JP2003188882A - 通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ - Google Patents

通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ

Info

Publication number
JP2003188882A
JP2003188882A JP2002131040A JP2002131040A JP2003188882A JP 2003188882 A JP2003188882 A JP 2003188882A JP 2002131040 A JP2002131040 A JP 2002131040A JP 2002131040 A JP2002131040 A JP 2002131040A JP 2003188882 A JP2003188882 A JP 2003188882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
communication element
signal
layer
communication device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002131040A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003188882A5 (ja
Inventor
Hiroyuki Shinoda
裕之 篠田
Mitsuhiro Hakozaki
光弘 箱崎
Kinu O
欣雨 王
Naoya Asamura
直也 浅村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2002131040A priority Critical patent/JP2003188882A/ja
Priority to EP02801507A priority patent/EP1443691A4/en
Priority to PCT/JP2002/010459 priority patent/WO2003034625A1/ja
Priority to CN201110024907.8A priority patent/CN102164007B/zh
Priority to CN02820095.0A priority patent/CN1568590A/zh
Publication of JP2003188882A publication Critical patent/JP2003188882A/ja
Priority to US10/822,095 priority patent/US20040252729A1/en
Publication of JP2003188882A5 publication Critical patent/JP2003188882A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
    • G01L5/228—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping using tactile array force sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00

