JP2009055379A - 通信装置およびそれを用いた２次元通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置を提供する。
【解決手段】スイッチ回路２２は、コネクタ１が信号を受信するとき、スイッチＳＷを端子２２１に接続し、コネクタ１が電力を受電するとき、スイッチＳＷを端子２２２に接続する。コネクタ１は、同一周波数で伝送された信号および電力を受信し、その受信した信号をアッテネータ２３を介して通信ユニット２４へ出力し、その受電した電力を電力受電ユニット２５へ出力する。通信ユニット２４は、信号の受信処理を行ない、その受信処理後の信号をコンピュータ２へ出力する。また、電力受電ユニット２５は、電力の受電処理を行ない、その受電処理後の電力を蓄積する。そして、電力受電ユニット２５は、蓄積した電力を通信ユニット２４またはコンピュータ３に供給する。
【選択図】図１

Description

この発明は、２次元通信を行なう通信装置およびそれを用いた２次元通信システムに関するものである。

従来、シート状のシート装置を用いて通信を行なう２次元通信システムが知られている（特許文献１）。この２次元通信システムにおいては、各通信装置は、シート装置上に配置され、シート装置を介して他の通信装置と通信を行なう。

また、従来、２次元通信に用いられる通信装置は、信号を受信する信号受信回路と、電力を受電する電力受信回路とを備える（非特許文献１）。信号の送信と電力の送電側では、電力伝送装置と通信装置とは別個に動作しており、互いに連動してはいない。伝送される電力は、通信信号電力と比較して非常に大きいため、通信信号が伝送電力の干渉に埋もれないように送信用周波数と送電用周波数を十分に離して信号の送信および電力の送電を行ない、受信・受電側では、それぞれの伝送周波数に合った受信用コネクタと受電用コネクタとを通信装置に装備していた。
特開２００６−２７０１６５号公報 Naoshi Yamahira, Yastoshi Makino, Hiroto Itai, and Hiroyuki Shinoda, "Proximity Connection in Two-Dimensional Signal Transmission", SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea, Oct. 18-21, 2006.

しかし、２次元通信システムにおいて、１つの２次元通信シートの性能を十分に出すためには対応しようとする周波数に合わせた調整が必要であるが、調整により性能の出る周波数帯の幅は、限定的であり、通信信号が伝送電力の干渉に埋もれないように送信用周波数と送電用周波数を十分に離すことができず、送信性能および送電性能を十分に出すことができないという問題があった。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、信号の伝送性能の低下を抑制して信号および電力を受電可能な通信装置を用いた２次元通信システムを提供することである。

この発明によれば、通信装置は、２次元通信媒体を用いて通信を行なう通信装置であって、コネクタと、信号処理回路と、インターフェース装置とを備える。コネクタは、２次元通信媒体の伝送周波数を有する信号が伝送周波数を有する電力に重畳された第１の伝送波、伝送周波数を有する信号からなる第２の伝送波、および伝送周波数を有する電力からなる第３の伝送波のいずれかを２次元通信媒体を介して受信する。インターフェース装置は、コネクタが第１の伝送波を受信したとき、第１の伝送波に基づいて信号の受信処理と電力の受電処理とを独立に行ない、受信処理後の信号を信号処理回路へ出力し、かつ、受電処理後の電力を蓄積し、コネクタが第２の伝送波を受信したとき、第２の伝送波の受信処理を行なって信号を信号処理回路へ出力し、コネクタが第３の伝送波を受信したとき第３の伝送波を電力として蓄積する。

好ましくは、コネクタは、第１または第２の伝送波を２次元通信媒体から受信する。インターフェース装置は、通信ユニットと、電力受電ユニットと、分離回路と、スイッチ回路とを含む。通信ユニットは、信号の受信処理を行ない、その受信処理後の信号を信号処理回路へ出力する。電力受電ユニットは、電力の受電処理を行ない、その受電処理後の電力を蓄積する。分離回路は、第１の伝送波を信号と電力とに分離し、その分離した信号を通信ユニットへ出力し、分離した電力を電力受電ユニットへ出力する。スイッチ回路は、コネクタが第１の伝送波を受信したときコネクタを分離回路に接続し、コネクタが第２の伝送波を受信したときコネクタを通信ユニットに接続する。

好ましくは、分離回路は、第１の伝送波の振幅を信号の振幅と電力の振幅との振幅比に内分することにより第１の伝送波を信号と電力とを分離する。

好ましくは、コネクタは、第２または第３の伝送波を２次元通信媒体から受信する。インターフェース装置は、通信ユニットと、電力受電ユニットと、スイッチ回路とを含む。通信ユニットは、第２の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の信号を信号処理回路へ出力する。電力受電ユニットは、第３の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する。スイッチ回路は、第２の伝送波の送信先または通信ユニットの動作の有無に応じて、コネクタを通信ユニットまたは電力受電ユニットに接続する。

好ましくは、スイッチ回路は、電力を送信可能なパワーノードから送信要求信号からなる第２の伝送波をコネクタが受信すると、コネクタを通信ユニットに接続し、パワーノードの通信相手である通信ノードから送信要求信号に対する通信許可信号からなる第２の伝送波をコネクタが受信すると、コネクタを電力受電ユニットに接続する。電力受電ユニットは、コネクタがパワーノードから受信した第３の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する。

好ましくは、スイッチ回路は、通信ユニットが通信を停止しているとき、コネクタを電力受電ユニットに接続し、通信ユニットが通信を開始すると、コネクタを通信ユニットに接続する。電力受電ユニットは、通信ユニットが通信を停止しているとき、コネクタがパワーノードから受信した第３の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する。

好ましくは、通信ユニットは、電力受電ユニットから電力の供給を受ける。

好ましくは、スイッチ回路は、電力を送信可能なパワーノードから送信要求信号からなる第２の伝送波をコネクタが受信すると、コネクタを通信ユニットに接続し、通信ユニットが送信要求信号に対する通信許可信号からなる第２の伝送波をコネクタを介してパワーノードへ送信すると、コネクタと通信ユニッとの接続を維持する。

好ましくは、スイッチ回路は、電力を送信可能なパワーノード以外のノードから第２の伝送波をコネクタが受信すると、コネクタを通信ユニットに接続するとともに、コネクタと通信ユニットとの接続を維持する。

