に示される通信システム３００は、図１の通信システム１００に対応するシステムであり、図２の通信システム２００に通信システム１００の物理的な構成に関する情報を付加したものである。つまり、通信システム３００は、送信装置３１０、受信装置３２０、および通信媒体３３０を有している。図１の通信システム１００と対比して説明すると、送信装置３１０は送信装置１１０に対応し、受信装置３２０は受信装置１２０に対応し、通信媒体３３０は、通信媒体１３０に対応する。

送信装置３１０は、送信信号電極１１１に対応する送信信号電極３１１、送信基準電極１１２に対応する送信基準電極３１２、および送信部１１３に対応する信号源３１３−１を有している。つまり、信号源３１３−１の両側の端子の一方に送信信号電極３１１が接続され、他方に送信基準電極３１２が接続されている。送信信号電極３１１は、通信媒体３３０に近接するように設けられている。送信基準電極３１２は、通信媒体３３０に影響されない程度に通信媒体３３０から離されて設けられており、送信装置３１０の外部の空間に対して静電容量を有するように構成されている。なお、図２においては、送信部１１３には、信号源２１３−１および送信装置内基準点２１３−２が対応するように説明したが、図４の場合、説明の便宜上、この送信装置内基準点は省略している。

受信装置３２０も、送信装置３１０の場合と同様に、受信信号電極１２１に対応する受信信号電極３２１、受信基準電極１２２に対応する受信基準電極３２２、および受信部１２３に対応するRr３２３−１および検出器３２３−２を有している。つまり、Rr３２３−１の両側の端子の一方に受信信号電極３２１が接続され、他方に受信基準電極３２２が接続されている。受信信号電極３２１は、通信媒体３３０に近接するように設けられている。受信基準電極３２２は、通信媒体３３０に影響されない程度に通信媒体３３０から離されて設けられており、受信装置３２０の外部の空間に対して静電容量を有するように構成されている。なお、図２において受信部１２３には、Rr２２３−１、検出器２２３−２、および受信装置内基準点２２３−３が対応するように説明したが、図４の場合、説明の便宜上、この受信装置内基準点は省略している。

なお、通信媒体３３０は、図１や図２の場合と同様に完全導体であるものとする。送信装置３１０と受信装置３２０は、互いに十分な距離をおいて配置されており、相互の影響は無視できるものとする。また、送信信号電極３１１は通信媒体３３０とのみ静電結合している。また、送信基準電極３１２は送信信号電極３１１に対して十分な距離をおいて配置されており、相互の影響は無視できるものとする。同様に、受信信号電極３２１は通信媒体３３０とのみ静電結合している。また、受信基準電極３２２は受信信号電極３２１に対して十分な距離をおいて配置されており、相互の影響は無視できるものとする。なお厳密には、送信信号電極３１１、受信信号電極３２１、および通信媒体３３０は、空間に対する静電容量を有するが、ここでは、説明の便宜上、これらについて無視できるものとする。

図４に示されるように、通信システム３００において、通信媒体３３０の一方の端に送信装置３１０が配置され、もう一方の端に受信装置３２０が配置されている。

送信信号電極３１１と通信媒体３３０の間には距離dte［ｍ］の間隔があるものとする。また、送信信号電極３１１が、片面の表面積がSte［ｍ²］である導体円板とすると、通信媒体３３０との間で形成される静電容量Cte３１４は次の式（９）のように求めることが出来る。

式（９）は、一般に平行平板の静電容量として知られている算出式である。上式で、εは誘電率を示すが、いま、通信システム３００は空気中に置かれているものとすると、比誘電率ε_rはほぼ１とみなせるので、誘電率εは、真空における誘電率ε₀と等価とみなすことができる。送信信号電極３１１の表面積Steを２×１０^-3［ｍ²］（直径約５［cm］）とし、間隔dteを５×１０^-3［ｍ］（５［mm］）として、静電容量Cte３１４を求めると、以下の式（１０）のようになる。

なお、実際の物理現象として上述した式（９）が厳密に成立するのは、Ｓｔｅ＞＞ｄｔｅの関係を満足している場合であるが、ここでは、式（９）で近似できるものとする。

次に、送信基準電極３１２と空間から成る静電容量（送信基準電極３１２と、送信基準電極３１２からの仮想的な無限遠点を示す基準点３１６との間の静電容量）Ctg３１５について説明する。一般に、半径ｒ［ｍ］の円板が空間に置かれていた場合、その円板と空間との間に形成される静電容量Ｃ［Ｆ］は次の式（１１）で求めることができる。

送信基準電極３１２が半径rtg＝２．５×１０^-2［ｍ］（半径２．５［ｃｍ］）の導体円板であるとすると、送信基準電極３１７と空間から成る静電容量Ctg３１５は、上述した式（１１）を用いて、次の式（１２）のように求められる。なお、通信システム３００は空気中に置かれ、その空間の誘電率は真空の誘電率ε₀で近似できるものとする。

受信信号電極３２１の大きさを送信信号電極３１１と同じ（Sre［ｍ²］＝Ste［ｍ²］の導体円板）とし、通信媒体３３０との間隔も同じ（dre［ｍ］＝dte［ｍ］）とすれば、受信信号電極３２１と通信媒体３３０から成る静電容量Cre３２４は、送信側と同じく３．５［ｐＦ］となる。また、受信基準電極３２２の大きさを送信基準電極３１２と同じ（半径rrg［ｍ］＝rtg［ｍ］の導体円板）とすれば、受信基準電極３２２と空間から成る静電容量（受信基準電極３２２と、受信基準電極３２２からの仮想的な無限遠点を示す基準点３２６との間の静電容量）Crg３２５は、送信側と同じく１．８［ｐＦ］となる。以上から、Cte３１４、Ctg３１５、Cre３２４、およびCrg３２５の四つの静電容量から成る合成静電容量Ｃ_xは上述した式（４）を用いて次の式（１３）のように求めることができる。

信号源３１３−１の周波数ｆを１［MHz］とし、電圧の実効値Ｖ_trmsを２［Ｖ］とし、Rr３２３−１を１００Ｋ［Ω］とすると、Rr３２３−１の両端に生じる電圧Ｖ_rrmsは、以下の式（１４）のように求めることができる。

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。

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。

次に、実際に本通信システムを物理的に構成する場合について説明する。図５は、以上において説明した通信システムの、実際に物理的に構成する場合における、システム上に発生する各パラメータの演算用モデルの例を示す図である。

つまり、通信システム４００は、送信装置４１０、受信装置４２０、および通信媒体４３０を有しており、上述した通信システム１００（通信システム２００および通信システム３００）に対応するシステムであり、評価するパラメータが異なるだけで、その構成は、通信システム１００乃至通信システム３００と基本的に同様である。

つまり、通信システム３００と対比して説明すると、送信装置４１０は送信装置３１０に対応し、送信装置４１０の送信信号電極４１１は送信信号電極３１１に対応し、送信基準電極４１２は送信基準電極３１２に対応し、信号源４３１−１は信号源３３１−１に対応する。また、受信装置４２０は受信装置３２０に対応し、受信装置４２０の受信信号電極４２１は受信信号電極３２１に対応し、受信基準電極４２２は受信基準電極３２２に対応し、Rr４２３−１はRr３２３−１に対応し、検出器４２３−２は検出器３２３−２に対応する。さらに、通信媒体４３０は通信媒体３３０に対応する。

また、パラメータについて説明すると、送信信号電極４１１と通信媒体４３０との間の静電容量Cte４１４は通信システム３００のCte３１４に対応し、送信基準電極４１２の空間に対する静電容量Ctg４１５は通信システム３００のCtg３１５に対応し、送信装置４１０からの空間上の仮想的な無限遠点を示す基準点４１６−１および基準点４１６−２は通信システム３００の基準点３１６に対応する。また、送信信号電極４１１は、面積Ste［ｍ²］の円板状の電極であり、通信媒体４３０から微小距離dte［ｍ］だけ離れた位置に設けられる。送信基準電極４１２も円板状の電極であり、その半径は、rtg［ｍ］である。

受信装置４２０側では、受信信号電極４２１と通信媒体４３０との間の静電容量Cre４２４は通信システム３００のCre３２４に対応し、受信基準電極４２２の空間に対する静電容量Crg４２５は通信システム３００のCrg３２５に対応し、受信装置４２０からの空間上の仮想的な無限遠点を示す基準点４２６−１および基準点４２６−２は通信システム３００の基準点３２６に対応する。また、受信信号電極４２１は、面積Sre［ｍ²］の円板状の電極であり、通信媒体４３０から微小距離dre［ｍ］だけ離れた位置に設けられる。受信基準電極４２２も円板状の電極であり、その半径は、rrg［ｍ］である。

図５の通信システム４００は、以上のパラメータに加えて、以下のような新たなパラメータが追加されたモデルである。

例えば、送信装置４１０については、送信信号電極４１１と送信基準電極４１２との間に形成される静電容量Ctb４１７−１、送信信号電極４１１と空間との間に形成される静電容量Cth４１７−２、および、送信基準電極４１２と通信媒体４３０との間に形成される静電容量Cti４１７−３が新たなパラメータとして追加されている。

また、受信装置４２０については、受信信号電極４２１と受信基準電極４２２との間に形成される静電容量Crb４２７−１、受信信号電極４２１と空間との間に形成される静電容量Crh４２７−２、および、受信基準電極４２２と通信媒体４３０との間に形成される静電容量Cri４２７−３が新たなパラメータとして追加されている。

さらに、通信媒体４３０については、通信媒体４３０と空間との間に形成される静電容量（通信媒体４３０と、通信媒体４３０からの仮想的な無限遠点を示す基準点４３６との間の静電容量）Cm４３２が新たなパラメータとして追加されている。また、実際には、通信媒体４３０は、その大きさや材質等によって電気抵抗を有するので、その抵抗成分として抵抗値Rm４３１およびRm４３３が新たなパラメータとして追加されている。

なお、図５の通信システム４００においては省略されているが、通信媒体が導電性だけでなく、誘電性を有する場合には、その誘電率に従った静電容量も併せて形成される。また、通信媒体に導電性がなく、誘電性のみで形成される場合には、送信信号電極４１１と受信信号電極４２１の間に、誘電体の誘電率、距離、大きさ、配置で決まる静電容量で結合されることになる。

また、ここでは、送信装置４１０と受信装置４２０が、互いに静電結合的な要素が無視できる程度に距離が離れている場合（送信装置４１０と受信装置４２０との間の静電結合の影響を無視することができる場合）を想定している。仮に、距離が近い場合には、上述した考え方に従い、送信装置４１０内の各電極と受信装置４２０内の各電極の位置関係によっては、それら電極同士の静電容量も考慮する必要が生じることもある。

次に、図５の通信システム４００の動作を、電気力線を用いて説明する。通信システム４００の送信装置４１０の、電極同士、または電極と通信媒体４３０との関係を、電気力線を用いて表現した模式図を図６および図７に示す。

図６は、通信システム４００の送信装置４１０について、通信媒体４３０が存在しない場合の電気力線の分布の例を示す模式図である。いま、送信信号電極４１１は正の電荷を有し（正に帯電し）、送信基準電極４１２は負の電荷を有している（負に帯電している）ものとする。図中の矢印は電気力線を示し、その方向は、正の電荷から負の電荷へ向いている。電気力線は、途中で突然消滅することはなく、異符号の電荷を持つ物体に到達するか、仮想無限遠点に到達するかのいずれかの性質を持つ。

ここで、電気力線４５１は、送信信号電極４１１から放出された電気力線のうち無限遠点に到達しているものを示す。電気力線４５２は、送信基準電極４１２に向かっている電気力線のうち仮想無限遠点より到達しているものを示す。電気力線４５３は、送信信号電極４１１と送信基準電極４１２との間で生じている電気力線を示す。これらの電気力線の分布は、各電極の大きさや位置関係によって影響を受ける。

図７は、このような送信装置４１０に通信媒体４３０を近づけた場合の電気力線の分布の例を示す模式図である。送信信号電極４１１に通信媒体４３０が近づいたため、両者間の結合が強まり、図６で無限遠点に到達していた電気力線４５１の多くが、通信媒体４３０に到達する電気力線４６１となり、無限遠点への電気力線４６３（図６における電気力線４５１）は減少する。これに伴って、通信信号電極４１１からみたときの無限遠点に対する静電容量（図５のCth４１７−２）は弱まり、通信媒体４３０との間の静電容量（図５のCte４１４）が増す。なお、実際には、送信基準電極４１２と、通信媒体４３０間の静電結合（図５のCti４１７−３）も存在するが、ここでは無視出来るものとする。

ガウスの法則によれば、任意の閉曲面Ｓを通って出て行く電気力線の数Ｎ［本］は、その閉曲面Ｓ内に含まれる全電荷を誘電率εで割ったものに等しく、閉曲面Ｓの外にある電荷には影響を受けない。いま閉曲面Ｓにｎ個の電荷が存在するとき、次式が成立する。

ここで、ｉは整数とする。変数ｑ_iは個々の電荷の電荷量を示す。この法則は、閉曲面Ｓから湧き出す電気力線は、この閉曲面Ｓ内に存在する電荷から発せられる電気力線のみで決まり、外側から入ってくる電気力線の全ては、別の場所から出て行くことを示している。