Abstract

(57)【要約】 【課題】 個別の配線を形成することなく、複数の素子
が信号を中継することにより信号を伝達する通信装置を
提供する。 【解決手段】 この通信装置は、分散して配置された複
数の通信素子を備える。各通信素子は、周辺に配置され
ている他の通信素子とのみ通信する機能を有する。通信
距離は周辺に配置された他の通信素子と局所的な通信を
行える程度に設定されており、この局所的な通信により
通信素子間で信号を順次伝達することによって、目的と
する通信素子まで信号を伝達することが可能となる。複
数の通信素子は管理機能により階層に分けられ、各階層
において経路データを設定することにより、効率よく最
終目的地まで信号を伝達することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号を伝達する通
信装置および信号の伝達を実現するための通信デバイス
に関し、特に複数の通信デバイスを用いて信号の伝達を
行う通信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ
（Wide Area Network）などの通信ネットワークにおい
て、複数の通信端末が同軸ケーブルや光ファイバなどを
用いて接続されている。これらの通信端末は、ネットワ
ーク中のアドレスを指定することにより、所望の通信端
末に信号を伝達する。また、従来の基板実装技術におい
ては、基板にアルミニウムや銅などで配線を形成し、こ
の配線によりＬＳＩやメモリなどの回路素子を電気的に
接続する。
【０００３】このように、従来の通信ネットワークや基
板実装などの技術分野においては、素子間を接続する配
線を形成することが前提とされており、これらの配線を
介して信号の送受が実現されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、存在す
る全ての素子を個別配線により接続することは、特にそ
の数が膨大な場合に非常に困難となる。例えばＬＡＮに
おいては複数の端末をケーブルにより接続するが、ケー
ブルを差し込むポート数やＩＰアドレスの設定数などの
問題により、接続可能な端末の数に制約が生じる。また
基板の実装技術を考えた場合、素子数が多くなると配線
数も多くなるため、基板面積の問題から配線を細くする
など非常に複雑な回路設計が必要となり、やはり搭載可
能な素子数に制約が生じる。
【０００５】さらに、通信ネットワークや実装基板にお
いては端末や素子などを個別配線により物理的に接続し
ているため、仮に配線が切断された場合には信号を伝達
することができなくなり、通信機能が停止する事態も生
じうる。
【０００６】そこで本発明は、このような従来の通信技
術に関する問題を解決するべく、通信装置および通信デ
バイスに関する新規な通信技術を提供することを目的と
する。また、本発明は、この新規な通信技術を応用した
基板実装技術やセンサ技術を提供することも目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一つの態様は、導電層あるいは電磁作用伝
達層に電気的に接続した複数の通信素子を備えた通信装
置であって、各通信素子がその周辺に配置された他の通
信素子に対して導電層を介して信号を伝達する通信機能
を有することを特徴とする通信装置を提供する。この通
信装置において、各通信素子の通信距離は有限に設定さ
れ、その通信距離内に存在する通信素子のみに信号が伝
達されることが好ましい。さらに、この通信距離は、通
信装置における通信素子密度ないしは信号伝達のスルー
プットに応じて設定されることが好ましい。電磁作用伝
達層は、交流信号を伝達可能な層を意味し、例えば直流
抵抗は絶縁体としての性質を有していても、交流的には
容量性のインピーダンスとして機能する層を含む。
【０００８】本発明の別の態様は、分散して配置された
複数の通信素子を備える通信装置であって、各通信素子
の通信距離は周辺に配置された他の通信素子と局所的な
通信を行える程度に設定されており、この局所的な通信
により通信素子間で信号を順次伝達することによって、
目的とする通信素子まで信号を伝達することを特徴とす
る通信装置を提供する。この通信距離は、通信装置にお
ける通信素子密度ないしは信号伝達のスループットに応
じて設定されることが好ましい。
【０００９】これらの態様において、通信素子間には個
別の配線が形成されていないことが好ましい。個別配線
を形成しないことによって、従来問題であった断線のリ
スクを回避することが可能となる。
【００１０】複数の通信素子は、通信の管理機能の低い
ものから順に１次からＮ次までの階層に分類されてもよ
い。それぞれの通信素子にはＩＤが設定されてもよく、
高次の通信素子は、自身が管轄する低次の通信素子をＩ
Ｄによって見分けることができる。各階層の通信素子が
その周囲の一定の距離までに存在する他の通信素子に信
号を伝達する１次通信素子としても機能することによ
り、１次の階層で周辺の通信素子との局所的な通信を実
現することが可能となる。Ｍ次通信素子は、（Ｍ−１）
次通信素子が有する通信管理に必要な機能を少なくとも
有しており、Ｍ次通信素子の配置密度は、（Ｍ−１）次
通信素子の配置密度よりも低く設定することが可能であ
る。
【００１１】Ｍ次通信素子は、自身から所定の範囲内に
配置された（Ｍ−１）次通信素子を管轄することが好ま
しい。ここで所定の範囲は、自身からの距離であっても
よく、また信号を中継する通信素子の個数により設定さ
れてもよい。Ｍ次通信素子は、自身が管轄する（Ｍ−
１）次通信素子までの経路を、他の（Ｍ−１）次通信素
子を経由する経路として記憶することが好ましい。さら
にＭ次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された
他のＭ次通信素子までの経路を、（Ｍ−１）次通信素子
を経由する経路として記憶することが好ましい。
【００１２】Ｍ次通信素子は、２次からＭ次までの各階
層の通信素子として機能することができ、ある階層の通
信素子として機能する場合には、その階層において設定
された範囲内に配置された１階層下の通信素子を管轄す
ることができる。この範囲は各階層ごとに設定されるこ
とが好ましい。（Ｍ−１）次通信素子は、自身を管轄す
るＭ次通信素子までの経路の少なくとも一部を、他の
（Ｍ−１）次通信素子を経由する経路として記憶するこ
とが好ましい。
【００１３】２次通信素子は近傍応答要求を発信し、こ
の近傍応答要求を受け取った１次通信素子から返信され
る応答に基づいて、該応答を返信した１次通信素子に対
してＩＤを設定してもよい。ＩＤとは、通信素子を識別
するための数字、コード、記号などを含み、一般にアド
レスと呼ばれるものも含む概念である。
【００１４】２次通信素子は、ＩＤを設定した１次通信
素子に対して近傍調査要求を発信し、この近傍調査要求
を受け取った１次通信素子は、近傍応答要求を発信して
周辺の１次通信素子の存在を調査し、該２次通信素子
は、応答を返信した１次通信素子に対してＩＤを設定し
てもよい。２次通信素子は、近傍調査要求を繰り返し発
信して、ＩＤを設定して管轄する１次通信素子の数を増
やしていき、且つ、自身が管轄する１次通信素子との間
の経路を順次設定していくことが好ましい。
【００１５】３次以上の通信素子は、２次通信素子とし
ても機能して、１次通信素子に対してＩＤを設定するこ
とが好ましい。３次以上の通信素子は、３次から自身の
階層までの各階層の通信素子として機能することがで
き、各階層の通信素子として連鎖近傍応答要求を発信し
て、各階層ごとに管轄する１階層下の通信素子をそれぞ
れ設定することが好ましい。３次以上の通信素子は、管
轄する通信素子との間の経路を設定することが好まし
い。
【００１６】データ信号のパケットには、最終目的地で
ある通信素子に到達するために利用される各階層内の経
路データが含まれる。（Ｍ−１）次の階層内の経路デー
タは、送信元の通信素子から最終目的地である通信素子
までの経路の途中に位置するＭ次通信素子までの経路デ
ータを含むことが好ましい。パケットには、次にパケッ
トを受け取るべき通信素子を特定するための受信ＩＤが
含まれる。通信素子は、受信ＩＤに基づいてパケットを
受け取ると、次にパケットを受け取るべき通信素子の受
信ＩＤを設定して前記パケットを発信することが好まし
い。通信素子は、パケットに含まれる経路データに基づ
いて受信ＩＤを設定することが好ましい。各通信素子
は、受信ＩＤに基づいてパケットを受け取ると、経路デ
ータを更新して前記パケットを発信することが好まし
い。各通信素子にはＩＤが割り当てられており、高次の
通信素子はパケットに含まれるＩＤを参照することによ
って、そのＩＤにより特定される通信素子が自身の管轄
下にあるか否かを判断することができてもよい。例え
ば、パケットに送信先の通信素子を特定するＩＤが含ま
れており、そのＩＤが自身の管轄下の通信素子であるこ
とを示す場合には、その通信素子までの経路を設定し
て、パケットを転送することが好ましい。
【００１７】本発明のさらに別の態様は、有効通信距離
内に存在する他の通信素子に対して信号を発信する通信
デバイスであって、絶縁された第１信号層および第２信
号層と、これらの層に電気的に接続する通信素子を備
え、通信素子の抵抗および容量とに基づいて有効通信距
離が定められ、通信素子が前記第１信号層または第２信
号層に電荷を放出することにより信号を発信することを
特徴とする通信デバイスを提供する。この有効通信距離
は、さらに第１信号層および／または第２信号層の抵
抗、インダクタンス、これら２層間の容量に基づいて定
められてもよい。
【００１８】本発明のさらに別の態様は、有効通信距離
内に存在する他の通信素子に対して信号を発信する通信
デバイスであって、第１信号層および第２信号層と、こ
れらの層に電気的に接続する通信素子を備え、該通信素
子内において前記第１信号層および第２信号層を導通さ
せることによって信号を発信することを特徴とする通信
デバイスを提供する。第１信号層および第２信号層は適
当なインピーダンスを介して導通されることが好まし
く、この導通には、短絡（ショート）させる場合も含ま
れる。
【００１９】この通信デバイスは、前記第１信号層およ
び第２信号層よりも高い抵抗を有し、且つこれらの層を
導通させる高抵抗層を更に備えてもよい。また前記第１
信号層よりも高い抵抗を有し且つ前記第１信号層に電気
的に接続する高抵抗層と、この高抵抗層に電気的に接続
して前記通信素子に電力を供給する電源層とを備えても
よい。前記有効通信距離は、前記第１信号層の抵抗に基
づいて定められる。さらに、この有効通信距離は、高抵
抗層の抵抗および第１信号層と第２信号層間の容量に基
づいて定められてもよい。該通信素子は、前記第１信号
層および第２信号層を短絡させることによって信号を発
信してもよい。
【００２０】前記第２信号層は接地されたグランド層で
あってもよい。通信素子に電力を供給する方法として、
信号発信を行っていない間に前記通信素子のコンデンサ
を充電してもよい。前記第１信号層および第２信号層
は、導電性の柔軟体あるいは網状物体により形成されて
いることが好ましい。通信デバイスを柔軟体あるいは網
状物体で形成することにより、伸縮自在な通信装置を構
成することが可能となる。
【００２１】本発明のさらに別の態様は、所定の有効通
信距離の範囲内で信号を伝達する通信機能を有する複数
の回路素子を導電性基板上に分散して配置させることに
より、回路素子間に個別の配線を形成することなく回路
素子を基板に搭載する基板実装方法を提供する。配線を
形成しないため、回路素子の搭載場所を任意に設定する
ことができ、ユーザがカスタムＬＳＩなどを自由に作製
することが可能となる。
【００２２】本発明のさらに別の態様は、応力あるいは
温度を測定しそれを符号化された信号に変換する回路を
備えたセンサ素子と、該センサ素子からの出力信号を伝
達するための導電性の柔軟体から構成されることを特徴
とする触覚センサを提供する。
【００２３】前記センサ素子の電気的に連続した導電性
ゴム領域に複数のセンサ素子の信号端子が接続されてい
てもよい。また前記センサ素子に２つの電極が設けら
れ、前記柔軟体の２層の導電性ゴムにそれらが電気的に
接触していてもよい。前記センサ素子から突き出された
ピン状突起物によって、前記柔軟体の２層以上の導電性
ゴムに、前記センサ素子の電極が電気的に接触していて
もよい。前記センサ素子の１面に２つあるいは３つの電
極があり、前記柔軟体の単一層内に形成された導電性ゴ
ムの複数の領域に各電極が電気的に接触していてもよ
い。
【００２４】前記センサ素子のＬＳＩチップとそれに接
続された電極部品間の容量の変化から周囲応力を検出し
てもよい。前記センサ素子に接続する電極部品をその中
心近くの微小面積で支持することにより、電極表面にお
ける圧力の不均一に対して感度よく電極を変形させるこ
とが可能となる。
【００２５】前記センサ素子のＬＳＩチップとそれに接
続された感圧導電性ゴムの抵抗変化から周囲応力を検出
してもよい。また前記センサ素子のＬＳＩチップ上の光
センサに到達する光量変化から周囲応力を検出してもよ
い。
【００２６】本発明のさらに別の態様は、有効通信距離
内に存在する他の通信素子に対して信号を伝達する通信
デバイスであって、絶縁された第１信号層および第２信
号層と、これらの層に電磁的に接続する通信素子を備
え、電磁波の減衰率に基づいて有効通信距離が定めら
れ、通信素子が前記第１信号層または第２信号層に電磁
波を放出するかまたは光を放出することにより信号を発
信することを特徴とする通信デバイスを提供する。
【００２７】なお、本発明の表現を装置、方法、システ
ムの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効
である。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による通信技術の
方式を説明するための図である。本発明による通信技術
は、大別すると連鎖伝達型と直接伝達型の方式に分けら
れる。いずれの場合も環境内に複数の通信素子が存在
し、この環境内には通信素子間を物理的に接続するため
の個別配線が形成されていないことが好ましい。例え
ば、これらの通信素子は平坦な導電層または導電性基
板、交流信号を伝達可能な電磁作用伝達層などに接続さ
れた構成であってもよく、また無線により信号の送受が
行えるように構成されてもよい。信号の送信は、導電層
における電荷の放出により実現されてもよく、また光や
電磁波を放出することにより実現されてもよい。ここで
通信素子は、チップとして構成されるものに限定され
ず、本発明の実施の形態において説明する通信機能を備
えたものを含む概念であり、その形状は問わない。連鎖
伝達型の通信技術とは、近傍に位置する通信素子間で局
所的に信号を順次連鎖的に伝達することによって、信号
を最終目的地である通信素子まで伝達する方式であり、
直接伝達型の通信技術とは、信号を最終目的地である通
信素子まで直接伝達する方式である。
【００２９】各通信素子は、信号の伝達可能な距離（以
下、「有効通信距離」とも呼ぶ）を比較的短く設定され
ていることが好ましい。信号の通信距離を長くすること
は、それだけ電力消費量を大きくし且つ通信に寄与しな
い他の通信素子に対して悪影響を及ぼす可能性がある。
そのため特に連鎖伝達型の通信方式では自身の近傍に存
在する通信素子に信号を伝達できれば十分であるため、
有効通信距離は周辺の通信素子までの平均距離に応じて
設定されることが好ましい。また直接伝達型の通信方式
であっても環境内における通信素子間の最長距離よりも
無用に長く有効通信距離を設定することは好ましくな
い。そのため、有効通信距離は、通信素子間の距離に応
じて設定されることが好ましい。
【００３０】本発明の通信技術は、様々な用途に応用す
ることができる。例えば、ＬＳＩやメモリなどの電子部
品（回路素子）に本発明の通信機能をもたせることによ
って、各電子部品を個別に配線することなく、複数の電
子部品を基板実装する技術を提供することが可能であ
る。また、近年、皮膚の感覚を持つロボットの研究が盛
んに行われているが、ロボットの触覚センサに本発明の
通信機能をもたせ、触覚センサの検知情報をロボットの
頭脳コンピュータに送信する技術を提供することも可能
である。また建物の床に本発明の通信機能を有するセン
サを点在させることにより、一人暮らしの老人の行動を
監視したり、留守中の防犯に役立てることも可能であ
る。また、発光素子に本発明の通信機能をもたせること
により、布状の表示装置などを製造することも可能とな
る。また、タグに本発明の通信機能をもたせることによ
り、安価で精度のよい情報の読み取りを可能とするタグ
を作製することも可能となる。さらに無線通信素子に本
発明の通信機能をもたせて例えばコンピュータにそれを
装備させ、無線通信素子の近傍に相手方のコンピュータ
の無線通信素子を配置することによって、コンピュータ
間の情報の送受信を容易に行うことも可能となる。
【００３１】この通信技術は、比較的短い距離に配置さ
れた通信素子間で信号を伝達するため、距離による信号
の減衰および劣化がなく、高いスループットでノード数
によらない高速伝送を可能とする。また環境内に多くの
通信素子を分散して配置させることにより、センサなど
の所定の機能をもつチップとの情報交換媒体として広範
囲の信号伝達領域を実現する。また、通信素子を比較的
自由な位置に配置することができるため、簡易な設計に
より所望の機能を備えた人工皮膚や表示装置などを実現
することも可能である。また、各チップに通信機能をも
たせるため、配線などの基板回路設計を不要とし、少な
いプロセスで基板回路を製造することも可能である。通
信素子を導電層で挟持する場合には電磁ノイズ放射がな
くなるため、特に病院などの公共性の高い場所において
はその有用性が高い。さらに、導電層などに障害が生じ
た場合であっても、チップ間の経路を再設定することが
でき、新たな通信経路を確立することができるという自
己修復機能もあわせ持つ。
【００３２】図２は、本発明による通信方式を説明する
ための図を示す。
【００３３】図２（ａ）は連鎖伝達型の通信方式の概念
図であり、小さな円で示す複数の通信素子が環境内に分
散して配置されている状態を示している。各通信素子
は、その周辺に配置された他の通信素子に対して信号を
伝達する通信機能を有している。通信素子の有効通信距
離は、周辺に配置された他の通信素子と局所的な通信を
行える程度に設定されているのが好ましく、この局所的
な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによ
って、最終目的地である通信素子まで信号を伝達する。
【００３４】信号の送信元が通信素子２００ａであり、
最終目的地が通信素子２００ｂである場合、連鎖伝達型
の通信方式においては、信号が、通信素子２００ａから
通信素子２００ｃおよび２００ｄを介して通信素子２０
０ｂに伝達される。信号の伝達方法としては、例えば通
信素子２００ａが、信号が届く範囲にある周辺の全ての
通信素子に信号を伝達し、それからこの信号を受けた全
ての通信素子が更に周辺の通信素子に信号を伝達するこ
とによって、信号を最終目的地まで同心円状に伝達させ
てもよい。さらに好ましい方法としては、通信素子２０
０ａおよび２００ｂ間の経路を予め設定しておき、この
経路を用いて特定の通信素子のみを介して信号を伝達し
てもよい。特に後者の方法を採用する場合には、信号伝
達に必要な通信素子のみが発信するため、電力消費を少
なくすることができ、また他の通信素子の通信に対する
干渉を低減することも可能となる。連鎖伝達型の通信方
式における経路の設定方法および信号伝達の方法につい
ては、後に詳細に説明する。
【００３５】図２（ｂ）は、直接伝達型の通信方式の概
念図であり、送信元である通信素子２００ａから送信先
である通信素子２００ｂまで信号が直接伝達される。送
信元である通信素子２００ａは他の通信素子と同様の構
成を有していてもよく、また外部から接続されたホスト
コンピュータなどであってもよい。直接伝達型の通信方
式における信号伝達の方法についても後述する。
【００３６】図３は、本発明の第１の実施の形態にかか
る通信装置１００の外観構成を示す図である。この通信
装置１００においては、複数の通信素子２００が２枚の