好ましくは、コネクタは、２次元通信媒体を介して第１の伝送波をパワーノードから受信する。

好ましくは、パワーノードは、センサーシステムにおける複数のセンサーによって検出された複数の検出データを受信する通信ノードである。

また、この発明によれば、通信装置は、２次元通信媒体を用いて通信を行なう通信装置であって、複数の第１のコネクタと、第２のコネクタと、信号処理回路と、充電回路と、受信回路とを備える。複数の第１のコネクタは、相互に異なる周波数を有し、かつ、同一パワーを有する複数の伝送波を２次元通信媒体を介して受信する。第２のコネクタは、複数の伝送波のうちの１つの伝送波を２次元通信媒体を介して複数の第１のコネクタよりも低感度で受信する。充電回路は、複数の第１のコネクタが受信した複数の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する。受信回路は、第２のコネクタが受信した伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の信号を信号処理回路へ出力する。

さらに、この発明によれば、２次元通信システムは、２次元通信媒体と、複数の通信装置とを備える。２次元通信媒体は、伝送波を伝送する。複数の通信装置は、２次元通信媒体上に配置される。そして、複数の通信装置の各々は、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の通信装置からなる。

この発明においては、信号および電力が同じ周波数で伝送され、通信装置は、信号の受信および電力の受電を行い、その受信した信号の受信処理と電力の受電処理とを独立に行なう。その結果、通信信号が伝送電力の干渉に埋もれないように送信用周波数と送電用周波数を十分に離す必要がなく、使用する１つの周波数に合わせて調整された２次元通信シートが利用可能である。

したがって、この発明によれば、信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電を行なうことができる。

また、この発明においては、通信装置は、信号および電力を１つのコネクタによって受信する。

したがって、この発明によれば、通信装置を小さくできる。

さらに、この発明においては、送信元が同時に電力を供給する際に、信号用の伝送電力と電力用の伝送電力とが同じ大きさであるため、通信信号が伝送電力の干渉に埋もれることなく、信号伝送と電力伝送とが同時に行なわれる。

したがって、この発明によれば、信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電を行なうことができる。

また、複数の伝送波によって伝送された電力を蓄積するので、多くの電力を送電できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１による通信装置１０は、コネクタ１と、インターフェース装置２と、コンピュータ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３とを備える。

コネクタ１は、後述する２次元通信シートに接して配置される。そして、コネクタ１は、２次元通信シートから各種の伝送波を受信し、その受信した各種の伝送波をインターフェース装置２へ出力するとともに、インターフェース装置２から受けた信号を伝送波として２次元通信シートへ送信する。

インターフェース装置２は、充電スイッチ２１と、スイッチ回路２２と、アッテネータ２３と、通信ユニット２４と、電力受電ユニット２５とを含む。

通信ユニット２４は、増幅器２４１，２４２と、Ｄ／Ａ変換器２４３と、Ａ／Ｄ変換器２４４と、ディジタル処理ユニット（ＤＰＵ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４５とを含む。

電力受電ユニット２５は、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１と、エネルギー蓄積器２５２とを含む。

充電スイッチ２１は、オンされると、スイッチ回路２２へ電力を供給してスイッチ回路２２を動作状態にする。また、充電スイッチ２１は、オフされると、スイッチ回路２２への電力の供給を停止し、スイッチ回路２２を停止状態にする。

スイッチ回路２２は、スイッチＳＷと、端子２２１，２２２とを含む。そして、スイッチ回路２２は、充電スイッチ２１から電力を受けて動作状態になると、スイッチＳＷを端子２２１に接続し、コネクタ１から受けた伝送波をアッテネータ２３へ供給する。その後、スイッチ回路２２は、通信ユニット２４のディジタル処理ユニット２４５から切換信号ＥＸ１を受けると、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換え、ディジタル処理ユニット２４５から切換信号ＥＸ２を受けると、スイッチＳＷの接続先を端子２２２から端子２２１に切換える。また、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５から保持信号ＨＬＤを受けると、スイッチＳＷと端子２２１（または端子２２２）との接続を保持する。スイッチ回路２２は、スイッチＳＷが端子２２２に接続されると、コネクタ１から受けた伝送波をＡＣ／ＤＣ変換器２５１へ出力する。

アッテネータ２３は、スイッチ回路２２から受けた伝送波のレベルが通信装置１０の許容レベルを超えるとき、伝送波のレベルを通信装置１０の許容レベルに減衰して増幅器２４２へ出力する。

増幅器２４１は、Ｄ／Ａ変換器２４３から受けたアナログ信号を増幅し、その増幅したアナログ信号をスイッチ回路２２へ出力する。

増幅器２４２は、アッテネータ２３から受けたアナログ信号を増幅し、その増幅したアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２４４へ出力する。

Ｄ／Ａ変換器２４３は、ディジタル処理ユニット２４５から受けたディジタル信号をアナログ信号に変換し、その変換したアナログ信号を増幅器２４１へ出力する。

Ａ／Ｄ変換器２４４は、増幅器２４２から受けたアナログ信号をディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。

ディジタル処理ユニット２４５は、Ａ／Ｄ変換器２４４から受けたディジタル信号を復号する。そして、ディジタル処理ユニット２４５は、その復号したディジタル信号が制御パケットであるとき、その制御パケットをコンピュータ３へ出力するとともに、その制御パケットの送信先または送信元に応じて、切換信号ＥＸ１，ＥＸ２および保持信号ＨＬＤのいずれかを生成し、その生成した切換信号ＥＸ１，ＥＸ２および保持信号ＨＬＤのいずれかをスイッチ回路２２へ出力する。一方、ディジタル処理ユニット２４５は、その復号したディジタル信号が制御パケットでないとき、その復号したディジタル信号をコンピュータ３へ出力する。