この法則に従えば、図７において、通信媒体４３０が接地されていないものとすると、この通信媒体４３０近傍の閉曲面４７１には電荷の発生源は存在しないから、電気力線４６１近傍の通信媒体の領域４７２では、静電誘導により電荷Ｑ３が誘起される。通信媒体４３０は接地されていないため、通信媒体４３０が持つ総電荷量は変わらないから、電荷Ｑ３が誘起された領域４７２の外の領域４７３では、電荷Ｑ３と等量で異符号の電荷Ｑ４が誘起され、これによって生じる電気力線４６４が閉曲面４７１から出て行くことになる。電荷Ｑ４は通信媒体が大きい程、より拡散することになり、電荷密度も減少するから、これに伴って単位面積当たりの電気力線の本数も減少する。

通信媒体４３０が完全導体である場合、完全導体の性質から、部位によらず電位が同一になる特性上、部位によらず電荷密度もほぼ等しくなる性質がある。通信媒体４３０が抵抗分を持った導電体である場合には、その抵抗分に応じ、距離に応じて電気力線の数も減少する。また通信媒体４３０が導電性を持たない誘電体である場合には、その分極作用により、電気力線は拡散され、伝播される。いま空間にｎ個の導電体が存在しているとき、各導電体の電荷Ｑ_iは、次式で求めることが出来る。

ここで、ｉ、ｊは整数であり、Ｃ_ijは導電体ｉと導電体ｊから成る容量係数を示し、静電容量と同じ性質と考えてよい。容量係数は、導電体の形状とそれらの位置関係からのみ決まる。容量係数Ｃ_iiは、導電体ｉ自身が空間に対して形成する静電容量となる。また、Ｃ_ij＝Ｃ_jiである。式（１６）においては、複数の導電体から成る系が重ねの理に基づいて動作することが示されており、導電体間の静電容量と各導電体の電位との積の総和によって該当する導電体の電荷が定まることが示されている。

いま、図７と式（１６）において互いに関連する各パラメータを以下のように定める。例えば、Ｑ１は、送信信号電極４１１に誘起される電荷を示し、Ｑ２は、送信基準電極４１２に誘起される電荷を示し、Ｑ３は、送信信号電極４１１によって通信媒体４３０に誘起される電荷を示し、Ｑ４は、通信媒体４３０上の、電荷Ｑ３と異符号等量の電荷を示しているものとする。

また、Ｖ１が送信信号電極４１１の、無限遠点を基準としたときの電位を示し、Ｖ２が送信基準電極４１２の、無限遠点を基準としたときの電位を示し、Ｖ３が通信媒体４３０の、無限遠点を基準としたときの電位を示し、Ｃ１２が送信信号電極４１１と送信基準電極４１２間の容量係数を示し、Ｃ１３が送信信号電極４１１と通信媒体４３０間の容量係数を示し、Ｃ１５が送信信号電極４１１と空間の容量係数を示し、Ｃ２５が送信信号電極４１１と空間の容量係数を示し、さらにＣ４５が通信媒体４３０と空間の容量係数を示しているものとする。

このとき電荷Ｑ３は次式のように求めることができる。

通信媒体４３０により多くの電界を注入するためには、電荷Ｑ３を大きくすればよいが、そのためには、送信信号電極４１１と通信媒体４３０間の容量係数Ｃ１３を高め、且つ、十分な電位Ｖ１を与えればよい。容量係数Ｃ１３は、形状と位置関係のみで決まるが、相互間の距離が近く、対向面積が大きい程、静電容量が高まる。次に、電位Ｖ１であるが、この電位は無限遠点からみたとき十分な電位が生じている必要がある。送信装置４１０からみると信号源によって、送信信号電極４１１と送信基準電極４１２の間に電位差が与えられているが、この電位差が無限遠点からみたときにも十分な電位差として生じるためには、送信基準電極４１２の振る舞いが重要になる。

仮に送信基準電極４１２が微小で、送信信号電極４１１が十分な大きさであるとすると、容量係数Ｃ１２及びＣ２５が小さくなる。一方で、容量係数Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ４５は大きな静電容量を持つから、電気的により変動しにくくなり、信号源で発生させている電位差のほとんどは、送信基準電極４１２の電位Ｖ２として現れ、送信信号電極４１１の電位Ｖ１は小さくなってしまう。

この様子を図８に示す。送信基準電極４８１は微小なため、どの導電体や無限遠点とも結合しない。送信信号電極４１１は、通信媒体４３０との間で静電容量Cteを形成するとともに、空間に対して静電容量Cth４１７−２を形成する。また、通信媒体４３０は空間に対して静電容量Cm４３２を形成する。送信信号電極４１１と送信基準電極４１２に電位が生じても、送信信号電極４１１に関わる静電容量Cte４１４、Cth４１７−２、およびCm４３２が圧倒的に大きいため、この電位を変動させるためには、大きなエネルギーが必要となるが、信号源４１３−１の対向側の送信基準電極４８１の静電容量が弱いため、送信信号電極４１１の電位はほとんど変化せず、信号源４１３−１の電位変動のほとんどは、送信基準電極４８１側に現れることになる。

逆に、送信信号電極４１１が微小で、送信基準電極４８１が十分な大きさであるとすると、送信基準電極４８１の静電容量が高まって、電気的に変動しにくくなり、送信信号電極４１１に十分な電位Ｖ１は生じるが、通信媒体４３０との静電結合が弱まるため、十分な電界を注入できない。

従って、全体のバランスの中で、通信に必要な電界を送信信号電極から通信媒体に注入しながらも、十分な電位を与えることが出来るだけの送信基準電極を設ける必要がある。
ここでは、送信側のみを考えたが、図５における受信装置４２０の電極と通信媒体４３０の間に関しても同様に考えることが出来る。

無限遠点は、物理的に遠距離でなければならないものではなく、実用上は装置周辺の空間を考えればよいが、より理想としては、システム全体の系の中で、より安定して電位変動が少ないことが望ましい。実際の利用環境下では、ＡＣ電源ラインや照明器具、その他電気機器等から発生するノイズが存在するが、少なくとも信号源が利用する周波数帯域にこれらのノイズが重ならないか、無視出来るレベルであればよい。

図９は、図５に示されるモデル（通信システム４００）を等価回路で示した図である。つまり、図２と図４の関係のように、図９に示される通信システム５００は図５に示される通信システム４００に対応し、通信システム５００の送信装置５１０は通信システム４００の送信装置４１０に対応し、通信システム５００の受信装置５２０は通信システム４００の受信装置４２０に対応し、通信システム５００の接続線５３０は通信システム４００の通信媒体４３０に対応する。

同様に、図９の送信装置５１０において、信号源５１３−１は信号源４１３−１に対応する。なお、図９の送信装置５１０においては、図５において省略された、図２の送信装置内基準点２１３−２に対応する、図１の送信部１１３内部の回路におけるグランドを示す送信装置内基準点５１３−２が示されている。

また、図９のCte５１４は、図５のCte４１４に対応する静電容量であり、Ctg５１５は、図５のCtg４１５に対応する静電容量であり、基準点５１６−１および基準点５１６−２は、それぞれ、基準点４１６−１および基準点４１６−２に対応する。さらにCtb５１７−１はCtb４１７−１に、Cth５１７−２はCth４１７−２に、Cti５１７−３はCti４１７−３にそれぞれ対応する静電容量である。

受信装置５２０の各部も同様であり、受信抵抗であるRr５２３−１および検出器５２３−２は、それぞれ、図５のRr４２３−１および検出器４２３−２に対応する。なお、図９の受信装置５２０においては、図５において省略された、図２の受信装置内基準点２２３−３に対応する、図１の受信部１２３内部の回路におけるグランドを示す受信装置内基準点５２３−３が示されている。

また、図９のCre５２４は、図５のCre４２４に対応する静電容量であり、Crg５２５は、図５のCrg４２５に対応する静電容量であり、基準点５２６−１および基準点５２６−２は、それぞれ、基準点４２６−１および基準点４２６−２に対応する。さらにCrb５２７−１はCrb４２７−１に、Crh５２７−２はCrh４２７−２に、Cri５２７−３はCri４２７−３にそれぞれ対応する静電容量である。

接続線５３０に接続される各部も同様であり、接続線の抵抗成分であるRm５３１とRm５３３は、それぞれ、Rm４３１とRm４３３に対応し、Cm５３２はCm４３２に対応し、基準点５３６は、基準点４３６に対応する。

このような通信システム５００は、以下のような性質を有する。

例えば、送信装置５１０は、Cte５１４の値が大きい（容量が高い）程、通信媒体４３０に対応する接続線５３０へ大きな信号を印加することができる。また、送信装置５１０は、Ctg５１５の値が大きい（容量が高い）程、接続線５３０へ大きな信号を印加することができる。さらに、送信装置５１０は、Ctb５１７−１の値が小さい（容量が低い）程、接続線５３０へ大きな信号を印加することが出来る。また、送信装置５１０は、Cth５１７−２の値が小さい（容量が低い）程、接続線５３０へ大きな信号を印加することが出来る。さらに、送信装置５１０は、Cti５１７−３の値が小さい（容量が低い）程、接続線５３０へ大きな信号を印加することが出来る。

受信装置５２０は、Cre５２４の値が大きい（容量が高い）程、通信媒体４３０に対応する接続線５３０から大きな信号を取り出すことが出来る。また、受信装置５２０は、Crg５２５の値が大きい（容量が高い）程、接続線５３０から大きな信号を取り出すことが出来る。さらに、受信装置５２０は、Crb５２７−１の値が小さい（容量が低い）程、接続線５３０から大きな信号を取り出すことが出来る。また、受信装置５２０は、Crh５２７−２の値が小さい（容量が低い）程、接続線５３０から大きな信号を取り出すことが出来る。さらに、受信装置５２０は、Cri５２７−３の値が小さい（容量が低い）程、接続線５３０から大きな信号を取り出すことが出来る。また、受信装置５２０は、Rr５２３−１の値が低い（抵抗が高い）程、接続線５３０から大きな信号を取り出すことが出来る。

接続線５３０の抵抗成分であるRm５３１およびRm５３３の値が低い（抵抗が低い）程、送信装置５１０は、接続線５３０へ大きな信号を印加することが出来る。また、接続線５３０の空間に対する静電容量であるCm５３２の値が小さい（容量が低い）程、送信装置５１０は、接続線５３０へ大きな信号を印加することが出来る。

コンデンサ容量の大小は、電極の表面積の大きさに略比例するから、一般には各電極の大きさが大きい程よいが、単純に電極の大きさを大きくすると、電極同士の間の静電容量も増加してしまう恐れもある。また、電極の大きさ比が極端な場合も効率が低下する恐れがある。従って、電極の大きさやその配置場所等は、全体のバランスの中で決定する必要がある。

なお、上述した通信装置５００の性質は、信号源５１３−１の周波数が高い周波数帯域では、インピーダンス・マッチングの考え方で本等価回路を捉え、各パラメータを決定することで効率的な通信が可能となる。周波数を高めることにより、小さい静電容量でもリアクタンスが確保できるため、各装置を容易に小型化することができる。

また、一般的にコンデンサのリアクタンスは周波数の減少とともに上昇する。これに対して、通信システム５００は静電容量結合に基づく動作をするので、信号源５１３−１が生成する信号の周波数の下限は、これによって決定される。また、Rm５３１、Cm５３２、およびRm５３３は、その配置から低域通過フィルタを形成することになるので、この特性により周波数の上限が定まる。

つまり、通信システム５００の周波数特性は、図１０に示されるグラフの曲線５５１のようになる。図１０において、横軸は周波数を、縦軸は系全体の利得を示している。

次に、図５の通信システム４００、および図９の通信システム５００の各パラメータの具体的な数値を検討する。なお、以下において、説明の便宜上、通信システム４００（通信システム５００）は空気中に設置されているものとする。また、通信システム４００の送信信号電極４１１、送信基準電極４１２、受信信号電極４２１、および受信基準電極４２２（通信システム５００の送信信号電極５１１、送信基準電極５１２、受信信号電極５２１、および受信基準電極５２２）は、いずれも、直径５ｃｍの導体円板とする。

図５の通信システム４００において、送信信号電極４１１と通信媒体４３０からなる静電容量Cte４１４（図９のCte５１４）は、互いの間隔ｄteが５ｍｍとすると、その値は、上述した式（９）を用いて、以下の式（１８）ように求められる。

電極間の静電容量であるCtb４１７−１（図９のCtb５１７−１）については、式（９）を適応することができるものとする。本来は上述したように電極の面積が間隔に比べて十分に大きい場合に成立する式であるが、ここでは、これで近似できるとして差し支えない。電極間の間隔を５ｃｍとすると、Ctb４１７−１（図９のCtb５１７−１）は以下の式（１９）ようになる。

ここでの想定は、送信信号電極４１１と通信媒体４３０の間隔が狭いとすれば、空間との結合は弱くなるので、Cth４１７−２（図９のCht５１７−２）の値は、Cte４１４（Cte５１４）の値よりも十分小さく、式（２０）のようにCte４１４（Cte５１４）の値の十分の一に設定されるものとする。

送信基準電極４１２と空間で形成される静電容量を示すCtg４１５（図９のCtg５１５）は図４の場合（式（１２））と同様であり、次式（２１）のように求めることができる。

