CN1682495B - 通信单元,通信设施,管理设施,通信系统和电场通信装置 - Google Patents

Abstract

包括在单元平铺地毯CPn中的通信控制装置CCUn具有执行与通信终端TRX通信，和与邻接平铺地毯CPn的其它通信控制装置有线通信的功能。每个平铺地毯CPn铺设在地面上，并且经过连接器CNn连接到相邻平铺地毯CPn。因此，多个平铺地毯CPn形成一个局域网LAN。通信终端TRX发挥LAN终端的功能。

Description

通信单元，通信设施，管理设施，通信系统和电场通信装置

技术领域

本发明涉及一种利用人体之类的电介体中的电场感应执行通信的通信设施和技术。

背景技术

近年来，办公室中安装了办公用LAN，办公用LAN是一种，例如，每个职工使用的计算、打印机等的网络。使用者可以通过LAN执行在职工之间发送/接收电子邮件和根据他们的计算机上建立的数据打印文件之类的任务。此外，如果办公用LAN连接到互联网，那么可以从职工的计算机接入互联网。

对于办公用LAN，需要利用通信电缆将每个办公计算机连接到打印机、集线器、路由器、等等。为了利用电线以这种方式安装办公用LAN，存在着通信电缆破坏办公室的美感和使连接器安装复杂化的问题。此外，可以考虑到使用无线LAN来解决这些问题。但是，即使在使用无线LAN的情况下，构造的复杂性也不会消失。这是由于必须安装诸如入口点之类的LAN设备。

近年来，没有网络化的计算机和打印机的办公室已经很少。因此，如果把网络使用的预装设施制备在地板之类的地面材料中提供给办公使用，那么就有可能简化安装办公LAN所需的结构。

发明内容

本发明提供了解决上述问题的方案。本发明提供了一种能够容易地安装的通信单元，客户通信装置，管理装置，以及通信系统和电场通信装置。为了解决上述问题，根据第一方面，本发明提供了一种通信单元，包括：第一通信装置，用于控制所述通信单元与连接到所述通信单元的一个或多个其它通信单元之间的通信；和第二通信装置，用于控制所述通信单元与客户通信装置之间的通信；和存储装置，用于存储指示所述通信单元所在的位置的位置信息，其中，所述通信单元安装在建筑物的铺设的拼装单元铺地材料中，或铺设的单元铺地材料中，并且安装在所述拼装单元铺地材料中的所述通信单元和所述一个或多个其它通信单元相互连接，以形成服务所述客户通信装置的通信网，和所述第二通信装置将存储在所述存储装置中的位置信息发送到所述客户通信装置。

此外，本发明还提供了一种通信单元，包括：一种通信单元，包括：第一通信装置，用于控制所述通信单元与连接到所述通信单元的一个或多个其它通信单元之间的通信；和第二通信装置，用于控制所述通信单元与客户通信装置之间的通信，和存储装置，用于存储指示所述通信单元所在的位置的位置信息，其中，所述通信单元安装在建筑物的单元隔墙板中，并且安装在所述单元隔墙板中的所述通信单元和所述一个或多个其它通信单元相互连接，以形成服务所述客户通信装置的通信网，和所述第二通信装置将存储在所述存储装置中的位置信息发送到所述客户通信装置。

此外，本发明提供了发挥由多个所述通信单元形成的通信网的功能的通信设备，其中所述客户通信装置发挥终端机的功能。

根据本发明，通过铺设覆盖安装的通信单元的地板，或通过使用间隔板，可以布置一个通信网。

在一个优选实施例中，所述客户通信装置包括提供在容易将电效应作用在电介体上的位置的发射机主电极；和响应对应于发送的数据的电信号，调制对所述发射机主电极的电位的调制器；所述客户通信装置向所述电介体提供对应于调制的电位的电场；所述通信单元进一步包括提供在容易将电效应作用在电介体上的位置的接收机主电极；并且所述第二通信装置包括测量所述电场施加的所述接收机主电极的电状态的测量部件；和从所述测量部件获得所述电信号并且通过解调所述电信号获得所述发送数据的解调器。

在另一个优选实施例中，所述客户机通信装置包括：提供在容易给电介体提供电效应的位置的发射机主电极；发射机返回电极；和响应对应于发送数据的电信号改变所述发射机主电极与所述发射机返回电极之间的电压差的调制器，所述客户机通信装置向所述电介体提供对应于所述调制器产生的电压的变化的电场；所述通信单元进一步包括：提供在容易给电介体提供电效应的位置的接收机主电极，所述位置在所述通信单元的表面；和连接到所述通信单元以便与所述发射机返回电极建立返回路径的接收机返回电极；和所述第二通信装置包括：测量提供给所述电介体的电场在所述接收机主电极与所述接收机返回电极之间产生的电状态的测量部件；和根据来自所述测量部件的测量结果获得所述电信号，并且通过解调所述电信号获得从所述客户机通信装置发送的数据的解调器。

根据本实施例，通信单元和客户机通信装置能够通过对电介体感应电场而执行通信。

在又一个优选实施例中，所述接收机主电极单个地提供在所述通信单元的表面；所述测量部件在每个所述接收机主电极测量所述电场的强度；和所述通信单元进一步包括：存储指示所述通信单元所处的位置的位置信息的存储装置；和根据所述测量部件的测量结果和存储在所述存储装置中的信息，获得所述客户机通信装置的位置的位置检测装置。

在又一个优选实施例中，所述客户机通信装置包括两个在其下表面上的发射机主电极；所述客户机通信装置从所述两个发射机主电极中的一个产生电场；每个所述接收机主电极提供在所述通信单元的表面；所述测量部件在每个所述接收机主电极测量从所述发射机主电极产生的电场；所述位置检测装置根据所述测量部件的测量结果和存储在所述存储装置中的信息获得每个所述发射机主电极的位置。

根据本实施例，通信单元和客户机通信装置可以检测执行通信的通信装置的位置和方向。

在又一个优选实施例中，按间隔定位的一对第一电极，和连接所述第一电极对的方向耦合元件，第一电极对提供在处于所述通信单元上的人穿在脚上的鞋上或其它穿戴上；提供在所述通信单元的表面上的多个第二电极；存储指示所述通信单元表面上的所述多个第二电极的位置的位置信息的存储装置；从所述多个第二电极中连续地选择一对第二电极，测量所述第二电极对中的一个第二电极在另一个第二电极的电位改变时感应的电位的测量装置；和根据记录在所述存储装置中的信息和所述测量装置的测量结果获得所述人的方向的方向检测装置。

此外，在位于所述通信单元上的产品的下表面上，可以有上述第二电极对和方向耦合元件。

在又一个优选实施例中，间隔地定位的一对第一电极，和连接所述第一电极对的方向耦合元件，第一电极对提供在处于所述通信单元上的人穿在脚上的鞋上或其它穿戴上；提供在所述通信单元的表面上的多个第二电极；存储指示所述通信单元的位置的位置信息，和指示所述多个第二电极在所述通信单元的表面上的位置的位置信息的存储装置；从所述多个第二电极中连续地选择一对第二电极，测量所述第二电极对中的一个第二电极在另一个第二电极的电位改变时感应的电位的测量装置；和根据记录在所述存储装置中的信息和所述测量装置的测量结果获得所述人的方向的方向检测装置。

此外，在位于所述通信单元上的个产品的下表面上，可以有上述第二电极对和方向耦合元件。

根据本实施例，通信单元可以检测位于所述通信单元上的人或产品的位置和方向。

在又一个优选实施例中，所述客户机通信装置包括：形成在与所述通信单元的一面接触的表面上的第一电极和第二电极；将所述第一电极与所述第二电极之间感应的AC电压转换成DC电压的整流电路；和由所述整流电路得到的DC电压充电的蓄电池，并且所述通信单元进一步包括：形成在所述通信单元的表面上的三第电极，所述表面接触所述客户机通信装置；连接到所述通信单元以建立返回路径的第四电极；和在所述第三电极与所述第四电极之间施加AC电压，以执行所述通信装置的充电的振荡器。

在又一个优选实施例中，所述客户机通信装置包括：提供在与所述通信单元的一面接触的表面上的次级线圈；将所述次级线圈中感应的AC电压转换成DC电压的整流电路；和由所述整流电路获得的DC电压充电的蓄电池，并且所述通信单元进一步包括：提供在与所述客户机通信装置接触的表面上的初级线圈；和向所述初级线圈施加AC电压以便给所述客户机通信装置提供电力的振荡器。

根据本实施例，能够利用通信单元给通信装置提供电力。

此外，本发明还提供了一种用于管理由多个上述第一方面的通信单元形成的通信网的管理装置，所述管理装置包括：检测所述通信网的网络布局的检测装置；和根据所述检测装置检测的网络布局，将指示所述多个通信单元的连接状态的信息通知给所述管理装置的使用者的通知装置。

根据本发明，管理装置可以将每个通信单元的连接状态的变化通知给使用者。

本发明也提供了一种用于管理由多个上述第一方面的通信单元形成的通信网的管理装置，所述管理装置包括：存储显示用于计算所述多个通信单元的位置的参考点的位置的参考点信息的存储装置；检测所述通信网的网络布局的检测装置；获得指示所述多个通信单元的大小、形式、和连接位置的信息的获得装置；根据存储在所述存储装置中的参考点信息、所述检测装置检测的网络布局、和所述获得装置获得的信息，获得所述多个通信单元中的至少一个的位置的位置检测装置；和将所述位置检测装置获得的位置信息发送到所述通信单元的发送装置。

根据本发明，管理装置可以获得形成通信网的多个通信单元的位置，并且把所述位置信息发送到所述通信单元。

本发明还提供了一种对基站通信的电场通信装置，所述基站执行与所述电场通信装置的通信，其中：所述基站包括：提供在容易在电介体施加电效应的位置上的发射机主电极；产生对应于要发送的数据的电信号的信号发生器；和调制要提供到所述发射机主电极的电位的调制器，所述调制器响应通知所述基站的存在的通知信息以规则的间隔改变电位；所述基站将对应于所述调制器产生的电位的电场提供给所述电介体；所述电场通信装置包括：提供在容易接收来自所述电介体的电效应的位置的接收机主电极；测量提供到所述电介体的电场产生的电状态的测量部件；根据所述测量部件的测量结果获得电信号，和通过解调电信号而从电信号获得发送的数据的解调器；和在连续提供通知信息超过预定的持续时间的情况下，将通知信息通知给使用者的通知装置。

根据本发明，电场通信装置在连续地获得从基站发送的通知信息一个设定时间间隔之后，通知使用者能够与基站通信。

根据上述本发明，能够提供能够容易地安装的网络使用的通信设施。此外，也能够提高用作终端的电场通信装置的效率，同时也使得能够提供通过在电介体中感应电场而执行与终端通信的网络使用通信设施。