導電層１６および１８によって挟持されている。各通信
素子２００は、この２枚の導電層１６および１８に電気
的に接続される。導電層１６および１８は、単層構造を
有していても、また多層構造を有していてもよく、この
例では二次元的に一面に広がった構成を有している。図
３では、通信素子２００が挟持されていることを説明す
るために、導電層１６と導電層１８とを開いた状態が示
されている。
【００３７】例えば、本発明による通信装置１００をロ
ボットの表面を覆う人工皮膚として応用する場合、導電
層１６および１８は導電性のゴム材料により形成される
ことが好ましい。可撓性のあるゴム材料で人工皮膚を形
成することにより、この人工皮膚はロボットの動作に合
せて自在に伸縮することが可能となる。また、個別配線
が存在せず、伸縮性のある導電層１６および１８を介し
て信号を伝達するため、断線などにより通信機能に障害
が生じる可能性を低減し、安定した通信機能を実現する
ことも可能となる。また、本発明による通信装置１００
を回路基板として応用する場合、導電層１６および１８
を導電性のゴム材料で形成することによって、フレキシ
ブルな回路基板を実現することも可能となる。
【００３８】各通信素子２００は通信機能以外に、さら
に他の機能を有していてもよい。通信装置１００をロボ
ットの人工皮膚として応用する場合には、通信素子２０
０のいくつかが触覚センサとしての機能も有し、外部か
ら受けた刺激を検出した後、他の通信素子と協同して検
出した信号を目的の通信素子まで伝達する。また通信装
置１００を基板の実装技術として応用する場合には、通
信素子２００が、例えばＬＳＩやメモリなどの回路素子
としての機能を有してもよい。このように、本明細書に
おいて「通信装置」は少なくとも通信機能を有する装置
の意味で用い、これに付加した他の機能、例えば人工皮
膚としてのセンサ機能や電子回路としての演算機能など
を有してもよいことは、当業者に理解されるところであ
る。
【００３９】図４は、通信素子２００の機能ブロック図
である。通信素子２００は、通信部５０、処理部６０お
よびメモリ７０を備える。通信部５０は、導電層１６お
よび１８（図３参照）を介して、他の通信素子との間で
信号の送受を行う。処理部６０は、通信素子２００の通
信機能を制御する。具体的に処理部６０は、周囲の信号
の監視、受信信号の解析や、送信信号の生成および信号
の送信タイミングなど他の通信素子２００との間の信号
伝達に関する行為を自発的に行うことが好ましい。ま
た、処理部６０は、センサ機能や演算機能など通信機能
以外の他の機能を実現してもよい。メモリ７０は、通信
機能や他の機能を実現するために必要な情報を予め記憶
し、また必要に応じて順次記憶していく。
【００４０】図５は、通信装置１００の断面を示し、局
所的通信を実現する通信デバイスの構造の一例を説明す
るための図である。本明細書において「通信デバイス」
は、通信機能を実現するための構造の意味で用い、具体
的には有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して
信号を伝達する構造を示す。
【００４１】この例において通信デバイスは、第１信号
層２０および第２信号層３０と、これらの層に電気的に
接続する通信素子２００を備える。第１信号層２０およ
び第２信号層３０は絶縁されており、第２信号層３０は
接地されたグランド層であってもよい。この通信デバイ
スにおいて、有効通信距離は通信素子２００の抵抗およ
び容量に基づいて定められ、第１信号層２０または第２
信号層３０に電荷を放出することにより信号を発信す
る。各通信素子はコンデンサを有しており、放出された
電荷は有効通信距離内に配置されている周辺の通信素子
のコンデンサに蓄積され、その電圧変化により周辺の通
信素子が信号を認識する。このように図５に示した通信
デバイスはコンデンサを駆動するように振る舞うことか
ら、この通信デバイスを「電荷蓄積型」の通信デバイス
と呼んでもよい。なおこの呼び名は、説明の便宜上、後
述する「電流拡散型」の通信デバイスと区別するために
名付けたものであって、図５に示した通信デバイスの特
性および構成が、この呼び名の意味により限定されるも
のではない。
【００４２】図６は、電荷蓄積型の通信デバイスが信号
を発信する原理を説明するための図である。図６（ａ）
は、駆動用コンデンサ３４ｂを充電する通信素子２００
の状態を示す。主コンデンサ３４ａは、通信素子２００
全体を駆動するために必要な電荷を蓄積し、駆動用コン
デンサ３４ｂは、通信層３６を駆動するために必要な電
荷を蓄積する。通信層３６は、第１信号層２０および第
２信号層３０（図５参照）を模式的に表したものであ
る。駆動用コンデンサ３４ｂの充電時には、スイッチ３
２ａを開き、スイッチ３２ｂを閉じる。なお、各スイッ
チ３２ａおよび３２ｂは、処理部（図４参照）により所
定のタイミングで開閉される。なお本方式により、後述
の電流拡散型の通信デバイスを駆動することも可能であ
る。
【００４３】図６（ｂ）は、駆動用コンデンサ３４ｂを
放電する通信素子２００の状態を示す。駆動用コンデン
サ３４ｂの放電時には、スイッチ３２ａを閉じ、スイッ
チ３２ｂを開く。この通信デバイスは、駆動用コンデン
サ３４ｂの電荷を通信層３６に放電することによって信
号を発信する。１ビットの送信ごとに、主コンデンサ３
４ａから駆動用コンデンサ３４ｂに電荷を移動し、駆動
用コンデンサ３４ｂの電荷を通信層３６に放電すること
によって、連続した通信を実現することが可能となる。
【００４４】通信層３６の面抵抗率がρ［Ω］、単位面
積あたりの容量がＣ［F/m2］である場合、角周波数ω
［rad/s］の信号の有効伝達距離（有効通信距離）Ｄ
［m］は、
【００４５】
【数１】 のように与えられる。このように、通信デバイスの有効
通信距離は、通信層３６の抵抗および容量に基づいて定
められる。そのため、通信層３６の抵抗および容量を適
宜設定することにより、所望の有効通信距離を実現する
ことが可能となる。
【００４６】特に連鎖伝達型の通信方式においては、近
傍の通信素子２００との間で信号の送受を行うことがで
きればよいため、有効通信距離を可能な限り短く設定す
ることが好ましい。例えば通信装置１００内において、
通信素子２００間の距離が１０cm以内となるような密度
で複数の通信素子２００が配置されている場合には、有
効通信距離が１０cm程度となるように通信層３６の抵抗
および容量を設定することが好ましい。有効通信距離を
短く設定することによって、他の通信素子２００への干
渉や無用な電力消費を低減することが可能となる。
【００４７】以上の原理を数式を用いて説明する。説明
の簡単のため、１次元問題とし、原点に存在する微小電
極に電圧Ｖ Ｖ＝Ｖ0exp(jωt) が印加されたとすると、位置ｘにおける電圧Ｖは、
【数２】 として表現される。
【００４８】図７は、Ｖ／Ｖ0の実部を縦軸、ｘ／Ｄを
横軸とするグラフであって、電荷蓄積型の通信デバイス
における電圧と通信距離の関係を示す図である。原点か
ら離れるにつれ、電圧の振幅は指数関数的に減少するた
め、有効通信距離Ｄを大きく越える距離への影響は無視
できることが分かる。したがって、この有効通信距離Ｄ
を通信素子２００の密度に応じて好適に設定することに
より、効率よい通信を実現することが可能となる。
【００４９】図８は、通信装置１００の断面を示し、局
所的な通信を実現する通信デバイスの構造の別の例につ
いて説明するための図である。この通信デバイスは、ス
イッチング動作によって通信素子２００を導通させ、そ
の電圧降下によって信号を発信することから、この通信
デバイスを「電流拡散型」の通信デバイスと呼んでもよ
い。なおこの呼び名は、説明の便宜上、前述した「電荷
蓄積型」の通信デバイスと区別するために名付けたもの
であって、図８に示す通信デバイスの特性および構成
が、この呼び名の意味により限定されるものではない。
【００５０】図８（ａ）は、電流拡散型の通信デバイス
の構造の一例を示す図である。この通信デバイスは、第
１信号層２０および第２信号層３０と、これらの層に電
気的に接続する通信素子２００を備える。第２信号層３
０は接地されたグランド層であってもよい。第１信号層
２０および第２信号層３０は、これらの層よりも高い抵
抗値を有する高抵抗層４０によって導通される。具体的
には、通信素子２００の周囲に高抵抗層４０が設けら
れ、この通信素子２００および高抵抗層４０とが第１信
号層２０および第２信号層３０に挟持される。高抵抗層
４０の抵抗値を第１信号層２０および第２信号層３０の
抵抗値と比較して適切に設定するか、または通信素子２
００の２つの電極間を素子内部において適切な抵抗値で
常時導通させることにより、通信素子２００内において
第１信号層２０および第２信号層３０をスイッチング動
作により導通させた場合に、発信した信号が遠くまで広
がらず、有効通信距離を近傍の通信素子までの短い距離
に設定することが可能となる。
【００５１】図８（ｂ）は、電流拡散型の通信デバイス
の構造の別の例を示す図である。この通信デバイスは、
第１信号層２０および第２信号層３０と、これらの層に
電気的に接続する通信素子２００を備える。第２信号層
３０は接地されたグランド層であってもよい。第１信号
層２０および第２信号層３０は絶縁されており、第１信
号層２０には、第１信号層２０よりも高い抵抗値を有す
る高抵抗層４２が電気的に接続され、この高抵抗層４２
には、通信素子２００に電力を供給する電源層４４が電
気的に接続されている。具体的には、第１信号層２０上
に、高抵抗層４２および電源層４４とがこの順に積層さ
れている。第１信号層２０および第２信号層３０が絶縁
されることにより、これらの層間において電流が定常的
に流れる状態を回避することができる。第２信号層３０
と電源層４４は、その抵抗値が非常に小さくなるように
形成される。
【００５２】第１信号層２０の抵抗は、有効通信距離に
基づいて設定される。すなわち第１信号層２０の抵抗を
高抵抗層４２との関係において適切に定めることによっ
て、電流の拡散範囲を設定することが可能となる。なお
単位面積あたりで、高抵抗層４２の縦方向インピーダン
スが、第１信号層２０と第２信号層３０および電源層４
４との間の静電容量によるインピーダンスＺよりも大き
い場合には、拡散距離は第１信号層２０の抵抗とインピ
ーダンスＺによって決まる。
【００５３】以上の原理を数式を用いて説明する。説明
の簡単のため、第１信号層２０の厚みは無視できるほど
薄いものとする。第１信号層２０と電源層４４の間の静
電容量と、第１信号層２０と第２信号層３０の間の静電
容量の和がＣ［F/m2］、高抵抗層４２の抵抗率および厚
さがそれぞれη［Ωm］およびｄ［m］、第１信号層２０
の面抵抗がρ［Ω］、角周波数がω［rad/s］である場
合、第１信号層２０の電位Ｖ（ｘ，ｙ）の非定常成分
は、
【００５４】
【数３】 を満たす。したがって、 ηｄ＜１／ωＣ （電流拡散条件） の場合には、１／ηｄの寄与が支配的となり、電流拡散
型の信号伝達を実現することができる。これを１次元問
題として考えると、原点に存在する微小電極に印加され
る電圧Ｖ Ｖ＝Ｖ0exp(jωt) に対して、位置ｘにおける電圧Ｖは、
【００５５】
【数４】 として表現される。この式により明らかなように、信号
が到達する範囲内において信号の位相遅れは発生しな
い。ここで、有効通信距離Ｄは、
【００５６】
【数５】 である。
【００５７】この数式に含まれる各要素、例えば第１信
号層２０の抵抗を適宜設定することにより、所望の有効
通信距離を得ることが可能となる。
【００５８】図８（ｃ）は、電流拡散型の通信デバイス
の構造の別の例を示す図である。この通信デバイスは、
第１信号層２０および第２信号層３０と、これらの層に
電気的に接続する通信素子２００を備える。第１信号層
２０および第２信号層３０は絶縁されており、第１信号
層２０には、第１信号層２０よりも高い抵抗値を有する
高抵抗層４２が電気的に接続され、この高抵抗層４２に
は、通信素子２００に電力を供給する電源層４４が電気
的に接続されている。同様に、第２信号層３０には、第
２信号層３０よりも高い抵抗値を有する高抵抗層４６が
電気的に接続され、この高抵抗層４６には、通信素子２
００に電力を供給する電源層４８が電気的に接続されて
いる。具体的には、第１信号層２０の上面に、高抵抗層
４２および電源層４４とがこの順に積層されており、第
２信号層３０の下面に、高抵抗層４６および電源層４８
とがこの順に積層されている。図８（ｂ）に示した通信
デバイスは、通信素子２００の片面のみに積層構造を形
成していたが、図８（ｃ）のように、通信素子２００の
両面に上下対称な積層構造を形成してもよい。各層の構
成および特性については、図８（ｂ）において説明した
とおりである。
【００５９】図９は、電流拡散型の通信デバイスが信号
を発信する原理を説明するための図である。主コンデン
サ３４は、通信素子２００全体を駆動するために必要な
電荷を蓄積する。通信層３６は、第１信号層２０および
第２信号層３０（図８参照）を模式的に表したものであ
る。この通信素子２００は、スイッチ３２のスイッチン
グ動作により電極間インピーダンスを変化させ、信号を
発信する。なおスイッチ３２は処理部（図４参照）によ
り所定のタイミングで開閉される。なお本方式で、電荷
蓄積型の通信デバイスを駆動することも可能である。
【００６０】スイッチ３２を閉じると、第１信号層２０
および第２信号層３０とが短絡する。その結果、第１信
号層２０と第２信号層３０の間に電圧降下が生じ、近傍
の通信素子がその影響を受け、この電圧降下を信号とし
て認識する。前述のとおり、連鎖伝達型の通信方式にお
いては、この電圧降下の影響は、近傍の通信素子に伝達
されればよく、遠くに位置する通信素子にまで伝達され
る必要はない。有効通信距離を近傍に位置する他の通信
素子の距離程度に設定することにより、電力消費を少な
くすることができ、また他の通信素子との干渉を低減す
ることも可能となる。
【００６１】次に、通信素子２００に電力を供給する方
法について説明する。その一つの方法として、図８
（ｂ）を参照して、通信デバイスを多層構造に形成する
ことにより、電源層４４から電力を通信素子２００に供
給することが可能である。通信素子２００と電源層４４
との間に高抵抗層４２を介在させることにより、電荷が
低抵抗である電源層４４全面に供給されるため、通信装
置１００全体に分布している通信素子２００のコンデン
サを安定して充電し、且つ通信距離を適切な距離まで拡
大するとともに信号伝達の際の電力消費を抑えることが
できる。
【００６２】図１０は、通信素子に電力を供給する別の
構成を示す図である。この例では、通信装置１００に電
力供給線５２と給電点５４とが形成され、電力が電力供
給線５２から給電点５４を介して、通信装置１００内の
通信素子に供給される。このときの電力供給方法とし
て、例えば、通信素子の信号送受信期間と充電期間とを
時間的に分けてもよい。ある通信素子が信号を送信する
際には、周囲の素子の端子間インピーダンスを高く保
ち、電力を供給する際には、全ての素子の信号送信を停
止して、通信素子のコンデンサに一斉に充電する。特
に、通信素子が第１信号層および第２信号層からなる２
層構造を有し、電源層を含む多層構造をとらない場合に
は、このような電力供給線５２を形成してもよい。
【００６３】以上、図５から図１０を通じて、通信デバ
イスの具体的な構造について説明したが、通信デバイス
は上述した構造に限らず、周辺の通信素子との間で信号
を送受できるものであればよい。以下に、局所的な通信
を行う通信デバイスを用いた連鎖伝達型の通信方式の詳
細について説明する。
【００６４】本実施の形態において、連鎖伝達型の通信
アルゴリズムには「論理波動伝播モード」と、「アドレ
ス連鎖伝達モード」とが存在する。論理波動伝播モード
は、発信元の通信素子から全ての通信素子に信号をブロ
ードキャストする通信アルゴリズムであり、アドレス連
鎖伝達モードは、経路を定めて、発信元の通信素子から
目的地である通信素子まで経路に沿って信号を伝達する
通信アルゴリズムである。まず、論理波動伝播モードに
ついて説明する。
【００６５】図１１は、通信装置において論理波動伝播
モードにより信号が伝播する状態を説明するための図で
ある。図中、小さな円は通信素子を示し、中央の黒塗り
の円は、信号の発信元である通信素子を示す。通信素子
を囲んでいる同心円は、信号を受信した通信素子の領域
を示す。
【００６６】論理波動伝播モードにおいては、信号待機
中、全ての通信素子が周囲の信号を監視する。信号を受
信した通信素子は、その信号をメモリに格納し、確率１
／ｎで同一の信号系列を送信する。送信確率１／ｎは、
確実に信号が通信装置全体に伝播するように予め設定さ
れる。各信号系列は「信号ＩＤ」を有しており、通信素
子が同一の信号ＩＤをもつ信号を受信した場合には、そ
の信号の転送を行わないことが好ましい。以上の動作を
各通信素子が実行することにより、任意の通信素子から
発生した論理波動伝播信号が、図示されるようにほぼ同
心円状に広がっていき、通信装置全体に伝達されること
になる。
【００６７】次に、アドレス連鎖伝達モードについて説
明する。
【００６８】図１２は、アドレス連鎖伝達モードにおけ
る通信素子の階層構造を説明するための図である。アド
レス連鎖伝達モードにおいては、複数の通信素子が、通
信の管理機能の低いものから順に１次からＮ次までの階
層に分類される。２≦Ｍ≦Ｎとした場合、Ｍ次通信素子
の配置密度は、（Ｍ−１）次通信素子の配置密度よりも
低く設定される。Ｍ次通信素子は、自身から所定の範囲
内に配置された（Ｍ−１）次通信素子を管轄し、またＭ
次通信素子は、（Ｍ−１）次通信素子が有する通信管理
に必要な機能を少なくとも有している。ここで管轄する
とは、他の通信素子のＩＤの管理などを行うことを意味
する。便宜上、管轄する側の通信素子を「親素子」、管
轄される側の通信素子を「子素子」と呼んでもよい。通
信処理を行う際、Ｍ次通信素子は、Ｍ次の階層の通信素
子として機能するだけではなく、１次から（Ｍ−１）次
の階層の通信素子としても機能することができる。Ｍ次
通信素子がある階層の通信素子として機能する場合に
は、その階層において設定された所定の範囲内に配置さ
れた１階層下の通信素子を管轄することになる。Ｍ次通
信素子は、管轄下にある（Ｍ−１）次通信素子が管轄す
る（Ｍ−２）次通信素子についても管轄してよいが、
（Ｍ−２）次通信素子について管轄していない場合であ
っても（Ｍ−１）次通信素子に対して適宜問い合わせを
行うことにより、この（Ｍ−２）次通信素子を把握する
ことが可能である。
【００６９】連鎖伝達型の通信装置において、全ての通
信素子は、その有効通信距離を、周辺に配置された他の
通信素子と局所的な通信を行える程度に設定されてい
る。素子間隔が大体１０cmとなるように通信素子が分散
して配置されている場合には、通信素子の有効通信距離
も１０cm程度に設定される。
【００７０】このときの各階層における通信素子の配置
間隔について説明すると、１次通信素子は大体１０cm間
隔で配置されており、Ｍ次通信素子の配置間隔は（Ｍ−
１）次通信素子の配置間隔の数倍程度となるように配置
されるのが好ましい。したがって、２次通信素子の配置
間隔は、数１０cm程度となる。なお、この配置間隔は厳
密である必要はなく、大体の間隔が把握されていればよ
い。１次通信素子は最も高密度に配置されて、その周囲
の一定の距離までに存在する他の通信素子に信号を伝達
し、本通信装置における信号伝達の基本素子として機能
する。なお、前述のように２次以上の通信素子であって
も、信号の連鎖伝達時には１次通信素子として機能する
ことができる。通信装置における信号の転送を考えた場
合に、１次通信素子は、他の通信素子を管轄する機能を
有しなくてよい。なお、後述するが、例えば１次通信素
子の周辺にセンサなどが配置される場合には、１次通信
素子は、これらのセンサを管轄する機能を有することに
なる。
【００７１】まず、通信装置において階層構造の最上位
に一つのＮ次通信素子が存在する場合の通信アルゴリズ
ムについて説明する。このアルゴリズムによると、送信
元と送信先の通信素子の階層構造の上位に共通の通信素
子が存在するとき、その上位の通信素子が送信元から信
号を受け取り、送信先までの経路を作成して信号を転送