Cti４１７−３（図９のCti５１７−３）の値は、以下のように、Ctb４１７−１（図９のCtb５１７−１）と同等と考える。

Cti＝Ctb＝０．３５［ｐＦ］

受信装置４２０（図９の受信装置５２０）の各パラメータに関しても、各電極の構成（大きさや設置位置等）を送信装置４１０の場合と同様にすれば、以下のように、送信装置４１０の各パラメータと同様に設定される。

Cre＝Cte＝３．５［ｐＦ］
Crb＝Ctb＝０．３５［ｐＦ］
Crh＝Cth＝０．３５［ｐＦ］
Crg＝Ctg＝１．８［ｐＦ］
Cri＝Cti＝０．３５［ｐＦ］

また、説明の便宜上、以下において、通信媒体４３０（図９の接続線５３０）は人体のサイズ程度の生体に近い特性を有する物体であるとする。そして、通信媒体４３０の送信信号電極４１１の位置から受信信号電極４２１の位置（図９の送信信号電極５１１の位置から受信信号電極５２１の位置）までの電気抵抗が１Ｍ［Ω］であるとし、Rm４３１およびRm４３３（図９のRm５３１およびRm５３３）の値をそれぞれ５００Ｋ［Ω］とする。また、通信媒体４３０と空間との間で形成する静電容量Cm４３２（図９のCm５３２）の値を１００［ｐＦ］とする。

さらに、信号源４１３−１（図９の信号源５１３−１）は、最大値１［Ｖ］で周波数が１０Ｍ［Ｈｚ］の正弦波とする。

以上のパラメータを使ってシミュレーションを行うと、図１１に示されるような波形の受信信号がシミュレーション結果として得られる。図１１に示されるグラフは、縦軸が、受信装置４２０（図９の受信装置５２０）の受信負荷であるRr４２３−１（Rr５２３−１）の両端電圧を表し、横軸が時間を表している。図１１の両矢印５５２により示されるように、受信信号の波形の最大値Ａと最小値Ｂとの差（ピーク値の差）が約１０［μＶ］程度で観測される。従って、これを十分なゲインを持つ増幅器（検出器４２３−２）で増幅することによって、送信側の信号（信号源４１３−１において生成された信号）を受信側で復元することができる。

このように、以上において説明した、本発明を適用した通信システムは、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ので、利用環境の制約を受けない通信環境を容易に提供することができる。

次に、各装置における各電極の配置について説明する。上述したように、各電極は、互いに異なる役目を担っており、通信媒体や空間等に対して静電容量を形成する。つまり、各電極はそれぞれ互いに異なる相手と静電結合し、その静電結合を用いて作用する。従って、各電極の配置方法は、そのように各電極を目的の対象物に有効に静電結合させるために非常に重要な要因となる。

例えば、図５の通信システム４００において、送信装置４１０と受信装置４２０の間において効率よく通信を行うためには、以下の条件のように各電極を配置する必要がある。すなわち、各装置は、例えば、送信信号電極４１１と通信媒体４３０の間の静電容量、並びに、受信信号電極４２１と通信媒体４２２の間の静電容量の大きさがともに十分であること、送信基準電極４１２と空間の静電容量、並びに、受信基準電極４２２と空間の静電容量の大きさがともに十分であること、送信信号電極４１１と送信基準電極４１２の間、並びに、受信信号電極４２１と受信基準電極４２２の間の静電容量の大きさがより小さいこと、そして、送信信号電極４１１と空間の静電容量、並びに、受信信号電極４２１と空間の静電容量の大きさがより小さいことを満たす。必要がある。

各電極の配置例を図１２乃至図１８に示す。なお、以下に説明する電極配置の例は、送信装置および受信装置のいずれにも適用することができる。従って、以下においては、受信装置についての説明を省略し、送信装置についてのみ説明する。なお、以下に示す例を受信装置に適用する場合、送信信号電極を受信信号電極に対応させ、送信基準電極を受信信号電極に対応させる。

図１２において、送信信号電極５５４と送信基準電極５５５の二つの電極は、筐体５５３の同一平面上に配置されている。この構成によれば、二つの電極（送信信号電極５５４と送信基準電極５５５）が互いに対向するように配置された場合と比較して、電極間の静電容量を小さくすることが出来る。このような構成の送信装置を用いる場合、二つの電極のうち、一方の電極のみを通信媒体に近づけるようにする。例えば、筐体５５３が二つのユニットとヒンジ部により構成され、その二つのユニットの相対的な角度が可変となるように、ヒンジ部を介して接続され、筐体５５３の全体で見た場合、そのヒンジ部によって、筐体５５３がその長手方向中央付近において折りたたむことができるようになされた折り畳み型携帯型電話機であるとする。このような折り畳み型携帯型電話機に対して、図１２に示されるような電極配置を応用することにより、一方の電極は操作ボタン側のユニット背面に配置し、他方の電極は表示部が設けられたユニットの背面に配置することができる。このように配置することにより、操作ボタン側のユニットに配置された電極はユーザの手によって覆われ、表示部背面に設けられた電極は空間に向いて配置されることになる。つまり、上述した条件を満たすように二つの電極を配置することができる。

図１３は、筐体５５３において、二つの電極（送信信号電極５５４と送信基準電極５５５）を対向するように配置したものである。この場合、図１２の配置と比較し、２電極間の静電結合は強まるものの、筐体５５３が比較的小さい場合に適する。この場合二つの電極は、筐体５５３内の出来るだけ、距離が離れるような方向に配置されることが望ましい。

図１４は、筐体５５３において、二つの電極（送信信号電極５５４と送信基準電極５５５）を直接対向しないように配置し、かつ、筐体５５３の、互いに対向する面に配置したものである。この構成の場合、二つの電極の静電結合は、図１３より小さいものとなる。

図１５は、筐体５５３において、二つの電極（送信信号電極５５４と送信基準電極５５５）を、互いに垂直となるように配置したものである。この構成によれば、送信信号電極５５４の面とその対向面が通信媒体に近づく用途において、側面（送信基準電極５５５が配置される面）は、空間との静電結合が残されるため、通信が可能となる。

図１６は、図１３に示される配置において、電極の一方である送信基準電極５５５を筐体５５３内部に配置したものである。つまり、図１６Ａに示されるように、送信基準電極５５５のみが筐体５５３の内部に設けられる。図１６Ｂは、図１６Ａの面５５６より見た場合の電極位置の例を示す図である。図１６Ｂに示されるように、送信信号電極５５４は、筐体５５３の表面に配置され、送信基準電極５５５のみが筐体５５３の内部に設置されている。この構成によれば、筐体５５３が通信媒体で広く覆れてしまっても、一方の電極周辺には筐体５５３の内部の空間があるため、通信が可能となる。

図１７は、図１２または図１４に示される配置において、電極の一方である送信基準電極５５５を筐体５５３内部に配置したものである。つまり、図１７Ａに示されるように、送信基準電極５５５のみが筐体５５３の内部に設けられる。図１７Ｂは、図１７Ａの面５５６より見た場合の電極位置の例を示す図である。図１７Ｂに示されるように、送信信号電極５５４は、筐体５５３の表面に配置され、送信基準電極５５５のみが筐体５５３の内部に設置されている。この構成によれば、筐体５５３が通信媒体で広く覆れてしまっても、一方の電極周辺には筐体内部の空間余裕があるため、通信が可能となる。

図１８は、図１５に示される配置において、電極の一方を筐体内部に配置したものである。つまり、図１８Ａに示されるように、送信基準電極５５５のみが筐体５５３の内部に設けられる。図１８Ｂは、図１８Ａの面５５６より見た場合の電極位置の例を示す図である。図１８Ｂに示されるように、送信信号電極５５４は、筐体５５３の表面に配置され、送信基準電極５５５のみが筐体５５３の内部に設置されている。この構成によれば、筐体が通信媒体で広く覆れてしまっても、一方の電極である送信基準電極５５５を周辺には筐体内部の空間余裕があるため、通信が可能となる。

以上に説明したいずれの電極配置も、一方の電極よりも他方の電極の方が通信媒体に近く、他方はより空間との静電結合が強まるような配置となるように成されている。また、各配置においては、二つの電極間の静電的結合がより弱まるように配置することが望ましい。

送信装置あるいは受信装置は何らかの筐体に組み込まれるようにしてもよい。本発明の機器では、少なくとも二つの電極が存在し、それらは電気的に絶縁状態にあるので、筐体もある厚さを持った絶縁体で構成される。図１９は、送信信号電極周辺の断面図を示したものである。送信基準電極、受信信号電極、および受信基準電極のいずれも、送信信号電極と同様の構成であるので、以下の説明を適用することができる。従って、それらについての説明は省略する。

図１９Ａは、電極周辺の断面図を示したものである。筐体５６３および筐体５６４は、必ず両矢印５６５により示される物理的な厚さ（ｄ［ｍ］）を有するので、電極と通信媒体（例えば、送信電極５６１と通信媒体５６２）、あるいは電極と空間との間には、最低でもこの厚さ分の間隔を生じることになる。これまでの説明から明らかなように、電極と通信媒体、あるいは電極と空間との間は、静電容量を高めた方が一般的に都合がよい。

いま、筐体５６３および筐体５６４に通信媒体５６２が密着している場合を考える。この場合の送信基準電極５６１と通信媒体５６２との間の静電容量Ｃは（式９）によって求められるから、次の式（２２）のようになる。

ここで、ε₀は真空の誘電率で８．８５４×１０^-12［Ｆ／ｍ］という固定値である。ε_rはその場所の比誘電率、Ｓは送信信号電極５６１の表面積である。送信信号電極５６１の上側に形成される空間５６６に、高い比誘電率を有する誘電体を配置することによって、静電容量を増加させ、性能の向上を図ることができる。

同様に周囲の空間に対しても静電容量の増加を図ることが出来る。尚、図１９Ａの場合、筐体の厚み（両矢印５６５）の部分に誘電体を挿入したが、必ずしもこの必要はなく、任意の位置にあればよい。

これに対して図１９Ｂは、電極を筐体に埋め込んだ場合の例である。図１９Ｂにおいて送信信号電極５６１は、筐体５６７に埋め込まれて（筐体５６７の一部となるように）配置されている。こうすることで、通信媒体５６２は、筐体５６７に接触すると同時に、送信信号電極５６１にも接触する。また、送信信号電極５６１の表面に絶縁層を形成することで、通信媒体５６２と送信信号電極５６１とが非接触となるようにすることもできる。

図１９Ｃは、図１９Ｂの場合に対し、筐体５６７を電極の表面積且つ厚さｄ’で凹状にえぐり、送信信号電極５６１を埋め込んだものである。筐体が一体成型の場合には、本手法により、製造コストや部品コストを抑え、簡単に静電容量を高めることが出来る。

以上の説明に従えば、例えば、図１２のように同一平面上に複数の電極を配置した場合に、送信信号電極５５４側に誘電体を挿入することによって（または、送信基準電極５５５側よりも高い誘電率を有する誘電体を送信信号電極５５４側に挿入することによって）、送信信号電極５５４と送信基準電極５５５の両方が通信媒体と結合してしまうような状況であっても、送信信号電極５５４の方が通信媒体との結合が強いために電極間に電位差を生じ通信することが可能である。

次に電極の大きさに関して説明する。少なくとも、送信基準電極及び受信基準電極は、通信媒体が十分な電位を得るために、十分な空間との静電容量を形成する必要があるが、送信信号電極及び受信信号電極は、通信媒体との静電的結合や通信媒体に流す信号の性質を踏まえたうえで、最適な大きさにすればよい。従って、通常、送信基準電極の大きさを送信信号電極の大きさより大きくするとともに、受信基準電極の大きさを受信信号電極の大きさより大きくする。しかしながら、通信を行うために十分な信号が得られれば、これ以外の関係であってももちろんよい。

特に、送信基準電極の大きさと送信信号電極の大きさを一致させ、かつ、受信基準電極の大きさと受信信号電極の大きさとを一致させた場合、無限遠点の基準点からみれば、これらの電極は互いに同等の特性にみえる。このため、どちらの電極を基準電極（信号電極）として使用するようにしても（基準電極と信号電極を入れ替えることができるようにしても）、同等の通信性能を得られる特徴がある。

換言すると、基準電極と信号電極の大きさが互いに異なるように設計された場合、一方の電極（信号電極として設定された電極）を通信媒体に近づけた場合にのみ通信可能とすることが出来る特徴を有する。

次に、回路のシールドについて説明する。以上においては、電極以外の送信部や受信部等は通信システムの物理的な構成を考える上で透明な存在として考えてきたが、実際にこの通信システムを実現するためには電子部品等から構成されるのが一般的である。電子部品は、その性質上、導電性、誘電性等の何らかの電気的な性質を有する物質から構成されるが、これらが電極周辺に存在する以上、動作に影響を与えることになる。本発明では、空間中の静電容量等が様々な影響を与えるため、基板上に実装されている電子回路自身もこの影響を授受ことになる。従って、より安定化した動作を期待する場合には、全体を導体でシールドすることが望ましい。

シールドした導体は、通常は、送受信装置の基準電位ともなっている送信基準電極または受信基準電極へ接続することが考えられるが、動作に問題がなければ、送信信号電極または受信信号電極へ接続してもよい。本シールドの導体自体も物理的な大きさを持つので、これまで説明してきた原理に従い、他の電極や、通信媒体、空間との相互関係で動作することを考慮する必要がある。