附图说明

图1示出了根据本发明的第一实施例的通信系统的配置的一个示例；

图2示出了根据第一实施例的平铺地毯CPn的内部组成；

图3是根据第一实施例的平铺地毯CPn与连接器CNn的接触表面的截面图；

图4示出了根据第一实施例的，具有另一种形式的平铺地毯CPn的一个示例，和连接器CNn的安装位置；

图5示出了根据第一实施例的，具有另一种形式的平铺地毯CPn的另一个示例，和连接器CNn的安装位置；

图6示出了根据第一实施例的，具有另一种形式的平铺地毯CPn的一个示例；

图7示出了根据第一实施例的，具有另一种形式的平铺地毯CPn的一个示例；

图8示出了根据第一实施例的，改变了布置形式的数个平铺地毯CPn的示例；

图9是显示包括在根据第一实施例的平铺地毯CPn中的通信控制装置CCU的硬件配置的方框图；

图10示出了用于根据第一实施例的通信控制装置CCU的，记录在非易失性存储器106中的控制信息存储表106a的数据组成；

图11是根据同一优选实施例的，说明局域网LAN网络布局的更新的视图；

图12示出了根据第一实施例的第五修改的平铺地毯CPn；

图13示出了根据本发明的第二实施例的通信系统的配置；

图14示出了根据第二实施例的平铺地毯CPXn的内部组成的截面图；

图15是显示根据第二实施例的发射机TX的配置的方框图；

图16是显示根据同一优选实施例的接收机RX的配置的方框图；

图17利用电场力线示意地示出了，根据第二实施例的，在没有提供发射机TX和接收机RX的对应返回电极的情况下的电场分布；

图18利用电场力线示意地示出了，根据第二实施例的，在发射机TX中提供了返回电极ESG并且在接收机RX中提供了返回电极ERG的情况下的电场分布；

图19利用电场力线示意地示出了，根据第二实施例的，在图18所示配置中将用于EO的返回电极ERT连接到返回电极ERG的情况下的电场分布；

图20示出了根据第二实施例的一种修改的电子设备APPTRX；

图21示出了根据本发明的第三实施例的在平铺地毯CPYn的表面上形成的每个主电极FBmn；

图22示出了根据第三实施例的平铺地毯CPYn中的电路配置；

图23是显示在根据第三实施例的平铺地毯CPYn的通信控制装置CCUXn中执行的位置检测的操作的流程图；

图24示出了根据本发明的第四实施例的电子设备APPTRX的配置；

图25是显示根据第四实施例的平铺地毯CPYn的通信控制装置CCUXn中执行的位置/方向检测的操作的流程图；

图26示出了根据同一优选实施例的电子设备APPTRX的配置的另一个示例；

图27示出了本发明的第五实施例的形成在鞋底DD中的电极DB1和DB2，以及方向耦合元件DI；

图28示出了根据第五实施例的平铺地毯CPZn的电路配置；

图29是显示根据第五实施例的平铺地毯CPZn的通信控制装置CCUXn执行的位置/方向检测操作的流程图；

图30示出了根据本发明的第六实施例的带有平铺地毯CPEn的电子设备APP；

图31示出了根据第六实施例的带有平铺地毯CPEn的电子设备APP的电路配置；

图32示出了第六实施例的充电模式与通信模式之间时间共享的情况下的隔离开关FPSW和APSW的切换；

图33示出了第六实施例中的使得充电的AC电压的频率P与载波的载频D不同的情况；

图34示出了根据第六实施例的一种修改的电子设备APP的屏幕的示例；和

图35示出了根据第六实施例的一种修改的电子设备APP的屏幕的另一个示例。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的优选实施例。在所有附图的共同部分中，使用了相同的参考号和符号。

[A.第一实施例]

<1.通信系统的一般配置>

图1示出了根据第一实施例的通信系统的配置。图1中所示的通信系统具有便携式通信装置TRX，能够与通信装置TRX通信的多个平铺地毯(tile carpet)CP1-CP4，一个网关服务器GW，和诸如互联网之类的广域网WAN。

此外，首先，通信系统能够容纳多个通信装置TRX；但是，为了避免使附图复杂化，图1仅示出了一个通信装置TRX。也是为了同样的原因，图1中仅示出了四个平铺地毯CP1-CP4和一个网关服务器GW。此外，以后在本说明书中，将平铺地毯CP1-CP4表示为平铺地毯CPn，除非另有说明。

通信装置TRX利用包括在平铺地毯CPn中的通信控制装置执行有线或无线通信。此后，在本实施例中，给出的是通信装置TRX执行与包括在平铺地毯CPn中的通信控制装置的无线通信的情况的说明。

每个平铺地毯CPn是一个包括通信控制装置的单元铺地材料。平铺地毯CPn铺设在诸如建筑物、住宅、船只、飞机之类的容纳人类的结构内的地面上。此外，以这种方式铺设的每个平铺地毯CPn电连接到相邻的平铺地毯CPn，并且形成一个局域网LAN。在LAN中，通信装置TRX发挥终端设备的功能。

网关服务器GW相互转换不同通信协议的数据，例如，局域网LAN和广域网WAN的通信协议，并且在局域网LAN和广域网WAN之间中继数据的传送。此外，这个网关服务器GW带有一个指令更新局域网LAN的网络布局的操作按钮BTgw。

<2.平铺地毯CPn的配置>

接下来，图2中示出了平铺地毯CPn的内部结构。如图2中所示，平铺地毯CPn具有正方形的形状。平铺地毯CPn包括通信控制装置CCU，从这个通信控制装置CCU向四个方向延伸的内部布线XI1-XI4，和连接到通信控制装置CCU的操作按钮BTcp。

此外，操作按钮BTcp具有一个暴露在平铺地毯CPn的表面上的操作按钮部件。此外，这个平铺地毯CPn在四边上具有用于对邻接这个平铺地毯CPn的另外的平铺地毯CPn进行电连接的连接器CN1-CN4。以下在本说明书中将内部布线WI1-WI4表示为WIn，并且将连接器CN1-CN4表示为CNn，除非另有说明。

内部布线WIn具有向通信装置CCU提供驱动电压的电源线(GND1，GND2，Vcc)，和用于数据传输的双向数据总线(BUS1，BUS2)。电源线和数据总线是由表面覆盖着绝缘材料的导电部件构成的。此外，在执行数据传输的光通信的情况下，可以使用光纤作为数据总线。

此外，图2中所示的连接器CNn安装在具有正方形形状的平铺地毯CPn的下表面的中央部分。图3是显示平铺地毯CPn与连接器CNn的接触表面的截面图。如图3中所示，在平铺地毯CPn的下表面上提供有用于嵌入连接器CNn的凹槽。此外，在这些凹陷的下表面中，暴露出电源线和数据总线。为了暴露在这种凹槽中的电源线和数据总线的暴露部分，剥除了覆盖它们表面的绝缘材料。

在连接器CNn相反的表面上，提供有由导电部件构成的五个导线CNL1-CNL5。如图3中所示，通过在平铺地毯CPn的凹槽中嵌入这些连接器CNn，连接器CNn的每个导线CNL1-CNL5接触电源线和数据总线。此外，连接器CNn的从平铺地毯CPn的外侧突出的其余一半嵌在相邻平铺地毯CPn的凹槽中。因此，将电源线和数据总线连接到相邻平铺地毯CPn。结果，将来自电源(未示出)的驱动电压施加到每个平铺地毯CPn的通信控制装置CCU。此外，也能够在数据总线连接的每个通信控制装置CCU之间执行数据传送。

此外，对于内部布线WIn和连接器CNn中的每个线路(GND1，BUS1，Vcc，BUS2，GND2)的布置，希望线路GND1和GND2，以及线路BUS1和BUS2是相对于线路Vcc对称的。这是因为在铺设平铺地毯CPn时，可以无需考虑方向。此外，连接器CNn也不限于是可拆卸式的。例如，可以预先将连接器CNn附装到平铺地毯CPn的边缘。

平铺地毯CPn的形状也不限于是正方形的。例如，平铺地毯CPn可以是图4中所示的三角形的，并且可以如此安装使得连接器CNn在每个相邻平铺地毯CPn的中央部分的下表面上。平铺地毯CPn也可以采用图5所示的六边形，并且可以如此安装使得连接器CNn在每个相邻平铺地毯CPn的中央部分的下表面上。此外，平铺地毯CPn可以如图6和7中所示呈现一种具有拚板游戏块中看到的那种颈缩的形式。

此外，在铺设多个平铺地毯CPn的情况下，通过使用具有单一形状的平铺地毯CPn的方法，可以提高建造工作的效率。但是，为了适应平铺地毯CPn的铺设位置的形式，也可以，例如，如图8中所示，铺设多个具有不同形状的平铺地毯。在图8所示的图形中，铺设了多个具有长方形，三角形，和半圆形的平铺地毯CPn。

<3.通信控制装置CCU的配置>

接下来，图9中示出了包括在平铺地毯CPn中的通信控制装置CCU的硬件配置。如图9中所示，通信控制装置CCU具有无线通信部件101，有线通信接口102，CPU 103，ROM 104，RAM 105，和非易失性存储器106，并且每个部件通过总线107连接。

无线通信部件101控制与通信装置TRX的无线通信。此外，有线通信接口102控制与相邻平铺地毯CPn中的、通过数据总线BUS1和BUS2连接的通信控制装置CCU的无线通信。此外，有线通信接口102具有切换用于诸如以太网之类的现有网络的集线器和路由器的功能。因此，当在局域网LAN内传送数据时，有线通信接口102可以防止数据碰撞和数据循环。

ROM 104存储用于控制通信控制装置CCU的各个部件的程序和数据。此外，将RAM 105用作CPU 103的工作区。CPU 103通过执行存储在ROM 104和非易失性存储器106中的程序，控制通信控制装置CCU的各个部件。

非易失性存储器106存储控制信息存储表106a。图10中示出了控制信息存储表106a的数据结构。如图10中所示，存储在控制信息存储表106a中的是：分配给这个通信控制装置CCU的ID，指示包括通信控制装置CCU的平铺地毯的大小的尺寸，指示本平铺地毯CPn连接到的其它平铺地毯CPn的最大连接数量的连接数，和指示其它平铺地毯CPn连接到的位置的连接位置。

也将连接到每个内部布线WIn(连接器CNn)的其它通信控制装置CCU的ID作为目的地ID存储在控制信息存储表106a中。此外，将指示本平铺地毯CPn铺设的位置的位置信息记录在控制信息存储表106a中。位置信息是指示纬度、经度、海拔高度、地址、和建筑物名称、楼层、房间、等等的信息。

<4.网络布局的更新>

以下参考图11说明局域网LAN的网络布局的更新。此外，如图10中所示，说明将一个新平铺地毯PCnew添加到由四个平铺地毯CP1-CP4形成的局域网LAN中的情况。但是，网络布局的更新也在取出一个组成局域网LAN的平铺地毯CPn的情况下执行。

首先，工作人员在平铺地毯CP3旁边铺设新的平铺地毯CPnew。在这一点，使用连接器CN4将平铺地毯CPnew连接到平铺地毯CP3。然后，当工作人员按下提供在平铺地毯CPnew中的操作按钮BTcp时，这个平铺地毯CPnew中的通信控制装置CCUnew将连接更新信号发送到平铺地毯CP3的通信控制装置CCU3，以通知更新了局域网LAN的连接状态。

当接收到连接更新信号时，通信控制装置CCU3通过局域网LAN将连接更新信号发送到网关服务器GW。当接收到连接更新信号时，网关服务器GW将指令对网络布局更新的布局更新命令发送到形成局域网LAN的每个通信控制装置CCUn(CCU1-CCU4，CCUnew)。此外，布局更新命令的发送不限于从通信控制装置CCUn接收到连接更新信号的情况。即使在按动提供给网关服务器GW的操作按钮BTgw的情况下，也从网关服务器GW将布局更新命令发送到每个通信控制装置CCUn。

当接收到来自网关服务器GW的布局更新命令时，对于每个内部布线WIn(每个连接器CNn)，每个通信控制装置CCUn执行与连接到所述内部布线WIn的其它通信控制装置的连续通信，并且更新控制信息存储表106a中的“目的地ID”项的数据。

为了专门解释对目的地ID的更新，首先，通信控制装置CCUn中的CPU 103从控制信息存储表106a读出它本身的ID。CPU 103将ID发送到目的地通信控制装置CCUn。此外，当接收到来自目的地通信控制装置CCUn的目的地装置的ID时，CPU 103将这个ID记录在与连接到目的地的内部布线WIn一致的控制信息存储表106a的“目的地ID”项中。此外，关于没有连接其它通信控制装置CCUn的内部布线WIn，“目的地ID”项记录没有连接通信控制装置CCUn的信息。