また、ディジタル処理ユニット２４５は、コンピュータ３から受けたディジタル信号を所定の方式に変調し、その変調したディジタル信号をＤ／Ａ変換器２４３へ出力する。

ＡＣ／ＤＣ変換器２５１は、スイッチ回路２２の端子２２２から受けた伝送波を交流電力から直流電力に変換し、その変換した直流電力をエネルギー蓄積器２５２へ出力する。

エネルギー蓄積器２５２は、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１から受けた直流電力を蓄積するとともに、その蓄積した直流電力を通信ユニット２４またはコンピュータ３へ供給する。したがって、コンピュータ３および通信ユニット２４は、エネルギー蓄積器２５２から受けた電力によって動作する。

コンピュータ３は、インターフェース装置２の通信ユニット２４から受けたディジタル信号を処理するととともに、制御パケットまたはデータパケットを生成して通信ユニット２４へ出力する。

図２は、２次元通信シートの斜視図である。また、図３は、図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における２次元通信シートの断面図である。

図２および図３を参照して、２次元通信シート３０は、誘電体部３１と、導体部３２，３３とを含む。誘電体部３１は、たとえば、厚みがほぼ一定であるプラスチックまたは発泡材からなり、シート状の形状を有する。導体部３２は、たとえば、金属からなり、誘電体部３１の一方の一主面にメッシュ状に形成される。この場合、メッシュ状の導体部３２によって囲まれる開口部３２Ａは、正方形の形状を有し、複数の開口部３２Ａは、２次元通信シート３０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されている。導体部３３は、たとえば、金属からなり、誘電体部３１の他方の一主面（導体部３２が形成された面と反対面）の全面に形成される。

メッシュ状の導体部３２は、外界とシート状の誘電体部３１との相互電磁結合を弱める働きをするので、外界と誘電体部３１との電磁結合が十分に弱いと仮定すると、シート状の誘電体部３１の内部では、電磁波は、１／（με）^１／２で伝搬する。この場合、μは、誘電体部３１の透磁率であり、εは、誘電体部３１の誘電率である。

開口部３２Ａは、２次元通信シート３０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されているので、各開口部３２Ａから漏れ出すエバネッセント波も、電磁波長よりも短い空間周期で電磁波位相が変化し、遠方まで伝搬する波動とはならない。

この場合の減衰係数は、ｅｘｐ（−（ε／ε_０−１）^１／２（ω／ｃ）ｚ）となる。ここで、ε_０は、外界の誘電率であり、ωは、信号の角周波数であり、ｃは、外界における光速であり、ｚは、誘電体部３１の導体部３２が形成された面からの距離である。

したがって、εがそれほど大きくなくても、誘電体部３１の薄い膜厚に対して、エバネッセント波のしみ出し領域を波長程度まで小さくすることができる。

このように、２次元通信シート３０は、電磁波を１／（με）^１／２で伝搬させるとともに、その一主面（導体部３２が形成された面）からエバネッセント波をしみ出させる。

図４は、２次元通信の概念図である。図４を参照して、図１に示す通信装置１０と同じ構成からなる２つの通信装置１０Ａ，１０Ｂが２次元通信シート３０上に配置される。この場合、通信装置１０Ａ，１０Ｂのコネクタ１が２次元通信シート３０の開口部３２Ａに接する。通信装置１０Ａのコンピュータ３は、送信すべき信号を生成して通信ユニット２４のディジタル処理ユニット２４５へ出力する。

通信装置１０Ａのディジタル処理ユニット２４５は、コンピュータ３から受けた信号を所定の方式に変調し、その変調した信号をＤ／Ａ変換器２４３へ出力する。通信装置１０ＡのＤ／Ａ変換器２４３は、ディジタル処理ユニット２４５からの信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、その変換したアナログ信号を増幅器２４１へ出力する。

通信装置１０Ａの増幅器２４１は、Ｄ／Ａ変換器２４３から受けたアナログ信号を増幅してスイッチ回路２２へ出力する。スイッチ回路２２は、スイッチＳＷを端子２２１へ接続し、増幅器２４１から受けたアナログ信号をコネクタ１へ出力する。

そうすると、コネクタ１は、スイッチ回路２２から受けたアナログ信号に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させる。ここで、スカラーポテンシャルの変化は、電位の変化に対応し、ベクトルポテンシャルの変化は、電流分布の変化、電束密度の変化および変位電流の分布の変化に対応する。

コネクタ１に内蔵された電極のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルが変化すると、２次元通信シート３０の誘電体部３１に電磁波が発生し、その発生した電磁波は、２次元通信シート３０の表面付近のみを伝搬する（図４の矢印参照）。

そして、通信装置１０Ｂが配置された位置まで伝搬した電磁波は、誘電体部３２の開口部３２Ａからエバネッセント波ＥＷＶをしみ出させる。そうすると、通信装置１０Ｂのコネクタ１は、その内蔵した電極（図示せず）によってエバネッセント波ＥＷＶを検知し、通信装置１０Ａから送信された電気信号を受信する。

このように、２次元通信は、２次元通信シート３０の表面近傍を伝送する電磁波を用いて行なわれる。なお、誘電体部３１に発生する電磁波は、後述する伝送波を構成する。

図５は、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットの構成図である。図５を参照して、ＲＴＳパケットは、フレーム制御部と、デュレーションと、送信先と、送信元と、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ）とを含む。

フレーム制御部は、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットであることを示す。デュレーションは、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの有効期間を示す。送信先は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信先を示すアドレスからなる。送信元は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信元のアドレスからなる。ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、４Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、誤り訂正符号からなる。

そして、フレーム制御部、デュレーション、送信先および送信元は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダを構成する。

図６は、伝送波の概念図である。図６を参照して、通信装置１０は、電力を送電可能なシンク（Ｓｉｎｋ）である場合、振幅Ｉ１を有する伝送波ｗｖ１によってデータパケットを送信し、振幅Ｉ２（＜Ｉ１）を有する伝送波ｗｖ２によってＲＴＳパケット、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットおよびＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）パケット等の制御パケットを送信する。また、通信装置１０は、シンク以外の通信ノードである場合、データパケットおよび制御パケットを伝送波ｗｖ２によって送信する。

伝送波ｗｖ１は、電力として蓄積可能なエネルギーを有する電磁波からなり、周期Ｔを有する。また、伝送波ｗｖ２は、電力として蓄積可能なエネルギーよりも小さいエネルギーを有する電磁波からなり、周期Ｔ１を有する。そして、伝送波ｗｖ１は、たとえば、１０Ｗのエネルギーを有し、伝送波ｗｖ２は、たとえば、１００ｍＷのエネルギーを有する。