図２０に、この実施例を示す。本例は、機器がバッテリーで動作することを想定しており、バッテリーを含めた電子部品がシールドケース５７１内に収められており、基準電極も兼ねている。電極５７２は信号電極である。

次に、通信媒体について説明する。通信媒体に関しては、これまでの例では、導電体を主な例に挙げたが、導電性を持たない誘電体であっても通信が可能である。誘電体中では、送信信号電極から通信媒体へ注入された電界が、誘電体の分極作用によって伝播するためである。

具体的に、導電体としては電線等の金属物が、また誘電体としては純水等が考えられるが、両方の性質を併せ持った生体、整理食塩水等でも通信は可能である。また、真空中や空気中も誘電率を持つため、通信媒体として通信可能である。

次にノイズについて説明する。空間中は、ＡＣ電源からのノイズ、蛍光灯や各種家電機器、電気機器からのノイズ、空気中の帯電微粒子の影響等様々な要因によって電位が変動している。これまでは、これら電位変動を無視してきたが、これらのノイズは送信装置、通信媒体、受信装置の各部に重々することになる。

図２１は、図１の通信システム１００を、ノイズ成分を含めた等価回路により表した模式図である。すなわち、図２１の通信システム６００は、図９の通信システム５００に対応し、通信システム６００の送信装置６１０は、通信システム５００の送信装置５１０に対応し、受信装置６２０は受信装置５２０に対応し、接続線６３０は接続線６３０に対応する。

送信装置６１０において、信号源６１３−１、送信装置内基準点６１３−２、Cte６１４、Ctg６１５、基準点６１６−１、基準点６１６−２、Ctb６１７−１、Cth６１７−２、およびCti６１７−３は、それぞれ、送信装置５１０の、信号源５１３−１、送信装置内基準点５１３−２、Cte５１４、Ctg５１５、基準点５１６−１、基準点５１６−２、Ctb５１７−１、Cth５１７−２、およびCti５１７−３に対応する。ただし、図９の場合と異なり、送信装置６１０には、ノイズ６４１およびノイズ６４２の二つの信号源が、それぞれ、Ctg６１５と基準点６１６−１との間、およびCth６１７−２と基準点６１６−２との間に設けられている。

受信装置６２０において、Rr６２３−１、検出器６２３−２、受信装置内基準点６２３−３、Cre６２４、Crg６２５、基準点６２６−１、基準点６２６−２、Crb６２７−１、Crh６２７−２、およびCri６２７−３は、それぞれ、受信装置５２０の、Rr５２３−１、検出器５２３−２、受信装置内基準点５２３−３、Cre５２４、Crg５２５、基準点５２６−１、基準点５２６−２、Crb５２７−１、Crh５２７−２、およびCri５２７−３に対応する。ただし、図９の場合と異なり、受信装置６２０には、ノイズ６４４およびノイズ６４５の二つの信号源が、それぞれ、Crh６２７−２と基準点６２６−２との間、およびCrg６２５と基準点６２６−１との間に設けられている。

接続線６３０において、Rm６３１、Cm６３２、Rm６３３、および基準点６３６は、それぞれ、接続線５３０の、Rm５３１、Cm５３２、Rm５３３、および基準点５３６に対応する。ただし、図９の場合と異なり、接続線６３０には、信号源により構成されるノイズ６４３が、Cm５３２と基準点５３６との間に設けられている。

各装置は、自らが有するグランド電位である送信装置内基準点６１３−２、または受信装置内基準点６２３−３を基準に動作しているため、これらに重々するノイズが、送信装置、通信媒体、および受信装置に対して相対的に同成分であれば、動作上は影響しない。一方で、特に装置間の距離が離れている場合やノイズの多い環境下では、各装置間でノイズの相対的な差異を生じる可能性が高まる。つまり、ノイズ６４１乃至ノイズ６４５の動きが互いに異なる。この差異も、時間的な変動がない場合には、使用する信号レベルの相対差が伝達されればよいので、問題ないが、ノイズの変動周期が使用する周波数帯に重なるような場合には、そのノイズ特性を考慮して、利用する周波数や信号レベルを定める必要があるが、換言すれば、ノイズ特性を考慮しながら利用する周波数や信号レベルを定めるだけで、通信システム６００は、ノイズ成分に対する耐性も有し、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ので、容易に利用環境の制約を受けない通信環境を提供することができる。

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２２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。

なお、図２２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。

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、および信号源７２３−１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。

従って、これらの各部についての説明は省略する。

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ので、利用環境の制約を受けない通信環境を提供することができる。

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。

図２３は、送信基準電極および受信基準電極を、通信媒体を介して接続する場合の通信システムの例について説明する模式図である。

図２３において、通信システム７４０は、図２２の通信システム７００に対応するシステムである。ただし、通信システム７４０の場合、送信装置７１０に送信信号電極７１１が存在せず、送信装置７１０と通信媒体７３０は、接点７４１において接続される。同様に、通信システム７４０における受信装置７２０には受信信号電極７２１が存在せず、受信装置７１０と通信媒体７３０は、接点７４２において接続される。

通常の有線通信システムでは、少なくとも二つの信号線があり、これらの信号レベルの相対差を利用して通信を行うように成されているが、本発明に従えば、一本の信号線で通信を行うことができる。

つまり、通信システム７４０も、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ので、利用環境の制約を受けない通信環境を提供することができる。

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２４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２４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。

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。

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、空間に接していればよいので、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。

図２５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２５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、大地を通信経路の一つとしていた従来技術では実現不可能な応用例である。

つまり、以上のような通信システム７５０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ので、利用環境の制約を受けない通信環境を提供することができる。

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一つ、または複数の混合であってもよい。

さらに、以上のような通信システムにおいて、一つの通信媒体を利用して、複数の通信を成立させ、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。

このような多重通信を実現する方法の例を説明する。一つ目は、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。

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。

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（２３）は、次の式（２４）のように近似することができる。

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。

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。

図２６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。図２６に示される通信システム８００においては、四つの送信装置８１０−１乃至８１０−４と、五つの受信装置８２０−１乃至８２０−５が、スペクトラム拡散方式を用いて、通信媒体８３０を介して多重通信を行う。

送信装置８１０−１は、図１の送信装置１１０に対応しており、送信信号電極８１１、送信基準電極８１２を有し、さらに、送信部１１３に対応する構成として、原信号供給部８１３、乗算器８１４、拡散信号供給部８１５、および増幅器８１６を有している。

原信号供給部８１３は、周波数を拡散する前の信号である原信号を乗算器８１４に供給する。また、拡散信号供給部８１５は、周波数を拡散させるための拡散信号を乗算器８１４に供給する。なお、この拡散信号による拡散の方式には、代表的なものとして、ダイレクトシーケンス方式（以下、DS方式と称する）と周波数ホッピング方式（以下、FH方式と称する）の二種類の方法がある。DS方式は、少なくとも原信号よりも高い周波数成分を持った上記の時系列コードを乗算器８１４において乗算させ、その乗算結果を所定の搬送波に乗せて、増幅器８１５において増幅した後出力する方式である。

また、FH方式は、上記の時系列コードによって搬送波の周波数を変化させて拡散信号とし、原信号供給部８１３より供給される原信号と乗算器８１４によって乗算し、増幅器８１５において増幅した後出力する方式である。増幅器８１５の一方の出力は、送信信号電極８１１に接続され、他方は、送信基準電極８１２に接続される。

送信装置８１０−２乃至送信装置８１０−４も同様の構成であり、上述した送信装置８１０−１に対する説明を適用可能であるのでその説明を省略する。

受信装置８２０−１は、図１の受信装置１２０に対応しており、受信信号電極８２１、受信基準電極８２２を有し、さらに、受信部１２３に対応する構成として、増幅器８２３、乗算器８２４、拡散信号供給部８２５、および原信号出力部８２６を有している。

受信装置８２０−１は、まず、本発明の方法に基づいて電気信号を復元した後、送信装置８１０−１と逆の信号処理によって元の原信号（原信号供給部８１３が供給する信号）を復元する。

この方式による周波数スペクトルを図２７に示す。横軸は周波数を、縦軸はエネルギーを示している。スペクトル８４１は周波数を固定した方式のスペクトルであるが、特定の周波数にエネルギーが集中している。この方式では、ノイズフロア８４３以下にエネルギーが低下してしまうと信号を復元することは出来ない。一方、スペクトル８４２はスペクトラム拡散方式のスペクトルを示しているが、広い周波数帯域に渡ってエネルギーが分散している。図の長方形の面積が全体のエネルギーを示していると考えることが出来るので、スペクトル８４２の信号は、各周波数成分がノイズフロア８４３以下にも関わらず、周波数帯域全体に渡ってエネルギーを積分することで元の信号を復元でき、通信が可能となる。

以上のようなスペクトラム拡散方式を用いて通信を行うことにより、通信システム８００は、図２６に示されるように、同一の通信媒体８３０を利用して同時通信を行うことができる。図２６において、経路８３１乃至経路８３５は通信媒体８３０上の通信経路を示している。また、スペクトラム拡散方式を用いることにより、通信システム８００は、経路８３１と経路８３２に示されるような多対一通信や、多対多通信も行うことができる。

二つ目は、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。

図２８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。図２８に示される通信システム８５０においては、四つの送信装置８６０−１乃至８６０−４と、五つの受信装置８７０−１乃至８７０−５が、周波数分割方式を用いて、通信媒体８８０を介した多重通信を行う。

送信装置８６０−１は、図１の送信装置１１０に対応しており、送信信号電極８６１、送信基準電極８６２を有し、さらに、送信部１１３に対応する構成として、原信号供給部８６３、乗算器８６４、周波数可変型発信源８６５、および増幅器８６６を有している。

周波数可変型発振源８６５によって生成された特定の周波数成分を持った発振信号は、乗算器８６４において原信号供給部８６３より供給された原信号と乗算され、増幅器８６６において増幅された後、出力される（適宜フィルタリングを行うものとする）。増幅器８６６の一方の出力は送信信号電極８６１に接続され、他方は送信基準電極８６２に接続される。

送信装置８６０−２乃至送信装置８６０−４も同様の構成であり、上述した送信装置８６０−１に対する説明を適用可能であるのでその説明を省略する。

受信装置８７０−１は、図１の受信装置１２０に対応しており、受信信号電極８７１、受信基準電極８７２を有し、さらに、受信部１２３に対応する構成として、増幅器８７３、乗算器８７４、周波数可変型発信源８７５、および原信号出力部８７６を有している。

受信装置８７０−１は、まず、本発明の方法に基づいて電気信号を復元した後、送信装置８６０−１と逆の信号処理によって元の原信号（原信号供給部８６３が供給する信号）を復元する。

この方式による周波数スペクトルの例を図２９に示す。横軸は周波数を、縦軸はエネルギーを示している。なお、ここでは、説明の便宜上、図２９に示されるように、全体の周波数帯域幅８９０（ＢＷ）を、五つの帯域幅８９１乃至８９５（ＦＷ）に分割した例を示している。このように分割された各周波数帯域は、互いに異なる通信経路の通信に利用される。つまり、通信システム８５０の送信装置８６０（受信装置８７０）は、通信経路毎に異なる周波数帯域を利用することにより、図２８に示されるように、相互の混信を抑制し、一つの通信媒体８８０において、同時に複数の通信を行うことができる。図２８において、経路８８１乃至経路８８５は通信媒体８８０上の通信経路を示している。また、周波数分割方式を用いることにより、通信システム８５０は、経路８８１と経路８８２に示されるような多対一通信や、多対多通信も行うことができる。

なお、ここでは、通信システム８５０（送信装置８６０または受信装置８７０）が、全帯域幅８９０を五つの帯域幅８９１乃至８９５に分割するように説明したが、分割数はいくつであってもよいし、各帯域幅の大きさが互いに異なるようにしてもよい。

三つ目は、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。

図３０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。図３０に示される通信システム９００においては、四つの送信装置９１０−１乃至９１０−４と、五つの受信装置９２０−１乃至９２０−５が、時分割方式を用いて、通信媒体９３０を介した多重通信を行う。

送信装置９１０−１は、図１の送信装置１１０に対応しており、送信信号電極９１１、送信基準電極９１２を有し、さらに、送信部１１３に対応する構成として、時間制御部９１３、乗算器９１４、発信源９１５、および増幅器９１６を有している。

時間制御部９１３によって所定時間に原信号が出力される。乗算器９１４は、原信号と、発振源９１５により供給される発振信号を乗算し、増幅器９１６から出力する（適宜フィルタリングを行うものとする）。増幅器９１６の一方の出力は、送信信号電極９１１に接続され、他方は、送信基準電極９１２に接続される。

送信装置９１０−２乃至送信装置９１０−４も同様の構成であり、上述した送信装置９１０−１に対する説明を適用可能であるのでその説明を省略する。

受信装置９２０−１は、図１の受信装置１２０に対応しており、受信信号電極９２１、受信基準電極９２２を有し、さらに、受信部１２３に対応する構成として、増幅器９２３、乗算器９２４、発信源９２５、および原信号出力部９２６を有している。

受信装置９２０−１は、まず、本発明の方法に基づいて電気信号を復元した後、送信装置９２０−１と逆の信号処理によって元の原信号（時間制御部９１３が供給する原信号）を復元する。