例如，对于平铺地毯CP3的通信控制装置CCU3，将通信控制装置CCU1，CCU4，和CCUnew的ID作为目的地ID存储。将CCU1，CCU4，和CCUnew分别与内部布线WI1，WI2，和WI4对应地存储。此外，对于内部布线WI3，记录指示它没有被连接的信息。

因此，更新了局域网LAN的网络布局，并且将平铺地毯CPnew添加到局域网LAN。因此，通信装置TRX能够通过局域网LAN和网关服务器GW，以平铺地毯CPnew的通信控制装置CCUnew作为接入点，接入广域网WAN。当然，可以在通过局域网LAN连接的两个通信装置TRX之间进行通信。

此外，在通信装置TRX能够与多个通信控制装置CCUn进行无线通信的情况下，例如，在把通信装置TRX定位在与一个平铺地毯CPn同伴接触的边界附近的位置的情况下，通信装置TRX测量从每个通信控制装置CCUn发送的无线信号的接收电磁波的强度，并且通过选择发送最强信号的通信控制装置CCUn而执行无线通信。此外，在执行与通信装置TRX通信的情况下，每个通信控制装置CCUn获得标识通信装置TRX的终端ID(例如，MAC地址)，并且将终端ID和它本身ID寄存在网关服务器GW中(位置寄存)。此外，执行这个寄存的服务器可以由一个与网关服务器GW不同的服务器执行，并且可以是一个专门用于位置寄存目的的服务器。

此外，每个通信控制装置CCUn也可以与另外的通信控制装置CCUn通信诸如平铺地毯CPn的大小和形状，连接的数量，和连接位置，以及ID之类的信息。此外，将这种信息和局域网LAN的网络布局通知给网关服务器GW。

网关服务器GW利用诸如每个平铺地毯CPn的网络布局、大小、形状、连接数量、和连接位置之类的信息，执行计算，并且将构造的平铺地毯CPn的体型和平铺地毯CPn可能添加的位置等等显示在连接到网关服务器GW的显示装置(未示出)。

此外，将特定平铺地毯CPn，例如，平铺地毯CP1的位置信息存储在网关服务器GW中，作为参考点信息。网关服务器GW利用参考点信息以及每个平铺地毯CPn的网络布局、大小、形状、连接数量、和连接位置之类的信息，执行操作处理，并且计算每个平铺地毯CPn的位置信息。将每个平铺地毯CPn的位置信息从网关服务器GW发送到位置信息对应的每个通信控制装置CCUn，并且将“位置信息”项记录在控制信息存储表106a中。当执行与通信装置TRX的无线通信时，通信控制装置CCUn读出适应其需要的“位置信息”。通信控制装置CCUn将位置信息通知给通信装置TRX。

以这种方式，通信装置TRX能够凭借平铺地毯CPn的大小获得其本身的位置信息。在这种情况下，即使难于通过GPS(全球定位系统)测量诸如建筑物或地下室的内部之类的位置，局域网LAN也可以为通信装置TRX提供高度准确的位置信息。

此外，诸如每个平铺地毯CPn的连接状态或排列(布置)之类的位置信息的处理并不需要在网关服务器GW中执行，而是可以在管理局域网LAN的管理终端MPC中执行，或在连接到广域网的信息处理装置RPC中执行。作为选择，这种处理可以通过包括在局域网LAN中的任何通信控制装置CCUn执行。

根据上述的本实施例，铺设多个单元平铺地毯CPn，并且通过连接器CNn连接平铺地毯CPn，可以容易地安装一个局域网LAN，通信装置TRX在这个局域网LAN中发挥终端的功能。此外，由于平铺地毯CPn是单元铺地材料，所示它们的维护和转化也很容易。此外，可以通过平铺地毯CPn的大小向通信装置TRX提供高度准确的位置信息。

此外，与用于当前蜂窝电话和PHS(个人手持电话系统：注册商标)的通信系统相比，一个基站(通信控制装置CCUn)覆盖的无线区域很小。因此，可以减小通信装置TRX的电磁波发射功率，并且可以延长通信装置TRX的一次收费对话期的操作时间。

[第一实施例的修改]

<第一修改>

在第一实施例中，当按下添加平铺地毯CPnew的操作按钮BTcp时，将连接更新信号发送到网关服务器GW。但是，通过按动已经铺设的平铺地毯CP1-CP4的操作按钮BTcp，可以将连接更新信号发送到网关服务器GW。此外，平铺地毯CPn可以具有一个开关来检测连接器CNn的连接，并且，可以在通过所述开关检测到连接器CNn的安装时，将连接更新信号发送到网关服务器GW。作为选择，可以在另一个通信控制装置CCUn检测到添加通信控制装置CCUnew初始启动时到达数据总线上的启动信息包之类的信息时，将连接更新信号发送到网关服务器GW。

<第二修改>

第一实施例的通信控制装置CCUn可以将它本身的ID通知给通信装置TRX，而不是它的位置信息。在这种情况下，局域网LAN或广域网连接到位置信息提供者服务器，并且将与位置信息一致的每个通信控制装置CCUn的ID提供到这个位置信息提供者服务器上。通信装置TRX利用从通信控制装置CCUn获得的ID，将位置询问递交到位置信息提供者服务器，并且获得位置信息。此外，可以把指示每个通信控制装置CCUn的ID与其位置信息一致性的数据保持在通信装置TRXn中。在这种情况下，通信装置TRX可以获得位置信息，而不必将询问递交到位置信息提供者服务器。

<第三修改>

对于第一实施例，已经说明了，在铺设了平铺地毯CPn之后，才向网关GW提出这个平铺地毯CPn的位置信息的请求。将地址信息通知给通信控制装置CCUn。但是，进行平铺地毯CPn铺设的工作人员可以在铺设平铺地毯CPn之前决定这个平铺地毯CPn的位置。工作人员可以使通信控制装置CCUn预先存储指示这个位置的位置信息。

<第四修改>

如图12中所示，一个平铺地毯CPn可以具有多个通信控制装置CCUn。多个通信控制装置CCUn以某种间隔设置，并且通过内部布线WIn相互连接。此外，在铺设数个平铺地毯CPn的情况下，不需要所有平铺地毯CPn都具有通信控制装置CCUn。也就是说，可以是使用仅带有数据总线和电力线而没有装配通信控制装置CCUn的单独的平铺地毯。

<第五修改>

对于第一实施例，说明了通信装置TRX是便携式通信设备的情况。但是，通信装置TRX可以是固定通信设备，例如，台式个人计算机。此外，在通信装置TRX和平铺地毯CPn之间进行的无线通信包括IR(红外线)通信。此外，无线通信可以在通信装置TRX与平铺地毯CPn之间进行。在这种情况下，在平铺地毯CPn的表面上提供一个用于插入到连接到通信装置TRX的通信电缆中的连接部件。此外，无线通信包括光通信。

<第六修改>

本发明的通信单元可以安装在第一实施例中说明的其它平铺地毯中，例如，垫子或塌塌米中。此外，也可以把通信单元安装在构成天花板和墙壁的单元板中，和构成地面本身的单元地板中。此外，其中安装了通信单元的构件不限于具有平面形状的构件。例如，构件可以具有带有一定厚度的箱子的形状。此外，通信单元的铺设位置不限于房间内部。例如，为了室外使用，可以将通信单元安装在单元人造草坪垫中。

[B.第二实施例]

接下来，在本实施例中，说明将本发明应用到利用在人体之类的电介体中感应的电场的通信的情况。例如，在T.G.Zimmerman的论文“个人区域网：近场体内通信(Personal Area Networks：Near-Field IntrabodyCommunication)”(IBM System Journal Vol.35，No.3&4，1996-MIT MediaLaboratory)中，日本专利申请公开No.10-229357中，和日本专利申请公开No.2001-298425中披露了这种通信技术。本发明人将这些专利文献结合在本发明中。

此外，对于本实施例，与第一实施例相同的部件使用了相同的参考号和符号。此外，省略了与第一实施例相同的部件的说明。

<1.通信系统的配置>

图13示出了根据本发明第二实施例的通信系统。如图中所示，形成局域网LAN的每个平铺地毯CPXn铺设在房间RM内的地面上。相邻平铺地毯通过连接器CNn连接。此外，每个平铺地毯CPXn利用电场作为通信装置HTRX和人体HB之间的传送路径，通过相邻平铺地毯CPXn之间的数据总线相互进行通信。此外，尽管在图中没有示出，如第一实施例中所述一样，局域网LAN通过网关服务器GW连接到广域网WAN。

返回电极CG形成在房间RM的天花板上。此外，在墙壁上也形成有返回电极WG。这些返回电极CG和WG连接到电力线(GND1-GND2，Vcc)中的GND1和GND2。接地电压SGND施加到GND1和GND2。

人以接触他的/她的皮肤的方式，在他的/她的手腕上佩带着通信装置HTRX。通信装置HTRX是一个利用人体HB内电场作为传输路径执行通信的设备。通信装置HTRX具有一个由绝缘材料覆盖的机壳。如图13中所示，在机壳表面的人体HB一侧提供有主电极BB，并且在机壳表面与主电极BB相反的一侧提供有返回电极BG。此外，主电极BB和返回电极BG的表面都用绝缘层覆盖。

此外，在使用通信装置HTRX执行通信的情况下，主电极BB需要直接接触人体HB，或在距离人体HB很短距离的衣服上。为此，对于通信装置HTRX，为了靠近人体HB，利用皮带或类似物将主电极BB系在骨盆区或手腕上。

根据对应于发送的数据的信号，通信装置HTRX调制数十kHz以上的频率的载波，这种频率的载波对于在人体HB中传输是较好的。根据调制的信号，在主电极BB和返回电极BG之间产生电压差。以这种方式，在人体HB中产生一个对应于调制信号的电场。此外，通信装置HTRX测量人体HB产生的电场在主电极BB和返回电极BG之间造成的电压差。通信装置HTRX获得其它通信装置HTRX使用以便发送数据的调制信号。通信装置HTRX通过解调这种调制信号接收到发送的数据。将利用通信装置HTRX的操作的相同理论进行通信的装置安装在铺设在地面上的每个平铺地毯CPXn中，并且通信装置HTRX执行与这些装置的通信。

接下来，图14中示出了平铺地毯CPXn的内部构造的截面图。如图14中所示，通信控制装置CCUXn和通信装置FTRX提供在平铺地毯CPXn的内部。根据本实施例的通信控制装置CCUXn与第一实施例中说明的通信控制装置CCUn之间的不同之处仅在于，通信装置CCUn具有取代了无线通信部件101的通信装置FTRX。

此外，与第一实施例相同，具有电力线(GND1，GND2，Vcc)和数据总线(BUS1，BUS2)的内部布线WIn连接到通信控制装置CCUXn。这些电力线和数据总线连接到通信控制装置CCUXn，以通过连接器CNn连接到相邻平铺地毯CPXn。

通信装置FTRX利用电场执行通信，与佩戴在平铺地毯CPXn上的人(人体HB)上的通信装置HTRX通信。在这种情况下，将人体HB用作传输路径。这个通信装置FTRX的主电极FB提供在平铺地毯CPX的表面上。这个主电极FB的上表面上覆盖着绝缘层TIS。在下表面上提供有绝缘材料构成的绝缘层。此外，通信装置FTRX连接到提供在天花板中的返回电极CG和提供在墙壁中的返回电极WG，作为返回电极。

