通信系统、通信装置和方法以及程序的制作方法

专利名称：通信系统、通信装置和方法以及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信系统、通信装置和方法以及程序，尤其涉及一种通过高效化通信处理，可以抑制速度降低的通信系统、通信装置和方法以及程序。
背景技术：
近年来，随着信息处理技术的发展，使用近距离无线通信提供各种服务的通信系统开始普及，例如，用于支付公共交通设施的乘车费用、在商店购买商品、购票、职员证、出入证等个人认证、开门锁等的安全系统、在职员食堂付款等多种用途。
在这种系统中，用户携带例如IC卡那样的具备进行近距离无线通信的通信功能和存储个人信息或所持金额信息等存储介质的便携式设备，接受费用支付、个人认证等服务时，通过使该便携式设备接近或接触服务提供者方的读写器并进行通信，就可以接受服务。
通过普及这种通信系统的服务系统，在各种场所提供多种服务，但由于服务提供者及系统结构的不同等，很难用1个便携式设备接受所有服务。因此，即使通信设备相同(即使是通过相同的通信方式与读写器等其他设备进行通信的情况)，也存在对应不同服务的多种便携式设备。
因此，例如，虽然可以支付公共交通设施的乘车费用但是却不能打开公司的门的IC卡、虽然可以在职员食堂支付餐费但是却不能在便利店购买商品的IC卡等，产生了用户需要根据要接受的服务来选择使用的便携式设备。
但是，此时，具备多个便携式设备的用户每次在接受服务时需要选择与该服务对应的便携式设备、并尽量使其与读写器进行通信等繁杂的工作。
因此，有如下的方法提供服务的读写器从多个便携式设备中搜索与服务对应的便携式设备，与该便携式设备进行通信，提供服务(例如，参照专利文献1)。即，用户通过将所有便携式设备接近例如读写器等，与读写器进行通信，读写器自动选择与服务对应的便携式设备。通过这种方式，用户不需要进行繁杂的工作就可以接受服务。
专利文献1日本特开2003-317042号公报发明内容但是，象这样读写器从多个便携式设备中选择与服务对应的便携式设备的情况下，读写器必须每次与呈示的全部便携式设备进行通信，并从中选择与服务对应的便携式设备。与本来的服务提供有关的通信没有直接关系的这种搜索处理，有可能导致通信处理的效率降低，其负荷、处理时间增加。
尤其是在自动检票等要求快速提供服务的情况下，希望尽量减少不必要的搜索处理。
本发明是鉴于这种情况而作出的，通过高效化通信处理，抑制速度降低。
本发明的通信系统，具备通过通信介质与其他通信装置进行通信的通信装置，其特征在于，通信装置具备识别信息请求响应单元，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理；应用程序处理单元，与通过识别信息请求响应单元发送识别信息的其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理；以及学习单元，学习针对规定条件的、与由应用程序处理单元执行的应用程序有关的处理的成功与否的倾向，识别信息请求响应单元根据学习单元的学习结果，控制针对请求的识别信息的输出。
本发明的通信装置，通过通信介质与其他通信装置进行通信，其特征在于，具备识别信息请求响应单元，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理；应用程序处理单元，与通过识别信息请求响应单元发送识别信息的其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理；以及学习单元，学习针对规定条件的、与由应用程序处理单元执行的应用程序有关的处理的成功与否的倾向，识别信息请求响应单元根据学习单元的学习结果，控制针对请求的识别信息的输出。
可以使所述信息请求响应单元具有请求获取单元，获取由其他通信装置发送的请求；识别信息提供单元，将识别信息作为针对由请求获取单元获取的请求的响应，提供给其他通信装置；输出控制单元，根据学习结果，控制由识别信息提供单元提供的识别信息的提供定时。
可以使所述学习单元学习与应用程序有关的处理的成功与否的、预先决定的规定的每个时间带的倾向，作为学习结果，创建与倾向对应的、每个时间带的表示其他通信装置中的识别信息的优先级的按时间的优先级信息，输出控制单元根据由学习单元作为学习结果创建的按时间的优先级信息，控制识别信息的提供定时。
可以使所述输出控制单元在优先级高的时间带，进行控制使得识别信息的提供定时在时间上更靠前，在优先级低的时间带，进行控制使得识别信息的提供定时在时间上更靠后。
可以使所述学习单元学习与应用程序有关的处理的成功与否的、其他装置的每个机器种类的倾向，作为学习结果，创建与倾向对应的、其他装置的每个机器种类的表示其他通信装置中的识别信息的优先级的按机器种类的优先级信息，输出控制单元根据由学习单元作为学习结果创建的按机器种类的优先级信息，控制识别信息的提供定时。
可以使所述输出控制单元在其他通信装置是优先级高的机器种类的情况下，进行控制使得识别信息的提供定时在时间上更靠前，在其他通信装置是优先级低的机器种类的情况下，进行控制使得识别信息的提供定时在时间上靠后。
可以使还具备保持单元，该保持单元临时保持所述学习单元的学习结果，输出控制单元根据由保持单元保持的学习结果，控制识别信息的提供定时。
本发明的通信方法，其特征在于，包含应用程序处理步骤，与其他通信装置进行通信，执行与规定应用程序有关的处理；学习步骤，学习针对规定条件的、与由应用程序处理步骤的处理执行的应用程序有关的处理的成功与否的倾向；识别信息请求响应步骤，根据学习步骤的处理的学习结果，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理。
本发明的程序，其特征在于，包含应用程序处理步骤，与其他通信装置进行通信，执行与规定应用程序有关的处理；学习步骤，学习针对规定条件的、与由应用程序处理步骤的处理执行的应用程序有关的处理的成功与否的倾向；识别信息请求响应步骤，根据学习步骤的处理的学习结果，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理。
本发明的通信系统具备通过通信介质与其他通信装置进行通信的通信装置，在通信装置中，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理，与发送了识别信息的其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理，学习针对规定条件的与应用程序有关的处理的成功与否的倾向，根据该学习结果，控制针对请求的识别信息的输出。
在本发明的通信装置和方法以及程序中，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理，与发送了识别信息的其他通信装置进行通信，执行与规定应用程序有关的处理，学习针对规定条件的与应用程序有关的处理的成功与否的倾向，根据该学习结果，控制针对请求的识别信息的输出。
根据本发明，通过高效化通信处理，可以抑制速度降低。


图1是表示与应用了本发明的通信系统的一个实施方式有关的结构例的图。
图2是表示理想状态下的图1的通信系统的等效电路的例子的图。
图3是表示在图2的模型中接收负载电阻两端产生的电压有效值的计算结果的例子的图。
图4是表示图1的通信系统的物理结构模型的例子的图。
图5是表示在图4的模型中发生的各参数模型的例子的图。
图6是表示电力线相对电极的分布的例子的示意图。
图7是表示电力线相对电极的分布的其他例的示意图。
图8是说明发送装置中的电极模型的其他例的图。
图9是表示图5的模型的等效电路的例子的图。
图10是表示图9的通信系统的频率特性的例子的图。
图11是表示在接收装置中接收到的信号例子的图。
图12是表示电极配置场所的例子的图。
图13是表示电极配置场所的其他例的图。
图14是表示电极配置场所的另外其他例的图。
图15是表示电极配置场所的另外其他例的图。
图16A、图16B是表示电极配置场所的另外其他例的图。
图17A、图17B是表示电极配置场所的另外其他例的图。
图18A、图18B是表示电极配置场所的另外其他例的图。
图19A、图19B、图19C是表示电极结构例的图。
图20是表示电极的其他结构例的图。
图21是表示图5的模型的等效电路的其他例的图。
图22是表示图1的通信系统配置例的图。
图23是表示应用了本发明的通信系统的其他结构例的图。
图24是表示与应用了本发明的通信系统的一个实施方式有关的实际利用例的图。
图25是表示与应用了本发明的通信系统的一个实施方式有关的其他利用例的图。
图26是表示应用了本发明的通信系统的另外其他结构例的图。
图27是表示频谱分布例的图。
图28是表示应用了本发明的通信系统的另外其他结构例的图。
图29是表示频谱分布例的图。
图30是表示应用了本发明的通信系统的另外其他结构例的图。
图31是表示信号时间分布例子的图。
图32是表示通信处理流程的例子的流程图。
图33是表示应用了本发明的通信系统的另外其他结构例的图。
图34是表示与应用了本发明的通信系统的一实施方式有关的实际的使用例的图。
图35是说明图34的读写器的结构例的框图。
图36是说明图34的UD的结构例的框图。
图37是表示按时间的优先信息的结构例的示意图。
图38是表示图36的输出TS控制部的结构例的框图。
图39是表示图36的学习部的结构例的框图。
图40是说明到图34的通信系统的应用程序处理结束为止的通信处理的流程的例子的时序图。
图41是说明到图34的通信系统的应用程序处理结束为止的通信处理的流程的例子的接续于图40的时序图。
图42是说明ID请求处理的流程的例子的时序图。
图43是说明ID认证处理的流程的例子的时序图。
图44是说明ID认证处理的流程的例子的接续于图43的时序图。
图45是说明学习处理的例子的流程图。
图46是说明ID请求响应处理的例子的流程图。
图47是说明输出TS控制处理的例子的流程图。
图48是说明图34的读写器的其他结构例子的框图。
图49是说明ID请求处理的流程的其他例子的时序图。
图50是说明图34的UD的其他结构例子的框图。
图51是表示按机器种类的优先信息的结构例的示意图。
图52是表示图50的学习部的结构例的框图。
图53是表示图50的输出TS控制部的结构例的框图。
图54是说明学习处理的其他例的流程图。
图55是说明输出TS控制处理的其他例的流程图。
图56A、图56B、图56C是表示应用了本发明的通信系统的另外其他结构例的图。
图57是表示应用了本发明的个人计算机的结构例的图。
附图标记说明1000通信系统；1001读写器；1002至1004UD；1011通信部；1012基准电极；1013信号电极；1014服务提供部；1021至1023用户；1071ID请求响应部；1073应用程序处理响应部；1074学习部；1075优先信息保持部；1075A按时间的优先信息；1075B按机器种类的优先信息；1082输出TS控制部；1091随机数生成用加权信息生成部；1096当前时刻信息获取部；1097按时间的优先信息生成部；1102按机器种类的信息保持部；1101ID获取处理部；1111学习部；1112输出TS控制部；1121机器种类识别信息获取部；1122按机器种类的优先信息创建部；1131随机数生成用加权信息生成部。
具体实施例方式
以下说明本发明的实施方式，本说明书所述的发明与发明的实施方式的对应关系如下。本记载是为了确认支持权利要求书中的发明的实施方式记载在本说明书中。因此，即使存在着在发明的实施方式中记载了、但并没有作为与发明对应的内容而记载于此的实施方式，这并不表示该实施方式不对应于该发明。相反，即使实施方式作为与发明对应的内容在此进行了记载，这也并不表示该实施方式不对应该发明以外的发明。
并且，本记载不代表本说明书所述的发明的全部。换言之，本记载是本说明书记载的发明，并不否定本申请未请求的发明的存在，即不否定将来进行分案申请、通过补正而追加的发明的存在。
本发明提供一种通信系统(例如，图34的通信系统)，具备通过通信介质(例如，图34的用户)与其他通信装置(例如，图34的读写器)进行通信的通信装置(例如，图34的UD)。在该通信系统中，通信装置具备识别信息请求响应单元(例如，图36的ID请求响应部)，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理；应用程序处理单元(例如，图36的应用程序处理响应部)，与通过识别信息请求响应单元发送识别信息的其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理；以及学习单元(例如，图36的学习部)，学习针对规定条件的、与由应用程序处理单元执行的应用程序有关的处理的成功与否的倾向，识别信息请求响应单元根据学习单元的学习结果，控制针对请求的识别信息的输出。
可以使所述识别信息请求响应单元具有请求获取单元(例如，图36的ID请求获取部)，获取由其他通信装置发送的请求；识别信息提供单元(例如，图36的ID请求提供部)，将识别信息作为针对由请求获取单元获取的请求的响应，提供给其他通信装置；输出控制单元(例如，图36的输出TS控制部)，根据学习结果，控制由识别信息提供单元提供的识别信息的提供定时。
可以使所述学习单元学习与应用程序有关的处理的成功与否的、预先决定的规定的每个时间带的倾向，作为学习结果，创建与倾向对应的、每个时间带的表示其他通信装置中的识别信息的优先级的按时间的优先级信息(例如，图36的按时间的优先信息)，输出控制单元根据由学习单元作为学习结果创建的按时间的优先级信息，控制识别信息的提供定时。
可以使所述学习单元学习与应用程序有关的处理的成功与否的、其他装置的每个机器种类的倾向，作为学习结果，创建与倾向对应的、其他装置的每个机器种类的表示其他通信装置中的识别信息的优先级的按机器种类的优先级信息(例如，图50的按机器种类的优先信息)，输出控制单元根据由学习单元作为学习结果创建的按机器种类的优先级信息，控制识别信息的提供定时。
可以使通信装置还具备保持单元(例如，图36的优先信息保持部)，该保持单元临时保持学习单元的学习结果，输出控制单元根据由保持单元保持的学习结果，控制识别信息的提供定时。
本发明提供一种通信装置(例如，图34的UD)的通信方法，该通信装置通过通信介质(例如，图34的用户)与其他通信装置(例如，图34的读写器)进行通信。该通信方法的特征在于，包含应用程序处理步骤(例如，图40的步骤S123)，与其他通信装置进行通信，执行与规定应用程序有关的处理；学习步骤(例如，图40的步骤S124)，学习针对规定条件的、与由应用程序处理步骤的处理执行的应用程序有关的处理的成功与否的倾向；识别信息请求响应步骤(例如，图46的步骤S324)，根据学习步骤的处理的学习结果，对于由其他通信装置发送的通信装置的识别信息的请求，进行将识别信息发送到其他通信装置的响应处理。
在本发明的程序中，各步骤对应的实施方式(其中一例)与本发明的通信方法相同。
下面参照

本发明的实施方式。首先，参照图1至图33，作为应用本发明的通信系统的例子，说明如下的通信系统不需要物理基准点通路，实现只利用通信信号传输通路的通信，从而不受使用环境限制。
图1表示与不使用物理基准点通路而只通过通信信号传输通路进行通信的通信系统的一实施方式有关的结构例。
在图1中，通信系统100是由发送装置110、接收装置120、以及通信介质130构成，发送装置110和接收装置120是通过通信介质130发送接收信号的系统。即，在通信系统100中，由发送装置110发送的信号，通过通信介质130传送，由接收装置120接收。
发送装置110具有发送信号电极111、发送基准电极112、以及发送部113。发送信号电极111是为了发送通过通信介质130传送的信号而设置的电极对的一个电极，设置成对通信介质130的静电结合，比作为该电极对的另一个电极的发送基准电极112还强，该发送基准电极112是为了获取用于判断信号高低差的基准点的电极。发送部113设置在发送信号电极111和发送基准电极112之间，在这些电极间提供想要向接收装置120传递的电信号(电位差)。