この方式によるる時間軸上のスペクトルの例を図３１に示す。横軸は時間を、縦軸はエネルギーを示している。なお、ここでは、説明の便宜上、五つの時間帯域９４１乃至９４５を示しているが、実際には、時間帯域は、これ以降同様に継続する。このように分割された各時間帯域は、互いに異なる通信経路の通信に利用される。つまり、通信システム９００の送信装置９１０（受信装置９２０）は、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、図３０に示されるように、相互の混信を抑制し、一つの通信媒体９３０において、同時に複数の通信を行うことができる。図３０において、経路９３１乃至経路９３５は通信媒体９３０上の通信経路を示している。また、時分割方式を用いることにより、通信システム９００は、経路９３１と経路９３２に示されるような多対一通信や、多対多通信も行うことができる。

なお、ここでは、通信システム９００（送信装置９１０または受信装置９２０）が分割する各時間帯の時間幅の大きさが互いに異なるようにしてもよい。

さらに、上述した以外の方法として、一つ目から三つ目までの通信方式のうちの二つ以上を組み合わせるようにしてもよい。

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。

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３２のフローチャートを参照して説明する。

送信装置１１０の送信部１１３は、ステップＳ１において、送信対象となる信号を発生し、ステップＳ２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。

以上のように、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く、信号電極を介して信号を送受信するのみで、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。なお、通信処理の構造が単純であるので、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。

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。

図３３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。

図３３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。

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。

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。上述したように、本発明の通信方式においては多重通信が可能であるので、この場合の送受信装置９６１においても、送信部１１０による通信と、受信部１２０による通信とを同時に（時間的に重なるように）行われるようにしてもよい。

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。

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、利用環境に制約を受けない双方向通信を容易に実現することができる。

なお、この送受信装置９６１や送受信装置９６２の場合も、図２３を参照して説明した送信装置や受信装置の場合と同様に、送信信号電極や受信信号電極を通信媒体に電気的に接続する（接点７４１または接点７４２として設ける）ようにしてももちろんよい。また、以上においては送信信号電極１１１、送信基準電極１１２、受信信号電極１２１、および受信基準電極１２２を互いに別体として構成するように説明したが、これに限らず、例えば、送信信号電極１１１と受信信号電極１２１を一つの電極により構成するようにしてもよいし、また、送信基準電極１１２と受信基準電極１２２を一つの電極により構成する（送信部１１３および受信部１２３が信号電極または基準電極を共有する）ようにしてもよい。

尚、以上において、本発明を適用した通信システムの各装置（送信装置、受信装置、および通信装置）は、各装置内の基準電位が基準電極と接続されるように説明したが、これに限らず、例えば、互いに位相が異なる二つの信号で動作する差動回路により構成してもよく、差動回路の一方の信号を信号電極に接続して通信媒体中に伝送し、差動回路の他方の信号を基準電極に接続することによっても情報の伝送が可能である。

次に、本発明を適用した通信システムについて説明する。図３４は、図１の通信システム１００を等価回路で表した図である。すなわち、通信システム１０００は、通信システム１００の本発明に関する要素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。

つまり、図３４の送信装置１００１は、図１の通信システム１００の送信装置１１０に対応し、図３４の受信装置１００２は、図１の通信システム１００の受信装置１２０に対応し、図３４の通信媒体１００３は、図１の通信システム１００の通信媒体１３０に対応する。

送信装置１００１のVto１０５１は、信号を発生する交流電源（信号源）を示しており、図１の送信装置１１０の送信部１１３に対応する。また、Cte１０５３は、送信信号電極１１１と通信媒体１３０との間の静電容量を表している。Ctg１０５４は、送信基準電極１１２の空間（基準点１０５５）に対する静電容量を示している。基準点１０５５は、例えば、送信基準電極１１２を基準とした無限遠点（仮想点）である。

受信装置１００２のRr１０６１およびAmp１０６２は、図１の受信装置１２０の受信部１２３に対応する。Rr１０６１は、受信信号を検出するための抵抗成分であり、その両端には、受信信号を検出する検出器としてのAmp１０６２の入力端子が接続されている。また、Cre１０６３は、受信信号電極１２１と通信媒体１３０との間の静電容量を表している。Crg１０６４は、受信基準電極１２２の空間（基準点１０６５）に対する静電容量を示している。基準点１０６５は、例えば、受信基準電極１２２を基準とした無限遠点（仮想点）である。

通信媒体１００３のRm１０８１およびRm１０８２は、図１の通信媒体１３０（人体）の負荷（抵抗成分）を示し、図５のRm４３１およびRm４３３に対応する。また、Cm１０８３は、通信媒体１３０と空間（基準点１０８４）との間に形成される静電容量を示しており、図５のCm４３２に対応する。基準点１０８４は、例えば、通信媒体１３０を基準とした無限遠点（仮想点）である。

このように通信媒体１００３は、負荷（Rm１０８１およびRm１０８２）と空間に対する静電容量（Cm１０８３）を有している。

ところで、通信システム１０００は、人体等を介して通信を行う通信システムであり、通信媒体１００３は、主に人体により構成される。従って、例えば大人と子供のように、人体の個体差（例えば体重や表面積等）によって、上述した通信媒体としてのパラメータ（Rm１０８１、Rm１０８２、およびCm１０８３）の値が異なってくる。

図３５は、通信媒体の個体差の例を示す図である。

図３５の左側の場合、送信装置１００１および受信装置１００２は、大人１００３−１に装着されており、この大人１００３−１を通信媒体１００３として通信を行うようになされている。これに対して図３５の右側の場合、送信装置１００１および受信装置１００２は、子供１００３−２に装着されており、この子供１００３−２を通信媒体１００３として通信を行うようになされている。図３５に示されるように、大人１００３−１と子供１００３−２とでは、その体格（身長、体重、表面積等）が互いに異なる。この体格の違いにより、例えば、通信媒体１００３の空間（基準点１０８４）に対する静電容量Cm１０８３も異なってくる。なお、図示は省略するが、負荷Rm１０８１およびRm１０８２も、同様に、通信媒体１００３となる人体の体格（例えば、大人１００３−１であるか、子供１００３−２であるか）等によって異なる。

そこで、本発明の通信装置は、通信媒体１００３に関する情報、例えば、身長や体重等の人体に関する情報（人体情報）を例えばユーザ（例えば、通信媒体となるユーザ）に入力させることにより、このような通信媒体１００３のパラメータ（Rm１０８１、Rm１０８２、およびCm１０８３）の値を推定し、その推定値に基づいて通信設定を行うようにする。より具体的には、例えば、図３４の通信システム１０００において、通信媒体１００３となるユーザが自分自身の身長や体重等の人体情報を、通信媒体１００３の特性（負荷や静電容量）を推測するための情報である通信媒体情報として送信装置１００１や受信装置１００２に入力するようにし、送信装置１００１や受信装置１００２が、その通信媒体情報（人体情報）に基づいて、通信媒体（人体）の特性（負荷や静電容量）を特定し、その推定値に基づいて通信設定を行うようにする。

図３６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。

図３６に示される通信システム１１００は、送信装置１１０１と受信装置１１０２が通信媒体１１０３（人体）を介して通信を行う通信システムであり、以上に説明したような、基準電極を用いて閉回路を構築する必要がなく、信号電極を介して信号を送受信するのみで、環境に影響されずに安定した通信処理を容易に行う通信システムである。つまり、通信システム１１００は、図１の通信システム１００と同様の方法により通信を行う通信システムである。

送信装置１１０１は、送信信号を生成する送信部１１１１、通信媒体１１０３を介して伝送させる信号を送信するために設けられた電極対の一方の電極である送信信号電極１１１２、および、その電極対の他方の電極である送信基準電極１１１３を有しており、通信媒体１１０３を介して信号を受信装置１１０２に送信する装置である。送信装置１１０１の電極対において、通信媒体１１０３に対する静電結合が強い方が送信信号電極１１１２とされ、他方が送信基準電極１１１３とされる。送信部１１１１は、送信信号電極１１１２と送信基準電極１１１３との間に設けられ、これらの電極間に受信装置１１０２へ伝達したい電気信号（電位差）を与える。

送信装置１１０１は、さらに、通信媒体情報入力受付部１１１４、入力部１１１５、表示部１１１６、および対応処理部１１１７を有している。

通信媒体情報入力受付部１１１４は、入力部１１１５や表示部１１１６を制御し、通信媒体１１０３の特性（負荷や静電容量）を推測するための情報である通信媒体情報の入力を受け付ける処理を行う。例えば、通信媒体情報入力受付部１１１４は、表示部１１１６に、通信媒体情報として、身長や体重等の人体情報の入力を案内する案内画面を表示させ、その表示に基づいてユーザにより入力部１１１５に入力された通信媒体情報（人体情報）を取得し、それに基づいて通信媒体の特性を推測する。このとき、通信媒体情報入力受付部１１１４は、例えば、通信媒体情報と、負荷や静電容量等の値を関連付けるテーブル情報を予め保持しており、そのテーブル情報を参照することにより、入力された通信媒体情報に対応する負荷や静電容量等の値を推測する。そして、通信媒体情報入力受付部１１１４は、その推測値から通信設定を行い、その設定情報を対応処理部１１１７に供給する。なお、通信媒体情報入力部１１１４による通信媒体の特性の推測方法は、これ以外であってもよく、例えば、所定の数式を用いたり、過去のデータを用いたりしてもよい。

入力部１１１５は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等により構成され、例えばユーザなどによる通信媒体情報の入力を受け付け、その通信媒体情報を通信媒体情報入力受付部１１１４に供給する。

表示部１１１６は、例えばLCD（Liquid Crystal Display）等のディスプレイにより構成され、例えば、通信媒体情報入力受付部１１１４より供給される、通信媒体情報の入力を案内する案内画面や、通信設定に関するメッセージ等を表示する。

対応処理部１１１７は、通信媒体情報入力受付部１１１４より供給される設定情報に基づいて、送信部１１１１の送信処理の設定に関する処理を行う処理部であり、送信レベル調整部１１２１およびメッセージ表示部１１２２を有している。

送信レベル調整部１１２１は、通信媒体情報入力受付部１１１４より供給される設定情報に基づいて送信部１１１１を制御し、送信レベル（出力の強さ）を調整する。また、送信レベル調整部１１２１は、通信媒体情報入力受付部１１１４より供給される設定情報をメッセージ表示部１１２２に供給する。メッセージ表示部１１２２は、送信レベル調整部１１２１より供給される設定情報に基づいて、例えば、「設定が終了しました」等の、処理終了や処理内容を通知する、設定に関するメッセージを表示する。

受信装置１１０２は、受信信号を検出する受信部１１３１、通信媒体１１０３を介して伝送される信号を受信するために設けられた電極対の一方の電極である受信信号電極１１３２、および、その電極対の他方の電極である受信基準電極１１３３を有しており、通信媒体１１０３を介して送信装置１１０１より送信される信号を受信する装置である。受信装置１１０２の電極対において、通信媒体１１０３に対する静電結合が強い方が受信信号電極１１３２とされ、他方が受信基準電極１１３３とされる。受信部１１３１は、これらの受信信号電極１１３２と受信基準電極１１３３との間に設けられ、通信媒体１１０３を介して伝送される信号によってこれらの電極間に生じた電気信号（電位差）を検知し、その電気信号を所望の電気信号に変換し、送信装置１１０１の送信部１１１１で生成された電気信号を復元する。

受信装置１１０２は、さらに、送信装置１１０１と同様に、通信媒体情報入力受付部１１３４、入力部１１３５、表示部１１３６、および対応処理部１１３７を有している。通信媒体情報入力受付部１１３４、入力部１１３５、および表示部１１３６は、送信装置１１０１の通信媒体情報入力受付部１１１４、入力部１１１５、および表示部１１１６にそれぞれ対応しており、同様の構成を有し同様の処理を行うので、上述した説明を適用することができるため、それらの説明を省略する。

対応処理部１１７１は、通信媒体情報入力受付部１１３４より供給される設定情報に基づいて、受信部１１３１の受信処理の設定に関する処理を行う処理部であり、受信ゲイン調整部１１４１およびメッセージ表示部１１４２を有している。

受信ゲイン調整部１１４１は、通信媒体情報入力受付部１１３４より供給される設定情報に基づいて受信部１１３１を制御し、受信ゲイン（受信感度の強さ）の調整を行う。また、受信ゲイン調整部１１４１は、通信媒体情報入力受付部１１３４より供給される設定情報をメッセージ表示部１１４２に供給する。メッセージ表示部１１４２は、受信ゲイン調整部１１４１より供給される設定情報に基づいて、例えば、「設定が終了しました」等の、処理終了や処理内容を通知する、設定に関するメッセージを表示する。

通信媒体１１０３は、例えば、銅、鉄、またはアルミ等の金属に代表される導電体、純水、ゴム、ガラス等に代表される誘電体、または、これらの複合体である生体や、食塩水等の電解液のように、導体としての性質と誘電体としての性質を併せ持つ素材により構成される。なお、以下においては、通信媒体１１０３は、送信装置１１０１および受信装置１１０２のユーザ（人体）であるものとして説明する。

つまり、通信システム１１００においては、送信装置１１０１および受信装置１１０２のそれぞれにおいて、人体である通信媒体１１０３に関する通信媒体情報（例えば、身長や体重等の人体情報）が入力され、送信レベルや受信ゲインに関する設定が行われる。つまり、送信装置１１０１および受信装置１１０２は、互いに独立して、通信媒体情報の入力の受け付けや、その通信媒体情報に基づいた通信に関する設定が行われる。