此外，通信装置FTRX连接到提供驱动力的电力线。电力线也连接到通信控制装置CCUXn。此外，数据总线连接到通信装置FTRX和通信控制装置CCUXn，以进行通信装置FTRX和通信控制装置CCUXn之间的数据传输。此外，从通信装置FTRX的地线获得的接地电压SGND提供到内部布线WIn的GND1和GND2。因此，将接地电压SGND提供到提供在天花板和墙壁中的返回电极CG和WG。

此外，在以上本实施例的说明中，通信装置HTRX的主电极BB和通信装置FTRX的主电极FB覆盖着绝缘材料。但是，这些电极BB和FB不需要用绝缘材料覆盖。但是，主电极BB和FB一般是由导电材料制造的，并且可能包含金属离子。存在着皮肤与包含金属离子的材料长时间地接触造成的金属过敏的情况。为了防止这种问题，本发明的主电极BB和FB的表面上覆盖着绝缘材料。此外，通过用绝缘体覆盖主电极BB和FB的表面，将人体HB与通信装置HTRX和通信装置FTRX隔绝。隔绝也具有防止诸如电击之类的事件的效果。

<2.操作的通信原理>

日本专利申请公开No.10-229357和日本专利申请公开No.2001-298425中提到的发射机和接收机设备不必保证足够的通信范围。

例如，在日本专利申请公开No.10-229537中，为了解决外部接地的问题，将接收机和发射机的返回电极更为靠近在一起设置，并且通过静电耦合建立起通过空气的返回路径。但是，利用静电耦合通过空气建立返回路径自然限制了接收机与发射机的返回电极之间的距离。在上述专利申请公开中的发射机和接收机的情况下，减小了发射机和接收机本身的尺寸，并且二者的返回电极也很小，但是，安装在人头上的发射机和安装在骨盆区的接收机实事上很难相互通信。

另一方面，在日本专利申请公开No.2001-229357中，取消了返回电极，并且用作返回电极的替代装置的是发射机和接收机的机壳。这个专利申请的说明书中也建议具有普克尔斯效应(Pockels Effect)的电光晶体，并且披露了具有更高灵敏性的电场传感器的使用。在使用利用电光晶体的传感器的情况下，需要电光晶体位置的电场强度比较高，以便提高电场传感器的灵敏性。但是，该专利公开没有披露接收机内电场的分布。更具体地讲，根据该专利公开中披露的配置，由于整个机壳成为接收机的返回电极，所以是否能够将光电晶体位置的电场强度增大到足够的强度存在着很大的疑问。

与之相反，本发明中的通信装置HTRX和通信装置FTRX具有以下说明的能够获得较大通信范围的配置。在以下的说明中，为了简化说明，分别地说明发射机TX和接收机RX。

首先，如图15中所示，发射机TX在机壳CS1中具有微控制器MC1和调制器EC。此外，在CS1接触人体HB的表面，提供了穿过绝缘体的主电极ESB，并且在机壳CS1的面对主电极ESB的一侧，提供了返回电极ESG。将这个返回电极ESG接地，并且施加接地电压。此外，也用绝缘层覆盖主电极ESB和返回电极ESG。除了其它元件之外，这个发射机TX也具有蓄电池，存储器，操作键，显示器，和扬声器。为了简化附图，这些元件没有在图中示出。当连接到一个电源(未示出)时，微控制器MC1读出和执行存储在存储器中的程序，并且进行发射机TX的各个部件的控制。微控制器MC1对调制器EC输出对应于发送到接收机RX的数据的信号。调制器EC利用从微控制器MC1获得的信号，调制具有数十kHz以上载频的载波，这种频率在人体HB具有良好的传导性。借此，在主电极ESB和返回电极ESG之间产生电压差，并且把对应于调制后的信号的电场提供到人体HB。此外，通过利用调制器EC使用的、不容易被来自环境的噪声干扰的载波的载频，可以改进通信质量的稳定性。

接下来，如图16中所示，接收机RX在机壳CS2中具有电光晶体EO，用于EO的电极ERM和ERT，测光表DT，解调器DC，和微控制器MC2。此外，在机壳CS2与主电极ERB之间也提供有绝缘体FIS，并且返回电极ERG通过接地获得接地电压。此外，主电极ERB和返回电极ERG都覆盖着绝缘层。除了其它元件之外，这个接收机RX也具有一个蓄电池，存储器，操作键，显示器，和扬声器。为了简洁，在附图中没有示出这些元件。电光晶体EO是一种诸如CdTi，CdTe，ZnTe，Bi₁₂SiO₂₀，Bi₁₂TiO₂₀，Bi₁₂GeO₂₀，Bi₄GeO₁₂，LiNbO₃，LiTaO₃或DAST(二甲氨基锑甲苯磺酸盐(dimethyl-amino-stibazolium tosylate))之类的晶体。电光晶体EO显示出普克尔斯效应(Pockels Effect)，通过普克尔斯效应它的折射率与电场强度成正比地变化。用于EO的电极ERM形成在光电晶体EO的一个端面上，并且连接到主电极ERB。此外，用于EO的电极ERM的、与光电晶体EO接触的表面被制造成反射镜面，并且反射从光检测器DT发射的激光。相反，用于EO的电极ERT形成在电光晶体EO的、面对用于EO的电极ERM的端面上，并且连接到返回电极ERG。

光检测器DT测量电光晶体EO的折射率。光检测器DT具有一个具有，例如，将激光发射到电光晶体EO上的半导体激光二极管LD的光源，和一个具有，例如，用于接收从半导体激光二极管LD发射的激光的光电二极管的光接收器。

在这里，从半导体激光二极管LD发射的激光透过电光晶体EO，并且被用于EO的电极ERM反射。在透过提供在光接收器中的偏振平面之后，激光被光电二极管PD接收。在这点，在电光晶体EO的折射率响应电光晶体EO中的电场强度的变化而变化的情况下，透过电光晶体EO的激光的偏振条件响应折射率的变化而改变。偏振条件的变化导致透过偏振平面的激光的强度改变，即，导致光电二极管PD接收的光量改变。光检测器DT根据接收的光量的变化，测量电光晶体EO的折射率的变化，并且向解调器DC输出一个指示测量结果的信号。

解调器DC根据从光检测器DT输出的信号，解调发射机TX用于发送数据的调制信号。此外，微控制器MC2根据从解调器DC获得解调结果，获得发射机TX发送的数据。

此外，可以将各种不同的调制和解调系统用作发射机TX的调制器，和接收机RC的解调器DC，例如，AM(调幅)、PM(调相)、FM(调频)、PCM(脉码调制)、SS(扩频)、CDMA(码分多址)、和UWB(超宽频带)。

现在，如下所述地改善接收机RX，以通过增大电光晶体EO的位置的电场强度而提高接收机的灵敏度。

首先，图17用电场力线示意地示出了在发射机TX和接收机RX中没有提供对应的接收机返回电极的情况下的电场分布。当佩带在人体HB上的发射机TX产生电场时，电场力线在电介体的人体HB中展开。与发射机TX放置在自由空间中相比，电场力线分布到更大的距离。此外，电场力线被接收机RX的主电极ERB集中，并且也被连接到主电极ERB的用于EO的电极ERM集中。此外，电光晶体EO具有圆柱状的形式。在下表面(圆形的)，电光晶体EO具有用于EO的电极ERM。电极ERM具有圆形的形状，并且电极ERM的尺寸与下表面相同。

在这里，在图17中所示的构造的情况下，发射机TX和接收机RX带有对应的返回电极。由于这个原因，如图17中所示，准确地从电光晶体EO的下表面到上表面通过的电场力线的数量减少，图17显示了电场力线从电光晶体EO的侧面流出，并且返回到发射机TX的机壳CS1。在这里，由于电场力线示出了电场的强度和方向，所以，通过电光晶体EO的电场力线的数量很小；也就是说，电光晶体EO的电场力线的密度低，这意味着在电光晶体EO位置的电场强度弱。自然，产生的结果是，电光晶体EO的折射率变小，并且难于充分地提高接收机RX的灵敏度。

接下来，图18利用电场力线示意地示出了在给发射机TX提供了返回电极ESG，并且给接收机RX提供了返回电极ESG的情况下的电场的分布。首先，当发射机TX产生电场时，与图17所示的情况类似，电场力线达到用于接收机RX的EO的电极ERM。

在这里，在图17所示配置的情况下，发射机TX和接收机RX中的每个分别带有返回电极ESG和ERG。这两个返回电极ESG和ERG利用通过空气的静电耦合建立了一个返回路径。因此，当与图17的情况相比时，可以看到在到达用于EO的电极ERM的电场力线中，从电光晶体EO的侧面流出的电场力线减少。也就是说，当与图17的情况相比时，可以看到电光晶体EO位置的电场强度相对增大。但是，如图18中所示，仍然有进一步增大电光晶体EO位置的电场强度的余地，以便指示从电光晶体EO流出的到达返回电极ERG的电场力线。

接下来，图19利用电场力线示意地示出了在把用于EO的电极ERT连接到返回电极ERG以及图18中所示的配置的情况下的电场分布。如图19中所示，在电光晶体EO上提供了一个具有比该表面的尺寸小一些尺寸的用于EO的电极ERT。在这种情况下，通过提供用于EO的电极ERT，通过主电极ERB到达用于EO的电极ERM的所有电场力线全都从电光晶体EO的底面穿过该表面。也就是说，到达用于EO的电极ERM的所有电场力线全都穿过电光晶体EO，而无遗漏。因此，可以增大电光晶体EO的电场力线，并且使电光晶体EO位置的电场强度最大。结果，与图17和图18中所示的配置相比，可以提高接收机RX的接收灵敏度。

此外，由于到达用于EO的电极ERM的所有电场力线全都通过用于EO的电极ERT到达返回电极ERG，所以，与图17所示的情况相比，接收机RX的返回电极ERG与发射机TX的返回电极ESG之间的通过空气的静电耦合程度也增大。此外，也能够扩展返回电极ERG与返回电极ESG之间的范围。

本实施例使用了都具有发射机TX和接收机RX功能的通信装置HTRX和通信装置FTRX。此外，本实施例使用了图19中所示的配置。因此，与日本专利申请公开No.10-229357和日本专利申请公开No.2001-298425中披露的内容相比，可以获得增大的通信范围。

此外，对于用于EO的电极ERM和用于EO的电极ERT，它们并不限于图17-19中所示的例子。但是，它们最好具有与电光晶体EO的下表面的尺寸近似的尺寸，或小于该尺寸的尺寸。当然，电光晶体EO的形状并不限于圆柱形。此外，对于图17-19中所示的每种配置，用于EO的电极ERM和用于EO的电极ERT无需与电光晶体EO接触，但是需要相对布置，以便将电光晶体EO插在它们之间。此外，用于EO的电极ERT无需连接到返回电极ERG。用于EO的电极ERT也不必连接到返回电极ERG。也就是说，如果邻接主电极ERB提供用于EO的电极ERM，并且分别邻接返回电极ERG提供用于EO的电极ERT，那么即使不连接它们，它们也可以如同它们被连接时一样地发挥功能。

现在返回到图13的说明。如上所述，通信装置HTRX和通信装置FTRX具有发射机TX和接收机RX二者的功能。此外，通信装置HTRX具有主电极BB，作为具有如同发射机的主电极ESB和接收机的主电极ERB一样的功能的主电极。此外，通信装置HTRX具有返回电极BG，作为具有如同发射机的返回电极ESG和接收机的返回电极ERG一样的功能的返回电极。形成在平铺地毯CPXn上表面上并且作为发射机主电极ESB和接收机主电极ERB的集成电极的主电极FB也连接到通信装置FTRX。此外，形成在天花板或墙壁上并且作为发射机返回电极ESG和接收机返回电极ERG的集成电极的返回电极CG和WG也连接到通信装置FTRX。当然，在通信装置HTRX和通信装置FTRX中，发射机主电极ESB和接收机主电极ERB，或发射机返回电极ESG和接收机返回电极ERG可以是两个分离的电极。