接收装置120具有接收信号电极121、接收基准电极122、以及接收部123。接收信号电极121，是为了接收通过通信介质130传送的信号而设置的电极对的一个电极，设置成对通信介质130的静电结合，比作为该电极对的另一个电极的接收基准电极122还强。接收部123设置在接收信号电极121和接收基准电极122之间，根据通过通信介质130传送的信号，检测在这些电极间产生的电信号(电位差)，将该电信号变换成期望的电信号，复原由发送装置110的发送部113生成的电信号。
通信介质130，由具有能够传递电信号的物理特性的物质、例如导电体或电介质等构成。例如，通信介质130，由以铜、铁、或者铝等金属为代表的导电体、或以纯水、橡胶、玻璃等为代表的电介质、或者作为它们的复合体的生物体、或如盐水等电解液那样将作为导体的性质和作为电介质的性质合并的材料构成。另外，该通信介质130可以是任意形状，例如可以是线状、板状、球状、方柱或者圆柱等任意形状，还可以是这些之外的任意形状。
在这样的通信系统100中，首先说明各电极和通信介质或者装置周边空间的关系。此外，以下，为了说明的方便，将通信介质130设为完全导体。另外，假设发送信号电极111和通信介质130之间、以及接收信号电极121和通信介质130之间存在空间，没有电气结合。即，发送信号电极111或者接收信号电极121、和通信介质130之间，分别形成了静电电容。
另外，发送基准电极112设置成朝向发送装置110周边空间，接收基准电极122设置成朝向接收装置120周边空间。通常，当导体球存在于空间中时，在该导体球和空间之间形成静电电容。例如，当将导体形状设为半径r[m]的球时，其静电电容C由下式(1)求出。
式1C＝4πεr[F]...(1)在式(1)中，π是表示圆周率。另外，ε表示介电常数，由下式(2)求出。
式2ε＝εr×ε0...(2)但是，在式(2)中，ε0表示真空中的介电常数，是8.854×10-12[F/m]。另外，εr表示相对介电常数，表示相对于真空的介电常数ε0的比率。
如上述式(1)所示，半径r越大，静电电容C也越大。此外，球以外的复杂形状的导体的静电电容C的大小，无法如上述式(1)那样简单地表现，但是显然按照该导体的表面积大小而变化。
如以上那样，发送基准电极112，对发送装置110周边空间形成静电电容，发送基准电极122，对接收装置120周边空间形成静电电容。即，表示了当从发送装置110以及接收装置120外部的假想的无限远点来看时，发送基准电极112、接收基准电极122的电位伴随静电电容的增加，难以变动。
接着说明通信系统100中的通信的原理。此外，下面，为了说明的方便、或者根据前后关系等，也有将电容器简单表现为静电电容的情况，但是它们是相同意思。
另外，下面，设图1的发送装置110和接收装置120，配置成装置间保持足够的距离，而能够忽略相互的影响。另外，在发送装置110中，设发送信号电极111只与通信介质130进行静电结合，发送基准电极112相对发送信号电极111留有足够的距离，而能够忽略相互的影响(不进行静电结合)。同样地，在接收装置120中，设接收信号电极121只与通信介质130进行静电结合，接收基准电极122相对接收信号电极121留有足够的距离，而能够忽略相互的影响(不进行静电结合)。并且，实际上，发送信号电极111、接收信号电极121、以及通信介质130都除了配置在空间内之外，还分别具有对空间的静电电容，但是在此，为了说明的方便，设为能够忽略它们。
图2是由等效电路表示图1的通信系统100的图。通信系统200，是由等效电路表示通信系统100的系统，实质上与通信系统100等效。
即，通信系统200具有发送装置210、接收装置220、以及连接线230，但是该发送装置210与图1所示的通信系统100的发送装置110对应，接收装置220与图1所示的通信系统100的接收装置120对应，连接线230与图1所示的通信系统100的通信介质130对应。
在图2的发送装置210中，信号源213-1以及发送装置内基准点213-2，与图1的发送部113对应。信号源213-1，作为发送用的信号，生成特定周期ω×t[rad]的正弦波。在此，t[s]表示时间。另外，ω[rad/s]表示角频率，能够表示为下式(3)。
式3ω＝2πf[rad/s] ...(3)在式(3)中，π表示圆周率，f[Hz]表示信号源213-1生成的信号频率。发送装置内基准点213-2是连接到发送装置210内的电路的地的点。即信号源213-1的端子一方设定为发送装置210内的电路的规定基准电位。
Cte214是电容器，表示图1的发送信号电极111和通信介质130之间的静电电容。即，Cte214设置在信号源213-1的发送装置内基准点213-2相对侧的端子、和接地线230之间。另外，Ctg215是电容器，表示对图1的发送基准电极112的空间的静电电容。Ctg215设置在信号源213-1的发送装置内基准点213-2侧的端子、和空间上的表示以发送装置210为基准的无限远点(假想点)的基准点216之间。
在图2的接收装置220中，Rr223-1、检测器223-2、以及接收装置内基准点223-3，与图1的接收部123对应。Rr223-1，是用于取出接收信号的负载电阻(接收负载)。由放大器构成的检测器223-2，检测该Rr223-1两侧端子间的电位差并进行放大。接收装置内基准点223-3，是连接到接收装置220内的电路的地的点。即Rr223-1的端子的一方(检测器223-2的输入端子一方)，设定为接收装置220内的电路的规定基准电位。
此外，检测器223-2，还可以具备如下其他功能例如将检测出的调制信号进行解码、或将包含在检测信号中的编码信息进行解码等。
Cre224是电容器，表示图1的接收信号电极121和通信介质130之间的静电电容。即，Cre224设置在Rr223-1的接收装置内基准点223-3相对侧的端子、和连接线230之间。另外，Crg225是电容器，表示对图1的接收基准电极122的空间的静电电容。Crg225设置在Rr223-1的接收装置内基准点223-3侧的端子、和空间上的表示以接收装置120为基准的无限远点(假想点)的基准点226之间。
连接线230表示作为完全导体的通信介质130。此外，在图2的通信系统200中，Ctg215和Crg225，在等效电路上表现为通过基准点216和基准点226被相互电连接，但是实际上，无需对它们相互进行电连接，只要分别对发送装置210或者接收装置220周边空间形成静电电容即可。如果是导体，对于周围的空间，重要的是一定要形成与该表面积的大小成比例的静电电容。此外，也可以不必对基准点216和基准点226相互进行电连接，而使其相互独立。
另外，当图1的通信介质130是完全导体时，连接线230的导电率可视为无限大，因此，图2的连接线230的长度不影响通信。此外，如果通信介质130是导电率足够的导体，则在实用上发送装置和接收装置间的距离不影响通信稳定性。因此，这样的情况下，发送装置210和接收装置220的距离可以为任意长。
在通信系统200中，形成了由信号源213-1、Rr223-1、Cte214、Ctg215、Cre电容器224、以及Crg225构成的电路。串联连接的四个电容器(Cte214、Ctg215、Cre电容器224、以及Crg225)的合成电容Cx，可以由下式(4)表示。
式(4)CX=11Cte+1Ctg+1Cre+1Crg[F]---(4)]]>另外，将信号源213-1生成的正弦波Vt(t)表示为下式(5)。
式5Vt(t)＝Vm×sin(ωt+θ)[V] ...(5)在此，Vm[V]表示信号源电压的最大振幅电压，θ[rad]表示初始相位角。此时，信号源213-1的电压有效值Vtrms[V]，可以如下式(6)求出。
式6Vtrms=Vm2[V]---(6)]]>电路全体的合成阻抗Z可以如下式(7)求出。
式7Z=Rr2+1(ωCX)2]]>=Rr2+1(2πfCX)2[Ω]---(7)]]>即，Rr223-1两端产生的电压有效值Vrrms可以如式(8)求出。
式8Vrrms=RrZ×Vtrms]]>=RrRr2+1(2πfCx)2×Vtrms[V]---(8)]]>从而，如式(8)所示，Rr223-1电阻值越大，静电电容Cx越大，信号源213-1的频率f[Hz]越高，1/((2×π×f×Cx)2)项越小，由此能够在Rr223-1两端上产生更大的信号。
例如，当发送装置210的信号源213-1的电压有效值Vtrms固定为2[V]，将信号源213-1生成的信号的频率f设为1[MHz]、10[MHz]、或者100[MHz]，将Rr223-1的电阻值设为10K[Ω]、100K[Ω]、或者1M[Ω]，电路全体的静电电容Cx设为0.1[pF]、1[pF]、或者10[pF]时的、Rr223-1两端产生的电压的有效值Vrrms的计算结果如图3所示的表250。
如表250所示，电压的有效值Vrrms的计算结果，当其他条件相同时，频率f是10[MHz]时比1[MHz]时大，作为接收负载Rr223-1的电阻值是1M[Ω]时比10K[Ω]时大，静电电容Cx是10[pF]时取比0.1[pF]时大的值。即，频率f的值、Rr223-1的电阻值、以及静电电容Cx越大，越能得到大的电压的有效值Vrrms。
另外，通过表250可知即使是皮法以下的静电电容在Rr223-1上也产生电信号。即，当传送的信号的信号电平微小时，如果将由接收装置220的检测器223-2检测到的信号进行放大等，则能够进行通信。
下面参照图4具体说明以上所示的等效电路的通信系统200的各参数的算出例。图4是用于说明还包含由通信系统100的物理结构带来的影响的运算例的图。
图4所示的通信系统300是与图1的通信系统100对应的系统，在图2的通信系统200上附加了与通信系统100的物理结构相关的信息。即，通信系统300具有发送装置310、接收装置320、以及通信介质330。当对比图1的通信系统100进行说明时，发送装置310与发送装置110对应，接收装置320与接收装置120对应，通信介质330与通信介质130对应。
发送装置310具有与发送信号电极111对应的发送信号电极311、与发送基准电极112对应的发送基准电极312、以及与发送部113对应的信号源313-1。即，信号源313-1两侧端子的一方连接了发送信号电极311，另一方连接了发送基准电极312。发送信号电极311，设置成靠近通信介质330。发送基准电极312，设置成不受通信介质330影响的程度地离开通信介质330，构成为对发送装置310的外部空间具有静电电容。此外，在图2中，对信号源213-1以及发送装置内基准点213-2与发送部113对应地进行了说明，但是在图4的情况下，为了说明的方便，省略了该发送装置内基准点。
接收装置320，与发送装置310的情况相同，具有与接收信号电极121对应的接收信号电极321、与接收基准电极122对应的接收基准电极322、以及与接收部123对应的Rr323-1以及检测器323-2。即，Rr323-1两侧端子的一方连接有接收信号电极321，另一方连接有接收基准电极322。接收信号电极321，设置成靠近通信介质330。接收基准电极322，设置成不受通信介质330影响的程度地离开通信介质330，构成为对接收装置320的外部空间具有静电电容。此外，在图2中，对Rr223-1、检测器223-2、以及接收装置内基准点223-3与接收部123对应地进行了说明，但是在图4的情况下，为了说明的方便，省略了该接收装置内基准点。
此外，设通信介质330是与图1、图2的情况相同为完全导体。设发送装置310和接收装置320配置成相互留有足够的距离，而能够忽略相互影响。另外，发送信号电极311，只与通信介质330进行静电结合。另外，设发送基准电极312配置成对发送信号电极311留有足够的距离，而能够忽略相互影响。同样地，接收信号电极321，只与通信介质330进行静电结合。另外，设接收基准电极322配置成对接收信号电极321留有足够的距离，而能够忽略相互影响。此外，严格地说，发送信号电极311、接收信号电极321、以及通信介质330，具有对空间的静电电容，但是在此，为了说明的方便，设为能够忽略它们。
如图4所示，在通信系统300中，在通信介质330的一端配置有发送装置310，另一端配置有接收装置320。
设在发送信号电极311和通信介质330之间有距离dte[m]的间隔。另外，当发送信号电极311是单面表面积为Ste[m2]的导体圆板时，与通信介质330之间形成的静电电容Cte314可以如下式(9)求出。
式9
Cte=ϵ×Stedte[F]---(9)]]>式(9)是作为平行平板的静电电容通常已知的算出式。在上式中，ε表示介电常数，但是当前当设通信系统300被放置在空气中时，相对介电常数εr几乎可视为1，因此，介电常数ε可视为与真空中的介电常数ε0等效。设发送信号电极311的表面积Ste为2×10-3[m2](直径约5[cm])、设间隔dte为5×10-3[m](5[mm])来求出静电电容Cte314时，如下式(10)。
式10Cte=(8.854×10-12)×2×10-35×10-3]]>3.5[pF]...(10)此外，作为实际的物理现象，上述的式(9)严格成立是满足Ste＞＞dte的关系的情况，但是在此，设可由式(9)来近似。
下面说明由发送基准电极312和空间构成的静电电容(发送基准电极312和表示来自发送基准电极312的假想的无限远点的基准点316之间的静电电容)Ctg315。通常，当半径r[m]的圆板放置在空间中时，该圆板和空间之间形成的静电电容C[F]可以由下式(11)求出。
式11C＝8εr [F]...(11)当设发送基准电极312为半径rtg＝2.5×10-2[m](半径2.5[cm])的导体圆板时，由发送基准电极317和空间构成的静电电容Ctg315，使用上述式(11)如下式(12)求出。此外，通信系统300放置在空气中，设其空间介电常数可以由真空介电常数ε0近似。
式12Ctg＝8×8.854×10-12×2.5×10-21.8[pF]...(12)
如果设接收信号电极321的大小与发送信号电极311相同(Sre[m2]＝Ste[m2]的导体圆板)、与通信介质330的间隔也相同(dre[m]＝dte[m])，则由接收信号电极321和通信介质330构成的静电电容Cre324，为与发送侧相同的3.5[pF]。另外，如果将接收基准电极322的大小设为与发送基准电极312相同(半径rrg[m]＝rtg[m]的导体圆板)，则由接收基准电极322和空间构成的静电电容(接收基准电极322和表示来自接收基准电极322的假想的无限远点的基准点326之间的静电电容)Crg325，为与发送侧相同的1.8[pF]。由以上可知，由Cte314、Ctg315、Cre324、以及Crg325四个静电电容构成的合成静电电容Cx，使用上述的式(4)可以如下式(13)求出。
式13Cx=11Cte+1Ctg+1Cre+1Crg]]>=113.5×10-12+11.8×10-12+13.5×10-12+11.8×10-12]]>0.6[pF]...(13)当将信号源313-1的频率f设为1[MHz]、电压有效值Vtrms设为2[V]、Rr323-1设为100K[Ω]时，Rr323-1两端产生的电压Vrrms可以如下式(14)求出。
式14Vrrms=RrRr2+1(2πfCx)2×Vtrms]]>
=1×105(1×105)2+1(2×π×(1×106)×(0.6×10-12))2×2]]>0.71[V]...(14)根据以上结果，作为基本原理，通过利用与空间构成的静电电容，能够进行从发送装置向接收装置的信号交换。
如果在各电极位置上存在空间，则可形成以上说明的发送基准电极、接收基准电极对空间的静电电容。从而，上述的发送装置以及接收装置，如果通过通信介质与发送信号电极和接收信号电极结合，则可以不依赖相互距离地得到通信的稳定性。