このように、電力は、相対的に大きい振幅Ｉ１を有する伝送波ｗｖ１によって伝送され、制御パケットを示す信号は、相対的に小さい振幅Ｉ２を有する伝送波ｗｖ２によって伝送され、伝送波ｗｖ１，ｗｖ２は、同じ周波数ｆ（＝１／Ｔ１）を有する。つまり、電力および信号は、同じ周波数ｆを有する伝送波によって伝送される。そして、この周波数ｆは、２次元通信シート３０の誘電体部３１を伝送し易い周波数としてチューニングされた伝送周波数からなる。

図７は、図１に示す通信装置１０を用いた２次元通信システムの概略図である。図７を参照して、２次元通信システム１００は、複数の通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇと、２次元通信シート３０とを備える。複数の通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇの各々は、図１に示す通信装置１０からなり、コネクタ１が２次元通信シート３０に接するように２次元通信シート３０の任意の場所に配置される。

複数の通信装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇのうちの１台の通信装置、たとえば、通信装置１０Ａは、シンクであり、通信装置１０Ａ以外の通信装置１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇは、電力を供給できない通信ノードである。

したがって、通信装置１０Ａは、伝送波ｗｖ２を用いてＲＴＳパケット、ＣＴＳパケットおよびＡＣＫパケット等の制御パケットを送信し、伝送波ｗｖ１を用いてデータパケットを送信する。また、通信装置１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇは、伝送波ｗｖ２を用いて、ＲＴＳパケット、ＣＴＳパケットおよびＡＣＫパケット等の制御パケットとデータパケットとを送信する。

図８は、図７に示す２次元通信システム１００における通信方法を説明するためのタイミングチャートである。なお、図８においては、図７に示す通信装置１０Ａをシンクとし、通信装置１０Ｂ〜１０Ｇをノード＃１〜ノード＃Ｎとして説明する。

図８を参照して、ビーコンＢｃ１，Ｂｃ２，Ｂｃ３が周期Ｔ２で生成される。そして、ビーコンＢｃ１が生成されると、ノード＃１（たとえば、通信装置１０Ｂ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ１を伝送波ｗｖ２により２次元通信シート３０を介してシンク（通信装置１０Ａ）宛てに送信する。

シンク（通信装置１０Ａ）は、ノード＃１（通信装置１０Ｂ）からＲＴＳパケットＲＴＳ１を受信し、ＲＴＳパケットＲＴＳ１のＭＡＣヘッダを参照して自己がＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信先であることを検知する。そして、シンク（通信装置１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１に対するＣＴＳパケットＣＴＳ１を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ１を伝送波ｗｖ２により２次元通信シート３０を介してノード＃１（通信装置１０Ｂ）宛てに送信する。

ノード＃１（通信装置１０Ｂ）は、シンク（通信装置１０Ａ）からＣＴＳパケットＣＴＳ１を受信すると、データパケットを生成し、その生成したデータパケットを伝送波ｗｖ２によりシンク（通信装置１０Ａ）宛てに送信する。

シンク（通信装置１０Ａ）は、ノード＃１（通信装置１０Ｂ）からデータパケットを受信する。そして、シンク（通信装置１０Ａ）は、データパケットの受信に応じて、ＡＣＫパケットＡＣＫ１を生成し、その生成したＡＣＫパケットＡＣＫ１を伝送波ｗｖ２によりノード＃１（通信装置１０Ｂ）宛てに送信する。これにより、ノード＃１（通信装置１０Ｂ）からシンク（通信装置１０Ａ）へのデータパケットの送信が完了する。

なお、ノード＃１（通信装置１０Ｂ）がＲＴＳパケットＲＴＳ１をシンク（通信装置１０Ａ）宛てに送信した場合、ノード＃２〜ノード＃Ｎも、ＲＴＳパケットＲＴＳ１を受信し、ＲＴＳパケットＲＴＳ１のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信元がシンク（通信装置１０Ａ）以外のノード＃１（通信装置１０Ｂ）であることを検知し、スイッチ回路２２のスイッチＳＷを端子２２１に接続したままにする。ノード＃２〜ノード＃Ｎがノード＃１（通信装置１０Ｂ）からデータパケットを受信したとき、およびシンク（通信装置１０Ａ）からＣＴＳパケットＣＴＳ１およびＡＣＫパケットＡＣＫ１を受信したときも、スイッチ回路２２のスイッチＳＷを端子２２１に接続したままにする。

その後、ノード＃２（たとえば、通信装置１０Ｃ）が同じ方法によってデータパケットをノード＃１（通信装置１０Ｂ）へ送信する。この場合、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ２およびデータパケットを生成して伝送波ｗｖ２によりノード＃１（通信装置１０Ｂ）へ送信し、ノード＃１（通信装置１０Ｂ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ２およびデータパケットを受信するとともに、ＣＴＳパケットＣＴＳ２およびＡＣＫパケットＡＣＫ２を生成して伝送波ｗｖ２によりノード＃２（通信装置１０Ｃ）へ送信する。

引き続いて、シンク（通信装置１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ３を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ３を伝送波ｗｖ２によりノード＃２（通信装置１０Ｃ）宛てに送信する。

ノード＃１〜ノード＃Ｎ（通信装置１０Ｂ〜１０Ｇ）は、シンク（通信装置１０Ａ）からＲＴＳパケットＲＴＳ３を受信する。そして、ノード＃１，＃３〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ，１０Ｄ〜１０Ｇ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ３のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ３の送信元がシンク（通信装置１０Ａ）であり、ＲＴＳパケットＲＴＳ３の送信先が自己以外であることを検知する。また、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ３のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ３の送信元がシンク（通信装置１０Ａ）であり、ＲＴＳパケットＲＴＳ３の送信先が自己であることを検知する。

そうすると、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ３に対する応答パケットであるＣＴＳパケットＣＴＳ３を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ３を伝送波ｗｖ２によりシンク（通信装置１０Ａ）宛てに送信する。