する。通信装置において階層構造最上位のＮ次通信素子
が一つしか存在しない場合には、このＮ次通信素子は少
なくとも上位の共通の通信素子となりうるため、この通
信アルゴリズムが有効に機能することが明らかである。
【００７２】Ｍ次通信素子が信号の送信元であるとする
と、送信先が自分の階層構造の下位に所属する場合に
は、自分で送信先までの経路を作成して信号を送信す
る。一方、送信先が自分の階層構造の下位に所属しない
場合には、自分の親素子である（Ｍ＋１）次通信素子に
信号を送信する。この親素子は、送信先が自分の階層構
造の下位に所属しているか否かを確認して、所属する場
合には送信先までの経路を作成し、所属しない場合には
さらに自分の親素子である（Ｍ＋２）次通信素子に信号
を送信する。この作業を繰り返して、最上位のＮ次通信
素子まで信号が伝達された場合には、Ｎ次通信素子が、
送信先までの経路を作成する。この通信アルゴリズムに
よると、あるＭ次通信素子が他のＭ次通信素子の子素子
に信号を送信する場合、共通の親素子である（Ｍ＋１）
次通信素子に一旦信号を送信して、この（Ｍ＋１）次通
信素子が、他のＭ次通信素子に転送するという手法をと
る。
【００７３】一方、最上位であるＮ次通信素子が複数存
在する場合には、送信元と送信先の通信素子が、一つの
Ｎ次通信素子における階層内に所属しない場合も生じう
る。このとき、Ｎ次通信素子が、自身の階層内に送信先
の通信素子が存在しないことを確認すると、別のＮ次通
信素子に対して調査要求を送信し、送信先の通信素子を
階層下とするＮ次通信素子を探索する。探索の結果、送
信元の上位素子であるＮ次通信素子は、送信先の上位素
子であるＮ次通信素子までの経路を定め、その経路に沿
って信号を送信する。この通信アルゴリズムは、最上位
のＮ次においてだけでなく、下位の通信素子の階層にお
いて利用されてもよい。すなわち、この通信アルゴリズ
ムによると、あるＭ次通信素子が他のＭ次通信素子の子
素子に信号を送信する場合、Ｍ次通信素子が（Ｍ＋１）
次通信素子を介することなく、他のＭ次通信素子を直接
探索して、そのＭ次通信素子に信号を送信することがで
きる。信号の伝達効率を高めるために、Ｍ次通信素子
は、適当な範囲において存在する他のＭ次通信素子のＩ
Ｄや経路などをキャッシュ等に記憶しておいてもよい。
なお、送信元の上位素子であるＮ次通信素子は、送信先
までの経路を設定すると、図１３に示す送信パケットを
生成して信号を送信する。
【００７４】図１３は、送信パケットの構成の一例を示
す図である。この送信パケットは、信号の転送（伝達）
に使われるものであって、 (1) コマンド (2) 受信ＩＤ (3) 送信先ＩＤ (4) 送信元ＩＤ (5) 階層数 (6) Ｎ次階層内連鎖数 (7) Ｎ次階層内経路データ (8) １次階層内連鎖数 (9) １次階層内経路データ (10) 送信データ のデータ項目を有している。
【００７５】この送信パケットのことを「転送パケッ
ト」と呼んでもよい。省略しているが、この送信パケッ
トには、２次から（Ｎ−１）次までの各階層内の連鎖数
および経路データも含まれる。以下、各データ項目の内
容を説明する。この送信パケットは、Ｎ次通信素子が複
数存在する環境において、送信元の階層上位のＮ次通信
素子と送信先の階層上位のＮ次通信素子とが異なる場合
に、Ｎ次通信素子により生成されるものと説明した。な
お、送信元の通信素子と送信先の通信素子とが一つの
（Ｎ＋１）次通信素子の階層に所属する場合にも、この
（Ｎ＋１）次通信素子が、図１３に示される送信パケッ
トを生成する。
【００７６】コマンドは、送信パケットの処理方法を指
示するものである。上の例は信号を転送するための転送
パケットであるため、このコマンドには、転送指示に関
するコードなどが記述される。受信ＩＤは、この送信パ
ケットを次に受信するべき通信素子のＩＤである。送信
先ＩＤは、送信パケットの最終目的地である通信素子の
ＩＤである。送信元ＩＤは、データ信号の発信元である
通信素子のＩＤである。階層数は、信号伝達に携わる通
信素子の階層の数であり、この項目には「Ｎ」が記述さ
れる。
【００７７】Ｎ次階層内連鎖数は、最終目的地までの経
路に存在するＮ次通信素子の連鎖数であり、Ｎ次階層内
経路データは、最終目的地までの経路に存在するＮ次通
信素子のＩＤおよび順序に関するデータである。具体的
にＮ次階層内経路データは、最終目的地である通信素子
を管轄するＮ次通信素子へ至るために、どのような順で
Ｎ次通信素子を経由すればよいかを順にそのＩＤを並べ
て記述したものである。経由地であるＮ次通信素子は、
このパケットを受け取ると、自分のＩＤをＮ次階層内経
路データから削除し、Ｎ次階層内連鎖数を１だけ減ら
す。
【００７８】同様に、２≦Ｍ≦Ｎとしたとき、（Ｍ−
１）次階層内経路データは、次のＭ次以上の通信素子に
至るために、どのような順で（Ｍ−１）次通信素子を経
由すればよいかを順にそのＩＤを並べて記述したもので
あり、（Ｍ−１）次階層内連鎖数はそのＩＤの個数であ
る。具体的に１次階層内連鎖数は、次の２次以上の通信
素子までの経路に存在する１次の階層における通信素子
の連鎖数であり、１次階層内経路データは、次の２次以
上の通信素子までの経路に存在する１次通信素子のＩＤ
および順序に関するデータである。次の２次以上の通信
素子がない場合には、１次階層内経路データは、最終目
的地までの経路に存在する１次通信素子のＩＤおよび順
序に関するデータとなる。送信データは、伝達すべきデ
ータである。
【００７９】図１４は、各階層内の経路データを概念的
に示した図である。この例では、階層数を３に設定し、
左端の３次通信素子から右端の３次通信素子まで信号を
送信する場合を仮定する。
【００８０】３次の階層において、信号は左端の３次通
信素子から中央の３次通信素子を経由して右端の３次通
信素子に伝達される。したがって３次階層内経路データ
は、中央と右端の３次通信素子のＩＤをこの順に並べて
構成される。
【００８１】２次の階層において、信号が左端の３次通
信素子から中央に位置する次の３次通信素子に中継され
る場合に、信号はこれら３次通信素子間に存在する３つ
の２次通信素子を経由する。したがって、２次階層内経
路データは、３つの２次通信素子のＩＤと、中央の３次
通信素子のＩＤとを左から順に並べて構成される。
【００８２】１次の階層において、信号が左端の３次通
信素子から次の２次通信素子に中継される場合に、信号
はこれらの通信素子間に存在する３つの１次通信素子を
経由する。したがって、１次階層内経路データは、３つ
の１次通信素子のＩＤと、次の２次通信素子のＩＤとを
左から順に並べて構成される。
【００８３】Ｍ次通信素子は、自身が管轄する（Ｍ−
１）次通信素子までの経路を、他の（Ｍ−１）次通信素
子を経由する経路としてメモリに記憶する。またＭ次通
信素子は、自身から所定の範囲内に配置された他のＭ次
通信素子までの経路を、（Ｍ−１）次通信素子を経由す
る経路としてメモリに記憶する。ここで、Ｍ次通信素子
は、２次から（Ｍ−１）次の通信素子としても機能する
ことができ、ある階層の通信素子として機能する場合に
は、その階層において設定される所定の範囲内に配置さ
れた１階層下の通信素子を管轄する。例えば２次通信素
子として機能する場合には、Ｍ次通信素子が、２次通信
素子として管轄する全ての１次通信素子までの経路を、
１次通信素子を経由する経路としてメモリに記憶してい
る。具体的には、ある１次通信素子までの経路は、複数
の１次の通信素子を経由した経路として定められる。図
１４を参照して、左端の３次通信素子は、３次通信素子
として２次通信素子を管轄する場合には、これら２次通
信素子および隣の中央の３次通信素子までの経路を把握
し、また２次通信素子として１次通信素子を管轄する場
合には、これら１次通信素子および隣の２次通信素子ま
での経路を把握している。
【００８４】また逆に、（Ｍ−１）次通信素子は、自身
を管轄するＭ次通信素子までの経路の少なくとも一部
を、他の（Ｍ−１）次通信素子を経由する経路としてメ
モリに記憶する。すなわち、子素子は、他の子素子を経
由して親素子へ向かう経路を認識している。
【００８５】データ信号の送信パケットには、最終目的
地である通信素子に到達するために利用される各階層内
の経路データが含まれ、この経路データは、信号の伝達
に携わる各通信素子によって適宜更新される。Ｍ次通信
素子は、（Ｍ−１）次の階層内経路データを設定する。
【００８６】また送信パケットには、次に送信パケット
を受け取るべき通信素子を特定する受信ＩＤが含まれて
おり、各通信素子は、この受信ＩＤにより、この信号が
自身に対するものであるか否かを判別する。通信素子
は、この受信ＩＤに基づいて送信パケットを受け取る
と、次に送信パケットを受け取るべき通信素子の受信Ｉ
Ｄを設定して、送信パケットを発信する。経路データに
は、次に受け取るべき通信素子のＩＤが含まれており、
通信素子は、経路データからこのＩＤを抽出して受信Ｉ
Ｄを設定する。このように各通信素子は、送信パケット
を受け取ると、経路データを更新して、順次その送信パ
ケットを転送していく。
【００８７】図１５は、アドレス連鎖伝達モードにおい
て、送信元の通信素子からその親素子に信号を伝達する
状況を説明するための説明図である。全ての通信素子
は、自身を識別するためのＩＤを有する。このＩＤの設
定方法については後述し、以下では、各通信素子がＩＤ
を有していることを前提として、信号伝達において、発
信元から自身の上位の通信素子に信号を伝達する通信ア
ルゴリズムについて説明する。ここでは通信に携わる通
信素子のみを示すが、実際の通信装置では他の通信素子
も分散して配置されていることに留意されたい。また、
理解を容易にするために、階層数を３、すなわち３次通
信素子が最高次として設定されている場合について説明
する。以下では、具体的に、ＩＤ１の１次通信素子から
別の１次通信素子まで信号を伝達する例について説明す
る。
【００８８】まず、１次通信素子（ＩＤ１）が、自分の
親素子である２次通信素子（ＩＤ２−１）に信号を送信
する。１次通信素子（ＩＤ１）は、他の１次通信素子を
介して自分の親素子である２次通信素子（ＩＤ２−１）
に至る経路の少なくとも一部をメモリに記憶している。
ここでは、１次通信素子（ＩＤ１）から２次通信素子
（ＩＤ２−１）に向かう経路が、１次通信素子（ＩＤ
１）から１次通信素子（ＩＤ２）および１次通信素子
（ＩＤ３）を中継して２次通信素子（ＩＤ２−１）に到
達するように設定されており、１次通信素子（ＩＤ１）
は、この経路のうち、直接信号を伝達することになる１
次通信素子（ＩＤ２）を少なくとも認識していればよ
い。同様に、１次通信素子（ＩＤ２）も、自分の親素子
である２次通信素子（ＩＤ２−１）に向かう経路の少な
くとも一部を認識している。この経路は、１次通信素子
（ＩＤ２）から１次通信素子（ＩＤ３）を中継して２次
通信素子（ＩＤ２−１）に到達するように設定されてい
る。１次通信素子（ＩＤ２）は、この経路のうち、直接
信号を伝達することになる１次通信素子（ＩＤ３）を少
なくとも認識していればよい。同様に、１次通信素子
（ＩＤ３）は、直接２次通信素子（ＩＤ２−１）に信号
を伝達することが可能であることを認識している。
【００８９】親素子である２次通信素子（ＩＤ２−１）
に至る経路のうち、１次通信素子（ＩＤ１）が１次通信
素子（ＩＤ２）のみを認識している場合、１次通信素子
（ＩＤ１）は信号を１次通信素子（ＩＤ２）に伝達し、
１次通信素子（ＩＤ２）は、この信号が親素子である２
次通信素子（ＩＤ２−１）に伝達すべき信号であること
を検出して、１次通信素子（ＩＤ３）に伝達する。同様
に、１次通信素子（ＩＤ３）もこの信号を２次通信素子
（ＩＤ２−１）に伝達する。このように、子素子が、親
素子への伝達経路のうち、次に信号を伝達する同一階層
の子素子のみを認識している場合には、信号を受け取っ
た子素子が自身で認識する子素子宛てに信号の行き先を
書き換え、信号を伝達する。
【００９０】一方、１次通信素子（ＩＤ１）が親素子へ
至る経路中の全ての１次通信素子のＩＤおよび順序を認
識している場合には、１次通信素子（ＩＤ１）が経路中
の１次通信素子のＩＤおよび順序を特定する信号パケッ
トを生成し発信してもよい。１次通信素子（ＩＤ１）が
２次通信素子（ＩＤ２−１）までの経路を設定するた
め、信号を中継する１次通信素子（ＩＤ２）および１次
通信素子（ＩＤ３）の処理負担が軽減され、高速な通信
を実現することが可能となる。
【００９１】２次通信素子（ＩＤ２−１）は信号を受け
取ると、この信号の最終目的地である１次通信素子（例
えば、ＩＤ１７）が自身の管轄下にあるかどうかをメモ
リに記憶したテーブルを参照して調査する。２次通信素
子は、自身の管轄下にある１次通信素子のＩＤおよび経
路を全てメモリに記憶しており、送信先の通信素子が自
身の管轄下にあれば、メモリからその経路を読み出し
て、信号を最終目的地に伝達する。
【００９２】最終目的地である１次通信素子（ＩＤ１
７）が自身の管轄下にない場合、２次通信素子（ＩＤ２
−１）は、自身の親素子である３次通信素子（ＩＤma
x）に信号を転送する。２次通信素子（ＩＤ２−１）は
自身の親素子への経路を予めメモリに記憶している。親
素子との間における１次通信素子を中継する経路の持ち
方は、上述したとおりである。このようにして、最高次
である３次通信素子（ＩＤmax）まで信号が送信され
る。３次通信素子（ＩＤmax）は、１次通信素子（ＩＤ
１７）までの経路を設定して、信号を送信する。
【００９３】図１６は、アドレス連鎖伝達モードにおい
て、上位の通信素子から送信先の通信素子に信号を伝達
する状況を説明するための説明図である。図１５におい
て３次通信素子（ＩＤmax）まで信号が転送されると、
この３次通信素子（ＩＤmax）は自身の管轄下にある２
次通信素子を経由した経路を作成する。図示される例で
は、２次階層内経路として、２次通信素子（ＩＤ２−
２）、２次通信素子（ＩＤ２−３）、２次通信素子（Ｉ
Ｄ２−４）を順に並べた経路と、１次階層内経路とし
て、３次通信素子（ＩＤmax）から２次通信素子（ＩＤ
２−２）までの１次通信素子を順に並べた経路とを設定
する。３次通信素子（ＩＤmax）は、２次通信素子（Ｉ
Ｄ２−４）から最終目的地である１次通信素子（ＩＤ１
７）までの経路については把握していなくてもよく、こ
の経路については２次通信素子（ＩＤ２−４）が後に設
定すればよい。同様に、３次通信素子（ＩＤmax）は、
２次通信素子間の１次通信素子の経路については把握し
ていなくてもよく、この経路については各２次通信素子
が後に設定すればよい。この通信アルゴリズムでは、高
次の通信素子が下位の通信素子を管理して経路を設定す
る。
【００９４】図１７は、アドレス連鎖伝達モードにおい
て、管理用の高次の通信素子を経由することなく、送信
先の通信素子に信号を伝達する状況を説明するための説
明図である。この例では、信号をＩＤ２−１の２次通信
素子から３次通信素子を経由させることなく、２次通信
素子を経由してＩＤ１７の１次通信素子まで伝達する。
理解を容易にするために、階層数を２、すなわち２次通
信素子を最高次とする場合について説明する。なお、こ
の通信アルゴリズムは図１６に関連して説明した通信ア
ルゴリズムと併用することが可能であり、その場合には
通信装置において３次以上の通信素子が存在することに
なる。また説明の便宜上、１次通信素子および２次通信
素子のＩＤが連続して示されているが、実際の通信装置
においてＩＤはランダムに設定されてもよい。
【００９５】２次通信素子（ＩＤ２−１）は、この信号
の最終目的地である１次通信素子（ＩＤ１７）がどの２
次通信素子によって管轄されているかを探索する。まず
２次通信素子（ＩＤ２−１）は、１次通信素子（ＩＤ１
７）が自身の管轄下にあるかどうかをメモリに記憶した
テーブルを参照して調査する。２次通信素子は、自身の
管轄下にある１次通信素子のＩＤおよび経路を全てメモ
リに記憶しており、送信先の通信素子が自身の管轄下に
あれば、メモリからその経路を読み出して、信号を最終
目的地に伝達する。
【００９６】最終目的地である１次通信素子（ＩＤ１
７）が自身の管轄下にない場合、２次通信素子（ＩＤ２
−１）は、管轄範囲に位置する他の２次通信素子に対し
て、１次通信素子（ＩＤ１７）を管轄しているか否かの
調査要求を送信する。図１７では説明の便宜上、１つの
２次通信素子（ＩＤ２−２）しか示されていないが、実
際には２次通信素子（ＩＤ２−１）の管轄範囲には複数
の２次通信素子が存在し、２次通信素子（ＩＤ２−１）
は、管轄下にある全ての２次通信素子に対して調査要求
を送信する。調査要求を受け取った２次通信素子のそれ
ぞれは、１次通信素子（ＩＤ１７）が自身の管轄下にあ
るかどうかをメモリに記憶したテーブルを参照して調査
する。調査の結果、自身の管轄下に存在しないことを確
認すると、各２次通信素子は、その調査結果を２次通信
素子（ＩＤ２−１）に報告する。
【００９７】２次通信素子（ＩＤ２−１）は、この調査
報告を受け、さらに調査範囲を広げるために、自身の管
轄下にある複数の２次通信素子に対して、それらの管轄
下にある２次通信素子に調査要求を送信する旨を指示す
る。このように調査要求は２次通信素子の階層内で連鎖
的に伝達される。最終的に、調査要求が２次通信素子
（ＩＤ２−２）から２次通信素子（ＩＤ２−３）を介し
て２次通信素子（ＩＤ２−４）に送信されたときに、１
次通信素子（ＩＤ１７）が２次通信素子（ＩＤ２−４）
の管轄下にあることが判明し、２次通信素子（ＩＤ２−
４）はその確認結果を２次通信素子（ＩＤ２−１）に返
信する。これにより２次通信素子（ＩＤ２−１）は、１
次通信素子（ＩＤ１７）の大まかな位置を認識し、また
２次通信素子（ＩＤ２−４）までの経路を、２次通信素
子を経由する経路として取得する。信号の転送処理は１
次の階層で実現されるが、２次通信素子（ＩＤ２−１）
は、自身の管轄範囲以外の１次通信素子に関する情報を
持つ必要はなく、２次通信素子（ＩＤ２−４）から１次
通信素子（ＩＤ１７）までの経路を把握しないでよい。
【００９８】この通信アルゴリズムは、図１６において
説明した通信アルゴリズムと併用することが可能であ
る。例えば、図１７における通信アルゴリズムにおい
て、２次通信素子（ＩＤ２−１）の所定の距離以内に２
次通信素子（ＩＤ２−４）が存在しない場合に、３次通
信素子（ＩＤmax）にパケットを送信して、３次通信素
子（ＩＤmax）に経路の作成を依頼するようにしてもよ
い。
【００９９】それから２次通信素子（ＩＤ２−１）は、
２次の階層における２次通信素子（ＩＤ２−４）への経
路データと、１次の階層における２次通信素子（ＩＤ２
−２）への経路データを設定して送信パケットを生成す
る。具体的に、２次の階層における２次通信素子（ＩＤ
２−４）への経路データとは、２次通信素子（ＩＤ２−
２）、２次通信素子（ＩＤ２−３）、２次通信素子（Ｉ
Ｄ２−４）をこの順に並べたデータであり、１次の階層
における２次通信素子（ＩＤ２−２）への経路データと
は、１次通信素子（ＩＤ４）、１次通信素子（ＩＤ
５）、１次通信素子（ＩＤ６）、１次通信素子（ＩＤ
７）、２次通信素子（ＩＤ２−２）をこの順に並べたデ
ータである。
【０１００】図１８（ａ）は、２次通信素子（ＩＤ２−
１）が生成する転送パケットの構成を示す図である。デ
ータ項目の詳細な内容については、図１３に関連する説
明を参照されたい。データ項目(1)にはコード「０００
１」が記述されており、このコードにより転送指示であ
ることが示される。データ項目(2)には「ＩＤ４」が記
述されており、このＩＤにより、パケットを次に受信す
るべき通信素子が特定される。このデータ項目(2)は、
通信素子がこのパケットを受信するたびに更新される。
データ項目(3)には「ＩＤ１７」が記述されており、こ
のＩＤにより、パケットの最終目的地が特定される。デ
ータ項目(4)には「ＩＤ１」が記述されており、このＩ
Ｄにより信号の発信元が特定される。データ項目(5)に
は「２」が記述されており、この数字により階層数が特
定される。
【０１０１】データ項目(6)には「３」が記述されてお
り、この数字により２次階層内の連鎖数が特定される。
データ項目(7)には「ＩＤ２−２，ＩＤ２−３，ＩＤ２
−４」が記述されており、これらのＩＤおよび記述され
た順序により、２次階層内の経路が特定される。データ