此外，根据本实施例的通信装置HTRX和通信装置FTRX也具有如图19中所示的配置。因此，如果返回电极BG与返回电极CG和WG(通信装置FTRX的返回电极)之间的距离几乎等于返回电极BG与返回电极CG和WG之间的距离，那么可以通过空气在返回电极BG与返回电极CG和WG之间建立足够的静电耦合。

以下参考图13，说明在平铺地毯CPXn的通信装置FTRX与通信装置HTRX之间进行通信的情况下的传输路径。首先，当通信装置HTRX产生电场时，电场力线从人体HB展开，并且被收集到提供在平铺地毯CPXn的表面上的主电极FB中。然后，它们进入到通信装置FTRX和连接到主电极FB的用于EO的电极ERM，并且穿过电光晶体EO到达用于EO的电极ERT。此外，为了说明返回的传输路径，将电场力线画为从通信装置FTRX内部的用于EO的电极ERT，通过平铺地毯CPXn、连接器CNn、和邻接平铺地毯CPXn内的内部布线，通向提供在墙壁和天花板中的返回电极CG和WG，并且从返回电极CG和WG通过空气返回到通信装置HTRX的返回电极BG。

在通信装置HTRX与通信装置FTRX之间执行通信的情况下，需要降低路径EB和路径EG之间的耦合度。路径EB是从通信装置HTRX的主电极BB到通信装置FTRX的主电极FB的路径。路径EG是从提供在天花板和墙壁中的返回电极CG和WG通过空气到通信装置HTRX的返回电极BG的路径。为此，用绝缘层覆盖返回电极BG，以便使HTRX的返回电极BG不能直接接触人体HB。

同样，天花板的返回电极CG和墙壁的返回电极WG必须用绝缘材料覆盖，或设置在电极不能与人体HB直接接触的位置上。优选将返回电极WG形成在墙壁中，例如，在上墙壁表面的所谓“mawaridzuke”部件中(提供在墙壁的上部的一个水平构件)，和墙壁下部的所谓“habaki”部件中(提供在墙壁下部的一个水平构件)，和“nageshi”部件中(提供在两个柱子之间的墙壁上的水平构件)，或类似的位置。此外，平铺地毯CPXn优选具有一定的厚度，以便使人体HB不能直接接触地面。作为选择，优选使平铺地毯CPXn的绝缘层BIS具有一定的厚度。

<3.通信系统的操作>

如图13中所示，在配备着(佩带着)通信装置HTRX的人(人体HB)在平铺地毯CPXn上的情况下，通过在人体HB内感应电场，在平铺地毯CPXn内的通信装置FTRX与通信装置HTRX之间执行通信。例如，当人通过操作通信装置HTRX的操作键指令启动通信时，通信装置HTRX响应对应于连接请求命令的信号，调制载波。从而通信装置HTRX根据调制信号在主电极BB与返回电极BG之间产生电压差，并且在人体HB上提供一个电场。

通信装置FTRX通过人体HB上产生的电场，测量主电极FB和返回电极CG和WG产生的电压差，并且获得通信装置HTRX使用的调制信号以发送数据。然后，通信装置FTRX通过解调信号，接收从通信装置HTRX发送的数据，即，连接请求命令。将这个连接请求命令发送到通信控制装置CCUXn。当通信控制装置CCUXn允许连接时，通信装置HTRX与通信装置HTRX之间的通信开始。

通过这种措施，通信装置HTRX与第一实施例一样，通过局域网LAN和网关服务器GW接入广域网WAN。然后，通信装置HTRX可以执行通信。当然，也可以在连接到局域网LAN的两个通信装置HTRX之间进行通信。此外，与第一实施例一样，通信装置HTRX也可以从通信控制装置CCUXn获得位置信息。

[第二实施例的修改]

<第一修改>

已经参考第二实施例说明了将人体HB用作传输路径的情况。但是，也可以使用不是人体HB的其它电介体作为传输路径，例如，使用植物和动物作为传输路径。此外，本实施例不需要诸如人体HB之类的电介体。图20示出了具有一个利用电场执行通信的设备的电子设备APPTRX。例如，电子设备APPTRX是一个诸如具有覆盖着绝缘体的机壳的电视机或个人计算机之类的电子设备。机壳的下表面上具有主电极AB，并且在上表面上具有返回电极AG。此外，主电极AB和返回电极AG的表面上都覆盖着绝缘层。电子设备APPTRX，如同通信装置HTRX一样，利用图19中所示的构造。电子设备APPTRX具有发射机TX和接收机RX的功能。

通过将电子设备APPTRX放置在平铺地毯CPXn上，电子设备APPTRX的主电极AB与平铺地毯CPXn的主电极FB相互面对，并且可以利用电场进行通信。通过这种措施，电子设备APPTRX可以通过局域网LAN和网关服务器GW接入广域网，并且可以进行通信。当然，也可以在连接到局域网LAN的两个电子设备APPTRX之间进行通信。

此外，在电子设备APPTRX执行与平铺地毯CPXn内的通信装置FTRX的通信的情况下，不需要将用于产生电场的载波的载频限制到上述的数十kHz的范围，上述载频范围在人体HB中具有良好传导性。这是由于不将人体HB用作传输路径。也就是说，可以使用具有低于上述范围的载频的载波。

<第二修改>

对于第二实施例，通信装置FTRX可以使用多种载波的载频。根据多个载频，可以增加能够同时通信的通信装置HTRX的数量。

<第三修改>

利用第二实施例，我们说明了利用通过空气的静电耦合，在提供在墙壁中的返回电极WG或提供在天花板中的返回电极CG与通信装置HTRX的返回电极BG之间建立返回传输路径的情况。但是，在通信装置HTRX的返回电极BG与返回电极CG或WG之间，可以通过，例如，一种电介体，建立返回路径。

<第四修改>

对于第二实施例，为了能够更稳定地执行通信，在把通信装置HTRX的返回电极BF机壳接地的同时，将接地电压SGND施加到提供在天花板和墙壁中的返回电极CG和WG。以这种方式，为了执行稳定的通信，较好是对返回电极BG以及返回电极CG和WG施加相同的电位。因此，例如，可以把返回电极BG以及返回电极CG和WG独立地连接到提供相同的稳定电压的、具有地阻抗的信号源，例如，正电源和负电源。作为选择，可以把返回电极BG以及返回电极CG和WG分离地接地。此外，即使没有对返回电极BG以及返回电极CG和WG施加相同的稳定电压，也能够执行通信。

<第五修改>

在第二实施例中，已经说明了通信装置HTRX和FTRX具有发射机和接收机设备。但是，根据它们的应用，通信装置HTRX和FTRX也可以仅有发射机设备，或仅有接收机设备。此外，平铺地毯CPXn内的通信控制装置CCUXn和通信装置FTRX也可以集成为一体。

<第六修改>

在第二实施例中，尽管电场通信装置具有主电极和返回电极二者，但是不需要具有返回电极。例如，对于图19中所示的配置，可以使用接地的机壳CS1来取代发射机TX的返回电极ESG。此外，可以取消返回电极ERG，并且可以将电极ERT接地。可以使用包括具有这种配置的发射机TX和接收机RX的通信装置HTRX和FTRX。

<第七修改>

在第二实施例中，通信装置HTRX的主电极BB和返回电极BG的配置，和通信装置FTRX的主电极FB以及返回电极CG和WG的配置是可以互换的。在这种情况下，由于测量的电压的极性颠倒，所以需要使用与极性无关的调制/解调系统，例如，FM。作为选择，需要通信装置HTRX和通信装置FTRX具有极性反转电路。

[C.第三实施例]

以下说明利用第二实施例中所述的通信系统，高精度地检测通信装置HTRX的位置的方法。此外，在本实施例中，与第二实施例中相同的元件使用了与第二实施例中相同的参考号和符号。此外，省略了这些元件的说明。

如图21中所示，在根据本发明的平铺地毯CPYn的表面上形成了一个主电极FBmn的m×n矩阵。每个主电极FBmn也用绝缘层TIS覆盖。此外，如图22中所示，每个主电极FBmn通过一个多路复用器MPX连接到通信装置FTRX。多路复用器MPX响应来自通信控制装置CCUXn的交换信号，改变开关的目的地，并且切换连接到通信装置FTRX的主电极FBmn。此外，可以在佩戴在平铺地毯CPYn上的人身上的通信装置HTRX与平铺地毯CPYn内的通信装置FTRX之间进行通信。在这种情况下，如果通信控制装置CCUXn的操作模式是一种除了位置检测模式之外的通信模式，那么，通信控制装置CCUXn将所有主电极FBmn连接到通信装置FTRX，并且所有主电极FBmn发挥一个单一主电极FB的功能。

当通信控制装置CCUXn接收到一个从通信装置HTRX经过通信装置FTRX发送的指示通信控制装置CCUXn切换到位置检测模式的命令时，通信控制装置CCUXn切换到位置检测模式。此外，当接收到来自通信装置HTRX的连接请求时，通信控制装置CCUXn可以立即切换到位置检测模式。此外，在本实施例中，尽管已经说明过通信控制装置CCUXn执行有关位置检测功能的控制，但是，通信装置FTRX也可以执行有关位置检测功能的控制。

如图23中所示，在位置检测模式中，首先，通信控制装置CCUXn向多路复用器MPX发送一个切换信号。从而，通信控制装置CCUXn控制多路复用器MPX从主电极FB11开始一个接一个地切换选定要连接到通信装置FTRX的主电极FBmn。在上述操作中，通信控制装置CCUXn也使用通信装置FTRX执行对通信装置HTRX的测试操作，并且致使通信装置FTRX对于每个主电极FBmn，测量来自通信装置HTRX的响应信号在主电极FBmn上造成的电场强度(此后，称为“电场接收电平”)。此外，通信控制装置CCUXn把每个主电极FBmn的测量结果存储在非易失性存储器106中(步骤A1)。

接下来，通信控制装置CCUXn根据存储在非易失性存储器106中的每个主电极FBmn的测量结果，指定从其测量到最高电场接收电平的主电极FBmax(步骤A2)。然后，通信控制装置CCUXn计算主电极FBmax的位置(步骤A3)。

例如，本实施例的控制信息存储表106a(见图10)除了存储指示平铺地毯CPYn的中心的位置(例如，纬度、经度、海拔高度)的信息之外，还存储了指示每个主电极FBmn在平铺地毯CPYn之间的主电极FBmn的位置的信息。通信控制装置CCUXn通过从控制信息存储表106a读出平铺地毯CPYn的位置信息和指示主电极FBmn的位置的信息，而获得主电极FBmax的位置。然后，通信控制装置CCUXn假设通信装置HTRX的位置与主电极FBmax的位置相同。

此后，通信控制装置CCUXn利用通信装置FTRX，将获得的位置信息发送到通信装置HTRX。以这种方式，使得局域网LAN能够借助主电极FBmn的尺寸，向通信装置HTRX提供高精度位置信息。

[第三实施的修改]

<第一修改>

在第三实施例中，可以通过不仅使用主电极FBmax而且也使用多个主电极FBmn确定位置，指定多个主电极以便降低电场接收电平。在这种情况下，优选通过指定的多个主电极FBmn的位置来确定重心。此外，在从指定的多个主电极FBmn获得位置的情况下，这可以通过响应每个指定主电极FBmn的电场接收电平执行加权而做到。作为选择，可以通过进一步考虑每个主电极FBmn的测试通信的误差率来执行位置的确定。以这种方式，可以用更高的精度向通信装置HTRX提供位置信息。此外，在定位通信装置HTRX以跨越数个主电极FBmn这样的情况下，也在把通信装置HTRX定位在两个主电极FBmn之间的情况下，可以更精确地获得通信装置HTRX的位置。此外，在图20中所示的电子设备APPTRX的情况下，可以利用用于通信装置HTRX的方法来确定位置。