ノード＃１，＃３〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ，１０Ｄ〜１０Ｇ）のディジタル処理ユニット２４５は、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）からＣＴＳパケットＣＴＳ３を受信すると、切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、切換信号ＥＸ１に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換える。

また、シンク（通信装置１０Ａ）は、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）からＣＴＳパケットＣＴＳ３を受信すると、データパケットを生成し、その生成したデータパケットを伝送波ｗｖ１によりノード＃２（通信装置１０Ｃ）宛てに送信する。

ノード＃２（通信装置１０Ｃ）は、シンク（通信装置１０Ａ）からデータパケットを受信し、その受信したデータパケットの受信処理を行なう。すなわち、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）において、コネクタ１は、２次元通信シート３０を介して伝送波ｗｖ１を受信し、その受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ回路２２へ出力する。そして、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）のスイッチ回路２２は、コネクタ１から受けた伝送波ｗｖ１を端子２２１を介してアッテネータ２３へ出力し、アッテネータ２３は、伝送波ｗｖ１のレベルをノード＃２（通信装置１０Ｃ）の許容レベルに減衰して増幅器２４２へ出力する。

その後、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）の増幅器２４２は、伝送波ｗｖ１を増幅し、その増幅した伝送波ｗｖ１をＡ／Ｄ変換器２４４へ出力し、Ａ／Ｄ変換器２４４は、増幅器２４２から受けた伝送波ｗｖ１をアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。そして、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）のディジタル処理ユニット２４５は、ディジタル信号を復号してコンピュータ３へ出力し、コンピュータ３は、復号されたディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５から受ける。これによって、ノード＃２（通信装置１０Ｃ）は、シンク（通信装置１０Ａ）から送信されたデータパケットを受信する。

一方、ノード＃１，＃３〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ，１０Ｄ〜１０Ｇ）も、シンク（通信装置１０Ａ）からデータパケットを受信し、その受信したデータパケットを構成する伝送波ｗｖ１を電力ＰＷ１として蓄積する。すなわち、ノード＃１，＃３〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ，１０Ｄ〜１０Ｇ）の各々において、コネクタ１は、２次元通信シート３０を介して伝送波ｗｖ１を受信し、その受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ回路２２へ出力する。そして、ノード＃１，＃３〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ，１０Ｄ〜１０Ｇ）の各々のスイッチ回路２２は、コネクタ１から受けた伝送波ｗｖ１を端子２２２を介してＡＣ／ＤＣ変換器２５１へ出力し、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１は、スイッチ回路２２から受けた伝送波ｗｖ１を交流電力から直流電力ＰＷ１に変換し、その変換した直流電力ＰＷ１をエネルギー蓄積器２５２に供給し、エネルギー蓄積器２５２は、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１から受けた直流電力ＰＷ１を蓄積する。

その後、ビーコンＢｃ２が生成されると、ノード＃３（たとえば、通信装置１０Ｄ）が上述した方法と同じ方法によってデータパケットをシンク（通信装置１０Ａ）へ送信する。この場合、ノード＃３（通信装置１０Ｄ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ４およびデータパケットを生成して伝送波ｗｖ２によりシンク（通信装置１０Ａ）へ送信し、シンク（通信装置１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ４およびデータパケットを受信するとともに、ＣＴＳパケットＣＴＳ４およびＡＣＫパケットＡＣＫ４を生成して伝送波ｗｖ２によりノード＃３（通信装置１０Ｄ）へ送信する。

上述したように、実施の形態１においては、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ〜通信装置１０Ｇ）は、シンクから同じ周波数ｆで伝送される信号（制御パケット）および電力（データパケット）を受信し、その受信した信号を通信ユニット２４によって処理し、その受電した電力を電力受電ユニット２５によって処理する。つまり、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ〜通信装置１０Ｇ）は、同じ周波数ｆで伝送される信号および電力を受信し、その受信した信号の受信処理および電力の受信処理を独立に行なう。その結果、電力の受電処理が信号の受信処理に与える干渉が減少し、信号の受信利得の低いところで電力の受電利得が高くなるという現象が抑制される。

したがって、この発明によれば、信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電を行なうことができる。

また、実施の形態１においては、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ〜１０Ｇ）は、１つのコネクタ１によって電力および信号を送受信する。

したがって、この発明によれば、通信装置を小さくできる。

さらに、実施の形態１においては、シンク（通信装置１０Ａ）がデータパケットの送信元である場合、シンク（通信装置１０Ａ）以外のノード＃１〜ノード＃Ｎのうち、データパケットの送信先ではないノード＃１，＃３〜＃Ｎ（通信装置１０Ｂ，１０Ｄ〜１０Ｇ）は、シンク（通信装置１０Ａ）から送信されたデータパケットを電力ＰＷ１として蓄積し、シンク（通信装置１０Ａ）以外のノード＃１〜ノード＃Ｎ（通信装置１０Ｂ〜１０Ｇ）がデータパケットの送信元である場合、データパケットを受信したシンク（通信装置１０Ａ）およびデータパケットの送信元以外のノードは、データパケットを電力として蓄積しない。

したがって、この発明によれば、シンクがデータパケットを送信する場合、データパケットの送信先以外のノードは、電力をシンクから受け取ることができるとともに、その受け取った電力を用いて通信を行なうことができる。その結果、２次元通信システム１００においてエネルギーを保存することができる。

図９は、実施の形態１における通信方法を説明するためのフローチャートである。図９を参照して、一連の動作が開始されると、通信装置１０の充電スイッチ２１は、電力を供給してスイッチ回路２２を動作状態にする。そして、スイッチ回路２２は、スイッチＳＷを端子２２１に接続し、コネクタ１を通信ユニット２４側に接続する（ステップＳ１）。

その後、コネクタ１は、２次元通信シート３０を介してＲＴＳパケットを受信し（ステップＳ２）、その受信したＲＴＳパケットをスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、端子２２１を介してＲＴＳパケットをアッテネータ２３へ出力する、
そして、アッテネータ２３は、ＲＴＳパケットのレベルを通信装置１０の許容レベルに減衰して増幅器２４２へ出力し、増幅器２４２は、ＲＴＳパケットを増幅し、その増幅したＲＴＳパケットをＡ／Ｄ変換器２４４へ出力する。Ａ／Ｄ変換器２４４は、ＲＴＳパケットをアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。