下面说明实际地物理构成本通信系统的情况。图5是表示在以上说明的通信系统的、实际物理构成时的、系统上产生的各参数的运算用模型例子的图。
即，通信系统400，具有发送装置410、接收装置420、以及通信介质430，是与上述的通信系统100(通信系统200以及通信系统300)对应的系统，只有评价参数不同，其结构与通信系统100乃至通信系统300基本相同。
即，当对比通信系统300进行说明时，发送装置410与发送装置310对应，发送装置410的发送信号电极411与发送信号电极311对应，发送基准电极412与发送基准电极312对应，信号源431-1与信号源331-1对应。另外，接收装置420与接收装置320对应，接收装置420的接收信号电极421与接收信号电极321对应，接收基准电极422与接收基准电极322对应，Rr423-1与Rr323-1对应，检测器423-2与检测器323-2对应。并且，通信介质430与通信介质330对应。
另外，当说明参数时，发送信号电极411和通信介质430之间的静电电容Cte414与通信系统300的Cte314对应，发送基准电极412的对空间的静电电容Ctg415与通信系统300的Ctg315对应，表示距离发送装置410为空间上的假想无限远点的基准点416-1及基准点416-2与通信系统300的基准点316对应。另外，发送信号电极411，是面积Ste[m2]的圆盘状电极，设置在离通信介质430微小距离dte[m]的位置。发送基准电极412也是圆板状电极，其半径是rtg[m]。
在接收装置420侧，接收信号电极421和通信介质430之间的静电电容Cre424与通信系统300的Cre324对应，接收基准电极422的对空间的静电电容Crg425与通信系统300的Crg325对应，表示距离接收装置420为空间上的假想无限远点的基准点426-1及基准点426-2与通信系统300的基准点326对应。另外，接收信号电极421，是面积Sre[m2]的圆盘状电极，设置在离通信介质430微小距离dre[m]的位置上。接收基准电极422也是圆板状电极，其半径是rrg[m]。
图5的通信系统400，是除了以上参数外还追加了如下的新参数的模型。
例如，关于发送装置410，作为新参数追加了在发送信号电极411和发送基准电极412之间形成的静电电容Ctb417-1、在发送信号电极411和空间之间形成的静电电容Cth417-2、以及在发送基准电极412和通信介质430之间形成的静电电容Cti417-3。
另外，关于接收装置420，作为新参数追加了在接收信号电极421和接收基准电极422之间形成的静电电容Crb427-1、在接收信号电极421和空间之间形成的静电电容Crh427-2、以及在接收基准电极422和通信介质430之间形成的静电电容Cri427-3。
并且，关于通信介质430，作为新参数追加了在通信介质430和空间之间形成的静电电容(通信介质430和表示来自通信介质430的假想的无限远点的基准点436之间的静电电容)Cm432。另外，实际上，通信介质430根据其大小或材质等而具有电阻，因此作为其电阻成分，将电阻值Rm431以及Rm433作为新参数进行追加。
此外，虽然在图5的通信系统400中被省略，但是当通信介质不仅有导电性还具有介电性时，同时也形成按照其介电常数的静电电容。另外，当通信介质没有导电性而只有介电性而被形成时，发送信号电极411和接收信号电极421间将被由电介质的介电常数、距离、大小、配置而决定静电电容相结合。
另外，在此，设想发送装置410和接收装置420的距离相隔能够忽略相互进行静电结合的要素的程度的情况(能够忽略发送装置410和接收装置420之间的静电结合的影响的情况)。假设当距离近时，按照上述的考虑方法，根据发送装置410内的各电极和接收装置420内的各电极的位置关系，还产生需要考虑这些电极彼此间的静电电容的情况。
下面使用电力线说明图5的通信系统400的动作。图6以及图7表示使用电力线表现通信系统400的发送装置410的电极彼此、或者电极和通信介质130之间关系的示意图。
图6是表示关于通信系统400的发送装置410，不存在通信介质430时的电力线分布的例子的示意图。当前，设发送信号电极411具有正电荷(带正电)，发送基准电极412具有负电荷(带负电)。图中的箭头表示电力线，其方向是从正电荷朝向负电荷。电力线具有不在中途突然消失、或者到达具有不同符号电荷的物体，或者到达假想无限远点的任何一个的性质。
在此，电力线451表示从发送信号电极411放出的电力线中到达无限远点的电力线。电力线452表示朝向发送基准电极412的电力线中到达假想无限原点的电力线。电力线453表示在发送信号电极411和发送基准电极412之间产生的电力线。这些电力线的分布，受各电极的大小或位置关系的影响。
图7是表示通信介质430靠近这样的发送装置410时的电力线分布例子的示意图。由于通信介质430靠近发送信号电极411，因此，两者间的结合变强，图6中到达无限远点的电力线451大多变成到达通信介质430的电力线461，朝向无限远点的电力线463(图6中的电力线451)将减少。与此同时，从通信信号电极411来看时的对无限远点的静电电容(图5的Cth417-2)变弱，与通信介质430之间的静电电容(图5的Cte414)增大。此外，实际上，发送基准电极412、和通信介质430间的静电结合(图5的Cti417-3)也存在，但是在此设为能够忽略。
根据高斯定律，通过任意闭曲面S出去的电力线的数目N[条]，等于包含在该闭曲面S内的全电荷除以介电常数ε，不受位于闭曲面S外的电荷影响。当前，当闭曲面S中存在n个电荷时，下式成立。
式15 在此，i设为整数。变量qi表示各电荷的电荷量。该法则表示着从闭曲面S穿出的电力线，只由从存在于该闭曲面S内的电荷发出的电力线决定，从外侧进入的全部电力线，将从其他场所出去。
根据该定律，在图7中，当设通信介质430没有被接地时，该通信介质430附近的闭曲面471中不存在电荷发生源，因此，在电力线461附近的通信介质的区域472中，根据静电感应感应出电荷Q3。由于通信介质430没有接地，因此，通信介质430具有的总电荷量不变，因此，在感应出电荷Q3的区域472以外的区域473中，感应出与电荷Q3等量而符号不同的电荷Q4，由此产生的电力线464从闭曲面471出去。由于通信介质越大，电荷Q4越扩散，从而电荷密度也减少，因此，与此相伴，每单位面积的电力线条数也减少。
当通信介质430是完全导体时，根据完全导体的性质，在电位与部位无关地为相同特性的基础上，还有电荷密度也与部位无关几乎相等的性质。当通信介质430是具有电阻分量的导电体时，根据该电阻分量，电力线的数量也根据距离而减少。另外，当通信介质430是不具有导电性的电介质时，根据其分极作用，电力线被扩散传播。当前当空间上存在着n个导电体时，各导电体的电荷Qi，可以由下式求出。
式16Qi=Σj=1n(Cij×Vj)[C]---(16)]]>在此，i、j是整数，Cij表示由导电体i和导电体j构成的电容系数，也可以认为与静电电容具有相同性质。电容系数，只由导电体形状和它们的位置关系决定。电容系数Cii，成为导电体i自身对空间所形成的静电电容。另外，Cij＝Cji。在式(16)中，表示了由多个导电体构成的系统根据重叠定理进行动作的情况，表示了由导电体间的静电电容和各导电体电位间的积的总和而确定该导电体电荷的情况。
当前，如下确定图7和在式(16)中相互关联的各参数。例如，设Q1表示发送信号电极411上感应的电荷，Q2表示发送基准电极412上感应的电荷，Q3表示由发送信号电极411感应到通信介质430的电荷，Q4表示通信介质430上的与电荷Q3符号不同符号等量的电荷。
另外，设V1表示发送信号电极411的以无限远点为基准时的电位，V2表示发送基准电极412的以无限远点为基准时的电位，V3表示通信介质430的以无限远点为基准时的电位，C12表示发送信号电极411和发送基准电极412间的电容系数，C13表示发送信号电极411和通信介质430间的电容系数，C15表示发送信号电极411和空间的电容系数，C25表示发送信号电极411和空间的电容系数，并且C45表示通信介质430和空间的电容系数。
此时，电荷Q3可以如下式求出。
式17Q3＝C13×V1[C]...(17)为了通过通信介质430注入多个电场，只要增加电荷Q3即可，为此，提高发送信号电极411和通信介质430之间的电容系数C13、且提供足够的电位V1即可。电容系数C13，虽然只由形状和位置关系决定，但是相互间的距离越近、相对面积越大，静电电容越大。其次，虽然是电位V1，但该电位从无限远点来看时需要产生足够的电位。当从发送装置410看时，由信号源给发送信号电极411和发送基准电极412之间提供了电位差，但是为了该电位差从无限远点来看时也作为足够的电位差而产生，发送基准电极412的行为变得重要。
假设当发送基准电极412微小、发送信号电极411是足够大时，电容系数C12以及C25变小。另一方面，由于电容系数C13、C15、C45具有大的静电电容，因此难以发生电气变化，由信号源产生的电位差的大部分表现为发送基准电极412的电位V2，发送信号电极411的电位V1将变小。
该情况表示在图8。由于发送基准电极481微小，因此不与任何导电体或无限远点进行结合。发送信号电极411，与通信介质430之间形成静电电容Cte，并且，对空间形成静电电容Cth417-2。另外，通信介质430，对空间形成静电电容Cm432。即使在发送信号电极411和发送基准电极412上产生电位，与发送信号电极411相关的静电电容Cte414、Cth417-2、以及Cm432也压倒性地大，因此，为了使该电位变动，需要大的能量，但是由于信号源413-1相对侧的发送基准电极481的静电电容小，因此，发送信号电极411的电位几乎不变化，信号源413-1的电位变动大部分表现在发送基准电极481侧。
相反，当设发送信号电极411微小、而发送基准电极481是足够的大小时，发送基准电极481的静电电容变高，难以发生电变动，在发送信号电极411上产生足够的电位V1，但是由于与通信介质430的静电结合变弱，从而无法注入足够的电场。
从而，在整体的平衡中，将通信所需的电场从发送信号电极注入到通信介质的同时，需要设置能提供足够的电位的发送基准电极。在此，虽然只考虑了发送侧，但是对于图5中的接收装置420的电极和通信介质430之间也能够进行同样考虑。
无限远点并非必须是物理上的远距离，实用上考虑装置周边空间即可，但是更理想的最好是在系统整体的系统中更稳定、电位变动少。在实际的利用环境下，存在从AC电源线或照明器具、其他电设备等产生的噪声，但是至少在信号源利用的频带上不叠加这些噪声、或者是能够忽略的水平即可。
图9是由等效电路表示图5所示的模型(通信系统400)的图。即，如图2和图4的关系，图9所示的通信系统500与图5所示的通信系统400对应，通信系统500的发送装置510与通信系统400的发送装置410对应，通信系统500的接收装置520与通信系统400的接收装置420对应，通信系统500的连接线530与通信系统400的通信介质430对应。
同样地，在图9的发送装置510中，信号源513-1与信号源413-1对应。此外，在图9的发送装置510中，表示了与在图5中省略的图2的发送装置内基准点213-2对应的、表示图1的发送部113内部电路中的地的发送装置内基准点513-2。
另外，图9的Cte514是与图5的Cte414对应的静电电容，Ctg515是与图5的Ctg415对应的静电电容，基准点516-1以及基准点516-2分别与基准点416-1以及基准点416-2对应。并且，Ctb517-1、Cth517-2、以及Cti517-3，是分别与Ctb417-1、Cth417-2、Cti417-3对应的静电电容。
接收装置520的各部分也同样，作为接收电阻的Rr523-1以及检测器523-2，分别与图5的Rr423-1以及检测器423-2对应。此外，在图9的接收装置520中，表示了与在图5中省略的图2的接收装置内基准点223-3对应的、表示图1的接收部123内部电路中的地的接收装置内基准点523-3。
另外，图9的Cre524是与图5的Cre424对应的静电电容，Crg525是与图5的Crg425对应的静电电容，基准点526-1以及基准点526-2，分别与基准点426-1以及基准点426-2对应。并且，Crb527-1、Crh527-2、以及Cri527-3，是分别与Crb427-1、Crh427-2、Cri427-3对应的静电电容。
连接到连接线530的各部分也相同，作为连接线电阻成分的Rm531和Rm533分别与Rm431和Rm433对应，Cm532与Cm432对应，基准点536与基准点436对应。
这样的通信系统500具有如下的性质。
例如，Cte514的值越大(电容高)，发送装置510越能够向与通信介质430对应的连接线530施加大信号。另外，Ctg515的值越大(电容高)，发送装置510越能够向连接线530施加大信号。进而，Ctb517-1的值越小，发送装置510越能够向连接线530施加大信号。另外，Cth517-2的值越小(电容低)，发送装置510越能够向连接线530施加大信号。并且，Cti517-3的值越小(电容低)，发送装置510越能够向连接线530施加大信号。
Cre524的值越大(电容高)，接收装置520越能够从与通信介质430对应的连接线530取出大信号。另外，Crg525的值越大(电容高)，接收装置520越能够从连接线530取出大信号。并且，Crb527-1的值越小(电容低)，接收装置520越能够从连接线530取出大信号。另外，Crh527-2的值越小(电容低)，接收装置520越能够从连接线530取出大信号。并且，Cri527-3的值越小(电容低)，接收装置520越能够从连接线530取出大信号。另外，R523-1的值越低(电阻高)，接收装置520越能够从连接线530取出大信号。
作为连接线530的电阻成分的Rm531以及Rm533的值越低(电阻低)，发送装置510越能够向连接线530施加大信号。另外，作为连接线530的对空间的静电电容的Cm532的值越小(电容低)，发送装置510越能够向连接线530施加大。
电容器电容的大小，大致与电极表面积的大小成比例，因此，通常各电极的大小越大越好，但是当简单地加大电极大小时，有增加电极彼此间的静电电容的担忧。另外，电极大小比在极端的情况下，还有效率降低的担忧。从而，需要在整体平衡中决定电极大小、该配置场所等。
此外，上述的通信装置500的性质，在信号源513-1的频率高的频带中，由阻抗匹配的考虑方法得到本等效电路，通过决定各参数能够进行高效的通信。通过提高频率，即使是小的静电电容也能够确保电抗，从而能够容易地将各装置小型化。
另外，电容器的电抗通常随着频率减少而上升。相对与此，通信系统500进行基于静电电容结合的动作，因此，由它决定信号源513-1生成的信号的频率下限。另外，Rm531、Cm532、以及Rm533，通过该配置形成低通滤波器，因此，通过该特性决定频率上限。
即，通信系统500的频率特性为如图10所示图表的曲线551。在图10中，横轴表示频率，纵轴表示系统整体的增益。
下面讨论图5的通信系统400、以及图9的通信系统500的各参数的具体数值。此外，下面，为了说明的方便，设通信系统400(通信系统500)设置在空气中。另外，设通信系统400的发送信号电极411、发送基准电极412、接收信号电极421、以及接收基准电极422(通信系统500的发送信号电极511、发送基准电极512、接收信号电极521以及接收基准电极522)都为直径为5cm的导体圆板。
在图5的通信系统400中，由发送信号电极411和通信介质430构成的静电电容Cte414(图9的Cte514)，当相互间隔dte设为5mm时，使用上述的式(9)，如以下式(18)求出其值。
式18Cte=(8.854×10-12)×(2×10-3)5×10-3]]>3.5[pF]...(18)设对于作为电极间静电电容的Ctb417-1(图9的Ctb517-1)，能够应用(式9)。本来是如上述那样电极面积比间隔足够大时成立的式，但是在此，可由此近似而不影响。当将电极间间隔设为5cm时，Ctb417-1(图9的Ctb517-1)如以下式(19)。