項目(6)および(7)は、２次通信素子がこのパケットを受
信するたびに更新される。データ項目(8)には「５」が
記述されており、この数字により１次階層内の連鎖数が
特定される。データ項目(9)には「ＩＤ４，ＩＤ５，Ｉ
Ｄ６，ＩＤ７，ＩＤ２−２」が記述されており、これら
のＩＤおよび記述された順序により、次の２次通信素子
までの１次階層内の経路が特定される。データ項目(9)
の最後に記述されるＩＤは、その素子が１次の最終目的
地である場合以外は、２次以上の通信素子のＩＤとな
る。データ項目(8)および(9)は、１次通信素子がこのパ
ケットを受信するたびに更新される。
【０１０２】図１８（ａ）に示された転送パケットは、
２次通信素子（ＩＤ２−１）から有効通信距離内に発信
される。その結果、データ項目(2)の受信ＩＤ（ＩＤ
４）の記述に基づいて、１次通信素子（ＩＤ４）が、こ
の転送パケットを受け取り、所定のデータ項目の内容を
更新して転送パケットを１次通信素子（ＩＤ５）に送信
する。
【０１０３】図１８（ｂ）は、１次通信素子（ＩＤ４）
が生成する転送パケットの構成を示す図である。１次通
信素子（ＩＤ４）はデータ項目(9)（図１８（ａ）参
照）を参照して、データ項目(2)に、次に受け取るべき
通信素子のＩＤである「ＩＤ５」を書き込む。同時に１
次通信素子（ＩＤ４）は、データ項目(9)の先頭に記述
されている自身のＩＤをデータ項目(9)から消去し、デ
ータ項目(8)の１次階層内連鎖数を１だけ減らす。１次
通信素子（ＩＤ４）は、以上の転送処理により転送パケ
ットを生成し発信する。この転送パケットは、複数の１
次通信素子を中継され、１次階層内経路データにより指
示される経路に沿って、２次通信素子（ＩＤ２−２）に
供給される。
【０１０４】図１８（ｃ）は、２次通信素子（ＩＤ２−
２）が生成する転送パケットの構成を示す図である。２
次通信素子（ＩＤ２−２）は、データ項目(9)を参照し
て、自身が１次階層内経路データの最後の素子であるこ
とを認識すると、データ項目(7)において自身のＩＤを
消去し、データ項目(9)に、２次通信素子（ＩＤ２−
３）に至る１次階層内経路データを書き込む。具体的に
は、データ項目(9)に「ＩＤ８、ＩＤ９、ＩＤ１０、Ｉ
Ｄ１１、ＩＤ２−３」を１次階層内経路データとして書
き込み、データ項目(8)の１次階層内連鎖数を「５」に
設定する。また、データ項目(6)の２次階層内連鎖数を
「２」に設定する。同時に、データ項目(2)に、次に受
け取るべき通信素子のＩＤである「ＩＤ８」を書き込
む。２次通信素子（ＩＤ２−２）は、以上の転送処理に
より転送パケットを生成し発信する。この転送パケット
は、１次階層内経路データにより指示される経路に沿っ
て、２次通信素子（ＩＤ２−３）に供給される。以上の
転送処理が繰り返し行われ、転送パケットが２次通信素
子（ＩＤ２−４）に供給される。
【０１０５】図１８（ｄ）は、２次通信素子（ＩＤ２−
４）が生成する転送パケットの構成を示す図である。２
次通信素子（ＩＤ２−４）は、データ項目(9)を参照し
て、２次通信素子（ＩＤ２−３）から２次通信素子（Ｉ
Ｄ２−４）に至る経路において自身が１次階層内経路デ
ータの最後の素子であることを認識すると、データ項目
(7)において自身のＩＤを消去し、データ項目(6)の２次
階層内連鎖数を「０」に設定する。それから、データ項
目(9)に、最終的な目的地である１次通信素子（ＩＤ１
７）に至る１次階層内経路データを書き込む。具体的に
はデータ項目(9)に「ＩＤ１６、ＩＤ１７」を１次階層
内経路データとして書き込み、データ項目(8)の１次階
層内連鎖数を「２」に設定する。同時に、データ項目
(2)に、次に受け取るべき通信素子のＩＤである「ＩＤ
１６」を書き込む。その後、２次通信素子（ＩＤ２−
４）は、この転送パケットを発信する。この転送パケッ
トは、１次階層内経路データにより指示される経路に沿
って、１次通信素子（ＩＤ１７）に供給される。
【０１０６】以上の動作により、送信データが最終目的
地に伝達される。この例では通信装置の階層数が２の場
合について説明したが、階層数はこれに限らず、３以上
であっても同一のデータ伝達機能を実現することができ
る。
【０１０７】以上、各通信素子がＩＤを有し、親素子が
全ての子素子に至る経路を予め認識し、子素子が親素子
への経路を予め認識していることを前提として、アドレ
ス連鎖伝達モードにおける通信装置の通信アルゴリズム
について説明した。以下では、本実施の形態における通
信装置において、各通信素子にＩＤを設定し、また自分
の子素子への経路および親素子への経路を自発的に取得
するアルゴリズムについて説明する。
【０１０８】通信装置の電源がＯＮになると、全ての通
信素子が、所定の桁数の乱数を発生し、ＩＤとしてメモ
リに記憶する。この桁数は、通信素子間で偶然に一致す
る可能性が少なくなるように、十分な大きさであること
が好ましい。各通信素子は、予め組み込まれたプログラ
ムにより各階層に分類される。この時点では、自分の周
囲にどの通信素子が存在するかについて何の情報も有し
ていない。
【０１０９】まず２次通信素子が、「近傍応答要求」を
発信する。１次通信素子は、この近傍応答要求を受け取
ると、自身のＩＤを２次通信素子に対して返信する。１
次通信素子のＩＤは、１次通信素子を暫定的に特定する
ものとして利用される。ここで２次通信素子とは、２次
通信素子としての機能を実現できる通信素子を意味し、
３次以上の通信素子も含めた概念として扱う。前述した
ように、各通信素子の有効通信距離は、自身の周辺に配
置された他の通信素子に到達できる程度に設定されてお
り、したがって２次通信素子の周辺に配置された１次通
信素子のみがこの「近傍応答要求」を受け取ることがで
きる。２次通信素子は、このＩＤを返信した１次通信素
子を「距離１の通信素子」としてメモリに記録し、返信
のあった順に新たにＩＤを割り付ける。この割り付けら
れたＩＤと、親素子である２次通信素子の２次の階層内
でのＩＤを合わせたものが、２次以下の階層におけるＩ
Ｄとなる。この後、近傍応答要求を３回繰り返し、２回
以上返信のあった１次通信素子を「距離１の通信素子」
として確定する。このようにして最上位まで各階層ごと
にＩＤを割り付けていき、最終的に最上位までのＩＤを
合わせたものが、その通信素子の通信装置におけるＩＤ
となる。
【０１１０】図１９は、近傍応答要求のパケットの構成
を示す。このパケットは「コマンド」、「応答すべき素
子の次数」、「親素子ＩＤ」のデータ項目を有してい
る。具体的に「コマンド」には、近傍応答要求のコー
ド、例えば「００１０」が記述される。「応答すべき素
子の次数」には、１次通信素子に対するコマンドである
ため、「１」が記述される。また「親素子ＩＤ」には、
近傍応答要求を発信した２次通信素子のＩＤが記述され
る。
【０１１１】それから、２次通信素子は、ＩＤを設定し
た「距離１の通信素子」に対して「近傍調査要求」を発
信する。この近傍調査要求を受け取った１次通信素子
は、近傍応答要求を発信して周辺の１次通信素子の存在
を調査する。周辺の１次通信素子は、この近傍応答要求
を受け取ると、自身の暫定的なＩＤを、近傍応答要求を
発信した１次通信素子に対して返信する。周辺の１次通
信素子からの応答を受け取った１次通信素子は、この応
答を２次通信素子に送信し、２次通信素子はこの応答を
受けて、ＩＤを返信した１次通信素子を「距離２の通信
素子」として設定し、新たなＩＤを割り付ける。すでに
２次通信素子から新たなＩＤを設定された１次通信素子
は、この近傍応答要求に応答しないことが好ましい。こ
のようにして、２次通信素子は、距離２までの１次通信
素子のＩＤおよび経路をメモリに記録する。２次通信素
子は、近傍調査要求を繰り返し発信して、自身がＩＤを
設定して管轄する１次通信素子の数を増やしていき、自
身が管轄する１次通信素子との間の経路を順次設定す
る。
【０１１２】図２０は、近傍調査要求のパケットの構成
を示す図である。このパケットは「コマンド」、「受信
ＩＤ」、「応答すべき素子の次数」、「親素子ＩＤ」、
「１次階層内連鎖数」、「１次階層内経路データ」のデ
ータ項目を有している。具体的に「コマンド」には、近
傍調査要求のコード、例えば「０１１０」が記述され
る。「応答すべき素子の次数」には、１次通信素子に対
するコマンドであるため、「１」が記述される。また
「親素子ＩＤ」には、近傍応答要求を発信した２次通信
素子のＩＤが記述される。「受信ＩＤ」、「１次階層内
連鎖数」、「１次階層内経路データ」については、図１
３に関連して説明したとおりである。１次階層内経路デ
ータの最後に記述された１次通信素子は、この近傍調査
要求を受け取ると、周辺に対して近傍応答要求を発信す
る。
【０１１３】１次通信素子に対して新たなＩＤを設定し
た段階で、２次通信素子は、子素子となった１次通信素
子に対して、「親素子からその素子に至る経路」および
「連鎖回数」を「近傍コピー要求」によって伝達し記録
させる。
【０１１４】図２１は、近傍コピー要求のパケットの構
成を示す図である。このパケットは「コマンド」、「受
信ＩＤ」、「親素子ＩＤ」、「１次階層内連鎖数」、
「１次階層内経路データ」、「データ」のデータ項目を
有する。「コマンド」には、近傍コピー要求のコード、
例えば「１０００」が記述される。「受信ＩＤ」には、
設定したＩＤが記述され、「データ」には「親素子から
その素子に至る経路」および「連鎖回数」が記述され
る。１次通信素子は近傍コピー要求を受け取ると、その
情報を「調査報告」によって親素子である２次通信素子
に送信する。
【０１１５】図２２は、調査報告のパケットの構成を示
す図である。このパケットは「コマンド」、「受信Ｉ
Ｄ」、「親素子ＩＤ」、「１次階層内連鎖数」、「１次
階層内経路データ」、「実親、非実親の別」、「送信元
ＩＤ」のデータ項目を有する。「コマンド」には、調査
報告のコード、例えば「１００１」が記述される。「親
素子ＩＤ」には、ＩＤを設定した２次通信素子のＩＤが
記述される。「受信ＩＤ」、「１次階層内連鎖数」、
「１次階層内経路データ」については前述のとおりであ
る。「送信元ＩＤ」は、親素子により新たに設定された
ＩＤが記述される。実親、非実親については後述する。
【０１１６】調査報告を受け取った２次通信素子は、
「連鎖確認通知」を発信する。この連鎖確認通知を受け
取った１次通信素子は、親素子となる２次通信素子のＩ
Ｄおよび経路を確定し、メモリに記録する。なお、非常
に少ない確率ではあるが、複数の１次通信素子のＩＤが
同一となる場合も想定される。したがって、親素子であ
る２次通信素子は、同じＩＤをもつ１次通信素子から異
なる経路の報告を２度受けた場合、「連鎖ＩＤ変更要
求」を発信して、一方の１次通信素子のＩＤを変更す
る。
【０１１７】図２３は、連鎖確認通知のパケットの構成
を示す図である。このパケットは「コマンド」、「受信
ＩＤ」、「親素子ＩＤ」、「１次階層内連鎖数」、「１
次階層内経路データ」のデータ項目を有する。「コマン
ド」には、連鎖確認通知のコード、例えば「１０１０」
が記述される。
【０１１８】図２４は、連鎖ＩＤ変更要求のパケットの
構成を示す図である。このパケットは「コマンド」、
「受信ＩＤ」、「親素子ＩＤ」、「１次階層内連鎖
数」、「１次階層内経路データ」、「新規ＩＤ」のデー
タ項目を有する。「コマンド」には、連鎖ＩＤ変更要求
のコード、例えば「１０１１」が記述される。「新規Ｉ
Ｄ」は、ＩＤの重複を回避するために設定したＩＤであ
る。
【０１１９】１次通信素子は、自分の親素子が確定した
後も、他の２次通信素子からのコマンドに応答する。最
初に確定した親素子のことを「実親」と呼び、１次通信
素子は、実親以外の２次通信素子に対して、実親がすで
に存在することを通知する。２次通信素子は、自身を実
親とする１次通信素子を「実子」として登録する。
【０１２０】以上の手続により、２次通信素子が、距離
Ｌまでの１次素子を子素子とする階層構造を形成する。
この１次素子には、他の２次通信素子も含まれる。最終
的に、２次通信素子は、実子以外の子素子のうち、別の
２次通信素子に至る経路に含まれないものをすべて削除
してもよい。
【０１２１】このように、２次通信素子は、所定の距離
内に位置する１次通信素子を子素子として設定し、各子
素子のＩＤおよび各子素子への経路をメモリに記録す
る。この手続きは、全ての階層において実行される。な
お、３次以上のＭ次通信素子と（Ｍ−１）次通信素子間
においては、近傍応答要求は発信されない。この近傍応
答要求は、周辺の通信素子が直接受け取ることを前提と
した信号であり、３次以上のＭ次通信素子と（Ｍ−１）
次通信素子間の距離は、信号の有効通信距離よりも長い
ため、Ｍ次通信素子から発信した近傍応答要求を（Ｍ−
１）次通信素子が直接受信することはできない。
【０１２２】３次以上のＭ次通信素子は、隣の（Ｍ−
１）次の通信素子に「連鎖近傍応答要求」を送信する。
なお、この隣の（Ｍ−１）次通信素子は、Ｍ次通信素子
が（Ｍ−１）次通信素子として（Ｍ−２）次の子素子の
テーブルを作成したときに、自身の近傍に存在する（Ｍ
−１）次素子として登録されている。階層構造は、低次
の階層から順に形成されていく。この連鎖近傍応答要求
を受け取った（Ｍ−１）次通信素子は、自分の子素子で
ある他の（Ｍ−１）次通信素子に連鎖近傍応答要求を送
信する。３次以上の通信素子は、３次から自身の階層ま
での各階層の通信素子として機能することができ、各階
層の通信素子として連鎖近傍応答要求を発信して、管轄
する１階層下の通信素子およびその通信素子に至る経路
をそれぞれ設定する。
【０１２３】図２５は、連鎖近傍応答要求のパケットの
構成を示す図である。このパケットは「コマンド」、
「受信ＩＤ」、「送信先ＩＤ」、「応答すべき素子の次
数」、「親素子ＩＤ」、「（Ｍ−１）次階層内連鎖
数」、「（Ｍ−１）次階層内経路データ」、・・・「１
次階層内連鎖数」、「１次階層内経路データ」のデータ
項目を有する。
【０１２４】Ｎ次の通信素子まで上述したＩＤおよび経
路の設定アルゴリズムを繰り返すことによって、通信素
子の階層構造が生成され、子素子への経路および親素子
への経路が確定する。このように、本実施の形態の通信
装置は、各通信素子のＩＤおよび各通信素子へ至る経路
を自動的に設定することができ、特に予めＩＤが設定さ
れていない通信素子を導電層上にランダムに配置する場
合には、この自動設定アルゴリズムが非常に有用とな
る。また、このＩＤおよび経路の自動設定アルゴリズム
により、通信素子の故障や導電層の破断などが生じた場
合であっても、適宜ＩＤおよび経路を変更して通信機能
を回復することが可能となり、従来の回路基板などで配
線の断絶により通信不能となる課題を解決することがで
きる。
【０１２５】例えば、この通信技術を用いると、所定の
有効通信距離の範囲内で信号を伝達する通信機能を有す
る複数の回路素子を導電性基板上に分散して配置させる
ことにより、回路素子の実装を行うことが可能となる。
配線を形成しないため、回路素子の搭載場所を任意に設
定することができ、従来の配線面積が大きくなる問題を
回避することが可能となる。
【０１２６】次に、この通信装置に、センサ機能を付加
した本発明の第２の実施の形態について説明する。以下
では、この通信装置に触覚センサを搭載し、人工皮膚な
どの用途に本発明による通信装置を応用する具体例を示
す。なお、通信装置に搭載するセンサは触覚センサ以外
にも、温度センサや聴覚センサなど、様々なセンサであ
ってよいことは当業者であれば容易に理解されるところ
である。
【０１２７】一つの例として、触覚センサは、第１の実
施の形態による通信装置において１次通信素子の周辺に
配置される。通信装置において、触覚センサは、０次通
信素子として機能し、信号の転送処理などの機能は有し
なくてよい。触覚センサは、自身の周辺に配置されてい
る１次通信素子を親素子とし、この親素子との間で通信
できるように設定される。触覚センサは、各通信素子と
同じ有効通信距離を有し、親素子である１次通信素子に
直接信号を伝達することができる。人工皮膚に応用する
場合には、触覚センサの配置密度を１次通信素子の配置
密度よりも高く設定し、人間の肌の感覚にできるだけ近
づけることが好ましい。なお、触覚センサのＩＤは、１
次通信素子が近傍応答要求を発信し、それに応答した触
覚センサに対して新たなＩＤを順次割り当てることによ
り設定される。触覚センサの面積が小さい場合、親素子
の１次通信素子をホストコンピュータで代用してもよ
い。この場合、ホストコンピュータと触覚センサの通信
は、直接伝達型の通信方式に相当する。以下、第２の実
施の形態において利用することのできる触覚センサにつ
いて説明する。
【０１２８】第２の実施の形態は、対象物との接触によ
って生じる圧力の分布、さらにそこから対象物の触感や
滑りなどの運動を検出する触覚センサに関するものであ
り、ロボットハンドの触覚センサ、ペットロボットや介
護ロボットの人工皮膚、質感などの感性評価用センサ、
触感を検出し触覚ディスプレイで人間に体感させるバー
チャルリアリティの技術分野に属する。
【０１２９】触覚センサとしては、フィルム状の感圧セ
ンサアレイなど、数多くの方法が提案されているが、い
まだに人間の触感と同等な情報を検出可能なデバイスは
存在していない。その主な原因は高い密度で応力分布を
検出し、かつ伸縮が可能な柔軟センサが実現できていな
いためである。
【０１３０】この問題の解決方法として、特開平１１−
２４５１９０号公報「触覚センサ及び触感検知システ
ム」等が提案されているが、この方法では自由空間を介
して触覚素子に電力供給し、また信号送信を行うため、
その際のエネルギーロスが大きかった。また、それ自身
が他のセンサや通信に対するノイズ源となっていた。
【０１３１】触覚センサの製作においては、皮膚の変形
を検出する微小なセンサ素子を高い密度で広範囲に配置
する必要がある。しかしながら、各素子から信号を読み
出すための配線は、変形によって破損しやすく、また触
覚センサ自体の柔らかさを損なうものであった。また、
小さな素子からの信号を高いＳＮ比で読み出すことも困
難であった。
【０１３２】第２の実施の形態は、上記状況に鑑みて、
各素子から信号を読み出すための変形に強い導電性構造
を有し、かつ、小さな素子からの信号を高いＳＮ比で読
み出すことができる触覚センサを提供することを目的と
する。
【０１３３】第２の実施の形態によれば、次のような触
覚素子、すなわち検出した触覚の信号を素子の内部の回
路で符号化し、シリアル信号として送出可能な触覚チッ
プによって、従来の問題を解決する。触覚チップは表と
裏に１つずつの電気的接点をもち、それらはそれぞれ２
層の導電性ゴム状弾性体に接続される。全ての触覚チッ
プを共通の導電性ゴムに接続すればよく、必要な数の触
覚チップを２枚の導電性ゴムでサンドイッチして電気的
接触をとることによって各素子への電気的接続が完了す
る。各触覚チップはそれぞれのＩＤ番号をもち、２層の
導電性ゴムに接続されたコンピュータによって触覚チッ
プを指定し、そのデータを読み出す。このような構成に
よって、各素子へ個別の配線をすることなく、高密度に
配置された触覚素子からデータを読み出すことができ
る。また応力を検出した場所でそれを符号化して伝送す
るため、高いＳＮ比で計測を行うことができる。
【０１３４】以下、第２の実施の形態について詳細に説
明する。
【０１３５】図２６は、第２の実施の形態における触覚
チップ１と導電性ゴム２および３を用いた触覚センサの
模式図である。この触覚センサは、触覚チップ（以下、
「触覚素子」ともいう）１が導電性ゴム２および３に挟
まれた構造を有している。触覚チップ１は、外部からの
圧力を電気信号に変換する。ホストコンピュータ４は、
導電性ゴム２および３に電圧を印加する機能を有する。
【０１３６】図２７は、触覚センサの断面図である。触
覚チップ１の上面および下面には電極６ａおよび６ｂが
設けられる。電極６ａおよび６ｂは、それぞれ導電性ゴ
ム２および３と電気的に接触する。導電性ゴム２および
３の間には絶縁層７ａが設けられ、また導電性ゴム２の
上面には、絶縁層７ｂが設けられている。絶縁層７ｂの
表面５は、外部に露出してもよい。
【０１３７】次にこの触覚センサの全体の動作を説明す
る。
【０１３８】図２８は、第２の実施の形態の触覚センサ
のコンピュータから各素子へ送信される信号電圧、及び