そうすると、ディジタル処理ユニット２４５は、ディジタル信号を復号し（ステップＳ３）、ＲＴＳパケットの送信先が自己であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４において、ＲＴＳパケットの送信先が自己であると判定されたとき、ディジタル処理ユニット２４５は、保持信号ＨＬＤを生成し、その生成した保持信号ＨＬＤをスイッチ回路２２へ出力する。スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの保持信号ＨＬＤに応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２１に保持する。すなわち、コネクタ１と通信ユニット２４との接続が維持される（ステップＳ５）。

その後、ディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットに対するＣＴＳパケットを生成し、その生成したＣＴＳパケットをＤ／Ａ変換器２４３および増幅器２４１を介してスイッチ回路２２へ出力する。そして、スイッチ回路２２は、ＣＴＳパケットを受け、その受けたＣＴＳパケットをコネクタ１へ出力し、コネクタ１は、ＣＴＳパケットを送信する。これによって、ＣＴＳパケットがＲＴＳパケットの送信元へ送信される（ステップＳ６）。

その後、コネクタ１は、ＲＴＳパケットの送信元からデータパケットを受信し、その受信したデータパケットをスイッチ回路２２およびアッテネータ２３を介して通信ユニット２４へ出力し、通信ユニット２４は、データパケットをアナログ信号からディジタル信号に変換するとともに、その変換したディジタル信号を復号してコンピュータ３へ出力する。これによって、ＲＴＳパケットの送信元から送信されたデータが受信される（ステップＳ７）。

一方、ステップＳ４において、ＲＴＳパケットの送信先が自己でないと判定されたとき、ディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットの送信元がシンクであるか否かをさらに判定する（ステップＳ８）。

ステップＳ８において、ＲＴＳパケットの送信元がシンクであると判定されたとき、ディジタル処理ユニット２４５は、ＣＴＳパケットを受信したか否かをさらに判定する（ステップＳ９）。

そして、ステップＳ９において、ＣＴＳパケットを受信したと判定されたとき、ディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの切換信号ＥＸ１に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換える。これによって、コネクタ１は、電力受電ユニット２５側に接続される（ステップＳ１０）。

その後、コネクタ１は、シンクから送信されたデータパケットを受信して電力受電ユニット２５へ出力し、電力受電ユニット２５は、データパケットを構成する伝送波ｗｖ１を電力として蓄積する。すなわち、電力受電ユニット２５は、データ送信中の電力を受電し、その受電した電力を蓄積する（ステップＳ１１）。

そして、ステップＳ７の後、ステップＳ８においてＲＴＳパケットの送信元がシンクでないと判定されたとき、およびステップＳ９においてＣＴＳパケットを受信していないと判定されたときのいずれかの後、一連の動作は終了する。

上述したように、ＲＴＳパケットを受信した通信装置１０は、自己がＲＴＳパケットの送信先でなく、ＲＴＳパケットの送信元がシンクであり、さらに、ＲＴＳパケットに対するＣＴＳパケットを他の通信装置から受信した場合（ステップＳ４の“ＮＯ”→ステップＳ８の“ＹＥＳ”→ステップＳ９の“ＹＥＳ”参照）、コネクタ１の接続先を通信ユニット２４から電力受電ユニット２５側へ切換えるとともに、シンクから送電された電力を蓄積する（ステップＳ１０，Ｓ１１参照）。

したがって、各通信装置は、シンクから送信された自己宛てでないデータパケットを電力として蓄積できる。その結果、２次元通信システム１００におけるエネルギーを保存できる。

実施の形態１によれば、電力を送電するための伝送波ｗｖ１と、ＲＴＳパケット等の制御パケットを送信するための伝送波ｗｖ２とを１つのコネクタ１によって受信し、その受信された電力（＝伝送波ｗｖ１）は、電力受電ユニット２５によって処理され、その受信された信号（伝送波ｗｖ２）は、通信ユニット２４によって処理され、伝送波ｗｖ１は、伝送波ｗｖ２と同じ伝送周波数を有する。つまり、電力および信号は、同じ伝送周波数を有し、１つのコネクタによって受信され、かつ、独立に受信処理される。

したがって、電力の受電処理が信号の受信処理に与える干渉を抑制でき、信号の伝送性能の低下を抑制して信号および電力を通信できる。

なお、この発明においては、シンクは、データパケットを構成しない電力として蓄積可能なパワーからなる伝送波ｗｖ１のみを送信し、ノード＃１〜＃Ｎは、シンクから送信された伝送波ｗｖ１を受信して電力として蓄積するようにしてもよい。

また、この発明においては、シンクは、ノード＃１〜＃Ｎのいずれかと通信を行なっている場合に、送信先へ送信すべきデータパケットが無くなったとき、データパケットを構成しない電力として蓄積可能なパワーからなる伝送波ｗｖ１のみをビーコンインターバルが終了するまで送信し、ノード＃１〜＃Ｎは、シンクから送信された伝送波ｗｖ１を受信して電力として蓄積するようにしてもよい。

［実施の形態２］
図１０は、実施の形態２による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１０を参照して、実施の形態２による通信装置１１０は、図１に示す通信装置１０のインターフェース装置２をインターフェース装置２Ａに代えたものであり、その他は、通信装置１０と同じである。

インターフェース装置２Ａは、図１に示すインターフェース装置２の通信ユニット２４を通信ユニット２４Ａに代えたものであり、その他は、通信ユニット２４と同じである。

通信ユニット２４Ａは、図１に示す通信ユニット２４のディジタル処理ユニット２４５をディジタル処理ユニット２４５Ａに代えたものであり、その他は、通信ユニット２４と同じである。

ディジタル処理ユニット２４５Ａは、送信または受信するデータパケットがないとき、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換えるための切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、送信または受信するデータパケットがあるとき、スイッチＳＷの接続先を端子２２２から端子２２１に切換えるための切換信号ＥＸ２を生成してスイッチ回路２２へ出力する。

ディジタル処理ユニット２４５Ａは、その他、ディジタル処理ユニット２４５と同じ機能を果たす。

図１１は、図１０に示す通信装置１１０を用いた２次元通信システムの概略図である。図１１を参照して、２次元通信システム１００Ａは、２次元通信シート３０と、通信装置１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ，１１０Ｅ，１１０Ｆ，１１０Ｇとを備える。