式19Ctb=(8.854×10-12)×(2×10-3)5×10-2]]>0.35[pF]...(19)在此的设想是，如果使发送信号电极411和通信介质430的间隔狭窄，则与空间的结合变弱，因此，Cth417-2(图9的Cth517-2)的值比Cte414(Cte514)的值足够小，因此，如式(20)那样设定为Cte414(Cte514)的值的十分之一。
式20Cth=Cte10=0.35[pF]---(20)]]>
表示由发送基准电极412和空间形成的静电电容的Ctg415(图9的Ctg515)，与图4的情况相同，能够如下式(21)求出。
式21Ctg＝8×8.854×10-12×2.5×10-21.8[pF]...(21)Cti417-3(图9的Cti517-3)的值，如以下那样，认为与Ctb417-1(图9的Ctb517-1)相等。
Cti＝Ctb＝0.35[pF]关于接收装置420(图9的接收装置520)的各参数，如果将各电极的结构(大小、设置位置等)设为与发送装置410的情况相同，则如以下那样，与发送装置410的各参数进行相同设定。
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]另外，为了说明的方便，下面，设通信介质430(图9的连接线530)为具有与人体大小程度的生物体相近特性的物体。而且，从通信介质430的发送信号电极411的位置到接收信号电极421的位置(从图9的发送信号电极511的位置到接收信号电极521的位置)的电阻设为1M[Ω]，将Rm431以及Rm433(图9的Rm531以及Rm533)的值分别设为500K[Ω]。另外，将在通信介质430和空间之间形成的静电电容Cm432(图9的Cm532)的值设为100[pF]。
并且，设信号源413-1(图9的信号源513-1)为最大值1[V]频率为10M[Hz]的正弦波。
当使用以上参数进行模拟时，作为模拟结果得到如图11所示波形的接收信号。图11所示的图表，纵轴表示作为接收装置420(图9的接收装置520)的接收负载的Rr423-1(Rr523-1)的两端电压，横轴表示时间。如图11的两箭头552所示，观测到接收信号的波形最大值A和最小值B之间的差(峰值差)大约是10[μV]程度。从而，通过将其在具有足够增益的放大器(检测器423-2)中放大，能够在接收侧复原发送侧的信号(在信号源413-1中生成的信号)。
由此，以上说明的应用了本发明的通信系统，不要物理基准点通路，也能够实现只通过通信信号传递通路的通信，因此，能够容易地提供不受利用环境制约的通信环境。
下面说明各装置中的各电极配置。如上所述，各电极承担相互不同的任务，对通信介质或空间等形成静电电容。即，各电极分别与相互不同的对方进行静电结合，使用该静电结合来进行作用。从而，各电极的配置方法，成为这样用于使各电极有效地静电结合到目的对象物的非常重要的要因。
例如，在图5的通信系统400中，为了在发送装置410和接收装置420之间高效地进行通信，需要按以下条件配置各电极。即，各装置需要满足例如，发送信号电极411和通信介质430间的静电电容、以及接收信号电极421和通信介质422间的静电电容的大小都足够；发送基准电极412和空间的静电电容、以及接收基准电极422和空间的静电电容的大小都足够；发送信号电极411和发送基准电极412间、以及接收信号电极421和接收基准电极422间的静电电容大小更小；而且，发送信号电极411和空间的静电电容、以及接收信号电极421和空间的静电电容大小更小。
各电极的配置例表示在图12至图18A、图18B。此外，下面说明的电极配置的例子，也可以应用于发送装置和接收装置的任一个。因此，以下省略对于接收装置的说明，只说明发送装置。此外，当在接收装置中应用下面所示的例子时，使发送信号电极对应于接收信号电极，使发送基准电极对应于接收信号电极。
在图12中，发送信号电极554和发送基准电极555两个电极，配置在壳体553的同一平面上。根据该结构，与两个电极(发送信号电极554和发送基准电极555)配置成相对的情况进行比较，能够减小电极间的静电电容。当使用这种结构的发送装置时，只使两个电极中的一个电极靠近通信介质。例如是如下折叠型移动电话壳体553由两个单元和铰链部构成，通过铰链部连接成使得该两个单元的相对角度可变，当以壳体553的整体看时，通过该铰链部，壳体553能够在该长边方向中央附近折叠。对这种折叠型移动电话，通过应用如图12所示的电极配置，一方电极能够配置在操作按钮侧的单元背面，另一方电极能够配置在设置有显示部的单元背面。通过这样地配置，配置在操作按钮侧的单元上的电极被用户的手覆盖，设置在显示部背面的电极面向空间配置。即，配置成两个电极能够满足上述条件。
图13是在壳体553中配置成两个电极(发送信号电极554和发送基准电极555)相对。此时，与图12的配置进行比较，两电极间的静电结合变强，但是适用于壳体553较小的情况。此时，两个电极最好是配置在壳体553内尽可能距离远的方向。
图14是在壳体553中配置成两个电极(发送信号电极554和发送基准电极555)不直接相对、且配置在壳体553的相互相对的面上的图。在该结构的情况下，设两个电极的静电结合比图13中的小。
图15是在壳体553中配置成两个电极(发送信号电极554和发送基准电极555)相互垂直的图。根据该结构，在发送信号电极554的面及其相对面靠近通信介质的用途中，侧面(配置了发送基准电极555的面)由于残留了与空间的静电结合，因此，能够进行通信。
图16A、图16B是在图13所示的配置中，将作为一方电极的发送基准电极555配置在壳体553内部的图。即，如图16A所示，只有发送基准电极555设置在壳体553的内部。图16B是表示从图16A的面556看时的电极位置例子的图。如图16B所示，发送信号电极554配置在壳体553的表面，只有发送基准电极555设置在壳体553的内部。根据该结构，即使壳体553被通信介质广泛覆盖，在一方的电极周边有壳体553的内部空间，因此，能够进行通信。
图17A、图17B是在图12或者图14所示的配置中，将作为一方电极的发送基准电极555配置在壳体553内部的图。即，如图17A所示，只有发送基准电极555设置在壳体553的内部。图17B是表示从图17A的面556看时的电极位置例子的图。如图17B所示，发送信号电极554配置在壳体553的表面，只有发送基准电极555设置在壳体553的内部。根据该结构，即使壳体553被通信介质广泛覆盖，在一方的电极周边有壳体内部的空间余量，因此，能够进行通信。
图18A、图18B是在图15所示的配置中，将一方电极配置在壳体内部的图。即，如图18A所示，只有发送基准电极555设置在壳体553的内部。图18B是表示从图18A的面556看时的电极位置例子的图。如图18B所示，发送信号电极554配置在壳体553的表面，只有发送基准电极555设置在壳体553的内部。根据该结构，即使壳体被通信介质广泛覆盖，在作为一方电极的发送基准电极555周边有壳体内部的空间余量，因此，能够进行通信。
以上说明的任意一个电极配置都是另一方电极比一方电极接近通信介质，另一方与空间的静电结合变得更强的配置。另外，在各配置中，最好是配置成两个电极间的静电结合变得更弱。
发送装置或者接收装置也可以组合到任何壳体中。在本发明的设备中，至少存在两个电极，它们处于电绝缘状态，因此，壳体也由具有一定厚度的绝缘体构成。图19A、图19B、图19C是表示发送信号电极周边剖面图的图。发送基准电极、接收信号电极、以及接收基准电极的任意一个都是与发送信号电极相同的结构，因此，能够适用以下的说明。从而，省略关于它们的说明。
图19A表示电极周围的截面图。壳体563和壳体564一定具有由两箭头565所示的物理厚度(d[m])，因此，在电极和通信介质(例如，发送电极561和通信介质562)、或者电极和空间之间最低也产生与该厚度相应的间隔。从到此为止的说明可知，在电极和通信介质、或者电极和空间之间，一般静电电容高的一方情况好。
目前，考虑在壳体563和壳体564上紧贴通信介质562的情况。在此时的发送基准电极561和通信介质562之间的静电电容C可通过(式9)求出，因此，成为如下式(22)。
式22C=(ϵr×ϵ0)×Sd[F]---(22)]]>在此，ε0是真空介电常数，是8.854×10-12[F/m]的固定值。εr是该场所的相对介电常数，S是发送信号电极561的表面积。通过在形成在发送信号电极561上侧的空间566上配置具有高相对介电常数的电介质，就能够使静电电容增加，从而实现性能的提高。
同样地，对周围空间也能够实现静电电容的增加。另外，图19A的情况下，向壳体的厚度(两箭头565)部分插入了电介质，但是并不一定需要这样，也可以是任意位置。
相对与此，图19B是将电极埋入壳体的情况的例子。在图19B中，发送信号电极561被埋入壳体567(使得成为壳体567的一部分)进行配置。由此，通信介质562接触到壳体567的同时，也接触到发送信号电极561。另外，通过在发送信号电极561的表面形成绝缘层，能够使通信介质562和发送信号电极561为非接触。
图19C是相对于图19B的情况，将壳体567以电极表面积且厚度d’挖成凹状、埋入发送信号电极561的图。当壳体一体成型时，根据本方法能够抑制制造成本或部件成本，简单地提高静电电容。
根据以上的说明，例如，如图12那样，在同一平面上配置了多个电极时，通过在发送信号电极554侧插入电介质(或者，通过将具有比发送基准电极555侧高的介电常数的电介质插入发送信号电极554侧)，即使是发送信号电极554和发送基准电极555双方与通信介质结合的状况，也由于发送信号电极554的一方与通信介质的结合强，因此可在电极间产生电位差进行通信。
下面关于电极大小进行说明。为了使通信介质得到足够的电位，至少发送基准电极以及接收基准电极需要形成足够的与空间的静电电容，但是发送信号电极以及接收信号电极，只要以与通信介质的静电结合或流经通信介质的信号性质为依据，是最佳大小即可。从而，通常使发送基准电极的大小大于发送信号电极的大小，并且，使接收基准电极的大小大于接收信号电极的大小。但是，只要能够得到用于进行通信的足够的信号，这以外的关系当然也可以。
特别是，当使发送基准电极的大小和发送信号电极的大小一致、且使接收基准电极的大小和接收信号电极的大小一致时，如果从无限远点的基准点来看，这些电极可看作相互同等的特性。为此，有如下的特征无论将哪个电极作为基准电极(信号电极)使用(即使能够调换基准电极和信号电极)，都能够得到同等的通信性能。
换言之，具有如下的特征当设计成基准电极和信号电极的大小相互不同时，只有当将一方的电极(设定作为信号电极的电极)靠近通信介质时，才能进行通信。
下面说明电路屏蔽。在上述中，电极以外的发送部或接收部等在考虑了通信系统的物理结构基础上被认作为是透明存在，但是实际上为了实现该通信系统，通常是由电子部件等构成。电子部件由在其性质方面具有导电性、介电性等某些电性质的物质构成，但是它们既然存在于电极周边，即会给动作带来影响。在本发明中，由于空间中的静电电容等带来各种影响，因此，基板上安装的电子电路自身也将受其影响。从而，当期待更稳定的动作时，最好将整体用导体屏蔽。
进行了屏蔽的导体，通常还可考虑与作为发送接收装置基准电位的发送基准电极或者接收基准电极连接，但是，如果动作上没有问题，则也可以与发送信号电极或者接收信号电极连接。被屏蔽的导体本身也具有物理大小，因此，按照前面说明的原理，需要考虑与其他电极、或通信介质、空间的相互关系进行动作的情况。
图20表示其实施例。本例设想了设备是通过电池进行动作，包含电池的电子部件收容在屏蔽盒571内，兼用作基准电极。电极572是信号电极。
下面说明通信介质。关于通信介质，在前面的例子中，以导电体为主要例子举出，但即使是不具有导电性的电介质也能够进行通信。因为在电介质中，从发送信号电极向通信介质注入的电场通过电介质的分极作用而传播。
具体地说，作为导电体可以考虑电线等金属物，另外作为电介质还可以考虑纯水等，但是兼有两者性质的生物体、生理盐水等也能够进行通信。另外，由于真空中或空气中也具有介电常数，因此能够作为通信介质进行通信。
下面说明噪声。空间中，根据来自AC电源的噪声、来自荧光灯或各种家电设备、电器设备的噪声、空气中的带电微粒子的影响等各种要因，电位变动着。前面忽略了这些电位变动，但是这些噪声在发送装置、通信介质、接收装置的各部分中都有。
图21是由包含噪声成分的等效电路表示图1的通信系统100的示意图。即，图21的通信系统600与图9的通信系统500对应，通信系统600的发送装置610与通信系统500的发送装置510对应，接收装置620与接收装置520对应，连接线630与连接线630对应。
在发送装置610中，信号源613-1、发送装置内基准点613-2、Cte614、Ctg615、基准点616-1、基准点616-2、Ctb617-1、Cth617-2、以及Cti617-3，分别与通信装置510的信号源513-1、发送装置内基准点513-2、Cte514、Ctg515、基准点516-1、基准点516-2、Ctb517-1、Cth517-2、以及Cti517-3对应。但是，与图9的情况不同，发送装置610中，噪声641以及噪声642两个信号源分别设置在Ctg615和基准点616-1之间、以及Cth617-2和基准点616-2之间。
在接收装置620中，Rr623-1、检测器623-2、接收装置内基准点623-3、Cre624、Crg625、基准点626-1、基准点626-2、Crb627-1、Crh627-2、以及Cri627-3，分别与接收装置520的Rr523-1、检测器523-2、接收装置内基准点523-3、Cre524、Crg525、基准点526-1、基准点526-2、Crb527-1、Crh527-2、以及Cri527-3对应。但是，与图9的情况不同，接收装置620中，噪声644以及噪声645两个信号源，分别设置在Crh627-2和基准点626-2之间、以及Crg625和基准点626-1之间。
在连接线630中，Rm631、Cm632、Rm633、以及基准点636，分别与连接线530的Rm531、Cm532、Rm533、以及基准点536对应。但是，与图9的情况不同，连接线630上，由信号源构成的噪声643设置在Cm532和基准点536之间。
各装置以作为自己有的地电位的发送装置内基准点613-2、或者接收装置内基准点623-3为基准进行动作，因此，如果在它们上的噪声对于发送装置、通信介质、以及接收装置相对地是相同成分，则在动作上没有影响。一方面，特别是在装置间的距离远的情况或者噪声多的环境下，各装置间产生噪声的相对差异的可能性变高。即，噪声641至噪声645的动作相互不同。当该差异没有时间上的变动时，只要传递所使用的信号水平的相对差就没有问题，但是当噪声的变动周期叠加在所使用的频带上时，需要考虑其噪声特性来决定所利用的频率、信号水平，换言之，只要在考虑噪声特性的同时决定所利用的频率、信号水平，通信系统600就具有对噪声成分的抗噪性、无需物理基准点通路、只根据通信信号就能够实现传递通路的通信，因此能够容易地提供不受利用环境制约的通信环境。
下面说明发送装置和接收装置间的距离大小对通信的影响。如上所述，根据本发明的原理，如果在发送基准电极和接收基准电极的空间形成了足够的静电电容，则不需要发送接收装置间附近大地的通路、或其他电通路，从而不依赖于发送信号电极和接收信号电极的距离。因此，例如，如图22所示的通信系统700那样，将发送装置710和接收装置720放置在远距离，通过由具有足够的导电性或者介电性的通信介质730使发送信号电极711、接收信号电极721进行静电结合，从而能够进行通信。此时，发送基准电极712与发送装置710的外部空间进行静电结合，接收基准电极722与接收装置720的外部空间进行静电结合。从而，发送基准电极712和接收基准电极722，无需相互进行静电结合。但是，由于通过使通信介质730更长、更大，其对空间的静电电容也增大，因此，决定各参数时需要考虑它们。