<第二修改>

在第三实施例中，形成在平铺地毯CPYn上的每个主电极FBmn不需要限于排列成图21中所示的矩阵。此外，与第二实施例类似，不需要用绝缘层TIS覆盖每个主电极FBmn。

<第三修改>

在第三实施例中，可以将多路复用器MPX安装在通信装置FTRX中。作为选择，在平铺地毯CPYn中，可以将通信控制装置CCUXn、通信装置FTRX、和多路复用器MPX的功能集成在一个设备中。

[D.第四实施例]

接下来，说明除了检测第三实施例中所述的通信系统的电子设备APPTRX的位置之外还检测方向的方法。例如，说明将针对如图20中所示的主电极AB接触平铺地毯CPYn的表面这样的情况，和主电极AB虽然没有接触但却足够邻近平铺地毯CPYn的表面的情况。在本实施例中，使用了相同的参考号和符号来代表与第三实施例中相同的元件，并且省略了这些元件的说明。

首先，在本实施例中，使用第三实施例中所述的平铺地毯CPYn(见图21和22)。也就是说，在平铺地毯CPYn的表面上，排列了主电极FBmn的m×n矩阵，并且每个主电极FBmn由绝缘层TIS覆盖。此外，每个主电极FBmn通过多路复用器MPX连接到通信装置FTRX。

此外，如图24中所示，根据本实施例，在电子设备APPTRX的下表面上也提供了两个主电极ABS和ABL。通过将开关RSW连接到P1，电子设备APPTRX可以与仅有一个主电极ABS可用的通信装置FTRX进行通信。此外，在除了位置/方向检测模式之外的普通通信模式的情况下，通过将开关RSW连接到P2，电子设备APPTRX与主电极ABS和主电极ABL都可用的(即，假设所有主电极都可用)通信装置FTRX进行通信。

例如，在通信控制装置CCUXn接收到指示改变到位置/方向检测模式的命令的情况下，平铺地毯CPYn内的通信控制装置CCUXn将它的操作模式切换到位置/方向检测模式。当然，当从电器设备APPTRX接收到连接请求时，通信控制装置CCUXn可以立即把它的操作模式切换到位置/方向检测模式。

如图25中所示，对于位置/方向检测模式，首先，通信控制装置CCUXn利用通信装置FTRX向电子设备APPTRX发送一个显示将开关RSW切换到P1指令的命令(步骤B1)。响应这个命令，电子设备APPTRX将开关RSW切换到P1，并且仅有主电极ABS可用。然后，通信控制装置CCUXn执行类似于图23中所示的位置检测操作的步骤A1至A3的操作(步骤B2-B4)。在这里，在步骤B3中，假设主电极FBij是具有最高测量电场接收电平的主电极FBmax。

此后，通信控制装置CCUXn利用通信装置FTRX，发送一个指示电子设备APPTRX把开关RSW连接到P2的命令(步骤B5)。通过这种方式，电子设备APPTRX将开关RSW连接到P2，并且，因此主电极ABS和主电极ABL，即，所有主电极，都可以使用。接下来，通信控制装置CCUXn执行类似于图23中所示的位置检测操作的步骤A1和A2的操作(步骤B6和B7)，并且在电子设备APPTRX的所有主电极都可用的情况下，指定具有最高测量电场接收电平的主电极FBmax。此外，在步骤B7，假设主电极FBk1是具有最高测量电场接收电平的主电极FBmax。

然后，通信控制装置CCUXn根据主电极FBij和主电极FBk1，计算从主电极FBk1到主电极FBij的方向向量(步骤B8)。此后，通信控制装置CCUXn利用通信装置FTRX，向电子设备APPTRX发送在步骤B8中获得的方向信息，和步骤B4中获得的位置信息。

因此，除了高度精确的位置信息之外，局域网LAN也可以向电子设备APPTRX提供方向信息。当然，局域网LAN可以将电子设备APPTEX的位置信息和方向系统发送到不是电子设备APPTRX的通信设备。通过这种方式，用户除了可以知道电子设备APPTRX的位置之外，也可以知道电子设备APPTRX正面面对的方向。

此外，如果通信控制装置CCUXn的控制信息存储表106a(见图10)包括指示纬度和经度的位置信息，那么可以从两个位置(主电极FBij和主电极FBk1)获得罗盘点。因此，例如，可以在电子设备APPTRX的屏幕上显示电子设备APPTRX面对西南之类的信息。此外，通过使用三个主电极ABS1、ABS2、和ABL，可以更精确地感测方向。在这种情况下，可以根据ABS1和ABS2的位置获得方向向量。

[E.第五实施例]

接下来，说明利用第三实施例中的通信系统检测位置和方向的另一种方法。此外，对于本实施例，使用了相同的参考号和符号来代表与第三实施例相同的元件，并且省略了这些元件的说明。

在本实施例中，如图27中所示，在一个佩带通信装置HTRX的人(人体HB)穿的鞋底上提供了两个电极DB1和DB2。一个二极管之类的方向组合元件连接在两个电极DB1和DB2之间。在图27中所示的例子，电极DB1提供在鞋底DD的鞋根部分，和电极DB2提供在足尖前面的部分。

此外，如图28中所示，每个主电极FBmn通过两个多路复用器(多路复用器MPXT和多路复用器MPXR)和开关RSW连接到通信装置FTRX的发射机TX和接收机RX。此外，在本实施例中，如图21中所示，主电极FBmn布置在平铺地毯CPZn的表面上的m×n矩阵中。每个电极FBmn的表面用绝缘层TIS覆盖。此外，多路复用器MPXT、多路复用器MPXR、和开关RSW响应来自通信控制装置CCUXn的切换信号改变开关的目的地。

在这里，要说明的是，例如，在平铺地毯CPXn上的人佩带的通信装置HTRX与平铺地毯CPZn内的通信装置FTRX之间进行通信的情况。在不是位置/方向检测模式的普通通信中，通信控制装置CCUXn将开关RSW连接到P1。此外，通信控制装置CCUXn把所有主电极FBmn连接到发射机TX和接收机RX，并且把主电极作为一个单一的主电极FB使用。当接收到从通信装置HTRX发送的，指示通信控制装置CCUXn切换到位置检测模式的命令时，通信控制装置CCUXn将开关的操作模式切换到位置/检测模式。此外，通信控制装置CCUXn可以响应来自通信装置HTRX的连接请求，立即切换到位置/检测模式。

如图29中所示，对于位置/方向检测模式，首先，通信控制装置CCUXn将开关RSW连接到P1(步骤C1)。接下来，在以下的步骤C2至C4中，通信控制装置CCUXn通过类似于图23中所示的、利用多路复用器MPXT的位置检测操作的步骤A1至A3的操作，检测通信装置HTRX的位置。

也就是说，通信装置CCUXn向多路复用器MPXT发送切换信号，由此，从主电极FB11开始一个接一个顺序地将主电极FBmn连接到发射机TX和接收机RX。此外，与此同时，通信控制装置CCUXn利用通信装置FTRX执行通信装置HTRX之间的测试通信。通信控制装置CCUXn控制(步骤C2)每个主电极FBmn，以测量接收机RX中来自通信装置HTRX的响应信号的电场接收电平。此外，从来自每个主电极FBmn的测量结果，通信控制装置CCUXn确定(步骤C3)具有最高电场接收电平的主电极FBmax。然后，通信控制装置CCUXn获得(步骤C4)主电极FBmax的位置。此外，在得到通信装置HTRX的位置的情况下，与第三实施例一样，通信控制装置CCUXn可以从一个具有最高电场接收电平的主电极连续地确定数个主电极FBmn，而不是仅使用主电极FBmax。通信控制装置CCUXn可以获得数个主电极FBmn的位置。

此后，通信控制装置CCUXn将开关RSW连接到P2(步骤C5)。因此，通信控制装置CCUXn能够利用两个多路复用器MPXT和MPXR，独立地控制连接到发射机TX的主电极FBmn，和连接到接收机RX的主电极FBmn。此外，在下面的说明中，将连接到发射机TX的主电极FBmn称为主电极FBtx，和把连接到接收机RX的主电极FBmn称为主电极FBrx。

首先，每次通信控制装置CCUXn从FB11一个接一个地顺序切换连接到发射机Tx的主电极FBtx时，它利用多路复用器MPXT和MPXR从主电极FB11到FBmn一个接一个地顺序切换连接到接收机RX的主电极FBrx。此外，在切换主电极FBrx时，通信控制装置CCUXn从发射机TX发送一个测试信号，并且控制接收机RX以测量电场接收电平。但是，在要测量电场接收电平的主电极FBrx是发送测试信号的FBtx的情况下，不测量电场接收电平。然后，通信控制装置CCUXn将电场接收电平测量结果存储(步骤C6)在与主电极FBtx和被测量的主电极FBrx的标识符相符的非易失性存储器106中。

更具体地讲，通信装置CCUXn首先将主电极FB11连接到发射机TX。然后，在主电极FB11连接到发射机TX的情况下，通信控制装置CCUXn从主电极FB12到主电极FBmn连续地切换连接到接收机RX的主电极FBrx。此外，通信控制装置CCUXn从当前连接到主电极FB11的主电极FB11发送一个测试信号，并且利用当前连接到接收机RX的主电极FBrx测量电场接收电平。因此，当连接到接收机RX的主电极FBrx到达主电极FBmn时，通信控制装置CCUXn将主电极FB12连接到发射机TX。此后，在从主电极FB11切换到除了主电极FB12之外的主电极FBmn的同时，通信控制装置CCUXn从发射机TX发送一个测试信号，并且控制接收机RX测量电场接收电平。

此时，在佩带通信装置HTRX的人的鞋底DD上，如图27中所示，两个电极DB1和DB2经过方向耦合元件DI连接。因此，在对其发送了测试信号的主电极FBtx距离电极DB1最近的情况下，并且也是在连接到接收机RX的主电极FBrx最接近电极DB2的情况下，接收机RX测量的电场接收电平成为最高值。

通信控制装置CCUXn确定主电极FBtx与具有最高电场接收电平的主电极FBrx的组合(步骤C7)。此外，对于确定的主电极FBtx与主电极FBrx的组合，将主电极FBrx和主电极FBtx分别表示为FBrxm和FBtxm。通信控制装置CCUXn根据主电极FBtxm和主电极FBrxm，计算从主电极FBtxm指向主电极FBrxm的方向向量(步骤C8)。因此，获得了有关从提供在鞋底的鞋根部分中的电极DB1到提供在足尖部分中的电极DB2的方向的信息。此后，通信控制装置CCUXn利用通信装置FTRX，把在步骤C4中获得的位置信息和步骤C8中获得的方向信息发送到通信装置HTRX。

根据上述操作，局域网LAN除了可以向通信装置HTRX提供高度精确的位置信息之外，还可以提供这种方向信息。因此，通信装置HTRX的使用者可以获得有关他的/她的方向的信息。当然，可以把通信装置HTRX的位置和方向信息发送到不是通信装置HTRX的通信设备。此外，不需要把方向检测中使用的部件(方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2)的电源安装在鞋底DD中。

此外，与第四实施例类似，如果记录在控制信息存储表106a(见图10)中的位置信息中具有指示纬度和经度的数据，那么可以从两个位置(主电极FBtxm和主电极FBrxm)获得罗盘点。因此，例如，可以在通信装置HTRX的屏幕上显示用户正在面对西南方向的信息。

[第五实施例的修改]