通信装置１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ，１１０Ｅ，１１０Ｆ，１１０Ｇの各々は、図１０に示す通信装置１１０からなる。そして、通信装置１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ，１１０Ｅ，１１０Ｆ，１１０Ｇは、２次元通信シート３０の表面（導体部３２側の表面）に配置される。この場合、たとえば、通信装置１１０Ａは、シンクであり、通信装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ，１１０Ｅ，１１０Ｆ，１１０Ｇは、シンク（通信装置１１０Ａ）から電力を受け、その受けた電力を蓄積するノードである。

実施の形態２においては、シンク（通信装置１１０Ａ）以外の通信装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ，１１０Ｅ，１１０Ｆ，１１０Ｇは、自己が通信を行なっていないとき、シンク（通信装置１１０Ａ）から送電された電力を受電して蓄積し、自己が通信を行なうとき、その蓄積した電力を用いて通信を行なう。

図１２は、図１１に示す２次元通信システム１００Ａにおける通信方法を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１２においては、図１１に示す通信装置１１０Ａをシンクとし、通信装置１１０Ｂ〜１１０Ｇをノード＃１〜ノード＃Ｎとして説明する。

図１２を参照して、ビーコンＢｃ１，Ｂｃ２，Ｂｃ３が周期Ｔ２で生成される。そして、ビーコンＢｃ１が生成されると、アナウンス期間ＡＰ１が生成される。このアナウンス期間は、シンクおよびノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１１０Ａ〜１１０Ｇ）が通信を開始する場合、その通信を開始するための制御パケット（ＲＴＳパケット等）を送受信する期間である。

図１２に示す場合、シンクおよびノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１１０Ａ〜１１０Ｇ）の全てがアナウンス期間ＡＰ１に制御パケットを送信していないので、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｂ〜１１０Ｇ）は、それぞれ、送信停止期間ＮＴＸＰ１〜ＮＴＸＰＮを有する。この送信停止期間は、信号を送信できないが、電力を受電できる期間である。

送信停止期間ＮＴＸＰ１〜ＮＴＸＰＮが経過し、ビーコンＢｃ２が生成され、アナウンス期間ＡＰ２が開始されると、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ５を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ５を伝送波ｗｖ２により２次元通信シート３０を介してシンク（通信装置１１０Ａ）宛てに送信する。

シンク（通信装置１１０Ａ）は、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）からＲＴＳパケットＲＴＳ５を受信し、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ５のＭＡＣヘッダを参照してＲＴＳパケットＲＴＳ５の送信先が自己であることを検知する。そして、シンク（通信装置１１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ５に対するＣＴＳパケットＣＴＳ５を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ５を伝送波ｗｖ２により２次元通信シート３０を介してノード＃３（通信装置１１０Ｄ）宛てに送信する。この場合、ノード＃１，＃２，＃４〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｅ〜１１０Ｇ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ５のＭＡＣヘッダを参照してＲＴＳパケットＲＴＳ５の送信先が自己でないことを検知する。

その後、シンク（通信装置１１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ６を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ６を２次元通信シート３０を介してノード＃１（通信装置１１０Ｂ）宛てに送信する。

そして、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、シンク（通信装置１１０Ａ）からＲＴＳパケットＲＴＳ６を受信し、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ６のＭＡＣヘッダを参照してＲＴＳパケットＲＴＳ６の送信先が自己であることを検知する。そして、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ６に対する応答であるＣＴＳパケットＣＴＳ６を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ６をシンク（通信装置１１０Ａ）へ送信する。この場合、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｃ〜１１０Ｇ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ６のＭＡＣヘッダを参照してＲＴＳパケットＲＴＳ６の送信先が自己でないことを検知する。

このように、アナウンス期間ＡＰ２において、ＲＴＳパケットＲＴＳ５，ＲＴＳ６およびＣＴＳパケットＣＴＳ５，ＣＴＳ６が送受信されることにより、シンクおよびノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１１０Ａ〜１１０Ｇ）の全ては、アナウンス期間ＡＰ２の経過後にノード＃３（通信装置１１０Ｄ）−シンク（通信装置１１０Ａ）間、およびシンク（通信装置１１０Ａ）−ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）間で通信が行なわれることを検知する。そして、ノード＃２，＃４〜＃Ｎは、アナウンス期間ＡＰ２が経過すると、スイッチ回路２２のスイッチＳＷを端子２２２に接続して送信停止期間ＮＴＸＰ２，ＮＴＸＰ４〜ＮＴＸＰＮに入る。また、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）は、自己の通信が終了すると、スイッチ回路２２のスイッチＳＷを端子２２２に接続して送信停止期間ＮＴＸＰ３に入る。

アナウンス期間ＡＰ２が経過すると、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）は、実際にデータパケットをシンク（通信装置１１０Ａ）へ送信するためにＲＴＳパケットＲＴＳ７を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ７を伝送波ｗｖ２により２次元通信シート３０を介してシンク（通信装置１１０Ａ）宛てに送信する。

シンク（通信装置１１０Ａ）は、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）からＲＴＳパケットＲＴＳ７を受信し、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ７のＭＡＣヘッダを参照してＲＴＳパケットＲＴＳ７の送信先が自己であることを検知する。そして、シンク（通信装置１１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ７に対するＣＴＳパケットＣＴＳ７を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ７を伝送波ｗｖ２により２次元通信シート３０を介してノード＃３（通信装置１１０Ｄ）宛てに送信する。

ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）は、シンク（通信装置１１０Ａ）からＣＴＳパケットＣＴＳ７を受信すると、データパケットを生成し、その生成したデータパケットを伝送波ｗｖ２によりシンク（通信装置１１０Ａ）宛てに送信する。

シンク（通信装置１１０Ａ）は、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）からデータパケットを受信する。そして、シンク（通信装置１１０Ａ）は、データパケットの受信に応じて、ＡＣＫパケットＡＣＫ７を生成し、その生成したＡＣＫパケットＡＣＫ７を伝送波ｗｖ２によりノード＃３（通信装置１１０Ｄ）宛てに送信する。これにより、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）からシンク（通信装置１１０Ａ）へのデータパケットの送信が完了する。