此外，图22的通信系统700是与图1的通信系统100对应的系统，发送装置710与发送装置110对应，接收装置720与接收装置120对应，通信介质730与通信介质130对应。
在通信装置710中，发送信号电极711、发送基准电极712、以及信号源713-1分别与发送信号电极111、发送基准电极112、以及发送部113(或者其一部分)对应。同样地，在接收装置720中，接收信号电极721、接收基准电极722、以及信号源723-1分别与接收信号电极121、接收基准电极122、以及接收部123(或者其一部分)对应。
因此省略关于它们各部分的说明。
如上所述，通信系统700由于无需物理的基准点通路，就能够实现只有通信信号传递通路的通信，因此，能够提供不受利用环境制约的通信环境。
此外，上面，说明了使发送信号电极以及接收信号电极与通信介质是非接触的情况，但是不限于此，如果发送基准电极以及接收基准电极与各装置周边的空间之间能得到足够的静电电容，则也可以由具有导电性的通信介质连接在发送信号电极和接收信号电极之间。
图23是说明当通过通信介质连接发送基准电极以及接收基准电极时的通信系统例子的示意图。
在图23中，通信系统740是与图22的通信系统700对应的系统。但是，在通信系统740的情况下，发送装置710中不存在发送电极电极711，发送装置710和通信介质730在接点741连接。同样地，通信系统740的接收装置720中不存在接收信号电极721，接收装置720和通信介质730在接点742中连接。
在通常的有线通信系统中，至少有两个信号线，用它们的信号电平的相对差进行通信，但是根据本发明，能够以一条信号线进行通信。
即，通信系统740也无需物理的基准点通路，就能够实现只利用通信信号传递通路的通信，因此，能够提供不受利用环境制约的通信环境。
下面说明上述的通信系统的具体应用例。例如，如上述的通信系统，也可以将生物体作为通信介质。图24是表示通过人体进行通信时的通信系统例子的示意图。在图24中，通信系统750是这样的系统从安装在人体手腕部的发送装置760发送音乐数据，由安装在人体头部的接收装置770接收该音乐数据并变换为声音输出，使用户视听。该通信系统750是与上述的通信系统(例如，通信系统100)对应的系统，发送装置760、接收装置770分别与发送装置110、接收装置120对应。另外，在通信系统750中人体780是通信介质，与图1的通信介质130对应。
即，发送装置760具有发送信号电极761、发送基准电极762、以及发送部763，分别与图1的发送信号电极111、发送基准电极112、以及发送部113对应。另外，接收装置770具有接收信号电极771、接收基准电极772、以及接收部773，分别与图1的接收信号电极121、接收基准电极122、以及接收部123对应。
从而，设置成发送装置760以及接收装置770使发送信号电极761以及接收信号电极771接触或者靠近作为通信介质的人体780。发送基准电极762以及接收基准电极772，与空间接触即可，因此，在周边也不需要与大地的结合、或发送接收装置(或者电极)彼此的结合。
图25是说明实现通信系统750的其他例子的图。在图25中，接收装置770，对人体780在脚心部接触(或者靠近)，与安装在人体780腕部的发送装置760之间进行通信。此时，设置成发送信号电极761和接收信号电极771接触(或者靠近)作为通信介质的人体780，并朝向空间设置有发送基准电极762和接收基准电极772。特别是，在将大地作为通信通路之一的现有技术中，是不可能实现的应用例。
即，上述的通信系统750不需要物理的基准点通路，就能够实现只利用通信信号传递通路的通信，因此，能够提供不受利用环境制约的通信环境。
在上述的通信系统中，作为流经通信介质的信号的调制方式，如果在发送装置和接收装置两者间能够对应，则没有特别限制，可以根据通信系统整体系统特性来选择最佳方式。具体地说，作为调制方式，可以是基带、或者振幅调制、或者频率调制的模拟信号，也可以是基带、或者振幅调制、或者频率调制、或者相位调制后的数字信号中的任意一个，或者多个混合。
并且，在以上的通信系统中，利用一个通信介质，能够执行使多个通信成立的全双工通信、或利用单一通信介质的多个装置间的通信等。
对实现这种多路通信的方法例子进行说明。第一个是应用扩展频谱方式的方法。此时，在发送装置和接收装置间，事先相互规定频带宽度和特定时间序列代码。而且，发送装置在该频带宽度中根据时间序列代码对原信号进行频率变化，扩展到整个频带体后进行发送。接收装置接收该扩展了的成分后，通过对该接收信号进行积分来解码接收到的信号。
说明根据频率扩展得到的效果。根据香农和哈特里的信道容量定理，下式成立。
式23C=B×log2(1+SN)[bps]---(23)]]>在此，C[bps]表示信道容量，表示能够流经通信路的理论最大数据速率。B[Hz]表示信道带宽。S/N表示信号对噪声功率比(SN比)。并且，对上式进行麦克劳林展开(マクロ一リン展開)，当设S/N低时，上述式(23)能够近似成下式(24)。
式24
由此，例如当设S/N是噪声层以下的水平时，变成S/N＜＜1，但是通过扩大信号带宽B，就能够将信道容量C提高到期望的水平。
如果使时间序列代码在每个通信路中不同、使频率扩展动作不同，则由于没有相互干涉地扩展频率，不再有相互干扰，能够同时进行多个通信。
图26是表示应用了本发明的通信系统的其他结构例的图。在图26所示的通信系统800中，四个发送装置810-1至810-4、五个接收装置820-1至820-5使用扩展频谱方式通过通信介质830进行多路通信。
发送装置810-1，与图1的发送装置110对应，具有发送信号电极811、发送基准电极812，并且，作为与发送部113对应的结构，具有原信号提供部813、乘法器814、扩展信号提供部815、以及放大器816。
原信号提供部813将作为扩展频率前的信号的原信号提供给乘法器814。另外，扩展信号提供部815将用于扩展频率的扩展信号提供给乘法器814。此外，该扩展信号的扩展方式中，作为代表方式，有直接序列方式(以下称为DS方式)和频率跳跃方式(以下称为FH方式)两种方法。DS方式使具有至少比原信号更高的频率成分的上述时间序列代码在乘法器814中进行乘法运算，将该乘法运算结果加载到规定的载波上，在放大器815中放大后输出。
另外，FH方式是如下的方法根据上述时间序列代码使载波频率变化作为扩展信号，通过乘法器814与由原信号提供部813供给的原信号进行乘法运算，在放大器815中放大后输出。放大器815的一个输出，连接到发送信号电极811，另一个输出连接到发送基准电极812。
发送装置810-2至发送装置810-4也是同样的结构，由于能够适用对上述的发送装置810-1的说明，因此，省略其说明接收装置820-1与图1的接收装置120对应，具有接收信号电极821、接收基准电极822，并且，作为与接收部123对应的结构，具有放大器823、乘法器824、扩展信号提供部825、以及原信号输出部826。
接收装置820-1，首先根据本发明的方法复原电信号后，通过与发送装置810-1相反的信号处理，复原原来的原信号(原信号提供部813供给的信号)。
根据该方式的频谱表示在图27。横轴表示频率，纵轴表示能量。频谱841是固定频率方式的谱，但是在特定频率上集中能量。在该方式中，当能量被降低到噪声层843以下时，无法复原信号。另一方面，频谱842表示扩展频谱方式的谱，但是能量分散在宽的频带上。由于能够认为图的长方形面积表示整体能量，因此，频谱842的信号，尽管各频率成分在噪声层843以下，也能通过在频带全体上将能量积分来复原原来的信号，从而能够进行通信。
通过使用上述的扩展频谱方式进行通信，通信系统800如图26所示，能够利用相同的通信介质830同时进行通信。在图26中，通路831至通路835表示通信介质830上的通信通路。另外，通过使用扩展频谱方式，通信系统800能够进行如通路831和通路832所示的多对一通信、或多对多通信。
第二个是应用频率分割方式的方法，频率分割方式在发送装置和接收装置间相互决定频带宽度，将它进一步分割为多个区域。此时，发送装置(或者接收装置)，或按照特定的频带分配规则进行频带的分配，或检测通信开始时空的频带，根据该检测结果进行频带的分配。
图28是表示应用了本发明的通信系统的其他结构例的图。在图28所示的通信系统850中，四个发送装置860-1至860-4、五个接收装置870-1至870-5使用频率分割方式进行通过通信介质880的多路通信。
发送装置860-1与图1的发送装置110对应，具有发送信号电极861、发送基准电极862，并且，作为与发送部113对应的结构，具有与原信号提供部863、乘法器864、频率可变型振荡源865、以及放大器866。
由频率可变型振荡源865生成的具有特定频率成分的振荡信号，在乘法器864中与由原信号提供部863供给的原信号进行乘法运算，在放大器866中放大后输出(设进行适当滤波)。放大器866的一个输出连接到发送信号电极861，另一个输出连接到发送基准电极862。
发送装置860-2至发送装置860-4也是同样的结构，由于能够适用对上述的发送装置860-1的说明，因此，省略其说明接收装置870-1与图1的接收装置120对应，具有接收信号电极871、接收基准电极872，并且，作为与接收部123对应的结构，具有放大器873、乘法器874、频率可变型振荡源875、以及原信号输出部876。
接收装置870-1，首先根据本发明的方法复原电信号后，通过与发送装置860-1相反的信号处理，复原原来的原信号(原信号提供部863供给的信号)。
根据该方式的频谱的例子表示在图29中。横轴表示频率，纵轴表示能量。此外，在此，为了说明方便，如图29所示，表示了将整个频带宽度890(BW)分割为五个带宽891至895(FW)的例子。这样分割的各频带，被利用在相互不同的通信通路的通信中。即，通信系统850的发送装置860(接收装置870)，通过利用每个通信通路都不同的频带，如图28所示，抑制相互的干扰，在一个通信介质880中能够同时进行多个通信。在图28中，通路881至通过885表示了通信介质880上的通信通路。另外，通过使用频率分割方式，通信系统850还能够进行通路881和通路882所示的多对一通信、多对多通信。
此外，在此，说明了通信系统850(发送装置860或者接收装置870)将整个带宽890分割为五个带宽891至895，但是分割数是几个都可以，也可以使各带宽大小相互不同。
第三个是应用了时间分割方式的方法，时间分割方式在发送装置和接收装置间相互将通信时间分割为多个的方式。此时，发送装置(或者接收装置)，或按照特定的时间分割规则进行通信时间的分割，或检测通信开始时空着的时间区域，并根据该检测结果进行通信时间的分割。
图30是表示应用了本发明的通信系统的其他结构例的图。在图30所示的通信系统900中，四个发送装置910-1至910-4、五个接收装置920-1至920-5使用时间分割方式进行通过通信介质930的多路通信。
发送装置910-1与图1的发送装置110对应，具有发送信号电极911、发送基准电极912，并且，作为与发送部113对应的结构，具有时间控制部913、乘法器914、振荡源915、以及放大器916。
由时间控制部913在规定时间输出原信号。乘法器914将原信号、和由振荡源915供给的振荡信号进行乘法运算，从放大器916输出(设进行适当滤波)。放大器916的一个输出连接到发送信号电极911，另一个连接到发送基准电极912。
发送装置910-2至发送装置910-4也是相同结构，由于能够适用对上述的发送装置910-1的说明，因此，省略其说明。
接收装置920-1与图1的接收装置120对应，具有接收信号电极921、接收基准电极922，并且，作为与接收部123对应的结构，具有放大器923、乘算器24、信号发生源925、以及原信号输出部926。
接收装置920-1，首先根据本发明的方法复原电信号后，根据与发送装置920-1相反的信号处理，复原原来的原信号(时间控制部913供给的原信号)。
根据该方式的时间轴上的频谱的例子表示在图31中。横轴表示时间，纵轴表示能量。此外，在此，为了说明的方便，表示出五个时间区域941至945，但是实际上时间区域，在这之后也同样继续。这样分割的各时间区域，被利用在相互不同的通信通路的通信中。即，通信系统900的发送装置910(接收装置920)，通过在每个通信通路都不同的时间区域中进行通信，如图30所示，抑制相互的干扰，在一个通信介质930中能够同时进行多个通信。在图30中，通路931至通路935表示了通信介质930上的通信通路。另外，通过使用时间分割方式，通信系统900还能够进行如通路931和通路932所示的多对一通信、多对多通信。
此外，在此，也可以使通信系统900(发送装置910或者接收装置920)分割的各时间带的时间宽度大小相互不同。
并且，作为上述以外的方法，也可以组合从第一个到第三个通信方式中的两个以上。
发送装置以及接收装置能够同时与多个其他装置进行通信，在特定应用程序中特别重要。例如，能够使用在如下的便利的用途上设想应用到交通工具的车票上时，携带了具有定期车票的装置A和具有数字货币功能的装置B的使用者利用自动检票机时，通过使用如上述的方式，能够同时与装置A以及装置B进行通信，例如，当利用区间还包含定期车票以外的区间时，从装置B的电子货币中扣除不足金额部分。
关于在上述的发送装置和接收装置间的通信中执行的通信处理流程，以图1的通信系统100的发送装置110和接收装置120的通信情况为例，参照图32的流程图进行说明。
发送装置110的发送部113，在步骤S11中，产生成为发送对象的信号，在步骤S12中，将该产生的信号通过发送信号电极111发送到通信介质130。当发送信号时，发送装置的发送部113结束通信处理。由发送装置110发送的信号，通过通信介质130供给接收装置120。接收装置120的接收部123，在步骤S21中，通过接收信号电极121接收该信号，在步骤S22中输出该接收到的信号。输出接收到的信号的接收部123结束通信处理。
如上所述，发送装置110以及接收装置120，无需使用基准电极构筑闭合回路，只通过信号电极来发送接收信号就能够不受环境影响而容易地进行稳定的通信处理。此外，通信处理的结构简单化，因此，通信系统100能够容易地并用调制、编码、加密、或者多路复用等多种通信方式。
此外，在以上的通信系统中，说明了发送装置和接收装置为分体的结构，但是不限于此，也可以使其使用具有上述的发送装置和接收装置两者功能的发送接收装置来构筑通信系统。
图33是表示应用了本发明的通信系统的其他结构例的图。
在图33中，通信系统950具有发送接收装置961、发送接收装置962、以及通信介质130。通信系统950，是发送接收装置961和发送接收装置962通过通信介质130双方向发送接收信号的系统。
发送接收装置961具有与图1的发送装置110相同的发送部110、与接收装置120相同的接收部120两者的结构。即，发送接收装置961具有发送信号电极111、发送基准电极112、发送部113、接收信号电极121、接收基准电极122、以及接收部123。
即，发送接收装置961，使用发送部110通过通信介质130发送信号，使用接收部120通过通信介质130接收供给的信号。如上所述，可在本发明的通信方式中进行多路复用通信，因此，在此时的发送接收装置961中，也可以同时(使得时间上重叠)进行发送部110的通信和接收部120的通信。
发送接收装置962具有与发送接收装置961相同的结构，相同地进行动作，因此，省略其说明。即发送接收装置961和发送接收装置962以相互相同的方法通过通信介质130双方向地进行通信。
由此，通信系统950(发送接收装置961以及发送接收装置962)，能够容易地实现不受利用环境制约的双向通信。