各素子の端子間入出力インピーダンスを示す図である。
【０１３９】図２８（ａ）は、導電性ゴムに接続された
コンピュータから、その導電性ゴムに印加される電圧を
示している。図２８（ｂ）および図２８（ｃ）は各触覚
チップの電極間の入力および出力インピーダンスを表し
ており、電源投入時には全てのチップの２つの端子間の
インピーダンスは小さく、電圧印可によって電流が各チ
ップに流入し、動作のためのエネルギーが蓄えられる。
一定時間経過後に動作可能状態となり、２層の導電性ゴ
ム２および３に接続されたコンピュータ４から１６ビッ
トのＩＤ信号が送出される。
【０１４０】なお、この例において、チップの通信回路
は５MHzで動作し、コンピュータと触覚チップとで送受
信される信号は１MHzであるものとする。コンピュータ
のクロックと触覚チップ上のクロックは同期しておら
ず、電源投入直後にコンピュータから３２個のパルスを
送出し、各触覚チップはその３２個のパルスが到来する
間にカウントされた自身のチップ上のクロック数を記録
することで、コンピュータからの信号のクロックと自身
のクロックとの周波数の比を測定する。この動作は電源
投入後に一度だけ行い、以後この比を用いて通信を行
う。
【０１４１】コンピュータからＩＤ信号を受け取った触
覚チップは、そのＩＤが自身のＩＤと異なる場合には、
図２８（ｂ）に示すように、端子間インピーダンスを高
くしたまま次のＩＤ信号受信までの一定時間を待機す
る。受け取ったＩＤが自身のＩＤと一致した場合には、
図２８（ｃ）に示すように、保持していた３２ビットの
触覚データを送信する。一つのチップがＩＤを受信し、
信号を送信するのに要する合計時間は６０μ秒である。
また、各素子の応力計測は通信とは独立して行われてお
り、１m秒ごとにチップ内部の保持データを更新する。
なお、この通信方式は、前述した直接伝達型の通信方式
に相当する。
【０１４２】図２９は、第２の実施の形態における人工
皮膚の構造原理を示す。図２９（ａ）は、直接伝達型の
通信方式の信号送信の原理を説明するための図である。
触覚素子１は上面と底面に電気的な接点をもち、２層の
通信層３６に電気的に接触している。触覚素子１内部の
スイッチ３８を開放、短絡することによって、通信層３
６間の電位を変化させ信号を送信する。いま、人工皮膚
の面積をＳとし、通信層３６間の静電容量をＣ［F］と
すると、Ｃ＝ε0Ｓ／ｄであるから（ｄは通信層３６の
間隔）、Ｓ＝0.1［m2］、ｄ＝１［mm］とするとＣ＝１
［nF］程度である。いま通信層３６の面抵抗（正方形を
切り出したときの対辺間の抵抗）をρとすると、τ＝ρ
Ｃ以上の時定数においては図２９（ｂ）のような集中定
数で現象を記述することができる。図２９（ｂ）は、通
信層３６の電位を一定とみなせる周波数における等価回
路を示す図である。いまρ＝100［Ω］とすると、τ＝
0.1［μs］であるから、人工皮膚の面積が30cm角程度で
あれば、この方法により触覚素子１から１MHz程度の信
号を送信し、それを通信層３６の任意点で観測すること
ができる。
【０１４３】図２９（ｃ）は、触覚素子１の回路の基本
構成を示す図である。図のようにダイオードを介して触
覚素子１を動作させるのに必要な電流ｉ（10[MHz]動作
時において30[μW]程度）を信号層から受け取る。素子
の総数をｎ＝1,000程度とすれば全素子が待機中に消費
する電流はｎｉ＝30[mA]程度であり、この電流による通
信層３６間の等価抵抗は100[Ω]程度である。例えば各
素子の出力がハイである時間が全体のａ倍を占めている
場合、ハイである間に全素子に流入すべき電流の合計は
Ｊ＝ｎｉ／ａであり、これによる電圧降下分を差し引い
ても２層間に動作電圧が確保できるのであれば信号の送
受信と電力供給を同時に行うことができる。
【０１４４】各素子とホストコンピュータとの通信は例
えば以下のように行えばよい。各素子はスイッチをオフ
の状態に維持しながら外部の信号を観察する。無信号時
の信号層の電位はハイであり、全てのデータ、およびコ
マンドは原則としてｍビットごと（例えばｍ＝４）にハ
イとなる。この規則によって素子への電力供給を確保す
る。
【０１４５】ｍ＋１ビット以上のローの連続は、直後に
ホストコンピュータから信号が送信される目印となる。
その後最初の立下りから１６ビットをアドレスデータと
し、それがあらかじめ設定されている自身のＩＤと一致
する場合に触覚データを送信する。ホストコンピュータ
はそのデータを読み込む。
【０１４６】なお、ホストコンピュータから送信される
信号のクロック周波数Ｆと、素子のクロック周波数Ｇ
（>Ｆ）の比率はばらつきがあるため、電源投入直後に
以下の手続きによってＦとＧの比を観測して保存する。
【０１４７】図２９（ｄ）は、電源の投入を検出する回
路を示す図である。この回路は、電源投入直後であるこ
とを検出し、その直後から一定数の入力パルスをカウン
トする。ホストコンピュータ側は電源投入直後に通信の
クロック信号を通信層３６に印加する。決まった数の信
号クロックをカウントする間に、素子内部のクロック数
を同時にカウントして入力パルスの周期と自身のクロッ
ク周期の比を算出する。以後はこの比率をもとに通信層
３６の信号を読む。また自身が信号を発生する場合も、
ホストコンピュータが発生するのと同じ周期で信号を発
生させる。
【０１４８】ＡおよびＧ間に電圧が印加されるとＣ1<Ｃ
2としてまず端子Ｂがハイとなり次に端子Ｄが立ち上が
る。端子Ｂの立ち上がりと同時に触覚素子１のクロック
をオンし、ＢとＤが両方ハイとなったときに主回路が動
作する。クロック比の算出動作は、Ｂがハイでありかつ
Ｄがローであるときに開始されることとしておくと、電
源投入直後に１度だけ実行されることになる。
【０１４９】触覚センサチップの構造、および応力検出
の原理は、図３０〜図３２に示されている。ここで、図
３０（ａ）は触覚チップの側面図、図３０（ｂ）は触覚
チップの分解図、図３０（ｃ）はＬＳＩチップ１ｂの表
面図及びＬＳＩチップ１ｂに付加する部品の図である。
図３０（ａ）におけるｄ1は１００μm、ｄ2は１００μ
m、図３０（ｃ）におけるｄ3は３mm、ｄ4は１mmであ
る。図３０（ｃ）において電極６が示されている。
【０１５０】ＬＳＩチップ１ｂの表面にはＥ１からＥ４
までの４つの電極が形成されており、ＬＳＩチップの内
部には通信用のデジタル回路とともに、図３１に示すよ
うな自励発振用回路が組み込まれている。このようなＬ
ＳＩチップ１ｂの上面には金属製（りん青銅製）の部品
１ａが接続される。
【０１５１】図３１に示すように、発振回路の端子Ｓ１
およびＳ２はＬＳＩ内部のスイッチによって電極Ｅ１か
らＥ４までのうち２つを選んで接続され、金属部品１ａ
を介して両電極の間に生じる容量Ｃと、回路中の抵抗Ｒ
で与えられる時定数ＣＲで発振が生じる。容量ＣはＬＳ
Ｉ上の電極と、それに接着された金属部品１ａまでの距
離によって決まるため、この発振回路の周波数を知るこ
とによって指定された電極と金属部品１ａまでの距離を
得ることができる。したがって、ここからチップ全体へ
の応力に対する金属部品１ａの変形を知ることができ
る。なお電極Ｅ１からＥ４までとＬＳＩのグランド層と
の容量が大きい場合には、各電極Ｅｉと金属部品１ａの
対応領域とでそれぞれ個別の発信回路を組み、４つのサ
イトごとに発信周波数を観測してもよい。
【０１５２】以上の測定原理を数式を用いて再度説明す
る。
【０１５３】いま電極Ｅｉ（ｉ＝１〜４）と金属部品１
ａとの間の容量をＣｉと表すことにし、発振回路の端子
Ｓ１およびＳ２を電極ＥｉおよびＥｊに接続したとす
る。このとき端子Ｓ１およびＳ２に接続された容量Ｃは １／Ｃ＝１／Ｃｉ＋１／Ｃｊ で与えられ、発振回路はこの容量Ｃを用い、周波数ｆ
ｉｊ＝α／ＣＲで発振する。ただし、αは定数である。
したがって、電極Ｅｉと部品１ａとの間の平均距離をｄ
ｉとすると、ＥｉおよびＥｊをＳ１およびＳ２に接続し
たときの発振周波数は ｆｉｊ＝α／Ｒ・（１／ε０Ｓ）・（ｄｉ＋ｄｊ） で与えられる。ε０は空気の誘電率、Ｓは各電極の面積
である。
【０１５４】したがって、この発振周波数から選択した
２つの電極と金属部品１ａとの平均距離を知ることがで
きる。
【０１５５】次に、図３１のようにｘ−ｙ軸をとり、金
属部品１ａの表面上にｐ（ｘ，ｙ）なる垂直応力の分布
が与えられたとする。そのときの平均圧力ｐ０とそのｘ
方向およびｙ方向微分ｐｘおよびｐｙは発振周波数と ｐ０＝−β（Δｆ12＋Δｆ34） ｐｘ≡（∂／∂ｘ）ｐ＝−γ（Δｆ24−Δｆ13） ｐｙ≡（∂／∂ｙ）ｐ＝−γ（Δｆ12−Δｆ34） のような関係をもつ。Δｆｉｊは、応力が働いていない
ときの発振周波数ｆｉｊを基準としたときの、そこから
の変化分である。部品１ａとＬＳＩチップを接続する部
分の直径ｄ4（図３０参照）を小さくすることによっ
て、圧力分布の空間微分ｐｘおよびｐｙに対する感度を
ｐの感度に対して相対的に高めることができる。なお試
作回路において、図３１の抵抗Ｒは１００kΩであり、
発振周波数は約１０MHzである。
【０１５６】触覚素子は図３２のように埋め込まれる。
なお、空洞１ｃには空気が存在する。触覚チップ１の厚
みＨが有限の場合には、ｐｘおよびｐｙが、素子周囲に
一様に与えられるせん断応力ＴxzおよびＴyzに比例す
る。基礎実験として汎用の回路基板上に電極Ｅ１〜Ｅ４
を形成し、金属部品１ａを接続した構造物を、試作した
ＬＳＩチップ１ｂに外付けし、発振回路の動作を確認し
た実験の様子を図３３に示す。この図３３において、剛
体壁８、柔軟ゴム９、回路基板１０が示されている。ｄ
5は１０mmである。
【０１５７】図３４はＬＳＩチップのマスクパターン
（代用図）、図３５（ａ）は、基礎実験として汎用の回
路基板上に作成した電極Ｅ１〜Ｅ４から部品１ａを取り
外した状態を上方から撮影した写真（代用図）、図３５
（ｂ）は電極Ｅ１〜Ｅ４に部品１ａを接続した状態を撮
影した写真（代用図）である。
【０１５８】図３６は無負荷時に観測された発振波形で
あり、横軸に時間（μs）、縦軸に電圧（V）を示してい
る。
【０１５９】図３７は、構造物の表面に柔軟体を設置
し、表面全体に変位を与えていったときに観測された発
信周波数を示す図である。図３７（ａ）は、構造物の表
面に厚さ３mmの柔軟体（ヤング率は4.4×105Pa）を設置
し、表面全体に垂直変位を与えていったときに観測され
た発振周波数ｆ13およびｆ24を示す。垂直負荷によって
金属部品１ａと電極との距離が全体に減少し、両方の発
振周波数が減少することがわかる。図３７（ａ）におい
て、横軸はＺ変位［mm］、縦軸は周波数［MHz］を示し
ている。
【０１６０】図３７（ｂ）は、表面に水平方向（ｘ方
向）変位を与えていったときに観測されたｆ13およびｆ
24を示す。横軸はＸ変位［mm］、縦軸は周波数［MHz］
を示している。ステージを＋ｘ方向に移動し、表面は相
対的に左方向に変位させたとき、左側電極に対する発振
周波数ｆ24は減少し、右側電極に対する発振周波数ｆ13
は増加する傾向が見られた。
【０１６１】以上で観測された周波数についてｆ13およ
びｆ24の和および差をプロットし直したものを図３８に
示す。図３８（ａ）は、垂直変位を与えていったときに
観測されたｆ13およびｆ24の和および差を横軸にＺ方向
変位をとりプロットした図であり、図３８（ｂ）は、表
面に水平方向（ｘ方向）変位を与えていったときに観測
されたｆ13およびｆ24の和および差を横軸にＸ方向変位
をとりプロットした図である。図３８（ａ）において、
横軸はＺ変位［mm］、縦軸は周波数［MHz］を示し、図
３８（ｂ）において、横軸はＸ変位［mm］、縦軸は周波
数［MHz］を示している。
【０１６２】垂直応力を与えた場合には和信号が変化し
て差信号は変化せず、水平応力を与えた場合にはその逆
に和信号が変化せず、差信号が変化した。
【０１６３】この結果から、本触覚チップは垂直応力と
せん断応力を分解して検出することができることがわか
る。
【０１６４】また、発振周波数の安定性は、１msの観測
時間に対し変動１kHzであり、誤差率は0.01%であった。
弾性体表面の１mmの変位に対し、発振周波数は約１０％
程度変化し、検出可能な最小表面変位は１μmであっ
た。すなわち応力測定レンジとして１０ビット以上を実
現することができた。
【０１６５】なお、導電性ゴム２および３と触覚チップ
１の接続方法は、ここに示したものの他、図３９のよう
にチップ上の電極６ａおよび６ｂを同一面に配置し、ピ
ン状突起１１ａおよび１１ｂによって複数の層と電気接
触を確保する方法や、図４０のように単一層の内部に導
電領域をパターニングする方法も考えられる。図４０で
は単一層内の複数の導電領域にチップの電極を電気的に
接触させている。図３９において、ピン状突起１１ａお
よび１１ｂは、チップ上の電極６ａおよび６ｂと導電性
ゴム層２および３との電気接触をそれぞれ確保するため
に設けられる。導電性ゴム層３の下面および上面には、
絶縁層７ａおよび７ｂがそれぞれ設けられる。図４０に
おいて、単一ゴム層内の絶縁領域１２、および単一ゴム
層内の導電領域１３が示されている。
【０１６６】センサシートの面積が大きい場合、２層の
導電層間の容量が大きくなるため、同一層内部でも、導
電性が必要ない部分は非導電性材料に置き換えておくこ
とは有効である。
【０１６７】また、個別の配線を用いずに多数の触覚チ
ップからの信号を導電性ゴムを介して読み出すことによ
って、柔らかさと丈夫さを保ったまま高密度に触覚セン
サを配置することができ、また局所的に検出した変形デ
ータを符号化して信号送信することにより、触覚信号を
ＳＮ比良く読み出すことが可能となる（実験においては
測定レンジは１０ビット以上）。これを用いて人間の触
覚と同様に柔らかいセンサが実現されると期待され、こ
れらをロボットの表面全体に被覆することも可能であ
る。
【０１６８】以上、第２の実施形態によれば、高密度に
多数の触覚素子が配置された柔軟な触覚センサを実現す
ることができる。
【０１６９】以上、本発明をいくつかの実施の形態をも
とに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それ
らの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな
変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範
囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１７０】
【発明の効果】本発明によれば、新規な通信装置および
これを応用した新規な触覚センサなどを提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 通信技術の方式を説明するための図である。
【図２】 （ａ）は連鎖伝達型の通信方式の概念図であ
り、（ｂ）は直接伝達型の通信方式の概念図である。
【図３】 第１の実施の形態にかかる通信装置の外観構
成を示す図である。
【図４】 通信素子の機能ブロック図である。
【図５】 局所的通信を実現する通信デバイスの構造の
一例を説明するための図である。
【図６】 （ａ）は駆動用コンデンサを充電する通信素
子の状態を示す図であり、（ｂ）は駆動用コンデンサを
放電する通信素子の状態を示す図である。
【図７】 電荷蓄積型の通信デバイスにおける電圧と通
信距離の関係を示す図である。
【図８】 （ａ）は電流拡散型の通信デバイスの構造の
一例を示す図であり、（ｂ）は電流拡散型の通信デバイ
スの構造の別の例を示す図であり、（ｃ）は電流拡散型
の通信デバイスの構造のさらに別の例を示す図である。
【図９】 電流拡散型の通信デバイスが信号を発信する
原理を説明するための図である。
【図１０】 通信素子に電力を供給する構成を示す図で
ある。
【図１１】 論理波動伝播モードにより信号が伝播する
状態を説明するための図である。
【図１２】 アドレス連鎖伝達モードにおける通信素子
の階層構造を説明するための図である。
【図１３】 送信パケットの構成の一例を示す図であ
る。
【図１４】 各階層内の経路データを概念的に示した図
である。
【図１５】 アドレス連鎖伝達モードにおいて、送信元
の通信素子からその親素子に信号を伝達する状況を説明
するための説明図である。
【図１６】 アドレス連鎖伝達モードにおいて、上位の
通信素子から送信先の通信素子に信号を伝達する状況を
説明するための説明図である。
【図１７】 アドレス連鎖伝達モードにおいて、管理用
の高次の通信素子を経由することなく送信先の通信素子
に信号を伝達する状況を説明するための図である。
【図１８】 （ａ）は転送パケットの一例を示す図であ
り、（ｂ）は転送パケットの別の例を示す図であり、
（ｃ）は転送パケットのさらに別の例を示す図であり、
（ｄ）は転送パケットのさらに別の例を示す図である。
【図１９】 近傍応答要求のパケットの構成を示す図で
ある。
【図２０】 近傍調査要求のパケットの構成を示す図で
ある。
【図２１】 近傍コピー要求のパケットの構成を示す図
である。
【図２２】 調査報告のパケットの構成を示す図であ
る。
【図２３】 連鎖確認通知のパケットの構成を示す図で
ある。
【図２４】 連鎖ＩＤ変更要求のパケットの構成を示す
図である。
【図２５】 連鎖近傍応答要求のパケットの構成を示す
図である。
【図２６】 触覚センサの模式図である。
【図２７】 触覚センサの断面図である。
【図２８】 （ａ）は導電性ゴムに接続されたコンピュ
ータから、その導電性ゴムに印加される電圧を示す図で
あり、（ｂ）は触覚チップの電極間の入力および出力イ
ンピーダンスを表す図であり、（ｃ）は別の触覚チップ
の電極間の入力および出力インピーダンスを表す図であ
る。
【図２９】 （ａ）は直接伝達型の通信方式の信号送信
の原理を説明するための図であり、（ｂ）は導電層の電
位を一定とみなせる周波数における等価回路を示す図で
あり、（ｃ）は触覚素子の回路の基本構成を示す図であ
り、（ｄ）は電源の投入を検出する回路を示す図であ
る。
【図３０】 （ａ）は触覚チップの側面図であり、
（ｂ）は触覚チップの分解図であり、（ｃ）はＬＳＩチ
ップの表面図及びＬＳＩチップに付加する部品の図であ
る。
【図３１】 応力検出のための発信回路の説明図であ
る。
【図３２】 触覚素子の実装状態を示す断面図である。
【図３３】 触覚センサの動作確認実験装置の模式図で
ある。
【図３４】 試作したテスト用ＬＳＩチップのマスクパ
ターンの代用図である。
【図３５】 （ａ）は外付けした電極から部品を取り外
した状態を上方から撮影した写真の代用図であり、
（ｂ）は電極に部品を接続した状態を撮影した写真の代
用図である。
【図３６】 テストチップで観測された発信波形図であ
る。
【図３７】 （ａ）は構造物の表面全体に垂直変位を与
えていったときに観測された発振周波数ｆ13およびｆ24
を示す図であり、（ｂ）は表面に水平方向（ｘ方向）変
位を与えていったときに観測されたｆ13およびｆ24を示
す図である。
【図３８】 （ａ）は、垂直変位を与えていったときに
観測されたｆ13およびｆ24の和および差を横軸にＺ方向
変位をとりプロットした図であり、（ｂ）は、表面に水
平方向（ｘ方向）変位を与えていったときに観測された
ｆ13およびｆ 24の和および差を横軸にＸ方向変位をとり
プロットした図である。
【図３９】 チップ上の同一面に電極を配置し、ピン状
突起によって２層の導電性ゴムと接触をとる方法の説明
図である。
【図４０】 チップ上の同一面に電極を配置し、単一層
の内部に導電領域をパターニングしたものと、それらの
電極を電気的に接触する方法の説明図である。
【符号の説明】
１６・・・導電層、１８・・・導電層、２０・・・信号
層、３０・・・信号層、３６・・・通信層、４０・・・
高抵抗層、４２・・・高抵抗層、４４・・・電源層、４
６・・・高抵抗層、４８・・・電源層、５０・・・通信
部、６０・・・処理部、７０・・・メモリ、１００・・
・通信装置、２００・・・通信素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 王 欣雨 東京都八王子市みなみ野１−11−４−413 (72)発明者 浅村 直也 東京都練馬区桜台４−23−７ Ｆターム(参考） 5K033 CB01 DA13 5K034 AA12 DD03 FF02 HH01 HH02 HH06 KK01