<第一修改>

在第五实施例中，说明了提供了仅在一双鞋子的一只鞋底DD中形成的方向耦合元件以及电极DB1和DB2的情况。但是，可以在左脚和右脚的鞋底DD中都提供方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2。在这种情况下，通信控制装置CCUXn根据对应的左脚和右脚计算面对鞋根和足尖的方向。然后，例如，通过左脚和右脚的平均值，通信控制装置CCUXn可以假定用户的方向。作为选择，通信控制装置CCUXn可以通过加权计算，例如，给予右脚方向的75％的加权数，和给予左脚方向的25％的加权数，来假定用户的方向。

<第二修改>

在第五实施例中，通信控制装置CCUXn可以仅利用提供在鞋底DD中的电极DB1和DB2计算穿这些鞋的人的方向。在这种情况下，通信控制装置CCUXn执行上述方向/位置检测操作中的步骤5之后的操作。然后，通信控制装置CCUXn首先指定主电极FBtx和对应于最高测量电场接收电平的主电极FBrx的组合。此外，对于确定的主电极FBtx和主电极FBrx的组合，将主电极FBtx和FBrx分别称为主电极FBtxm和FBrxm。

接下来，与第三实施例的情况相同，通信控制装置CCUXn根据控制信息存储表106a中指示这个平铺地毯CPZn的中心的位置的位置信息(例如，纬度，经度、海拔高度)，和指示平铺地毯CPZn中每个主电极FBmn的位置的信息，计算主电极FBtxm和主电极FBrxm的位置。然后，通信控制装置CCUXn根据主电极FBtxm和主电极FBrxm的位置，计算穿鞋的人的位置。例如，通信控制装置CCUXn将连接主电极FBtxm和主电极FBrxm的两个中心位置的直线的中心点确定为人的位置。

此时，例如，通信控制装置CCUXn可以利用加权，例如，主电极FBtxm为75％和主电极FBrxm为25％，计算人的位置。在这里，主电极FBtxm的位置等于提供在鞋底DD的鞋根部分中的电极DB1的位置。主电极FBrxm的位置等于提供在鞋底DD的鞋尖部分中的电极DB2的位置。

此外，如果左脚和右脚的鞋底DD中都带有方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2，那么可以更精确地计算穿着这些鞋子的人的位置。在这种情况下，首先，通信控制装置CCUXn根据左脚和右脚各自的鞋子，计算主电极FBtxm和主电极FBrxm的位置。在这里，对于右脚上的鞋子，将主电极FBtxm称为主电极FBtxm-r，并且将主电极FBrxm称为主电极FBrxm-r。同样，对于左脚上的鞋子，将主电极FBtxm称为主电极FBtxm-1，并且将主电极FBrxm称为主电极FBrxm-1。

然后，通信控制装置CCUXn根据主电极FBtxm-r、主电极FBrxm-r、主电极FBtxm-1、和主电极FBtxm-1的四个计算位置，计算穿着这些鞋子的人的位置。在这里，有各种不同的计算位置的方式；例如，通信控制装置CCUXn可以通过假设四个地方的位置是正方形的转角部分，而把正方形的中心位置作为人的位置。

<第三修改>

在第五实施例中，在形成在平铺地毯CPZn表面上的每个主电极FBmn没有用绝缘层TIS覆盖，并且电极DB1和DB2是面对地面形成在鞋子的底面上的情况下，任何两个或更多的布置在平铺地毯CPZn表面上的主电极FBmn都将成为与提供在鞋子的表面上的电极DB1和DB2导电。根据这种构造，当把电压施加到主电极FBtx时，通信控制装置CCUXn可以通过测量主电极FBrx的电压，来计算人的位置和方向，取代图29中所示的位置/方向检测操作流程中的测量电场接收电平。

<第四修改>

在第五实施例中，可以把方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2提供在，例如，短袜或拖鞋和凉鞋之类的鞋袜上，取代提供在鞋子上。为了本发明的目的，可以把方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2提供在接触平铺地毯CPZn的表面的，或邻近该表面使用的部分中。此外，其上提供了方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2的部分可以是使用者脚腕或鞋袜上的带子。

此外，对于图20中所示的电子设备APPTRX，如果将方向耦合元件DI以及电极DB1和DB2形成在这个下表面上，那么可以使用本实施例说明的方法检测位置和方向。此外，如果将连接到方向耦合元件DI的两个电极DB1和DB2形成在诸如家用电器、办公设备、和家具之类的产品的下表面上，那么可以使用本实施例所述的方法检测产品的位置和方向。

[F.第六实施例]

接下来，说明利用第二实施例的通信系统给电子设备充电的方法。此外，对于本实施例，使用相同的参考号和符号来代表与第二实施例相同的元件，并且省略了这些元件的说明。

在根据本实施例的平铺地毯CPEn中，如图30中所示，主电极FB提供在一个表面上。这些主电极的表面用绝缘层覆盖。此外，安装在平铺地毯CPEn中的通信装置FTRX连接到形成在房屋的墙壁上的返回电极WG。电子设备APP可以是一个诸如电视机或个人计算机之类的电子信息设备。这些电子设备APP在下表面上具有主电极AB，并且在上表面上具有返回电极AG。这些主电极AB和返回电极AG的表面上用绝缘层覆盖。

接下来，如图31中所示，平铺地毯CPEn具有通信控制装置CCUX，通信装置FTRX，振荡器POSC，和隔离开关FPSW。此外，电子设备APP具有控制所述电子设备APP的每个部件的控制部件，通信装置APPTRX，隔离开关APSW，整流电路BRG，和可再充电蓄电池BAT。

在通信控制装置CCUX接收到从电子设备APP发送的指示切换到充电模式的命令的情况下，包括在平铺地毯CPEn中的通信控制装置CCUX切换到充电模式。在充电模式中，首先，通信控制装置CCUXn向隔离开关FPSW发送一个切换信号。因此，将两个隔离开关FPSW都连接到P。在电子设备APP中，两个隔离开关APSW也在控制部件APPCPU的控制下连接到P。此外，可以在平铺地毯CPEn的表面上提供一个用于控制隔离开关FPSW的切换的操作按钮。在这种情况下，使用者可以操作该操作按钮以控制隔离开关FPSW的切换。

然后，通信控制装置CCUXn通过振荡器POSC产生用于电子设备APP充电的AC电压。以这种方式，通过主电极FB和返回电极WG，在电子设备APP的主电极FB和返回电极AG之间感应AC电压。在电子设备APP中，通过利用整流电路BRG整流AC电压和获得DC电压，给蓄电池充电。在通信模式的情况下，所有的平铺地毯CPEn的隔离开关FPSW和电子设备APP的隔离开关APSW都连接到D。因此，可以利用通信装置FTRX和通信装置APPTRX之间的电场执行通信。

此外，通过使电子设备APP的隔离开关APSW与平铺地毯CPEn的隔离开关FPSW同步，和重复进行P和D之间的切换操作，可以执行充电模式和通信模式的时间划分。图32示出了根据这种情况的隔离开关FPSW和APSW的切换操作。在图32中，“D”代表所有隔离开关FPSW和APSW都连接到D，并且操作模式是通信模式。此外，“P”代表所有隔离开关FPSW和APSW都连接到P，并且操作模式是充电模式。此外，在图32中，水平轴代表时间，垂直轴代表场强。

此外，如图33中所示，用于充电的AC电压的频带P与通信中使用的载波的频带D的差意味着可以同时执行充电模式和通信模式。在图33中，水平轴代表频率，垂直轴代表场强。但是，在这种情况下，需要提供一个通过组合从振荡器POSC提供的用于充电的AC电压(频带P)和从通信装置FTRX提供的用于通信的AC电压(频带P)而在主电极FB和返回电极WG之间施加信号电压的电路。此外，需要取代隔离开关APSW，提供一个隔绝来自主电极AB和返回电极AG之间感应的AC电压的用于通信的AC电压分量和用于充电的AC电压分量，将用于通信的AC电压分量输出到通信装置AATRX，并且把用于充电的AC电压分量输出到整流电路BRG的电路。

此外，在这种情况下，优选提供一个检测是否有通信载频分量或再充电载频分量包括在主电极AB和返回电极AG之间感应的AC电压中。因此，电子设备APP可以确定，例如，放置所述电子设备的位置是否在能够在再充电的平铺地毯的顶部，或在能够通信的平铺地毯的顶部。

此外，在图31所示的配置中，仅当执行电子设备APP的充电操作时，一个初级线圈可以代替返回电极WG和主电极FB，并且一个次级线圈可以代替主电极AB和返回电极AG。根据本修改，也通过次级线圈相互感应产生AC电压。在这种情况下，将初级线圈提供在平铺地毯CPEn内邻接表面上，并且把次级线圈提供在电子设备APP内邻接下表面上。此外，当把电子设备APP放在平铺地毯CPEn上充电的时，为了把初级线圈和次级线圈放置在一个准确的位置，优选在平铺地毯CPEn表面上画出用于确定充电空间的线，或对准位置的标记。

[第六实施例的修改]

<第一修改>

在第六实施例中，包括在平铺地毯CPEn和电子设备APP中的通信控制装置CCUXn和通信装置FTRX可以执行下述控制。通信控制装置CCUXn从通信装置FTRX周期性地发送通知存在通信控制装置CCUXn的通知信号。电子设备APP根据主电极AB与返回电极AG之间的电压差的测量结果，解调从通信装置FTRX发送的数据。在电子设备APP连续地接收到通信信号超过预定的时间间隔的情况下，电子设备APP把表明它在通信区的消息或标志显示在它的屏幕上。

此外，如果平铺地毯CPEn能够给电子设备APP充电，那么通信控制装置CCUXn除了发送所述通知信号之外，还从通信装置FTRX周期性地发送通知能够利用所述平铺地毯CPEn充电的充电通知信号。在电子设备APP连续地接收到充电通知信号超过预定时间间隔的情况下，电子设备APP把表明它在能够给电子设备APP充电的平铺地毯CPEn上的消息或标志显示在它的屏幕上。

图34和35示出了根据本修改的电子设备APP的图像显示的例子。在电子设备APP在/跨越能够充电的平铺地毯CPEn上的情况下，如图34中所示，一个用波数指示电场接收电平的电场强度标志MK2，和一个指示在通信服务区内的区域通知标志MK3，显示在显示图像DP中。在电子设备APP在通信区之外的情况下，如图35中所示，仅显示指示它在通信区之外的区域通知标志MK3，而不显示充电标志MK1和电场强度标志MK2。

当然，可以利用能够听到的声音消息之类的方式取代充电标志MK1、电场强度标志MK2、和区域通知标志MK3执行通知。此外，也可以将本修改应用到佩戴在人体HP上的通信装置HTRX。

尽管已经详细地显示和说明了本发明的某些优选实施例，但是，应当知道可以对其进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围。

Claims (20)

1.一种通信单元，包括：

第一通信装置，用于控制所述通信单元与连接到所述通信单元的一个或多个其它通信单元之间的通信；和

第二通信装置，用于控制所述通信单元与客户通信装置之间的通信；和

存储装置，用于存储指示所述通信单元所在的位置的位置信息，

其中，

所述通信单元安装在建筑物的铺设的拼装单元铺地材料中，或铺设的单元铺地材料中，并且安装在所述拼装单元铺地材料中的所述通信单元和所述一个或多个其它通信单元相互连接，以形成服务所述客户通信装置的通信网，和