此外，该发送接收装置961及发送接收装置962的情况也与参照图23说明的发送装置及接收装置的情况相同，当然也可以将发送信号电极及接收信号电极与通信介质电连接(设为接点741或接点742进行设置)。另外，上面对发送信号电极111、发送基准电极112、接收信号电极121及接收基准电极122作为相互分开的个体而构成进行了说明，但是，不限于此，例如，也可以由一个电极构成发送信号电极111和接收信号电极121，另外，还可以由一个电极构成发送基准电极112和接收基准电极122(发送部113及接收部123共用信号电极或基准电极)。
此外，上面，说明了应用本发明的通信系统的各装置(发送装置、接收装置、及通信装置)各装置的基准电位与基准电极连接。但是，不限于此，例如，也可以由根据相位相互不同的二个信号进行动作的差动电路构成，也可以通过将差动电路的一个信号连接到信号电极在通信介质中传输，将差动电路的另一个信号连接到基准电极进行信息的传输。
下面说明应用了本发明的通信系统。图34是表示与应用了本发明的通信系统的一实施方式有关的结构例的图。
图34所示的通信系统1000是各设备通过人体进行通信的通信系统，不需要如上所述的使用基准电极构筑闭合电路，只要通过信号电极发送接收信号，就可以不受环境的影响、进行稳定的通信处理。
在图34中，通信系统1000具备读写器1001；用户设备(以下称为UD)1002至UD1004。读写器1001与UD1002至UD1004通过例如人体等由导电体、电介质构成的通信介质进行通信。
读写器1001具备通信部1011，进行与通信有关的处理；基准电极1012及信号电极1013，用于发送接收信号；服务提供部1014，进行与提供具有UD的用户的服务有关的处理，该通信系统1000是通过与图1的通信系统100相同的方法进行通信的通信系统。通信部1011例如与发送部113、接收部123对应，基准电极1012例如与发送基准电极112、接收基准电极122对应，信号电极1013例如与发送信号电极111、接收信号电极121对应。即，在信号电极1013与通信介质之间形成的静电电容大于在基准电极1012与通信介质之间形成的静电电容。
另外，在图34中，用户1021具备UD1002，用户1022具备UD1003，用户1023具有UD1004。UD1002至UD1004分别是通过与图1的通信系统100相同的方法与读写器1001进行通信的设备。
读写器1001的通信部1011通过位于设置在地面的信号电极1013上的用户1021至用户1023的人体等，与UD1002至UD1004进行通信。此外，UD1002至UD1004分别具有固有的识别信息，通信部1011使用这些识别信息，确定通信对方(发送接收信号的对方)。在图34中，UD1002的识别信息是「ID1」，UD1003的识别信息是「ID2」，UD1004的识别信息的值是「ID3」。该识别信息只要是每个设备该值不同就可以，位数也是任意的。
服务提供部1014控制通信部1011，通过由通信部1011与UD1002至UD1004进行通信，对信号电极1013上的用户1021至用户1023提供例如，乘车费用的结算、商品购买手续或个人认证等规定的服务。
另外，在图34中，说明了由1台读写器和3台UD构成，但是，这些设备的数量是任意的。另外，基准电极1012、信号电极1013的数量和大小也是任意的。而且，作为通信系统1000，既可以是1个用户具有多个UD，也可以是多个用户具有1个UD。但是，例如，当UD与用户的数量、位置的关系违反了服务提供部1014提供的服务规则时，往往也不提供该服务。
如上所述，读写器1001使用UD1002至UD1004的识别信息，对它们相互独立地进行通信，并向它们提供服务，但是，为此首先需要确定可能与服务对应的范围内存在的UD。因此，读写器1001的通信部1011为了与UD进行通信，首先检索当前可通信状态的UD(获取UD的识别信息)。然后，读写器1001的通信部1011接着进行该获取的识别信息的认证处理，确定成为提供服务的应用程序处理的对方的UD，使用服务提供部1014，对该UD进行应用程序处理。如果应用程序处理成功则结束通信处理，如果应用程序处理失败则对其他UD再次重复识别信息的获取等处理。
下面说明各设备的具体结构。
图35是说明图34的读写器1001的内部结构例的框图。
在图35中，读写器1001的通信部1011具有通信控制部1031，进行通信的控制处理；发送接收部1032，与基准电极1012和信号电极1013连接，通过信号电极1013发送接收信号。通信控制部1031控制发送接收部1032的信号的发送接收，进行与UD1002至UD1004的通信。
通信控制部1031具有ID获取处理部1041；ID认证处理部1042；以及应用程序处理部1043。ID获取处理部1041进行与可通信的UD的识别信息(ID(Identification识别))的获取有关的处理。ID认证处理部1042进行ID获取处理部1041所获取的ID的认证处理，确定成为通信对方的UD。应用程序处理部1043对与ID认证处理部1042所认证的ID对应的UD进行与服务提供部1014所提供的服务有关的通信处理，并对处理进行指示，或者执行数据的交换。
图36是说明图34的UD 1002的内部结构例的框图。
在图36中，UD1002具有进行与通信有关的处理的通信部1051；用于发送接收信号的基准电极1052和信号电极1053；以及进行与由读写器1001提供的服务有关的处理的服务处理部1054。
通信部1051例如对应于图1的发送部113及接收部123，基准电极1052例如对应于图1的发送基准电极112及接收基准电极122，信号电极1053例如对应于图1的发送信号电极111及接收信号电极121。即，在信号电极1053与通信介质之间形成的静电电容大于在基准电极1052与通信介质之间形成的静电电容。
通信部1051具有通信控制部1061，进行通信的控制处理；发送接收部1062，与基准电极1052和信号电极1053连接，通过信号电极1053发送接收信号；以及计时器1063，向通信控制部1061的各部分提供时刻信息。通信控制部1061根据由计时器1063提供的时刻信息，控制由发送接收部1062进行的信号的发送接收，进行与读写器1001的通信。
通信控制部1061具有ID请求响应部1071；ID认证响应部1072；应用程序处理响应部1073；学习部1074；以及优先信息保持部1075。
ID请求响应部1071控制针对ID请求的通信处理，该ID请求是请求由读写器1001提供的ID的请求信息。ID认证响应部1072控制与成为提供服务的对方的UD的ID的认证处理有关的通信处理。应用程序处理响应部1073对于服务处理部1054针对与来自读写器1001的服务提供相关的处理的响应处理，控制与其通信有关的处理。
即，应用程序处理响应部1073执行与图35的应用程序处理部1043的处理对应的处理。学习部1074根据应用程序处理响应部1073的应用程序处理的成功、失败的倾向，学习是否应该优先进行该UD1002的通信。即，学习部1074根据应用程序处理结果，设定每个规定时间带的该UD1002的通信的优先级，生成后述的按时间的优先信息。学习部1074将该按时间的优先信息提供给优先信息保持部1075。优先信息保持部1075例如由RAM(Random Access Memory随机存取存储器)、快闪存储器或硬盘等存储介质构成，保持表示UD1002的通信优先级的信息，即保持控制输出ID时分配到时隙的方法的信息(图35的情况下是按时间的优先信息1075A)。并且，优先信息保持部1075根据后述的输出TS控制部1082的请求，将该优先信息(图35的情况下是按时间的优先信息1075A)提供给输出TS控制部1082。
ID请求响应部1071具有ID请求获取部1081；输出TS控制部1082；以及ID回答提供部1083。
ID请求获取部1081通过发送接收部1062，获取由读写器1001发送的ID请求，将它提供给输出TS控制部1082。输出TS控制部1082确定(控制)输出ID的时隙(TS)。此时，输出TS控制部1082获取在优先信息保持部1075中保持的按时间的优先信息1075A，将其作为参考。当确定输出ID的时隙(TS)时，输出TS控制部1082将该信息提供给ID回答提供部1083。ID回答提供部1083在输出TS控制部1082所指示的时隙，控制发送接收部1062，将UD1002的ID作为ID回答，发送到读写器1001。
即，按时间的优先信息1075A是学习部1074对该UD1002对应于在哪个时间带提供的服务进行学习的学习结果。例如，假设UD1002是作为电车的定期车票使用的设备，大多在平时的早晚的上下班或上学和放学的时间带使用。即，在平时早晚的时间带，当UD1002与读写器1001进行通信时，该读写器1001是设置在电车站的检票口的读写器(UD1002的用户1021通过了检票口)的可能性大。即，UD1002在平时的早晚的时间带，使应用程序处理成功的可能性大。
该UD1002的学习部1074通过确定应用程序处理成功的时间带，学习平时的早晚成功的次数多的情况，创建按时间的优先信息1075A以提高该时间带的优先级。
输出TS控制部1082对于来自读写器1001的请求，基于该按时间的优先信息1075A，设定为只在平时早晚的时间带在时间上靠前的时隙发送ID，在除此之外的时间带的情况下，设定为在时间上靠后的时隙发送ID。
通过这样，只在平时早晚的时间带的情况下，UD1002可以优先于其他UD将ID提供给读写器1001，执行应用程序处理。相反，在平时早晚以外的时间带的情况下，UD1002可以使其他UD优先。
即，学习部1074学习应用程序处理的成功与否，生成按时间的优先信息1075A，输出TS控制部1082根据该按时间的优先信息1075A控制ID输出的定时，从而，UD1002可以掌握用户1021的每个时间带的使用倾向(什么时候、接受什么样的服务的可能性大)，根据该倾向控制ID输出的优先级。因此，即使存在多个UD的情况下，根据时间带，应用程序处理成功的可能性大的UD(与读写器1001提供的服务对应的可能性大的UD)可以优先将ID提供给读写器1001。
由此，能够抑制应用程序处理的失败次数，因此，UD1002(通信系统1000)能够更高效化通信处理，可抑制速度的降低。
图37是表示按时间的优先信息1075A的结构例的示意图。
如图37所示，按时间的优先信息1075A是表示在每个规定时间带、该UD的ID发送的优先级信息。例如，在图37的情况下，将从星期一到星期日的一周期间划分为每3小时的56个时间带，对该各时间带分配有优先级。优先级是表示在进行该UD的ID发送时，分配到时间上靠前的时隙、还是分配到靠后的时隙的信息。
该优先级的值是任意的，如图37所示，既可以是整数，也可以是分数或小数，还可以是比例(比率)。另外，该优先级还可以是任何参数，例如，既可以是优先级的值越大越优先(分配到在时间上靠前的时隙)，也可以是优先级的值越小越优先(分配到在时间上靠前的时隙)。另外，优先级的值既可以表示分配ID发送的时隙的号码，也可以是各时隙的、分配ID发送的概率(加权)。
例如，将时隙数设为4，将生成的随机数值设为2位(即，从“0”到“3”的值)时，将优先级的值小的(优先等级低的)高位固定为“1”，而将优先等级高的高位固定为“0”。由此，优先等级低的设备只产生2或3作为随机数，相反，优先等级高的设备只产生0或1。即，越是优先等级高的设备越分配到在时间上靠前的时隙。由此，通信系统1000(或其各设备)可以使根据优先等级产生的随机数偏于一方。
另外，例如，输出TS控制部1082输出值“0”至值“3”作为随机数值时，首先在从值“0”到值“1”的范围内随机地求出值，对于该求出的值，分配作为随机数值输出的值(值“0”至值“3”)，在该分配中，也可以使输出TS控制部1082根据优先级进行加权。
具体地，例如，输出TS控制部1082在没有进行加权的状态下，当随机求出的值是“0”至“0.25”时，将值“0”分配给输出的随机数值，当随机求出的值是“0.25”至“0.5”时，将值“1”分配给输出的随机数值，当随机求出的值是“0.5”至“0.75”时，将值“2”分配给输出的随机数值，当随机求出的值是“0.75”至“1”时，将值“3”分配给输出的随机数值。
并且，例如，在优先等级高的情况下，输出TS控制部1082根据该优先级进行加权，当随机求出的值是“0”至“0.5”时，将值“0”分配给输出的随机数值，当随机求出的值是“0.5”至“0.75”时，将值“1”分配给输出的随机数值，当随机求出的值是“0.75”至“0.9”时，将值“2”分配给输出的随机数值，当随机求出的值是“0.9”至“1”时，将值“3”分配给输出的随机数值。
由此，通信系统1000(或者其各设备)能够变更(控制)随机数值的各值的发生概率。
另外，图37所示的时间带是一例，当然也可以是除此之外的情况。例如，既可以每隔1个小时分配优先级，也可以不将整体设为1周期间、而设为1个月(也可以作为1个月周期的优先级信息)，另外，各时间带的长度可以不全部统一，也可以是一部分时间带的长度或长或短。
图38是表示图36的输出TS控制部1082的详细结构例的框图。
在图38中，输出TS控制部1082具有随机数生成用加权信息生成部1091、随机数生成部1092、以及输出TS设定部1093。
随机数生成用加权信息生成部1091根据由计时器1063提供的时刻信息以及由优先信息保持部1075提供的按时间的优先信息1075A，确定当前时刻的优先级，根据该优先级，生成随机数生成用的加权信息(对作为随机数生成的各值的生成概率加权的信息)。随机数生成部1092使用在随机数生成用加权信息生成部1091中生成的随机数生成用的加权信息，根据该加权生成随机数。输出TS设定部1093将ID输出处理分配给与在随机数生成部1092中生成的随机数值对应的时隙。当将ID输出处理分配给时隙时，输出TS设定部1093将该设定提供给ID回答提供部1083。
图39是表示图36的学习部1074的详细结构例的框图。
在图39中，学习部1074具有当前时刻信息获取部1096、按时间的优先信息创建部1097、以及按时间的优先信息保存控制部1098。
当前时刻信息获取部1096通过计时器1063获取当前时刻信息，将其提供给按时间的优先信息创建部1097。按时间的优先信息创建部1097根据由当前时刻信息获取部1096提供的当前时刻信息，掌握当前时刻对应的时间带，根据应用程序处理响应部1073的处理结果(成功或者失败)，设定该时间带的ID输出的优先级，创建按时间的优先信息1075A。当创建按时间的优先信息1075A时，按时间的优先信息创建部1097将其提供给按时间的优先信息保存控制部1098。按时间的优先信息保存控制部1098将提供的按时间的优先信息1075A提供给优先信息保持部1075并保持。
此外，UD1003及UD1004也具有与UD1002相同的结构，进行相同的处理。即，图36至图39所示的UD1002的结构以及参照这些附图进行的上述说明也可以适用于UD1003以及UD1004的任意一个。因此，省略UD1003以及UD1004的说明。
下面参照图40以及图41的时序图，说明直到读写器1001对具有UD1002至UD1004的用户提供服务为止的处理的流程。
首先，在图40的步骤S101中，读写器1001开始ID请求处理，UD1002至UD1004分别在步骤S111、步骤S121及步骤S131中进行针对该ID请求处理的响应处理。此外，使用图42在后面说明响应处理的详细情况。通过该处理，设读写器1001首先获取了UD1003的ID2。
其次在步骤S102中，已获取ID2的读写器1001进行用于确定ID2对应的UD的ID2认证处理。UD1002至UD1004分别在步骤S112、步骤S122及步骤S132中，作为与读写器1001的ID2的认证处理对应的处理，进行ID2认证处理。作为不与ID2对应的UD1002以及UD1004在ID2的认证中失败，只有UD1003成功。