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導電層あるいは電磁作用伝達層に電気的
    に接続した複数の通信素子を備えた通信装置であって、
    各通信素子がその周辺に配置された他の通信素子に対し
    て導電層を介して信号を伝達する通信機能を有すること
    を特徴とする通信装置。
  2. 【請求項２】 分散して配置された複数の通信素子を備
    える通信装置であって、各通信素子の通信距離は周辺に
    配置された他の通信素子と局所的な通信を行える程度に
    設定されており、この局所的な通信により通信素子間で
    信号を順次伝達することによって、目的とする通信素子
    まで信号を伝達することを特徴とする通信装置。
  3. 【請求項３】 通信素子間には個別の配線が形成されて
    いないことを特徴とする請求項１または２に記載の通信
    装置。
  4. 【請求項４】 複数の通信素子は、通信の管理機能の低
    いものから順に１次からＮ次までの階層に分類されるこ
    とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信
    装置。
  5. 【請求項５】 各階層の通信素子が、その周囲の一定の
    距離までに存在する他の通信素子に信号を伝達する１次
    通信素子として機能することにより、周辺の通信素子と
    の局所的な通信を実現することを特徴とする請求項４に
    記載の通信装置。
  6. 【請求項６】 Ｍ次通信素子は、（Ｍ−１）次通信素子
    が有する通信管理に必要な機能を少なくとも有してお
    り、 Ｍ次通信素子の配置密度は、（Ｍ−１）次通信素子の配
    置密度よりも低く設定することが可能であることを特徴
    とする請求項４または５に記載の通信装置。
  7. 【請求項７】 Ｍ次通信素子は、自身から所定の範囲内
    に配置された（Ｍ−１）次通信素子を管轄することを特
    徴とする請求項４から６のいずれかに記載の通信装置。
  8. 【請求項８】 Ｍ次通信素子は、自身が管轄する（Ｍ−
    １）次通信素子までの経路を、他の（Ｍ−１）次通信素
    子を経由する経路として記憶することを特徴とする請求
    項７に記載の通信装置。
  9. 【請求項９】 Ｍ次通信素子は、自身から所定の範囲内
    に配置された他のＭ次通信素子までの経路を、（Ｍ−
    １）次通信素子を経由する経路として記憶することを特
    徴とする請求項４から８のいずれかに記載の通信装置。
  10. 【請求項１０】 Ｍ次通信素子は、２次からＭ次までの
    各階層の通信素子として機能することができ、ある階層
    の通信素子として機能する場合には、その階層において
    設定された範囲内に配置された１階層下の通信素子を管
    轄することを特徴とする請求項４から９のいずれかに記
    載の通信装置。
  11. 【請求項１１】 （Ｍ−１）次通信素子は、自身を管轄
    するＭ次通信素子までの経路の少なくとも一部を、他の
    （Ｍ−１）次通信素子を経由する経路として記憶するこ
    とを特徴とする請求項４から１０のいずれかに記載の通
    信装置。
  12. 【請求項１２】 ２次通信素子は近傍応答要求を発信
    し、この近傍応答要求を受け取った１次通信素子から返
    信される応答に基づいて、該応答を返信した１次通信素
    子に対してＩＤを設定することを特徴とする請求項４か
    ら１１のいずれかに記載の通信装置。
  13. 【請求項１３】 ２次通信素子は、ＩＤを設定した１次
    通信素子に対して近傍調査要求を発信し、この近傍調査
    要求を受け取った１次通信素子は、近傍応答要求を発信
    して周辺の１次通信素子の存在を調査し、該２次通信素
    子は、応答を返信した１次通信素子に対してＩＤを設定
    することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
  14. 【請求項１４】 ２次通信素子は、近傍調査要求を繰り
    返し発信して、ＩＤを設定して管轄する１次通信素子の
    数を増やしていき、且つ、自身が管轄する１次通信素子
    との間の経路を設定することを特徴とする請求項１３に
    記載の通信装置。
  15. 【請求項１５】 ３次以上の通信素子は、２次通信素子
    としても機能して、１次通信素子に対してＩＤを設定す
    ることを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記
    載の通信装置。
  16. 【請求項１６】 ３次以上の通信素子は、３次から自身
    の階層までの各階層の通信素子として機能することがで
    き、各階層の通信素子として連鎖近傍応答要求を発信し
    て、各階層ごとに管轄する１階層下の通信素子をそれぞ
    れ設定することを特徴とする請求項４から１５のいずれ
    かに記載の通信装置。
  17. 【請求項１７】 ３次以上の通信素子は、管轄する通信
    素子との間の経路を設定することを特徴とする請求項１
    ６に記載の通信装置。
  18. 【請求項１８】 データ信号のパケットには、最終目的
    地である通信素子に到達するために利用される各階層内
    の経路データが含まれていることを特徴とする請求項４
    から１７のいずれかに記載の通信装置。
  19. 【請求項１９】 （Ｍ−１）次の階層内の経路データ
    は、送信元の通信素子から最終目的地である通信素子ま
    での経路の途中に位置するＭ次通信素子までの経路デー
    タを含むことを特徴とする請求項１８に記載の通信装
    置。
  20. 【請求項２０】 パケットには、次にパケットを受け取
    るべき通信素子を特定するための受信ＩＤが含まれてい
    ることを特徴とする請求項１８または１９に記載の通信
    装置。
  21. 【請求項２１】 通信素子は、受信ＩＤに基づいてパケ
    ットを受け取ると、次にパケットを受け取るべき通信素
    子の受信ＩＤを設定して前記パケットを発信することを
    特徴とする請求項１８から２０のいずれかに記載の通信
    装置。
  22. 【請求項２２】 通信素子は、パケットに含まれる経路
    データに基づいて、受信ＩＤを設定することを特徴とす
    る請求項２１に記載の通信装置。
  23. 【請求項２３】 各通信素子は、受信ＩＤに基づいてパ
    ケットを受け取ると、経路データを更新して前記パケッ
    トを発信することを特徴とする請求項１８から２２に記
    載の通信装置。
  24. 【請求項２４】 各通信素子にはＩＤが割り当てられて
    おり、高次の通信素子は、パケットに含まれるＩＤを参
    照することによって、そのＩＤにより特定される通信素
    子が自身の管轄下にあるか否かを判断することを特徴と
    する請求項４から２３のいずれかに記載の通信装置。
  25. 【請求項２５】 有効通信距離内に存在する他の通信素
    子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、絶縁
    された第１信号層および第２信号層と、これらの層に電
    気的に接続する通信素子を備え、通信素子の抵抗および
    容量に基づいて有効通信距離が定められ、通信素子が前
    記第１信号層または第２信号層に電荷を放出することに
    より信号を発信することを特徴とする通信デバイス。
  26. 【請求項２６】 有効通信距離内に存在する他の通信素
    子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、第１
    信号層および第２信号層と、これらの層に電気的に接続
    する通信素子を備え、該通信素子内において前記第１信
    号層および第２信号層を導通させることによって信号を
    発信することを特徴とする通信デバイス。
  27. 【請求項２７】 前記第１信号層および第２信号層より
    も高い抵抗を有し、且つこれらの層を導通させる高抵抗
    層を更に備えることを特徴とする請求項２５または２６
    に記載の通信デバイス。
  28. 【請求項２８】 前記第１信号層よりも高い抵抗を有し
    且つ前記第１信号層に電気的に接続する高抵抗層と、こ
    の高抵抗層に電気的に接続して前記通信素子に電力を供
    給する電源層とを備えることを特徴とする請求項２５ま
    たは２６に記載の通信デバイス。
  29. 【請求項２９】 前記有効通信距離は、前記第１信号層
    の抵抗に基づいて定められることを特徴とする請求項２
    ８に記載の通信デバイス。
  30. 【請求項３０】 該通信素子は、前記第１信号層および
    第２信号層を短絡させることによって信号を発信するこ
    とを特徴とする請求項２６から２９のいずれかに記載の
    通信デバイス。
  31. 【請求項３１】 前記第２信号層は接地されたグランド
    層であることを特徴とする請求項２５から３０のいずれ
    かに記載の通信デバイス。
  32. 【請求項３２】 信号発信を行っていない間に前記通信
    素子のコンデンサを充電することを特徴とする請求項２
    ５から３１のいずれかに記載の通信デバイス。
  33. 【請求項３３】 前記第１信号層および第２信号層は、
    導電性の柔軟体あるいは網状物体により形成されている
    ことを特徴とする請求項２５から３２のいずれかに記載
    の通信デバイス。
  34. 【請求項３４】 所定の有効通信距離の範囲内で信号を
    伝達する通信機能を有する複数の回路素子を導電性基板
    上に分散して配置させることにより、回路素子間に個別
    の配線を形成することなく回路素子を基板に搭載する基
    板実装方法。
  35. 【請求項３５】 応力あるいは温度を測定しそれを符号
    化された信号に変換する回路を備えたセンサ素子と、該
    センサ素子からの出力信号を伝達するための導電性の柔
    軟体から構成されることを特徴とする触覚センサ。
  36. 【請求項３６】 前記センサ素子の電気的に連続した導
    電性ゴム領域に複数のセンサ素子の信号端子が接続され
    ていることを特徴とする請求項３５に記載の触覚セン
    サ。
  37. 【請求項３７】 前記センサ素子に２つの電極が設けら
    れ、前記柔軟体の２層の導電性ゴムにそれらが電気的に
    接触していることを特徴とする請求項３５に記載の触覚
    センサ。
  38. 【請求項３８】 前記センサ素子から突き出されたピン
    状突起物によって、前記柔軟体の２層以上の導電性ゴム
    に、前記センサ素子の電極が電気的に接触していること
    を特徴とする請求項３５に記載の触覚センサ。
  39. 【請求項３９】 前記センサ素子の１面に２つあるいは
    ３つの電極があり、前記柔軟体の単一層内に形成された
    導電性ゴムの複数の領域に各電極が電気的に接触してい
    ることを特徴とする請求項３５に記載の触覚センサ。
  40. 【請求項４０】 前記センサ素子のＬＳＩチップとそれ
    に接続された電極部品間の容量の変化から周囲応力を検
    出することを特徴とする請求項３５に記載の触覚セン
    サ。
  41. 【請求項４１】 前記センサ素子に接続する電極部品を
    その中心近くの微小面積で支持することにより、電極表
    面における圧力の不均一に対して感度よく電極が変形す
    ることを特徴とする請求項４０に記載の触覚センサ。
  42. 【請求項４２】 前記センサ素子のＬＳＩチップとそれ
    に接続された感圧導電性ゴムの抵抗変化から周囲応力を
    検出することを特徴とする請求項３５に記載の触覚セン
    サ。
  43. 【請求項４３】 前記センサ素子のＬＳＩチップ上の光
    センサに到達する光量変化から周囲応力を検出すること
    を特徴とする請求項３５に記載の触覚センサ。
  44. 【請求項４４】 有効通信距離内に存在する他の通信素
    子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、絶縁
    された第１信号層および第２信号層と、これらの層に電
    磁的に接続する通信素子を備え、電磁波の減衰率に基づ
    いて有効通信距離が定められ、通信素子が前記第１信号
    層または第２信号層に電磁波を放出するかまたは光を放
    出することにより信号を発信することを特徴とする通信
    デバイス。
JP2002131040A 2001-10-12 2002-05-02 通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ Pending JP2003188882A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002131040A JP2003188882A (ja) 2001-10-12 2002-05-02 通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ
EP02801507A EP1443691A4 (en) 2001-10-12 2002-10-09 COMMUNICATION APPARATUS AND DEVICE, SUBSTRATE MOUNTING METHOD, AND TOUCH SENSOR
PCT/JP2002/010459 WO2003034625A1 (fr) 2001-10-12 2002-10-09 Appareil et dispositif de communication, procede de montage de substrat et capteur tactile
CN201110024907.8A CN102164007B (zh) 2001-10-12 2002-10-09 通信装置
CN02820095.0A CN1568590A (zh) 2001-10-12 2002-10-09 通信装置、通信设备、电路板安装方法和触觉传感器
US10/822,095 US20040252729A1 (en) 2001-10-12 2004-04-12 Communication apparatus, communication device, method for circuit board implementation, and tactile sensor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001315995 2001-10-12
JP2001-315995 2001-10-12
JP2002131040A JP2003188882A (ja) 2001-10-12 2002-05-02 通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ

Related Child Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003056387A Division JP2004007448A (ja) 2001-10-12 2003-03-03 通信装置
JP2003056423A Division JP3866669B2 (ja) 2001-10-12 2003-03-03 通信デバイス
JP2003056426A Division JP2004007450A (ja) 2001-10-12 2003-03-03 基板実装方法
JP2006043048A Division JP3887397B2 (ja) 2001-10-12 2006-02-20 通信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003188882A true JP2003188882A (ja) 2003-07-04
JP2003188882A5 JP2003188882A5 (ja) 2005-08-25

Family

ID=26623888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002131040A Pending JP2003188882A (ja) 2001-10-12 2002-05-02 通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20040252729A1 (ja)
EP (1) EP1443691A4 (ja)
JP (1) JP2003188882A (ja)
CN (2) CN1568590A (ja)
WO (1) WO2003034625A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7109933B2 (en) 2004-03-08 2006-09-19 Pentax Corporation Wearable jacket having communication function, and endoscope system employing wearable jacket
WO2008032661A1 (fr) 2006-09-12 2008-03-20 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Procédé de mesure de valeur de distribution et système de mesure utilisant un capteur de valeur de distribution pour celui-ci
US7541922B2 (en) 2004-12-03 2009-06-02 Hoya Corporation Operation control method of two dimensional diffusive signal-transmission devices, signal communication apparatus, and clothing provided with antenna function
US7670144B2 (en) 2005-11-28 2010-03-02 Hoya Corporation Conductive layer, manufacturing method of the same, and signal transmission substrate
JP2010528267A (ja) * 2007-05-18 2010-08-19 ユニバーシティ オブ サザン カリフォルニア グリップ制御のための生体模倣触覚センサ
US7853208B2 (en) 2006-11-21 2010-12-14 Sony Corporation Communication system and communication apparatus
JPWO2011135886A1 (ja) * 2010-04-27 2013-07-18 日本電気株式会社 無線タグセンサーシステムおよびその較正方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1635491A1 (en) * 2003-06-18 2006-03-15 Cell Cross Corporation Communication unit
JP2005025337A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Sony Corp 機器登録システム、機器登録サーバ、機器登録方法、機器登録プログラム、記憶媒体、及び端末機器
US20050195785A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Pentax Corporation Image signal processing device
US7515436B2 (en) 2004-06-18 2009-04-07 Cell Cross Corporation Communication unit
JP2006094903A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Pentax Corp 圧力検出マット及び褥瘡防止システム
US20060120484A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Pentax Corporation Method to determine optimum receiving device among two dimensional diffusive signal-transmission devices and signal processing apparatus
US20070120976A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Pentax Corporation Method and device for compressing image signal and endoscope system using such device
JP2007311990A (ja) * 2006-05-17 2007-11-29 Pentax Corp 通信装置
US20110196714A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-11 Avaya, Inc. Method and apparatus for overriding apparent geo-pod attributes
US8405484B2 (en) * 2008-09-29 2013-03-26 Avaya Inc. Monitoring responsive objects in vehicles
CN101840294B (zh) * 2010-01-21 2012-01-18 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种投射电容式触控面板的扫描方法
JP2011193375A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Sony Corp 中継局及び通信制御方法
DE102018214731A1 (de) * 2018-08-30 2020-03-05 Ford Global Technologies, Llc Transportmittel mit einem Fahrzeugsitz
CN114876313A (zh) * 2022-03-01 2022-08-09 东方久乐汽车电子（上海）股份有限公司 一种感应式汽车尾门与车身域集成系统及其方法

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3954101A (en) * 1973-03-02 1976-05-04 Wachspress How F Audiotactile communication system
US3932226A (en) * 1974-12-06 1976-01-13 Rca Corporation Method of electrically interconnecting semiconductor elements
AU1154683A (en) * 1982-01-13 1983-07-28 Elxsi Improved backplane power connection system
DE3221500A1 (de) * 1982-06-07 1983-12-08 Max-E. Dipl.-Ing. 7320 Göppingen Reeb Identifizierungsanordnung in form eines an einem gegenstand anbringbaren gebildes und verfahren zur herstellung
US4774632A (en) * 1987-07-06 1988-09-27 General Electric Company Hybrid integrated circuit chip package
US4949299A (en) * 1987-12-04 1990-08-14 Allen-Bradley Company, Inc. Industrial control communication network and method
US4968978A (en) * 1988-09-02 1990-11-06 Stolar, Inc. Long range multiple point wireless control and monitoring system
GB2232251A (en) * 1989-05-08 1990-12-05 Philips Electronic Associated Touch sensor array systems
CA2006481C (en) * 1989-12-19 1999-09-21 Adrian W. Alden Low noise dual polarization electromagnetic power reception and conversion system
US5369277A (en) * 1990-05-23 1994-11-29 Ntc Technology, Inc. Infrared source
US5163328A (en) * 1990-08-06 1992-11-17 Colin Electronics Co., Ltd. Miniature pressure sensor and pressure sensor arrays
US5260875A (en) * 1991-08-20 1993-11-09 Micro-Trak System, Inc. Networked agricultural monitoring and control system
JPH0629452A (ja) * 1992-02-18 1994-02-04 Intel Corp 集積回路パッケージ及びその製造方法
US6222525B1 (en) * 1992-03-05 2001-04-24 Brad A. Armstrong Image controllers with sheet connected sensors
JPH06209085A (ja) * 1992-07-23 1994-07-26 Texas Instr Inc <Ti> スタック形ｄｒａｍコンデンサ構造体とその製造方法
JPH0658829A (ja) * 1992-08-08 1994-03-04 Yaskawa Electric Corp 光学式触覚センサ
CA2112431C (en) * 1992-12-29 2000-05-09 Masato Yamanobe Electron source, and image-forming apparatus and method of driving the same
JP3196797B2 (ja) * 1993-07-12 2001-08-06 日本電信電話株式会社 積層型石英系光導波路の製造方法
JPH07190870A (ja) * 1993-12-24 1995-07-28 Fujitsu Ltd 触覚センサ及びその制御方法
US5896412A (en) * 1994-07-22 1999-04-20 Crossbow, Ltd. Wireless communication system
US5761051A (en) * 1994-12-29 1998-06-02 Compaq Computer Corporation Multi-layer circuit board having a supply bus and discrete voltage supply planes
US5695859A (en) * 1995-04-27 1997-12-09 Burgess; Lester E. Pressure activated switching device
US5771902A (en) * 1995-09-25 1998-06-30 Regents Of The University Of California Micromachined actuators/sensors for intratubular positioning/steering
US5786979A (en) * 1995-12-18 1998-07-28 Douglass; Barry G. High density inter-chip connections by electromagnetic coupling
US5706431A (en) * 1995-12-29 1998-01-06 At&T System and method for distributively propagating revisions through a communications network
US5778513A (en) * 1996-02-09 1998-07-14 Denny K. Miu Bulk fabricated electromagnetic micro-relays/micro-switches and method of making same
DE69714909T2 (de) * 1996-05-27 2003-04-30 Ngk Insulators Ltd Piezoelektrisches Element des Dünnschichttyps
US5946083A (en) * 1997-10-01 1999-08-31 Texas Instruments Incorporated Fixed optic sensor system and distributed sensor network
US6292108B1 (en) * 1997-09-04 2001-09-18 The Board Of Trustees Of The Leland Standford Junior University Modular, wireless damage monitoring system for structures
US20020013538A1 (en) * 1997-09-30 2002-01-31 David Teller Method and apparatus for health signs monitoring
US7027416B1 (en) * 1997-10-01 2006-04-11 Honeywell, Inc. Multi tier wireless communication system
US6445287B1 (en) * 2000-02-28 2002-09-03 Donnelly Corporation Tire inflation assistance monitoring system
US6166361A (en) * 1998-02-02 2000-12-26 Bettinger; David S. Actuators released by remote microwave radiation
US6424335B1 (en) * 1998-09-02 2002-07-23 Fujitsu Limited Notebook computer with detachable infrared multi-mode input device
JP2000101498A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Canon Inc 無線通信システム
AUPQ363299A0 (en) * 1999-10-25 1999-11-18 Silverbrook Research Pty Ltd Paper based information inter face
US7262702B2 (en) * 1999-07-21 2007-08-28 Dow Agrosciences Llc Pest control devices, systems, and methods
US6469602B2 (en) * 1999-09-23 2002-10-22 Arizona State University Electronically switching latching micro-magnetic relay and method of operating same
US7020701B1 (en) * 1999-10-06 2006-03-28 Sensoria Corporation Method for collecting and processing data using internetworked wireless integrated network sensors (WINS)
US6359374B1 (en) * 1999-11-23 2002-03-19 Mcnc Miniature electrical relays using a piezoelectric thin film as an actuating element
JP3450776B2 (ja) * 1999-12-28 2003-09-29 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動無線パケット通信システムにおける移動端末機の位置管理方法及びその移動無線パケット通信システム
US7071041B2 (en) * 2000-01-20 2006-07-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
US6468891B2 (en) * 2000-02-24 2002-10-22 Micron Technology, Inc. Stereolithographically fabricated conductive elements, semiconductor device components and assemblies including such conductive elements, and methods
US6816460B1 (en) * 2000-03-14 2004-11-09 Lucent Technologies Inc. Location based routing for mobile ad-hoc networks
JP2001265522A (ja) * 2000-03-16 2001-09-28 Keio Gijuku 爪に装着するセンサ
US7196688B2 (en) * 2000-05-24 2007-03-27 Immersion Corporation Haptic devices using electroactive polymers
US6761829B2 (en) * 2001-04-26 2004-07-13 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method for fabricating an isolated microelectromechanical system (MEMS) device using an internal void
US7044911B2 (en) * 2001-06-29 2006-05-16 Philometron, Inc. Gateway platform for biological monitoring and delivery of therapeutic compounds
US6888502B2 (en) * 2002-03-05 2005-05-03 Precision Dynamics Corporation Microstrip antenna for an identification appliance
US7184190B2 (en) * 2002-09-20 2007-02-27 Donnelly Corporation Electro-optic reflective element assembly

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7109933B2 (en) 2004-03-08 2006-09-19 Pentax Corporation Wearable jacket having communication function, and endoscope system employing wearable jacket
US7541922B2 (en) 2004-12-03 2009-06-02 Hoya Corporation Operation control method of two dimensional diffusive signal-transmission devices, signal communication apparatus, and clothing provided with antenna function
US7670144B2 (en) 2005-11-28 2010-03-02 Hoya Corporation Conductive layer, manufacturing method of the same, and signal transmission substrate
WO2008032661A1 (fr) 2006-09-12 2008-03-20 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Procédé de mesure de valeur de distribution et système de mesure utilisant un capteur de valeur de distribution pour celui-ci
US8175821B2 (en) 2006-09-12 2012-05-08 The University Of Tokyo Method for measuring physical quantity distribution and measurement system using sensor for physical quantity distribution
US7853208B2 (en) 2006-11-21 2010-12-14 Sony Corporation Communication system and communication apparatus
JP2010528267A (ja) * 2007-05-18 2010-08-19 ユニバーシティ オブ サザン カリフォルニア グリップ制御のための生体模倣触覚センサ
JPWO2011135886A1 (ja) * 2010-04-27 2013-07-18 日本電気株式会社 無線タグセンサーシステムおよびその較正方法
US9071889B2 (en) 2010-04-27 2015-06-30 Nec Corporation Systems and methods for sensor spatial distribution mapping using assigned sensor regions

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003034625A1 (fr) 2003-04-24
CN102164007B (zh) 2013-01-16
EP1443691A1 (en) 2004-08-04
CN102164007A (zh) 2011-08-24
CN1568590A (zh) 2005-01-19
EP1443691A4 (en) 2008-12-31
US20040252729A1 (en) 2004-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003188882A (ja) 通信装置、通信デバイス、基板実装方法および触覚センサ
US11918381B2 (en) Vital signs monitoring system
JP2004007448A (ja) 通信装置
CN104011633B (zh) 具有触觉反馈的触摸屏
JP2018500963A (ja) フロアカバー内に圧力センサを備えたモニタリングシステム
CN101969836A (zh) 无线传感器设备的监测和追踪
Arshad et al. An activity monitoring system for senior citizens living independently using capacitive sensing technique
CN110520040A (zh) 表皮虚拟现实装置
JP3866669B2 (ja) 通信デバイス
JP4324146B2 (ja) 通信装置
JP3887397B2 (ja) 通信装置
JP2004007450A (ja) 基板実装方法
JP2005055232A (ja) 歪量計測装置
JP2005026939A (ja) 通信装置および通信装置の製造方法
JP2006094429A (ja) 通信装置
JP3869457B2 (ja) 通信装置
JP2004242220A (ja) 通信デバイス、通信装置、電源装置および電力供給デバイス
JP2005093603A (ja) 信号伝送用基板装置、信号伝送用基板装置の製造方法、コネクタ、通信装置および通信装置の製造方法
JP2022549634A (ja) 自己発電型センサー、それを含むモニタリングシステム
JP2004080219A (ja) 通信装置
JP2005295236A (ja) 通信装置
Marandi et al. Internet of Things and Healthcare 4.0 Based on a Real-time model Study in the Smart Retirement Village
WO2008072712A1 (ja) 無線式センサシステム、生体の健康管理システム
JP2021146183A (ja) 離床検出装置と離床検出方法
Sujatha et al. An Approach to Wireless Sensor Networks for Healthcare Scrutiny in Hospitals

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050216

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080212

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080610