このようにすることにより、送信装置１１０１は、入力された通信媒体情報より推測される通信媒体の特性（負荷や静電容量）に応じて適切な送信レベルを設定することができるので、不要に強い信号を出力することを抑制することができる。これにより送信装置１１０１は、不要な消費電力の増大を抑制することができる。さらに付言すると、送信装置１１０１は、このような制御を行うことにより、不要に強い送信信号（エネルギー）を通信媒体となるユーザの人体に注入することを抑制することができる。特に、ユーザが成長過程の子供である場合、人体に不要な影響を及ぼさないように、不要な信号エネルギーの注入は行わない方が望ましい（適切な信号レベルで送信するのが望ましい）。

例えば、通信媒体となるユーザが子供の場合、通常、大人と比べて体格が小さいため、通信媒体の負荷や静電容量は、大人の場合と比べて少なくなる。つまり、この場合、送信装置１１０１は、送信レベルを大人の場合よりも下げても十分に安定して受信装置１１０２に信号を送信することができる。送信装置１１０１は、通信媒体情報に基づいて送信レベルを制御することにより、このような場合に送信レベルを下げるように制御することができるので、不要なエネルギーの放出を抑制し、不要な消費電力の増大を抑制することができる。

また、例えば、逆に、通信媒体となるユーザが平均レベルより体格の大きな大人である場合（例えば、身長が２ｍを越したり、体重が１００ｋｇ以上あったりするような場合）、通常の大人に対する送信レベルでは、弱すぎる恐れがある（受信装置１１０２に安定して信号を送信することができない恐れがある）。送信装置１１０１は、通信媒体情報に基づいて送信レベルを制御することにより、このような場合に送信レベルを上げるように制御することができるので、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、受信装置１１０２と安定して通信を行うことができる。

同様に、受信装置１１０２は、入力された通信媒体情報より推測される通信媒体の特性（負荷や静電容量）に応じて適切な受信ゲインを設定することができるので、不要に受信信号を増幅することを抑制することができる。これにより受信装置１１０２は、不要な消費電力の増大を抑制することができる。さらに付言すると、受信装置１１０２は、このような制御を行うにより、受信信号の不要な増幅を抑制するので、歪みの発生を抑制することができ、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、安定した通信を行うようにすることができる。

例えば、通信媒体となるユーザが子供の場合、通常、大人と比べて体格が小さいため、通信媒体の負荷や静電容量は、大人の場合と比べて少なくなる。つまり、通信媒体となるユーザが子供の場合、送信装置１１０１より送信された信号は、通信媒体となるユーザが大人の場合よりもその信号レベルが低下せずに受信装置１１０２に到達する。つまり、受信装置１１０２が受信する信号の信号レベルは、その他の条件が同じであれば、通信媒体となるユーザが子供の場合の方が、通信媒体となるユーザが大人の場合よりも大きくなる可能性が高い。

受信装置１１０２は、このような場合に受信ゲインを下げるように制御することができるので、不要な信号増幅を抑制し、不要な消費電力の増大を抑制することができるとともに送信装置１１０１から送信される信号を安定して受信することができる。

また、例えば、逆に、通信媒体となるユーザが平均レベルより体格の大きな大人である場合（例えば、身長が２ｍを越したり、体重が１００ｋｇ以上あったりするような場合）、その他の条件が同じであれば、受信装置１１０２が受信する信号の信号レベルが、通信媒体が通常の大人である場合よりも小さい可能性が高い。受信装置１１０２は、このような場合に受信ゲインを上げるように制御することができるので、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、送信装置１１０１から送信される信号を安定して受信することができる。

以上のように、通信システム１１００は、送信装置１１０１および受信装置１１０２が入力された通信媒体情報に基づいて（入力された通信媒体情報より推測される通信媒体の特性に応じて）通信制御を行うことにより、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、安定した通信を行うことができ、消費電力の不要な増大を抑制し、さらに不要なエネルギーの放出を抑制するようにすることができる。なお、通信システム１１００においては、送信装置１１０１および受信装置１１０２の各装置は、互いに独立して通信媒体情報入力を受け付け、送受信の設定を行うので、例えば、まだ通信が確立していないような状態であっても、通信媒体情報に基づいた通信制御が可能になる。

次に、図３７乃至図４０を参照して、通信媒体情報入力受付部１１１４が表示部１１１６に表示させる案内画面、および、通信媒体情報入力受付部１１３４が表示部１１３６に表示させる案内画面について説明する。なお、以下においては、送信装置１１０１に表示される場合についてのみ説明するが、受信装置１１０２に表示される場合においても同様である。

図３７は、案内画面の例を示す模式図である。

図３７において、案内画面１１５１は、表示部１１１６に表示される、通信媒体１１０３となるユーザの身長および体重（人体情報）を通信媒体情報として入力させるように案内する画面である。従って、案内画面１１５１には、「あなたの身長と体重を入力してください」というメッセージ、身長および体重の各桁の数値を入力するためのGUIボタン、および入力された数値（身長および体重）が表示される。例えば、表示部１１１６に表示された図３７の案内画面１１５１において、ユーザは、表示されたメッセージに従って、黒三角で示されるカーソルを数値入力位置に移動させ、身長および体重の各桁の数値を入力する。そして、ユーザが決定ボタン（GUIボタン）を操作すると、それまでに入力された身長および体重の数値が通信媒体情報として入力部１１１５から通信媒体情報入力受付部１１１４に供給される。通信媒体情報入力受付部１１１４は、この通信媒体情報（身長および体重）に基づいて、Rm１０８１、Rm１０８２、およびCm１０８３（すなわち通信媒体の特性）を推測し、送信処理に関する設定情報を作成する。送信レベル調整部１１２１は、その設定情報に基づいて送信レベルを調整する。

このように、ユーザの身長と体重（人体情報）を通信媒体情報としてユーザに入力させることにより、ユーザは、通信媒体１１０３（ユーザ自身）の特性（負荷や静電容量）の具体的な値を把握する必要がなく、容易に送信レベルを設定することができる。

図３８は、案内画面の他の例を示す模式図である。

図３８において、案内画面１１５２は、表示部１１１６に表示される、通信媒体情報として、通信媒体１１０３となるユーザの身長および体重（人体情報）を選択形式で入力させるように案内する画面である。従って、案内画面１１５２には、「あなたの身長と体重を選択してください」というメッセージ、身長を選択入力するGUIボタン、体重を選択入力するGUIボタン、および選択を決定するGUIボタンである決定ボタンが表示されている。

この表示部１１１６に表示された図３８の案内画面１１５２において、例えば、ユーザは、表示されたメッセージに従って、表示された身長と体重の一覧（範囲の一覧）の中から該当する範囲を選択し、決定ボタンを操作する。すると、その時点で選択されている身長および体重の範囲を示す情報が通信媒体情報として入力部１１１５から通信媒体情報入力受付部１１１４に供給される。なお、図３８に示される身長と体重の区分方法は、一例であり、各範囲は、図３８に示される以外の範囲であっても良い。また、例えば、影響の大きい部分は細かい範囲に分割し、影響の少ない部分は大きな範囲にする等、各範囲の重み（例えば、重要度または選択頻度）が均等になるように、各範囲の広さを互いに異なるようにしてもよい。

通信媒体情報入力受付部１１１４は、後述するように、この通信媒体情報（身長および体重の選択）に基づいて、Rm１０８１、Rm１０８２、およびCm１０８３（すなわち通信媒体の特性）を推測し、送信処理に関する設定情報を作成する。送信レベル調整部１１２１は、その設定情報に基づいて、送信レベルを調整する。

このように、ユーザの身長と体重（人体情報）を通信媒体情報としてユーザに選択形式で入力させることにより、ユーザは、さらに容易に送信レベルを設定することができる。

図３９は、案内画面の、さらに他の例を示す模式図である。

図３９において、案内画面１１５３は、表示部１１１６に表示される、通信媒体情報として、通信媒体１１０３となるユーザの性別および年齢（ユーザ情報）を選択形式で入力させるように案内する画面である。つまり、この場合、入力された性別と年齢（ユーザ情報）からユーザの体格（例えば身長と体重（人体情報））が推測され、その人体情報からさらに、通信媒体１１０３（ユーザ自身）の特性（負荷や静電容量）が推測される。

従って、案内画面１１５３には、「あなたの性別と年齢を選択してください」というメッセージ、性別を選択入力するGUIボタン、年齢（年代）を選択入力するGUIボタン、および選択を決定するGUIボタンである決定ボタンが表示されている。

この表示部１１１６に表示された図３９の案内画面１１５３において、例えば、ユーザは、表示されたメッセージに従って、表示された性別と年齢（年代）の一覧の中から該当するものを選択し、決定ボタンを操作する。すると、その時点で選択されている性別や年齢（年代）を示す情報（ユーザ情報）が通信媒体情報として入力部１１１５から通信媒体情報入力受付部１１１４に供給される。なお、図３９に示される年齢の区分方法は、一例であり、各年齢の範囲は、図３９に示される以外の範囲であっても良い。また、各年齢の範囲の広さを互いに異なるようにしてもよい。

通信媒体情報入力受付部１１１４は、この通信媒体情報（性別および年齢の選択）に基づいて、Rm１０８１、Rm１０８２、およびCm１０８３（通信媒体の特性）を推測し、送信処理に関する設定情報を作成する。送信レベル調整部１１２１は、その設定情報に基づいて、送信レベルを調整する。

このように、ユーザの性別と年齢（ユーザ情報）を通信媒体情報としてユーザに選択形式で入力させることにより、ユーザは、さらに容易に、送信装置１１０１に送信レベルを設定させることができる。また、この場合、ユーザは、自分の身長と体重（人体情報）を把握していなくても、送信装置１１０１に送信レベルを設定させることができる。なお、この場合、他人に自分の身長と体重（ユーザの人体情報）を知られたくないというユーザにも、安心して送信装置１１０１に送信レベルを設定させることができる。

図４０は、案内画面の、さらに他の例を示す模式図である。

図４０において、案内画面１１５４は、表示部１１１６に表示される、通信媒体情報として、送信レベルの強弱を模式的に表したレベル（模式情報）を選択形式で入力させるように案内する画面である。この、案内画面１１５４には、「ご希望のレベルを選択してください」というメッセージ、模式的なレベルを選択入力するGUIボタン、および選択を決定するGUIボタンである決定ボタンが表示されている。

つまり、この場合、通信媒体情報入力受付部１１１４は、ユーザに、個人情報となる身長、体重、年齢、または性別等の情報を入力させる代わりに、模式的なレベル（模式情報）を入力させる。ユーザは、例えば、現在や過去の通信状況に基づいて、必要に応じて、レベルを変更するように選択して設定する。通信媒体情報入力受付部１１１４は、その選択されたレベル（模式情報）に応じた送信設定を行う。送信レベル調整部１１２１は、その設定情報に基づいて、送信レベルを調整する。

このように、ユーザは、個人情報を入力せずに、送信装置１１０１に送信レベルを設定させることができる。

なお、以上の説明は、受信装置１１０２においても適用することができる。また、表示部１１１６および表示部１１３６に表示される案内画面は、上述した例以外の構成であってもよいし、また、ユーザが入力する情報も、送信処理や受信処理の設定を行うことが出来る情報であれば、上述した例以外のものであってもよい。

次に、図３６の送信装置１１０１により実行させる制御処理の流れの例を図４１のフローチャートを参照して説明する。

制御処理が開始されると、送信装置１１０１の通信媒体情報入力受付部１１１４は、ステップＳ１において、表示部１１１６に、例えば図３７乃至図４０に示されるような、通信媒体情報入力案内用メッセージを含む案内画面表示する。

通信媒体情報入力受付部１１１４は、ステップＳ２において、入力部１１１５を制御して、通信媒体情報入力の受付を開始し、例えば所定の時間経過後、ステップＳ３において、通信媒体情報が入力されたか否かを判定する。通信媒体情報が入力されたと判定した場合、通信媒体情報入力受付部１１１４は、ステップＳ４に処理を進め、入力部１１１５より供給される通信媒体情報入力に基づいて、通信媒体の特性（負荷や静電容量）を推測し、送信部１１１１の送信処理に関するパラメータ（例えば送信レベル）の設定を行い、その設定情報を対応処理部１１１７（送信レベル調整部１１２１）に供給する。ステップＳ４の処理を終了すると、通信媒体情報入力受付部１１１４は、ステップＳ６に処理を進める。

また、ステップＳ３において、通信媒体情報が入力されていないと判定した場合、通信媒体情報入力受付部１１１４は、ステップＳ５に処理を進める。ステップＳ５において、通信媒体情報入力受付部１１１４は、送信部１１１１の送信処理に関するパラメータ（例えば送信レベル）を予め定められているデフォルト値に設定する。ステップＳ５の処理を終了すると、通信媒体情報入力受付部１１１４は、処理をステップＳ６に進める。

ステップＳ６において、対応処理部１１１７の送信レベル調整部１１２１は、通信媒体情報入力受付部１１１４より供給された設定情報に基づいて、送信部１１１１の送信レベルを制御するか否かを判定する。制御すると判定した場合、送信レベル調整部１１２１は、処理をステップＳ７に進め、通信媒体情報入力受付部１１１４より供給された設定情報に基づいて、送信部１１１１を制御し、送信部１１１１の送信レベルを調整する。