因此，在步骤S103中，读写器1001对该UD1003(ID2)执行应用程序处理。UD1003也对应于读写器1001的处理，在步骤S123中进行应用程序处理，但是UD1003不与读写器1001提供的服务对应，因此，该应用程序处理(步骤S123)失败。UD1003在步骤S124中进行学习处理，学习在该时间带在应用程序处理中失败(没有对应于在该时间带提供的服务)的情况，创建按时间的优先信息1075A并保存。
由于应用程序处理失败，所以，读写器1001使处理进入图41的步骤S141，进行与步骤S101相同的ID请求处理。UD1002及UD1004分别在步骤S151及步骤S171中进行与该ID请求处理对应的响应处理。此外，由于UD1003在应用程序处理中失败，所以，为了不响应该ID请求处理，例如设定成在规定时间内忽略来自读写器1001的请求。UD1003根据该设定，不响应步骤S141的ID请求处理。
作为具体例，首先作为前提，除了例外基本上事先使得全部UD对ID回答请求命令(ID请求处理)进行响应(回答ID)，对于ID回答请求命令以后的命令，使得认证没有成功的UD以外的UD不进行响应。并且，此时，使得应用程序处理已结束(包括成功、失败)的UD，以例外地对ID回答请求不响应，对以后的命令也不响应。此时，对ID回答请求不响应的UD在规定时间后或通过规定方法，检测到脱离了可与读写器进行存取的区域后等，复位该设定，设定被变更为可以再次对ID回答请求进行响应。
如上所述的处理归根到底只是一例，也可以使用其他处理方法进行针对ID回答请求的处理。通过这种处理，读写器1001首先获取UD1004的ID3。
其次在步骤S142中，获取了ID3的读写器1001再次进行用于确定ID3对应的UD的ID3认证处理。UD1002及UD1004分别在步骤S152及步骤S172中，作为与读写器1001的ID3认证处理对应的处理，进行ID3认证处理。不与ID3对应的UD1002在ID3认证中失败，只有UD1004成功。
因此，在步骤S143中，读写器1001对该UD1004(ID3)执行应用程序处理。UD1004也对应于读写器1001的处理，在步骤S173中进行应用程序处理，但是，由于UD1004不与读写器1001提供的服务对应，因此，该应用程序处理(步骤S173)失败。UD1004在步骤S174中进行学习处理，学习在该时间带在应用程序处理中失败(不与在该时间带所提供的服务对应)的情况，创建按时间的优先信息1075A并保存。
由于应用程序处理失败，所以，读写器1001使处理进入步骤S144，再次进行与步骤S101相同的ID请求处理。UD1002在步骤S153中，进行与该ID请求处理对应的响应处理。另外，UD1004由于在应用程序处理中失败，所以，例如设定为在规定时间内忽略来自读写器1001的请求，使得不响应该ID请求处理。因此，UD1004根据该设定，与UD1003同样地，不响应步骤S144的ID请求处理。通过该处理，读写器1001获取UD1002的ID1。
获取了ID1的读写器1001，其次在步骤S145中再次进行用于确定ID1对应的UD的ID1认证处理。在步骤S154中，UD1002作为与读写器1001的ID1认证处理对应的处理，进行ID1认证处理。与ID1对应的UD1002在该认证处理中成功。
因此，读写器1001在步骤S146中，对该UD1002(ID1)执行应用程序处理。UD1002也对应于读写器1001的处理，在步骤S155中执行应用程序处理。由于UD1002对应于读写器1001提供的服务，因此该应用程序处理(步骤S155)成功。UD1002在步骤S156中进行学习处理，学习在该时间带在应用程序处理中成功(对应于在该时间带提供的服务)的情况，创建按时间的优先信息1075A并保存。
图34的各设备(读写器1001以及UD1002至UD1004)对于服务的提供，如上所述进行通信处理。这样通过进行处理，例如，在图40的步骤S101、图41的步骤S141或者图41的步骤S144的读写器1001的ID请求处理中，各UD可以(某种程度)控制使读写器1001优先获取的(使读写器1001先获取的)ID。即，各UD可以使读写器1001优先获取应用程序处理成功可能性大的UD的ID。
其次，参照图42的时序图说明读写器1001的ID请求处理、UD1002至UD1004针对该ID请求处理的响应处理的详细情况。
读写器1001在步骤S181中进行ID回答请求处理，当对UD1002至UD1004请求ID时，UD1002至UD1004分别在步骤S191、步骤S201及步骤S211中获取该请求。
当获取ID回答请求时，UD1002至UD1004分别在步骤S192、步骤S202及步骤S212中生成随机数，根据该随机数值，在步骤S193、步骤S203及步骤S213中，分别进行ID1回答处理、ID2回答处理及及ID3回答处理。例如，如图42所示的例中，在4个时隙(TS＝0至3)之中的最初的时隙(TS＝0)，UD1003进行步骤S203的ID2响应处理，将ID2发送到读写器1001。另外，在第2个时隙(TS＝1)，UD1004进行步骤S213的ID3回答处理，将ID3发送到读写器1001。并且，在最后的时隙(TS＝3)，UD1002进行步骤S193的ID1回答处理，将ID1发送到读写器1001。
即，在该图42的例子的情况下，读写器1001优先获取ID2。
此外，在图42的例子中，为了说明方便，在各UD的ID回答中，对没有例外地发生冲突(信号冲突)的(进行了ID回答的时隙各不相同的)情况进行了说明。假设在1个时隙有至少2个ID回答时，读写器1001以干扰状态接收这些ID回答(由于ID回答中发生冲突)，因此无法接收正确的ID。即，由于各UD的ID各不相同，值不同的比特发生干扰，读写器1001无法判断是接收到“0”，还是接收到“1”，接收到的ID变得不明确。
例如，在相同的时隙回答值为“00000000”的ID和值为“FFFFFFFF”的ID时，读写器1001随意地判断为接收到值为“AAAAAAAA”的ID，根据其生成密钥进行认证，但是，因为ID不同，所以密钥也不同，发生认证错误。这样在ID回答中发生冲突时，读写器1001无法正确地接收ID，可能会发生认证错误。此外，以上说明了读写器1001将接收到的ID的值判断为“AAAAAAAA”，但是，该值归根到底只是一例，例如，也可以判断为“55555555”、判断为全部是0、判断为全部是F或判断为除此之外的值。假设读写器1001随意判断的ID的值碰巧与正确的ID值一致的情况下，由于不发生认证错误，所以，读写器1001可以正常的进行之后的处理。
下面参照图43及图44的时序图，说明读写器1001、UD1002至UD1004的ID认证处理的详细情况。另外，图43及图44所示的例子是与图40的步骤S102、步骤S112、步骤S122及步骤S132对应的ID2的认证处理的例子。对于其他ID认证处理也相同。
但是，以下，假设与该通信系统1000对应的全部的读写器(包括读写器1001)预先具有作为共用加密密钥的密钥(万能钥匙)Km，UD1002至UD1004具有作为各不相同的加密密钥的密钥KCard1、KCard2或KCard3。另外，该密钥KCard1使用密钥Km，通过规定方式(例如DES(Data Encryption Standard数据加密标准)等)对ID1进行了加密。同样地，密钥KCard2使用密钥Km对ID2进行了加密，密钥KCard3使用密钥Km对ID3进行了加密。
当开始ID2认证处理时，读写器1001首先在步骤S221中通过获取的ID2和预先保持的密钥Km生成KCard2。在步骤S222中，读写器1001生成规定比特数的随机数R1。
下面，在步骤S223中，读写器1001创建作为被加密的消息的加密消息D1(D1＝Funk(R1+ID2，KCard2))。Funk(R1+ID2，KCard2)是用密钥KCard2对随机数R1进行加密(R1’)，用密钥KCard2对R1’与ID2的异或进行加密(ID2’)，并将ID2’与R1’连结起来的信息(例如，将高位作为R1’，将低位作为ID2’的信息)。在步骤S224中，读写器1001将该生成的加密消息D1发送到UD1002至UD1004。UD1002至UD1004分别在步骤S231、步骤S241及步骤S251中获取该加密消息D1。
当获取加密消息D1时，UD1002至UD1004分别在步骤S232、步骤S242及步骤S252中，使用各密钥KCard1、KCard2、KCard3，对该加密消息D1进行解码。并且，对于这些解码处理，UD1002至UD1004分别在步骤S233、步骤S243及步骤S253中进行将得到的ID(由读写器1001提供的ID2)与各自的ID进行对照的ID对照处理。
在图43的例中，读写器1001使用UD1003的密钥KCard2，将ID2作为加密消息D1发送，因此，只有UD1003得到的ID与自己的ID一致。当ID一致时，UD1003使处理进入步骤S244，生成规定比特数的随机数R2，在步骤S245中，使用该R2，创建加密消息D2(D2＝Funk(R2+R1，KCard2))，在步骤S246中将该加密消息D2发送到读写器1001。
读写器1001在步骤S225中获取该加密消息D2。
当获取加密消息D2时，在图44的步骤S261中，读写器1001使用密钥KCard2，对加密消息D2进行解码，对照得到的随机数R1。如图44的例所示，当得到的R1与在图43的步骤S222中生成的随机数R1一致时，在图44的步骤S263中读写器1001生成规定比特数的随机数R3，在步骤S264中，使用该随机数R3，创建加密消息D3(D3＝Funk(R3+R2，KCard2))，在步骤S265中将该加密消息D3发送到UD1002至UD1004。
UD1002至UD1004分别在步骤S271、步骤S281及步骤S291中获取该加密消息D3。
当获取加密消息D3时，在步骤S282中，UD1003使用密钥KCard2，对该加密消息D3进行解码。此外，UD1002及UD1004在图43的步骤S233及步骤S253中，由于ID不一致，所以中止ID认证处理，不进行此外的处理。因此，UD1002及UD1004即使获取加密消息D3，也不进行该解码处理。
在步骤S283中，UD1003进行由步骤S282的解码处理得到的随机数R2的对照处理(R2对照)。在判断为由解码处理得到的随机数R2与在图43的步骤S244中生成的随机数R2一致的情况下，在步骤S284中，UD1003将随机数R3作为密钥进行加密通信，进行应用程序处理。对应于该处理，读写器1001在步骤S266中，将随机数R3作为密钥进行加密通信，进行应用程序处理。
如上所述进行ID认证处理。
其次参照图45的流程图，说明由UD1002的学习部1074执行的应用程序处理响应部1073的应用程序处理结果的学习处理的例子。
学习处理开始时，在步骤S301中，学习部1074的当前时刻信息获取部1096获取当前时刻信息，将其提供给按时间的优先信息创建部1097。在步骤S302中，按时间的优先信息创建部1097判断应用程序处理响应部1073的应用程序处理是否成功。在判断为应用程序处理成功的情况下，按时间的优先信息创建部1097使处理进入步骤S303，创建按时间的优先信息1075A以提高当前时刻的优先级，将其提供给按时间的优先信息保存控制部1098，处理进入步骤S305。
另外，在步骤S302中，在判断为应用程序处理响应部1073的应用程序处理失败时，按时间的优先信息创建部1097处理进入步骤S304，创建按时间的优先信息1075A以降低当前时刻的优先级，将其提供给按时间的优先信息保存控制部1098，使处理进入步骤S305。
在步骤S305中，按时间的优先信息保存控制部1098将该按时间的优先信息1075A提供给优先信息保持部1075，并进行保存，结束学习处理。
这样，通过学习部1074在每个时间带学习应用程序处理结果，创建按时间的优先信息1075A，所以，ID请求响应部1071可以使用该按时间的优先信息1075A，进行针对ID请求的响应处理，可以抑制应用程序处理的失败次数。
参照图46的流程图，说明由ID请求响应部1071执行的ID请求响应处理的例。
当ID请求响应处理开始时，在步骤S321中，ID请求获取部1081开始ID请求的受理，在步骤S322中，判断是否已获取ID请求。在判断为已获取ID请求的情况下，ID请求获取部1081使处理进入步骤S323。在步骤S323中，输出TS控制部1082执行输出TS控制处理。在后面叙述输出TS控制处理的详细情况。当输出TS控制处理结束时，ID回答提供部1083在由输出TS控制部1082设定的时隙提供ID回答，结束ID请求响应处理。
另外，在步骤S322中，在判断为没有获取ID请求的情况下，ID请求获取部1081结束ID请求响应处理。
下面参照图47的流程图，说明在图46的步骤S323中执行的输出TS控制处理的详细情况的例。
在图47的步骤S341中，随机数生成用加权信息生成部1091根据由优先信息保持部1075获取的按时间的优先信息1075A、以及由计时器1063获取的当前时刻，生成随机数生成用加权信息，并将其提供给随机数生成部1092。在步骤S342中，随机数生成部1092使用该随机数生成用加权信息，生成随机数，将其提供给输出TS设定部1093。在步骤S343中，输出TS设定部1093根据生成的随机数值，生成输出ID回答的时隙，将其提供给ID回答提供部1083，结束输出TS控制处理，使处理返回图46的步骤S323，执行步骤S324之后的处理。
如上所述，UD1002至UD1004(通信系统1000)根据应用程序处理成功的可能性，控制进行ID提供处理的时隙的分配，因此，可以更高效化通信处理，并可抑制由应用程序处理的失败等造成的速度的降低。
另外，例如，在通信系统1000中，对各读写器1001分配相互不同的ID，读写器1001对UD1002至UD1004请求ID时，发送自己的ID，从而，UD1002至UD1004可以根据该ID判断是否响应。
但是，此时，读写器1001的数目庞大，所以，当ID的比特数少时，可能会造成分配到读写器1001的ID不足。另外，为了不使ID不足而增大比特数时，可能明显地增加通信处理的负荷。
如上所述，学习部1074通过学习处理生成按时间的优先信息1075A，输出TS控制部1082使用该按时间的优先信息1075A，进行ID回答的分配，由此，UD1002至UD1004(通信系统1000)可以不增加通信处理的负荷而更高效化各处理，可以抑制由应用程序处理的失败等造成的速度的降低。
另外，上述的优先级可以不是按时间带的，例如，也可以是按读写器1001的机器种类的。
图48是表示在该情况下的读写器1001的结构例的框图。
在图48中，取代图35中的ID获取处理部1041，在读写器1001的通信控制部1031中具有ID获取处理部1101及机器种类识别信息保持部1102。例如，在图49的时序图所示的读写器1001的ID请求处理、UD1002至UD1004的与其对应的响应处理中，如步骤S381所示，ID获取处理部1101将由机器种类识别信息保持部1102提供的机器种类识别信息与ID请求一起发送到UD1002至UD1004。
机器种类识别信息保持部1102预先保持例如表示读写器1001的机器种类的、规定比特数的识别信息，根据请求将其提供给ID获取处理部1101。机器种类识别信息是表示例如读写器1001提供的服务种类的信息，由少于上述各读写器固有的识别信息的比特数构成。因此，该机器种类识别信息的发送的负荷很小，不会给通信处理时间带来大的影响。
另外，如图49的时序图所示，UD1002至UD1004分别在步骤S391、步骤S401和步骤S411中，与ID回答请求一起获取机器种类识别信息，但是，由于在ID请求处理及其响应处理中不使用该机器种类识别信息，因此随机数生成、ID回答等其他处理与图42所示的时序图同样地被执行。
图50是表示这种情况下的UD1002的内部结构例的框图。
如图50所示，UD1002的通信控制部1061具有学习部1111及输出TS控制部1112。
此时，UD1002(以及UD1003和UD1004)的学习部1111获取由ID请求获取部1081获取的机器种类识别信息，生成按机器种类的优先信息1075B，将其保持到优先信息保持部1075。