所述第二通信装置将存储在所述存储装置中的位置信息发送到所述客户通信装置，

其中，

所述客户通信装置包括：

提供在易于将电效应作用在电介体上的位置的发射机主电极；和

响应对应于发射的数据的电信号调制对所述发射机主电极的电位的调制器；

所述客户通信装置向所述电介体提供对应于调制的电位的电场；

所述通信单元进一步包括提供在易于将电效应作用在电介体上的位置的接收机主电极；和

所述第二通信装置包括：

测量所述电场施加的所述接收机主电极的电状态的测量部件；和

从所述测量部件获得所述电信号并且通过解调所述电信号获得所述发送的数据的解调器。

2.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

多个用于连接到所述一个或多个其它通信单元的连接部件，所述多个连接部件提供在所述通信单元的表面上，所述表面接触所述一个或多个其它通信单元中的至少一个，

其中，

所述通信单元和所述一个或多个其它通信单元中的每一个具有一个标识符；

所述通信单元进一步包括操作单元；

当操作所述操作单元时，所述第一通信单元确定是否所述一个或多个其它通信单元中的至少一个连接到所述多个连接部件中的至少一个；和

当确定所述一个或多个所述其它通信单元中的至少一个连接到所述多个连接部件中的至少一个时，所述通信单元与所述多个其它通信单元中的所述至少一个通信，并且获得所述多个其它通信单元中的所述至少一个的所述标识符。

3.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

多个用于连接到所述一个或多个所述其它通信单元的连接部件，所述多个连接部件提供在所述通信单元的表面上，所述表面接触所述多个其它通信单元中的至少一个，

其中：

所述通信单元和所述一个或多个其它通信单元中的每一个具有一个标识符；

当所述第一通信装置接收到更新连接状态的指令时，所述第一通信单元确定是否所述多个其它通信单元中的至少一个连接到所述多个连接部件中的至少一个；和

当确定所述多个其它通信单元中的至少一个连接到所述多个连接部件中的至少一个时，所述至少一个通信单元与所述多个其它通信单元中的所述至少一个通信，并且获得所述多个其它通信单元中的所述至少一个的所述标识符。

4.根据权利要求1所述的通信单元，其中所述测量部件包括：

响应电光晶体所在的空间中的电场，展现普克尔斯效应并且调制穿透所述电光晶体的光的电光晶体；

将光发射到所述电光晶体的光发射装置；和

接收穿透所述电光晶体的光，并且响应接收的光来输出信号的光接收装置。

5.根据权利要求1所述的通信单元，其中：

所述客户通信装置包括：

发射机返回电极；和

响应对应于发送的数据的电信号，改变所述发射机主电极与所述发射机返回电极之间的电压差的调制器，所述客户通信装置向所述电介体提供对应于所述调制器产生的电压的变化的电场；

所述通信单元进一步包括：

提供在易于将电效应作用在电介体上的位置上的接收机主电极，该位置在所述通信单元的表面中；和

连接到所述通信单元，以建立与所述发射机返回电极的返回路径的接收机返回电极；和

所述第二通信装置包括：

测量提供到所述电介体的电场在所述接收机主电极与所述接收机返回电极之间产生的电状态的测量部件；和

根据来自所述测量部件的测量结果获得所述电信号，和通过解调所述电信号获得从所述客户通信装置发送的数据的解调器。

6.根据权利要求1所述的通信单元，其中：

所述通信单元进一步包括提供在易于将电效应作用在电介体上的位置上的发射机返回电极，该位置在所述通信单元的表面中；

所述第二通信装置包括：

产生对应于要发送的数据的电信号的信号发生器；和

响应所述电信号，改变提供到所述发射机主电极的电位的调制器，

所述第二通信装置向所述电介体提供对应于所述调制器产生的电位的变化的电场；和

所述客户通信装置包括：

提供在所述接收机主电极容易受到所述电介体的电效应影响的位置上的接收机主电极；

测量提供到所述电介体的电场在所述接收机主电极上产生的电状态的测量部件；和

根据来自所述测量部件的测量结果获得所述电信号，并且通过解调所述电信号获得从所述通信单元发送的数据的解调器。

7.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

提供在易于将电效应作用在电介体上的位置上的发射机返回电极，该位置在所述通信单元的表面中；和

连接到所述通信单元的接收机返回电极，

其中：

所述第二通信装置包括：

产生对应于要发送的数据的电信号的信号发生器，和

响应所述电信号，改变提供到所述发射机主电极的电位的调制器，

所述第二通信装置向所述电介体提供对应于所述调制器产生的电位中的变化的电场，和

所述客户通信装置包括：

提供在所述接收机电极易于受到所述电介体的电效应的影响的位置上的接收机主电极；

用于建立与所述发射机返回电极的返回路径的接收机返回电极；

测量提供到所述电介体的电场在所述接收机主电极与所述接收机返回电极之间产生的电状态的测量部件；和

根据来自所述测量部件的测量结果获得所述电信号，并且通过解调所述电信号获得从所述通信单元发送的数据的解调器。

8.根据权利要求1所述的通信单元，其中：

所述接收机主电极分离地提供在所述通信单元的表面上；

所述测量部件在每个所述接收机主电极测量所述电场的强度；和

所述通信单元进一步包括：

存储指示设置所述通信单元的布置位置的位置信息的存储装置；和

根据所述测量部件的测量结果和存储在所述存储装置中的信息，获得所述客户通信装置的位置的位置检测装置。

9.根据权利要求8所述的通信单元，其中：

所述客户通信装置包括两个在其下表面的发射机主电极；

所述客户通信装置可以从所述两个发射机主电极中的一个产生电场；

每个所述接收机主电极提供在所述通信单元的表面上；

所述测量部件在每个所述接收机主电极测量从所述发射机主电极产生的电场；

所述位置检测装置根据所述测量部件的测量结果和存储在所述存储装置中的信息，获得每个所述发射机主电极的位置。

10.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

一对间隔定位的第一电极，和连接所述第一电极对的方向耦合元件，第一电极对提供在穿在脚上的鞋袜上，或站在所述通信单元上的人佩带的其它物体上；

提供在所述通信单元的表面上的多个第二电极；

存储指示所述多个第二电极在所述通信单元的表面上的位置的位置信息的存储装置；

从所述多个第二电极中连续地选择一对第二电极，测量在施加到选择的第二电极对中的一个的电位改变时，在另一个第二电极上感应的电位的测量装置；和

根据记录在所述存储装置中的信息和所述测量装置的测量结果获得所述人的方向的方向检测装置。

11.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

一对间隔定位的第一电极，和连接所述第一电极对的方向耦合元件，第一电极对提供在位于所述通信单元上的物体上；

提供在所述通信单元的表面上的多个第二电极；

存储指示所述多个第二电极在所述通信单元的表面上的位置的位置信息的存储装置；

从所述多个第二电极中连续地选择一对第二电极，测量在施加到选择的第二电极对中的一个的电位改变时，在另一个第二电极上感应的电位的测量装置；和

根据记录在所述存储装置中的信息和所述测量装置的测量结果获得所述物体的方向的方向检测装置。

12.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

一对间隔定位的第一电极，和连接所述第一电极对的方向耦合元件，第一电极对提供在穿在脚上的鞋袜上，或站在所述通信单元上的人佩带的其它物体上；

提供在所述通信单元的表面上的多个第二电极；

存储指示所述通信单元的位置的位置信息和指示所述多个第二电极在所述通信单元的表面上的位置的位置信息的存储装置；

从所述多个第二电极中连续地选择一对第二电极，测量在施加到选择的第二电极对中的一个的电位改变时，在另一个第二电极上感应的电位的测量装置；和

根据记录在所述存储装置中的信息和所述测量装置的测量结果获得所述人的方向的方向检测装置。

13.根据权利要求1所述的通信单元，进一步包括：

一对间隔定位的第一电极，和连接所述第一电极对的方向耦合元件，第一电极对提供在位于所述通信单元上的物体上；

提供在所述通信单元的表面上的多个第二电极；

存储指示所述通信单元的位置的位置信息和指示所述多个第二电极在所述通信单元的表面上的位置的位置信息的存储装置；

从所述多个第二电极中连续地选择一对第二电极，测量在施加到选择的第二电极对中的一个的电位改变时，在另一个第二电极上感应的电位的测量装置；和

根据记录在所述存储装置中的信息和所述测量装置的测量结果获得所述物体的方向的方向检测装置。

14.根据权利要求1所述的通信单元，其中：

所述客户通信装置包括：

第一电极和形成在与所述通信单元的一面接触的表面上的第二电极；

把所述第一电极与所述第二电极之间感应的AC电压转换成DC电压的整流电路；和

用通过所述整流电路获得的DC电压充电的蓄电池，和

所述通信单元进一步包括：

形成在所述通信单元的表面上的第三电极，所述表面接触所述客户通信装置；

连接到所述通信单元以建立返回路径的第四电极；和

在所述第三电极与所述第四电极之间施加AC电压以执行所述通信装置的充电的振荡器。

15.根据权利要求1所述的通信单元，其中：

所述客户通信装置包括：

提供在与所述通信单元的一面接触的表面上的次级线圈；

把在所述次级线圈感应的AC电压转换成DC电压的整流电路；和

用通过所述整流电路获得的DC电压充电的蓄电池，和

所述通信单元进一步包括：

提供在与所述客户通信装置接触的表面上的初级线圈；和

向所述初级线圈施加AC电压以给所述客户通信装置充电的振荡器。

16.一种用于管理由权利要求1的多个通信单元形成的通信网的管理装置，所述管理装置包括：

检测装置，用于检测所述通信网的网络布局；和

通知装置，根据所述检测装置检测的网络布局，把指示所述多个通信单元的连接状态的信息通知给所述管理装置的使用者。

17.根据权利要求16所述的管理装置，其中：

在把新的通信单元添加到所述通信网和除去所述多个通信单元中的至少一个的情况下，所述检测装置检测所述通信网的网络布局。

18.根据权利要求16所述的管理装置，其中：

定位所述多个通信单元中的每一个，以便邻接其它通信单元中的至少一个，

所述管理装置进一步包括获得指示所述多个通信单元的尺寸、形式、和连接位置的信息的获得装置，

所述通知装置根据所述检测装置检测的网络布局和所述获得装置获得的信息，把指示所述多个通信单元的位置状态的信息通知给所述管理装置的使用者。

19.一种用于管理由权利要求1的多个通信单元形成的通信网的管理装置，所述管理装置包括：

存储装置，用于存储表示用于计算所述多个通信单元的位置的参考点的位置的参考点信息；

检测装置，用于检测所述通信网的网络布局；

获得装置，用于获得指示所述多个通信单元的尺寸、形式、和连接位置的信息；

位置检测装置，根据存储在所述存储装置中的参考点信息、所述检测装置检测的网络布局、和所述获得装置获得的信息，获得所述多个通信单元中至少一个的位置；和

发送装置，用于把所述位置检测装置获得的位置信息发送到所述通信单元。

20.一种通信单元，包括：

第一通信装置，用于控制所述通信单元与连接到所述通信单元的一个或多个其它通信单元之间的通信；和

第二通信装置，用于控制所述通信单元与客户通信装置之间的通信，和

存储装置，用于存储指示所述通信单元所在的位置的位置信息，

其中，

所述通信单元安装在建筑物的单元隔墙板中，并且安装在所述单元隔墙板中的所述通信单元和所述一个或多个其它通信单元相互连接，以形成服务所述客户通信装置的通信网，和

所述第二通信装置将存储在所述存储装置中的位置信息发送到所述客户通信装置，

其中，

所述客户通信装置包括：

提供在易于将电效应作用在电介体上的位置的发射机主电极；和

响应对应于发射的数据的电信号调制对所述发射机主电极的电位的调制器；

所述客户通信装置向所述电介体提供对应于调制的电位的电场；

所述通信单元进一步包括提供在易于将电效应作用在电介体上的位置的接收机主电极；和

所述第二通信装置包括：

测量所述电场施加的所述接收机主电极的电状态的测量部件；和

从所述测量部件获得所述电信号并且通过解调所述电信号获得所述发送的数据的解调器。

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