ステップＳ７の処理を終了した、送信レベル調整部１１２１は、設定情報をメッセージ表示部１１２２に供給し、処理をステップＳ８に進める。また、ステップＳ６において、送信レベルを制御しないと判定した場合、送信レベル調整部１１２１は、ステップＳ７の処理を省略し、設定情報をメッセージ表示部１１２２に供給し、処理をステップＳ８に進める。

ステップＳ８において、対応処理部１１１７のメッセージ表示部１１２２は、送信レベル調整部１１２１を介して供給された設定情報に基づいて、表示部１１１６にメッセージを表示するか否かを判定する。表示すると判定した場合、メッセージ表示部１１２２は、処理をステップＳ９に進め、送信レベル調整部１１２１を介して供給された設定情報に基づいて、表示部１１１６にメッセージを表示する。

ステップＳ９の処理を終了すると、メッセージ表示部１１２２は、制御処理を終了する。また、ステップＳ８において、メッセージを表示しないと判定した場合、メッセージ表示部１１２２は、ステップＳ９の処理を省略し、制御処理を終了する。

以上のように制御処理を行うことにより、送信装置１１０１は、ユーザが容易に通信媒体の特性に適する通信設定を行うことができるようにすることができる。つまり、送信装置１１０１は、ユーザが入力した通信媒体情報より推測される通信媒体の特性（負荷や静電容量）に応じて適切な送信レベルを設定することができるので、不要な消費電力の増大を抑制することができ、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、受信装置１１０２と安定して通信を行うことができる。

次に、図３６の受信装置１１０２により実行させる制御処理の流れの例を図４２のフローチャートを参照して説明する。なお、この受信装置１１０２による制御処理の流れは、図４１のフローチャートを参照して説明した送信装置１１０１による制御処理の流れの例と基本的に同様である。

すなわち、図４２のステップＳ２１乃至ステップＳ２５の処理は、それぞれ、図４１のステップＳ１乃至ステップＳ５の処理に対応し、受信装置１１０２の各部は、上述した送信装置１１０１の場合と同様にこれらの処理を行う。

ただし、ステップＳ２４またはステップＳ２５において、パラメータの設定を終了すると、通信媒体情報入力受付部１１３４は、その設定情報を、送信レベル調整部１１２１の代わりに、受信ゲイン調整部１１４１に供給し、処理をステップＳ２６に進める。

ステップＳ２６において、対応処理部１１３７の受信ゲイン調整部１１４１は、通信媒体情報入力受付部１１３４より供給された設定情報に基づいて、受信部１１３１の受信ゲインを制御するか否かを判定する。制御すると判定した場合、受信ゲイン調整部１１４１は、処理をステップＳ２７に進め、通信媒体情報入力受付部１１３４より供給された設定情報に基づいて、受信部１１３１を制御し、受信部１１３１の受信ゲインを調整する。

ステップＳ２７の処理を終了した、受信ゲイン調整部１１４１は、設定情報をメッセージ表示部１１４２に供給し、処理をステップＳ２８に進める。また、ステップＳ２６において、受信ゲインを制御しないと判定した場合、受信ゲイン調整部１１４１は、ステップＳ２７の処理を省略し、設定情報をメッセージ表示部１１４２に供給し、処理をステップＳ２８に進める。

図４２のステップＳ２８およびステップＳ２９の処理は、図４１のステップＳ８およびステップＳ９の処理に対応し、受信装置１１０２のメッセージ表示部１１４２は、上述した送信装置１１０１の場合と同様にこれらの処理を行う。そしてステップＳ２８またはステップＳ２９の処理が終了すると、メッセージ表示部１１４２は、制御処理を終了する。

以上のように制御処理を行うことにより、受信装置１１０２は、送信装置１１０１と同様に、ユーザが容易に通信媒体の特性に適する通信設定を行うことができるようにすることができる。つまり、受信装置１１０２は、ユーザが入力した通信媒体情報より推測される通信媒体の特性（負荷や静電容量）に応じて適切な受信ゲインを設定することができるので、不要に受信信号を増幅することを抑制し、不要な消費電力の増大を抑制することができ、さらに、通信媒体の負荷や静電容量（送信負荷）によらず、送信装置１１０１から送信される信号を安定して受信することができる。

以上においては、送信装置１１０１と受信装置１１０２のそれぞれにおいて、互いに独立して、通信媒体情報を受け付けて設定を行うように説明したが、これに限らず、例えば、送信装置において通信媒体情報を受け付け、その通信媒体情報を受信装置に供給するようにしてもよい。

図４３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。

図４３に示される通信システム１２００は、送信装置１２０１と受信装置１２０２が通信媒体１２０３（人体）を介して通信を行う通信システムであり、以上に説明したような、基準電極を用いて閉回路を構築する必要がなく、信号電極を介して信号を送受信するのみで、環境に影響されずに安定した通信処理を容易に行う通信システムである。つまり、通信システム１２００は、図１の通信システム１００と同様の方法により通信を行う通信システムである。なお、図３６の通信システム１１００と同様の構成の部分については、同じ番号を付してある。

送信装置１２０１は、図３６の送信装置１１０１の構成に加えて、さらに、通信媒体情報供給部１２２１を有している。この通信媒体情報供給部１２２１には、通信媒体情報入力受付部１１１４より、送信レベル調整部１１２１およびメッセージ表示部１１２２を介して、通信媒体１１０３と同様の通信媒体１２０３の通信媒体情報が供給される。つまり、通信媒体情報入力受付部１１１４は、設定情報の他に、通信媒体情報も送信レベル調整部１１２１に供給し、送信レベル調整部１１２１は、その通信媒体情報を、設定情報とともにメッセージ表示部１１２２に供給し、メッセージ表示部１１２２は、その通信媒体情報を通信媒体情報供給部１２２１に供給する。

通信媒体情報供給部１２２１は、送信部１１１１を制御し、このように供給された通信媒体情報を、矢印１２３１に示されるように、通信媒体１２０３を介して受信装置１２０２に供給する。

このようにすることにより、送信装置１２０１は、通信媒体情報入力（例えば、身長や体重等の人体情報の入力）を受け付け、その通信媒体情報に基づいて送信処理の設定を行うだけでなく、その受け付けた通信媒体情報を受信装置１２０３に供給することができる。

受信装置１２０２は、図３６の受信装置１１０２の構成の、通信媒体情報入力受付部１１３４および入力部１１３５の代わりに、通信媒体情報取得部１２３４を有している。この通信媒体情報取得部１２３４は、受信部１１３１を制御して、通信媒体１２０３を介して送信装置１２０１より供給される通信媒体情報を取得する。通信媒体情報を取得した通信媒体情報取得部１２３４は、その取得した通信媒体情報から受信処理に関する設定を行い、その設定情報を受信ゲイン調整部１１４１に供給する。受信ゲイン調整部１１４１およびメッセージ表示部１１４２は、その設定情報に基づいて処理を行う。

このようにすることにより、受信装置１２０２は、通信媒体情報入力を受け付ける代わりに、送信装置１２０１より供給される通信媒体情報を取得し、その通信媒体情報に基づいて受信処理の設定を行うことができる。

なお、通信媒体１２０３は、通信媒体１１０３と同様の通信媒体であり、ここでは送信装置１２０１および受信装置１２０３のユーザ（人体）等により構成される。

すなわち、この通信システム１２００の場合、ユーザは、送信装置１２０１に通信媒体情報を入力するだけで、容易に、送信装置１２０１だけでなく受信装置１２０２の設定も行うことができる。つまり、通信システム１２００は、通信システム１１００と同様の効果を得ることができるだけでなく、通信システム１１００の場合に比べて、ユーザにより行われる設定作業がさらに容易になる。

次に、図４３の送信装置１２０１により実行させる制御処理の流れの例を図４４のフローチャートを参照して説明する。ただし、この場合、基本的に図４１のフローチャートを参照して説明した場合と同様に各処理が実行される。

つまり、図４４のステップＳ４１乃至ステップＳ４９は、図４１のステップＳ１乃至ステップＳ９に対応しており、送信装置１２０１は、これらのステップＳ４１乃至ステップＳ４９の各処理を、送信装置１１０１がステップＳ１乃至ステップＳ９の各処理を実行する場合と同様に実行する。従ってこれらの各処理についての説明は、図４１のフローチャーを参照して上述した説明を適用することができるので省略する。

ステップＳ４９の処理が終了すると、または、ステップＳ４８において、メッセージを表示しないと判定した場合、メッセージ表示部１１２２は、送信レベル調整部１１２１を介して通信媒体情報入力受付部１１１４より供給された通信媒体情報を通信媒体情報供給部１２２１に供給し、処理をステップＳ５０に進める。

ステップＳ５０において、通信媒体情報を供給された通信媒体情報供給部１２２１は、送信部１１１１を制御し、その通信媒体情報を、通信媒体１２０３を介して受信装置１２０２に供給する。通信媒体の供給を終了すると、通信媒体情報供給部１２２１は、制御処理を終了する。

以上のように制御処理を行うことにより、送信装置１２０１は、ユーザがさらに容易に通信媒体の特性に適する通信設定を行うことができるようにすることができる。つまり、送信装置１２０１は、送信装置１１０１と同様に、不要な消費電力の増大を抑制することができ、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、受信装置１２０２と安定して通信を行うことができるだけでなく、さらに、入力された通信媒体情報を受信装置１２０２に供給し、受信装置１２０２が、ユーザが送信装置１２０１に入力した通信媒体情報より推測される通信媒体の特性（負荷や静電容量）に応じて適切な送信レベルを設定するようにすることができる。すなわち、送信装置１２０１は、受信装置１２０２の不要な消費電力の増大を抑制することもできる。

次に、図４３の受信装置１２０２により実行される制御処理の流れの例を図４５のフローチャートを参照して説明する。

制御処理が開始されると、受信装置１２０１の通信媒体情報取得部１２３４は、ステップＳ７１において、受信部１１３１を制御して、送信装置１２０１より送信される通信媒体情報の受付を開始する。

通信媒体情報取得部１２３４は、ステップＳ７２において、受信部１１３１を制御して、通信媒体情報を取得したか否かを判定する。通信媒体情報を取得したと判定した場合、通信媒体情報取得部１２３４は、ステップＳ７３に処理を進め、取得した通信媒体情報に基づいて、受信部１１３１の受信処理に関するパラメータ（例えば受信ゲイン）の設定を行い、その設定情報を対応処理部１１３７（受信ゲイン調整部１１４１）に供給する。ステップＳ７３の処理を終了すると、通信媒体情報取得部１２３４は、ステップＳ７５に処理を進める。

また、ステップＳ７２において、通信媒体情報を取得していないと判定した場合、通信媒体情報取得部１２３４は、ステップＳ７４に処理を進める。ステップＳ７４において、通信媒体情報取得部１２３４は、受信部１１３１の受信処理に関するパラメータ（例えば受信ゲイン）を予め定められているデフォルト値に設定する。ステップＳ７４の処理を終了すると、通信媒体情報取得部１２３４は、その設定情報を対応処理部１１３７（受信ゲイン調整部１１４１）に供給し、処理をステップＳ７５に進める。

ステップＳ７５乃至ステップＳ７８の各処理は、それぞれ、図４２のフローチャートを参照して上述した受信装置１１０２により実行される制御処理の、ステップＳ２６乃至ステップＳ２９の各処理に対応する。すなわち、受信装置１２０２は、ステップＳ７５乃至ステップＳ７８の各処理を、受信装置１１０２がステップＳ２６乃至ステップＳ２９の各処理を実行する場合と同様に実行する。従って、ステップＳ７５乃至ステップＳ７８の各処理の説明は省略する。

以上のように制御処理を行うことにより、受信装置１２０２は、ユーザが通信媒体情報を送信装置１２０１側で入力するだけで、通信媒体の特性に、より適する通信設定を行うことができるようにすることができる。つまり、受信装置１２０２は、ユーザからの直接的な入力無しに、通信媒体の特性（負荷や静電容量）に応じて適切な受信ゲインを設定することができる。これにより、受信装置１２０２は、受信装置１１０２の場合と同様に、不要に受信信号を増幅することを抑制し、不要な消費電力の増大を抑制することができ、さらに、通信媒体の特性（負荷や静電容量）によらず、送信装置１２０１から送信される信号を安定して受信することができる。

なお、以上においては、送信装置と受信装置により構成される通信システムに本発明を適用する場合について説明したが、本発明は、これに限らず、例えば、お互いに、双方向に信号を送受信可能な複数の通信装置により構成される通信システムにも適用することができる。

図４６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。

図４６に示される通信システム１３００は、通信装置１３０１および通信装置１３０２が通信媒体１３０３（人体）を介して双方向に通信を行う通信システムであり、基準電極を用いて閉回路を構築する必要がなく、信号電極を介して信号を送受信するのみで、環境に影響されずに安定した通信処理を容易に行う通信システムである。つまり、通信システム１３００は、図１の通信システム１００と同様の方法により通信を行う通信システムである。なお、図４６において、図３６の通信システム１１００や図４３の通信システム１２００と同様の構成の部分については、同じ番号を付してある。

通信装置１３０１は、送信部１１１１および受信部１１３１を有している。つまり、通信装置１３０１は、送信装置１２０１と受信装置１２０２の両方の構成を有している。ただし、通信装置１３０１は、送信装置１２０１と受信装置１２０２で共通の構成は１つのみ有する。