输出TS控制部1112获取保持在优先信息保持部1075中的按机器种类的优先信息1075B，并据此设定进行ID回答的时隙。
图51是表示该按机器种类的优先信息1075B的结构例的图。如图51所示，机器种类识别信息(机器种类ID)与优先级相关联。
图52是表示此时的图50的学习部1111的详细结构例的框图。
在图52中，学习部1111具有机器种类识别信息获取部1121、按机器种类的优先信息创建部1122、以及按机器种类的优先信息保存控制部1123。
机器种类识别信息获取部1121通过ID请求获取部1081获取机器种类识别信息，将其提供给按机器种类的优先信息创建部1122。按机器种类的优先信息创建部1122根据该机器种类识别信息，创建按机器种类的优先信息1075B，将其提供给按机器种类的优先信息保存控制部1123。按机器种类的优先信息保存控制部1123将该提供的按机器种类的优先信息1075B提供给优先信息保持部1075并保持。
图53是表示图50的输出TS控制部1112的详细结构例的框图。在图53中，输出TS控制部1112具有随机数生成用加权信息生成部1131、随机数生成部1132、以及输出TS设定部1133。随机数生成用加权信息生成部1131根据由ID请求获取部1081获取的机器种类识别信息和由优先信息保持部1075提供的按机器种类的优先信息1075B，生成随机数生成用加权信息，将其提供给随机数生成部1132。随机数生成部1132生成随机数，将其提供给输出TS设定部1133。输出TS设定部1133将ID回答处理分配给与获取的随机数对应的时隙，将该信息提供给ID回答提供部1083。
下面参照图54的流程图，说明这种情况下的学习处理的例子。
当学习处理开始时，在步骤S361中，学习部1111的机器种类识别信息获取部1121通过ID请求获取部1081获取机器种类识别信息，将其提供给按机器种类的优先信息创建部1122。在步骤S362中，按机器种类的优先信息创建部1122判断应用程序处理响应部1073的应用程序处理是否成功。在判断为应用程序处理成功的情况下，按机器种类的优先信息创建部1122使处理进入步骤S363，创建按机器种类的优先信息1075B以提高对该机器种类发送ID时的优先级，将其提供给按机器种类的优先信息保存控制部1123，使处理进入步骤S365。
另外，在步骤S362中，在判断为应用程序处理响应部1073的应用程序处理失败的情况下，按机器种类的优先信息创建部1122使处理进入步骤S364，创建按机器种类的优先信息1075B以降低对该机器种类发送ID时的优先级，将其提供给按机器种类的优先信息保存控制部1123，使处理进入步骤S365。
在步骤S365中，按机器种类的优先信息保存控制部1123将该按机器种类的优先信息1075B提供给优先信息保持部1075并进行保存，结束学习处理。
这样，通过学习部1111按读写器1001的机器种类学习应用程序处理结果，创建按机器种类的优先信息1075B，所以，ID请求响应部1071可以利用该按机器种类的优先信息1075B，进行针对ID请求的响应处理，可抑制应用程序处理的失败的次数。
此时，也与参照图46的流程图说明的情况同样，执行由ID请求响应部1071执行的ID请求响应处理。下面，在这种情况下，参照图55的流程图，说明在图46的步骤S323中执行的输出TS控制处理的详细例子。
在图55的步骤S381中，随机数生成用加权信息生成部1131根据通过优先信息保持部1075获取的按机器种类的优先信息1075B和通过ID请求获取部1081获取的机器种类识别信息，生成随机数生成用加权信息，将其提供给随机数生成部1132。在步骤S382中，随机数生成部1132使用该随机数生成用加权信息，生成随机数，将其提供给输出TS设定部1133。在步骤S383中，输出TS设定部1133生成根据所生成的随机数值输出ID回答的时隙，将其提供给ID回答提供部1083，结束输出TS控制处理，使处理返回图46的步骤S323，执行步骤S324之后的处理。
如上所述，UD1002至UD1004(通信系统1000)根据应用程序处理成功的可能性，控制进行ID提供处理的时隙的分配，因此，可以更高效化通信处理，可抑制由应用程序处理的失败等造成的速度的降低。
这样，在读写器1001中预先保持按机器种类识别读写器1001的程度的信息量的机器种类识别信息，在ID请求时将该机器种类识别信息提供给UD。然后，UD的学习部1111通过学习处理，按每个该机器种类识别信息学习应用程序处理的成功与否，作为该学习结果生成按机器种类的优先信息1075B。并且，UD的输出TS控制部1112使用该按机器种类的优先信息1075B，控制分配ID回答的时隙。由此，读写器1001、以及UD1002至UD1004(通信系统1000)可以不增加通信处理的负荷而更高效化各处理，可抑制由应用程序处理的失败等造成的速度的降低。
另外，读写器1001的分类单位除了上述机器种类以外，也可以是例如功能、提供的服务、制造年、制造公司或运营企业、制造工厂、设定地域、或者设定场所等，当然也可以是这些之外。而且，也可以组合多个项目进行分类。
另外，例如，也可以是UD参照上述按时间的优先信息1075A和按机器种类的优先信息1075B，决定分配ID回答的时隙。即，也可以是UD利用基于多个条件的优先信息，决定分配ID回答的时隙。
另外，上面参照图34至图55所述的本发明也可以适用于图34的通信系统1000以外的情况。
例如，如图56A所示，也可以是由读写器及IC卡构成的非接触型的IC卡系统。在图56A中，非接触型IC卡系统1200具有读写器1201，其对非接触型IC卡进行信息的读写；非接触型的IC卡1202和IC卡1203。通过应用本发明，非接触型IC卡系统1200(各设备)进行控制，使得优先向读写器1201通知在同时接近读写器1201的IC卡1202和IC卡1203之中与读写器1201提供的服务对应的可能性大的一方的IC卡的ID。由此，非接触型IC卡系统1200(读写器1201、以及IC卡1202和IC卡1203)可以抑制通信处理的速度的降低。
另外，例如，如图56B所示，也可以是由无线通信装置彼此构成的无线通信系统。在图56B的情况下，无线通信系统1300具有3台无线通信装置(无线通信装置1301至无线通信装置1303)。通过应用本发明，无线通信系统1300(各设备)例如在无线通信装置1301对其他无线通信装置提供服务的情况下，对无线通信装置1301的其他无线通信装置的搜索处理进行控制，使得优先向无线通信装置1301通知在可通信的无线通信装置1302及无线通信装置1303之中与无线通信装置1301提供的服务对应的可能性大的一方的无线通信装置的ID。由此，无线通信系统1300(无线通信装置1301至无线通信装置1303)可以抑制通信处理的速度的降低。
进而，例如，如图56C所示，也可以是通过有线(网络)连接的网络系统。在图56C的情况下，网络系统1400具有以个人计算机为代表的服务器1401、终端1402及终端1403；和以因特网为代表的网络1410。终端1402及终端1403分别通过网络1410连接到服务器1401。通过应用本发明，网络系统1400(各设备)对服务器1401的终端的检索处理进行控制，使得优先向服务器1401通知在可通信的终端1402及终端1403之中与服务器1401提供的服务对应的可能性大的一方的终端的ID。由此，网络系统1400(服务器1401、以及终端1402和终端1403)可以抑制通信处理的速度的降低。
上述一系列的处理既可以由硬件执行，也可以由软件执行。此时，例如，上述各装置也可以分别构成为如图57所示的个人计算机。
在图57中，个人计算机1500的CPU(Central Processing Unit中央处理器)1501通过存储在ROM(Read Only Memory只读存储器)1502中的程序、或者从存储部1513加载到RAM(RandomAccess Memory随机存取存储器)1503中的程序，执行各种处理。RAM1503中还适当地存储了CPU1501执行各种处理时所需的数据等。
CPU1501、ROM1502及RAM1503通过总线1504相互连接。该总线1504上还连接有输入输出接口1510。
输入输出接口1510上还连接有由键盘、鼠标等构成的输入部1511；由显示器、以及扬声器等构成的输出部1512，其中显示器由CRT(Cathode Ray Tube阴极射线管)、LCD(LiquidCrystal Display液晶显示器)等构成；由硬盘等构成的存储部1513；由调制解调器等构成的通信部1514。通信部1514通过包括因特网在内的网络进行通信处理。
在输入输出接口1510上还根据需要连接驱动器1515，适当安装磁盘、光盘、光磁盘或半导体存储器等可移动介质1521，从它们读出的计算机程序根据需要安装到存储部1513。
在通过软件执行上述一系列处理的情况下，构成该软件的程序通过网络或存储介质进行安装。
该存储介质例如如图57所示，与装置主体分开，不仅由为了向用户发送程序而发布的记录有程序的磁盘(包括软盘)、光盘(包括CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk数字多功能光盘))、光磁盘(包括MD(Mini-Disk迷你光盘)(注册商标))、或半导体存储器等构成的可移动介质1521构成，还由在预先装入到装置主体中的状态下发送给用户的记录有程序的ROM1502、和存储部1513中包含的硬盘等构成。
在本说明书中，记述记录在记录介质中的程序的步骤，不仅包括沿着记载的顺序按照时间序列进行的处理，而且也包括不一定按照时间序列进行处理、而并列地或者单独地执行的处理。
另外，在本说明中，系统是指表示由多个设备(装置)构成的装置整体。此外，也可以将上面作为一个装置说明的结构分割为多个装置构成。相反地，也可以将上述作为多个装置进行说明的结构综合作为一个装置构成。另外，当然也可以在各装置的结构上附加上述之外的结构。并且，如果作为系统整体的结构或动作实质上相同，则也可以将某装置结构的一部分包含在其他装置的结构中。
权利要求
1.一种通信系统，具备通过通信介质与其他通信装置进行通信的通信装置，其特征在于，所述通信装置具备识别信息请求响应单元，对于由所述其他通信装置发送的所述通信装置的识别信息的请求，进行将所述识别信息发送到所述其他通信装置的响应处理；应用程序处理单元，与通过所述识别信息请求响应单元发送所述识别信息的所述其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理；以及学习单元，学习针对规定条件的、与由所述应用程序处理单元执行的所述应用程序有关的处理的成功与否的倾向，所述识别信息请求响应单元根据所述学习单元的学习结果，控制针对所述请求的所述识别信息的输出。
2.一种通信装置，通过通信介质与其他通信装置进行通信，其特征在于，具备识别信息请求响应单元，对于由所述其他通信装置发送的所述通信装置的识别信息的请求，进行将所述识别信息发送到所述其他通信装置的响应处理；应用程序处理单元，与通过所述识别信息请求响应单元发送所述识别信息的所述其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理；以及学习单元，学习针对规定条件的、与由所述应用程序处理单元执行的所述应用程序有关的处理的成功与否的倾向，所述识别信息请求响应单元根据所述学习单元的学习结果，控制针对所述请求的所述识别信息的输出。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述识别信息请求响应单元具有请求获取单元，获取由所述其他通信装置发送的所述请求；识别信息提供单元，将所述识别信息作为针对由所述请求获取单元获取的所述请求的响应，提供给所述其他通信装置；输出控制单元，根据所述学习结果，控制由所述识别信息提供单元提供的所述识别信息的提供定时。
4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，所述学习单元学习与所述应用程序有关的处理的成功与否的、预先决定的规定的每个时间带的倾向，作为所述学习结果，创建与所述倾向对应的、所述每个时间带的表示所述其他通信装置中的所述识别信息的优先级的按时间的优先级信息，所述输出控制单元根据由所述学习单元作为学习结果创建的所述按时间的优先级信息，控制所述识别信息的提供定时。
5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，所述输出控制单元在所述优先级高的时间带，进行控制使得所述识别信息的提供定时在时间上更靠前，在所述优先级低的时间带，进行控制使得所述识别信息的提供定时在时间上更靠后。
6.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，所述学习单元学习与所述应用程序有关的处理的成功与否的、所述其他装置的每个机器种类的倾向，作为所述学习结果，创建与所述倾向对应的、所述其他装置的每个机器种类的表示所述其他通信装置中的所述识别信息的优先级的按机器种类的优先级信息，所述输出控制单元根据由所述学习单元作为学习结果创建的所述按机器种类的优先级信息，控制所述识别信息的提供定时。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，所述输出控制单元在所述其他通信装置是所述优先级高的机器种类的情况下，进行控制使得所述识别信息的提供定时在时间上更靠前，在所述其他通信装置是所述优先级低的机器种类的情况下，进行控制使得所述识别信息的提供定时在时间上更靠后。
8.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于，还具备保持单元，该保持单元临时保持所述学习单元的所述学习结果，所述输出控制单元根据由所述保持单元保持的所述学习结果，控制所述识别信息的提供定时。
9.一种通信方法，是通过通信介质与其他通信装置进行通信的通信装置的通信方法，其特征在于，包含应用程序处理步骤，与所述其他通信装置进行通信，执行与规定应用程序有关的处理；学习步骤，学习针对规定条件的、与由所述应用程序处理步骤的处理执行的所述应用程序有关的处理的成功与否的倾向；识别信息请求响应步骤，根据所述学习步骤的处理的学习结果，对于由所述其他通信装置发送的所述通信装置的识别信息的请求，进行将所述识别信息发送到所述其他通信装置的响应处理。
10.一种程序，使计算机执行通过通信介质与其他通信装置进行通信的处理，其特征在于，包含应用程序处理步骤，与所述其他通信装置进行通信，执行与规定应用程序有关的处理；学习步骤，学习针对规定条件的、与由所述应用程序处理步骤的处理执行的所述应用程序有关的处理的成功与否的倾向；识别信息请求响应步骤，根据所述学习步骤的处理的学习结果，对于由所述其他通信装置发送的所述通信装置的识别信息的请求，进行将所述识别信息发送到所述其他通信装置的响应处理。
全文摘要
一种通信系统、通信装置和方法以及程序，通过高效化通信处理可以抑制速度降低。具备通过通信介质与其他通信装置进行通信的通信装置，所述通信装置具备识别信息请求响应单元，对于由所述其他通信装置发送的所述通信装置的识别信息的请求，进行将所述识别信息发送到所述其他通信装置的响应处理；应用程序处理单元，与通过所述识别信息请求响应单元发送所述识别信息的所述其他通信装置进行通信，进行与规定应用程序有关的处理；学习单元，学习针对规定条件的与由所述应用程序处理单元执行的所述应用程序有关的处理的成功与否的倾向，所述识别信息请求响应单元根据所述学习单元的学习结果，控制针对所述请求的所述识别信息的输出。
文档编号H04B5/02GK1881820SQ20061008640
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月19日 优先权日2005年6月17日
发明者石桥义人, 日下部进, 久保野文夫 申请人:索尼株式会社