つまり、送信部１１１１と受信部１１３１は、共通の信号電極１３１１と共通の基準電極１３１２に接続されている。信号電極１３１１は、送信装置１２０１の送信信号電極１１１２と、受信装置１２０２の受信信号電極１１３２の両方に対応し、基準電極１３１２は、送信装置１２０１の送信基準電極１１１３と、受信装置１２０２の受信基準電極１１３３の両方に対応する。

また、通信装置１３０１は、入力部１１１５、表示部１１１６、通信媒体情報入力受付部１１１４、および通信媒体情報１２３４を１つずつ有している。さらに、通信装置１３０１は、対応処理部１３１７を有している。

対応処理部１３１７は、送信装置１２０１の対応処理部１２１７の構成と、受信装置１２０２の対応処理部１１３７の構成を組み合わせたものであり、送信レベル調整部１１２１、受信ゲイン調整部１１４１、メッセージ表示部１１２２、および通信媒体情報供給部１２２１を１つずつ有している。

つまり、通信装置１３０１は、送信装置１２０１と受信装置１２０２の両方の機能を有しており、通信媒体情報入力を受け付け、その通信媒体情報に基づいて通信媒体の特性を推測し、送信処理や受信処理の設定を行ったり、メッセージを表示したりすることもできるし、その通信媒体情報を、矢印１３３１に示されるように、通信媒体１３０３を介して他の通信装置１３０２に供給することもできる。また、通信装置１３０１は、矢印１３３１に示されるように、通信媒体１３０３を介して他の通信装置１３０２から供給される通信媒体情報を受信し、取得することができ、さらに、その取得した通信媒体情報に基づいて通信媒体の特性を推測し、送信処理や受信処理の設定を行ったり、メッセージを表示したりすることもできる。

なお、通信装置１３０２の構成は、通信装置１３０１と同様であるのでその説明を省略する。また、通信媒体１３０３は、通信媒体１２０３と同様の通信媒体であり、ここでは通信装置１３０１および通信装置１３０３のユーザ（人体）等により構成される。

つまり、通信システム１３００においては、ユーザは、いずれかの任意の１台の通信装置に通信媒体情報を入力することにより、通信システム１３００を構成する全ての通信装置（図４６の例の場合、通信装置１３０１および通信装置１３０２の両方）の送信処理の設定および受信処理の設定の両方を行うことができる。つまり、通信システム１３００の場合、ユーザが、さらに容易に、通信媒体の特性に適する通信設定を、各通信装置に対して行うことができる。つまり、通信システム１３００は、通信システム１２００と同様の効果を得ることができるだけでなく、通信システム１２００の場合に比べて、ユーザにより行われる設定作業がさらに容易になる。

次に、図４７および図４８のフローチャートを参照して、この通信システム１３００の通信装置１３０１により実行される制御処理の流れの例を説明する。この制御処理は、基本的に、図４４のフローチャートを参照して説明した制御処理の各処理、並びに、図４５のフローチャートを参照して説明した制御処理の各処理の組み合わせにより構成される。

つまり、制御処理が開始されると、通信装置１３０１の通信媒体情報入力受付部１１１４は、図４７のステップＳ９１において、通信媒体情報入力を受け付けるか否かを判定し、受け付けると判定した場合、処理をステップＳ９２に進め、ステップＳ９２乃至ステップＳ９６の各処理を、図４４のステップＳ４１乃至ステップＳ４５の各処理と同様に実行する。

なお、ステップＳ９５の処理を終了すると、通信媒体情報入力受付部１１１４は、図４８のステップＳ１１１に処理を進める。また、ステップＳ９６の処理を終了した場合、デフォルト値よりも通信相手より供給される通信媒体情報を優先させるようにして、通信媒体情報入力受付部１１１４は、処理をステップＳ９７に進める。また、通信媒体情報入力受付部１１１４は、ステップＳ９１において通信媒体情報入力を受け付けないと判定した場合も、通信相手より供給される通信媒体情報を用いて対応処理を行うようにするために、ステップＳ９７に処理を進める。

ステップＳ９７において、通信媒体情報取得部１２３４は、他の通信装置１３０２からの、通信媒体情報供給を受け付けるか否かを判定し、受け付けると判定した場合、処理をステップＳ９８に進め、ステップＳ９８乃至ステップＳ１０１の各処理を、図４５のステップＳ７１乃至ステップＳ７４の各処理と同様に実行する。

ステップＳ１００またはステップＳ１０１の処理を終了すると、通信媒体情報取得部１２３４は、処理を図４８のステップＳ１１１に進める。また、ステップＳ９７において、通信媒体情報供給を受け付けないと判定した場合、通信媒体情報取得部１２３４は、ステップＳ９８乃至ステップＳ１０１の処理を省略し、図４８のステップＳ１１１に処理を進める。

対応処理部１３１７の送信レベル調整部１１２１は、図４８のステップＳ１１１およびステップＳ１１２の処理を、図４４のステップＳ４６およびステップＳ４７の場合と同様に実行する。そして、ステップＳ１１１またはステップＳ１１２の処理を終了した送信レベル調整部１１２１は、処理をステップＳ１１３に進める。

対応処理部１３１７の受信ゲイン調整部１１４１は、ステップＳ１１３およびステップＳ１１４の処理を、図４５のステップＳ７５およびステップＳ７６の場合と同様に実行する。そして、ステップＳ１１３またはステップＳ１１４の処理を終了した受信ゲイン調整部１１４１は、処理をステップＳ１１５に進める。

対応処理部１３１７のメッセージ表示部１１２２は、ステップＳ１１５およびステップＳ１１６の処理を、図４４のステップＳ４８およびステップＳ４９の場合と同様に実行する。そして、ステップＳ１１５またはステップＳ１１６の処理を終了したメッセージ表示部１１２２は、処理をステップＳ１１７に進める。

ステップＳ１１７において、通信媒体情報供給部１２２１は、通信媒体情報を他の通信装置１３０２に供給するか否かを判定し、供給すると判定した場合、処理をステップＳ１１８に進め、送信部１１１１を制御し、通信媒体情報を他の通信装置１３０２に供給する。

ステップＳ１１８の処理を終了すると通信媒体情報供給部１２２１は、制御処理を終了する。また、ステップＳ１１７において、通信媒体情報を他の通信装置１３０２に供給しないと判定した場合、通信媒体情報供給部１２２１は、ステップＳ１１８の処理を省略し、制御処理を終了する。

以上のように制御処理を行うことにより、通信装置１３０１は、ユーザが通信装置１３０１または通信装置１３０２のいずれか一方に入力した通信媒体情報に基づいて、通信媒体の特性に、より適する送信処理の設定および受信処理の設定の両方を行うことができる。

なお、通信装置１３０２も通信装置１３０１と同様に制御処理を行うので、その説明は省略する。

各通信システムの構成は、上述した以外の構成であってももちろん良く、送信装置、受信装置、および通信装置の数はいくつであってもよい。また、通信媒体は人体以外のものであってもよい。さらに、通信媒体情報として入力する情報は、通信媒体の特性を推測できるものであれば、上述した以外の情報であってもよい。

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、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、上述した各装置は、それぞれ、図４９に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。

図４９において、パーソナルコンピュータ１４００のCPU（Central Processing Unit）１４０１は、ROM（Read Only Memory）１４０２に記憶されているプログラム、または記憶部１４１３からRAM（Random Access Memory）１４０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１４０３にはまた、CPU１４０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU１４０１、ROM１４０２、およびRAM１４０３は、バス１４０４を介して相互に接続されている。このバス１４０４にはまた、入出力インタフェース１４１０も接続されている。

入出力インタフェース１４１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１４１１、CRT（Cathode Ray Tube）、LCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部１４１２、ハードディスクなどより構成される記憶部１４１３、モデムなどより構成される通信部１４１４が接続されている。通信部１４１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース１４１０にはまた、必要に応じてドライブ１４１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１４２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１４１３にインストールされる。

上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

この記録媒体は、例えば、図４９に示されるように、装置本体とは別に、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（フレキシブルディスクを含む）、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１４２１により構成されるだけでなく、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ROM１４０２や、記憶部１４１３に含まれるハードディスクなどで構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、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。

また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。なお、以上において、一つの装置として説明した構成を分割し、複数の装置として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置として説明した構成をまとめて一つの装置として構成されるようにしてもよい。また、各装置の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置の構成の一部を他の装置の構成に含めるようにしてもよい。

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。 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１の通信システムの物理的な構成のモデルの例を示す図である。 図４のモデルにおいて発生する各パラメータのモデルの例を示す図である。 電極に対する電気力線の分布の例を示す模式図である。 電極に対する電気力線の分布の、他の例を示す模式図である。 送信装置における電極のモデルの、他の例を説明する図である。 図５のモデルの等価回路の例を示す図である。 図９の通信システムの周波数特性の例を示す図である。 受信装置において受信された信号の例を示す図である。 電極の配置場所の例を示す図である。 電極の配置場所の、他の例を示す図である。 電極の配置場所の、さらに他の例を示す図である。 電極の配置場所の、さらに他の例を示す図である。 電極の配置場所の、さらに他の例を示す図である。 電極の配置場所の、さらに他の例を示す図である。 電極の配置場所の、さらに他の例を示す図である。 電極の構成例を示す図である。 電極の、他の構成例を示す図である。 図５のモデルの等価回路の、他の例を示す図である。 図１の通信システムの配置例を示す図である。 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。 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。 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。 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。 周波数スペクトルの分布例を示す図である。 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。 周波数スペクトルの分布例を示す図である。 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。 信号の時間分布の例を示す図である。 通信処理の流れの例を示すフローチャートである。 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１の通信システムの等価回路の例を示す図である。 通信媒体の個体差の例を示す図である。 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。 案内画面の例を示す模式図である。 案内画面の他の例を示す模式図である。 案内画面の、さらに他の例を示す模式図である。 案内画面の、さらに他の例を示す模式図である。 制御処理の流れの例を説明するフローチャートである。 制御処理の流れの、他の例を説明するフローチャートである。 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。 制御処理の流れの、さらに他の例を説明するフローチャートである。 制御処理の流れの、さらに他の例を説明するフローチャートである。 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。 制御処理の流れの、さらに他の例を説明するフローチャートである。 制御処理の流れの、さらに他の例を説明する、図４７に続くフローチャートである。 本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示す図である。

符号の説明

１０００ 通信システム， １００１ 送信装置， １００２ 受信装置， １００３ 通信媒体， １０８１および１０８２ Rm， １０８３ Cm， １１００ 通信システム， １１０１ 送信装置， １１０２ 受信装置， １１０３ 通信媒体， １１１４ 通信媒体情報入力受付部， １１１５ 入力部， １１１６ 表示部， １１１７ 対応処理部， １１２１ 送信レベル調整部， １１２２ メッセージ表示部， １１３４ 通信媒体情報入力受付部， １１３５ 入力部， １１３６ 表示部， １１３７ 対応処理部， １１４１ 受信ゲイン調整部， １１４２ メッセージ表示部， １１５１乃至１１５４ 案内画面， １２００ 通信システム， １２０１ 送信装置， １２０２ 受信装置， １２０３ 通信媒体， １２１７ 対応処理部， １２２１ 通信媒体情報供給部， １２３４ 通信媒体情報取得部， １３００ 通信システム， １３０１および１３０２ 通信装置， １３０３ 通信媒体， １３１７ 対応処理部

Claims (10)

1. 生体を通信媒体として他の通信装置と通信を行う通信装置であって、
   前記生体の特徴を示す生体情報の入力を受け付ける受付手段と、
   前記受付手段により受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測する推測手段と、
   前記推測手段により推測される値に従って、前記他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方を調整する調整手段と
   を備える通信装置。
2. 前記生体情報は前記生体の身長および体重を含む
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記生体情報は前記生体の性別および年齢を含む
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記通信媒体としての特性は、負荷および静電容量を含む
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記推測手段は、前記生体情報と前記通信媒体としての特性とを関連付けるテーブル情報を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測する
   請求項１に記載の通信装置。
6. 前記生体情報の入力を案内する案内画面を表示する案内表示手段をさらに備え、
   前記受付手段は、前記案内表示手段により表示される前記案内画面に従って行われる前記生体情報の入力を受け付ける
   請求項１に記載の通信装置。
7. 前記受付手段により受け付けられた前記生体情報を前記他の通信装置に供給する供給手段をさらに備える
   請求項１に記載の通信装置。
8. 前記受付手段は、前記他の通信装置から供給される前記生体情報を受け付ける
   請求項１に記載の通信装置。
9. 生体を通信媒体として他の通信装置と通信を行う通信装置の通信方法であって、
   前記通信装置の受付手段が、前記生体の特徴を示す生体情報の入力を受け付け、
   前記通信装置の推測手段が、受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測し、
   前記通信装置の調整手段が、推測される値に従って、前記他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方を調整する
   通信方法。
10. 生体を通信媒体として他の通信装置と通信を行うコンピュータを、
    前記生体の特徴を示す生体情報の入力を受け付ける受付手段と、
    前記受付手段により受け付けられた前記生体情報の値から前記生体の通信媒体としての特性の値を推測する推測手段と、
    前記推測手段により推測される値に従って、前記他の通信装置との通信の送信レベルおよび受信ゲインのうち少なくともいずれか一方を調整する調整手段
    として機能させるプログラム。

Images