なお、ノード＃３（通信装置１１０Ｄ）がＲＴＳパケットＲＴＳ７をシンク（通信装置１１０Ａ）宛てに送信した場合、ノード＃１，＃２，＃４〜ノード＃Ｎ（通信装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｅ〜１１０Ｇ）も、ＲＴＳパケットＲＴＳ７を受信するが、このＲＴＳパケットＲＴＳ７は、電力としてのエネルギーを有しない伝送波ｗｖ２によって送信されるので、ノード＃１，＃２，＃４〜ノード＃Ｎ（通信装置１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｅ〜１１０Ｇ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ７を電力として蓄積しない。シンク（通信装置１１０Ａ）がＣＴＳパケットＣＴＳ７を送信したときも同様である。

その後、シンク（通信装置１１０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ８を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ８を伝送波ｗｖ２によりノード＃１（通信装置１１０Ｂ）宛てに送信する。

ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、シンク（通信装置１１０Ａ）からＲＴＳパケットＲＴＳ８を受信する。そして、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ８のＭＡＣヘッダを参照してＲＴＳパケットＲＴＳ８の送信先が自己であることを検知する。その後、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ８に対する応答パケットであるＣＴＳパケットＣＴＳ８を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ８を伝送波ｗｖ２によりシンク（通信装置１１０Ａ）宛てに送信する。

シンク（通信装置１１０Ａ）は、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）からＣＴＳパケットＣＴＳ８を受信すると、データパケットを生成し、その生成したデータパケットを伝送波ｗｖ１によりノード＃１（通信装置１１０Ｂ）宛てに送信する。

ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、シンク（通信装置１１０Ａ）からデータパケットを受信し、その受信したデータパケットの受信処理を行なう。すなわち、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）において、コネクタ１は、２次元通信シート３０を介して伝送波ｗｖ１を受信し、その受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ回路２２へ出力する。そして、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）のスイッチ回路２２は、コネクタ１から受けた伝送波ｗｖ１を端子２２１を介してアッテネータ２３へ出力し、アッテネータ２３は、伝送波ｗｖ１のレベルをノード＃１（通信装置１１０Ｂ）のレベルに減衰して増幅器２４２へ出力する。

その後、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）の増幅器２４２は、伝送波ｗｖ１を増幅し、その増幅した伝送波ｗｖ１をＡ／Ｄ変換器２４４へ出力し、Ａ／Ｄ変換器２４４は、増幅器２４２から受けた伝送波ｗｖ１をアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。そして、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）のディジタル処理ユニット２４５は、ディジタル信号を復号してコンピュータ３へ出力し、コンピュータ３は、復号されたディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５から受ける。これによって、ノード＃１（通信装置１１０Ｂ）は、シンク（通信装置１１０Ａ）から送信されたデータパケットを受信する。

一方、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｃ〜１１０Ｇ）も、シンク（通信装置１１０Ａ）からデータパケットを受信し、その受信したデータパケットの伝送波ｗｖ１を電力ＰＷ２として蓄積する。すなわち、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｃ〜１１０Ｇ）の各々において、コネクタ１は、２次元通信シート３０を介して伝送波ｗｖ１を受信し、その受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ回路２２へ出力する。そして、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｃ〜１１０Ｇ）の各々のスイッチ回路２２は、コネクタ１から受けた伝送波ｗｖ１を端子２２２を介してＡＣ／ＤＣ変換器２５１へ出力し、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１は、スイッチ回路２２から受けた伝送波ｗｖ１を交流電力から直流電力ＰＷ２に変換し、その変換した直流電力ＰＷ２をエネルギー蓄積器２５２に供給し、エネルギー蓄積器２５２は、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１から受けた直流電力ＰＷ２を蓄積する。

上述したように、実施の形態２においては、シンク（通信装置１１０Ａ）がデータパケットの送信元である場合、シンク（通信装置１１０Ａ）以外のノード＃１〜ノード＃Ｎのうち、通信を行なわないノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１１０Ｃ〜１１０Ｇ）は、シンク（通信装置１１０Ａ）から送信されたデータパケットを電力ＰＷ２として蓄積し、シンク（通信装置１１０Ａ）以外のノード＃１〜ノード＃Ｎ（通信装置１１０Ｂ〜１１０Ｇ）がデータパケットの送信元である場合、データパケットを受信したシンク（通信装置１１０Ａ）およびノードは、データパケットを電力として蓄積しない。

したがって、この発明によれば、シンクがデータパケットを送信する場合、通信を行なわないノードは、電力をシンクから受け取ることができるとともに、その受け取った電力を用いて通信を行なうことができる。その結果、２次元通信システム１００におけるエネルギーを保存することができる。

実施の形態２においては、その他、実施の形態１における効果と同じ効果を享受する。

図１３は、実施の形態２における通信方法を説明するためのフローチャートである。図１３を参照して、一連の動作が開始されると、各通信装置１１０において、通信ユニット２４のディジタル処理ユニット２４５は、データの送信または受信を開始するか否かを判定する（ステップＳ２１）。より具体的には、ディジタル処理ユニット２４５は、アナウンス期間ＡＰ中にＲＴＳパケットまたはＣＴＳパケットを送信または受信したか否かにより、データの送信または受信を開始するか否かを判定する。

そして、ステップＳ２１において、データの送信または受信を開始すると判定されると、ディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ２を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、切換信号ＥＸ２に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２２から端子２２１に切換える。すなわち、コネクタ１が通信ユニット２４側に接続される（ステップＳ２２）。

その後、ディジタル処理ユニット２４５は、エネルギー蓄積器２５２から電力を受けてデータを送信または受信する（ステップＳ２３）。そして、一連の動作は、ステップＳ２１へ戻る。

一方、ステップＳ２１において、データの送信または受信が開始されないと判定されると、ディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、切換信号ＥＸ１に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換える。すなわち、コネクタ１が電力受電ユニット２５側に接続される（ステップＳ２４）。

そして、コネクタ１は、メッセージ（データパケット）送信中の電力（伝送波ｗｖ１）を受電し、その受電した電力をスイッチ回路２２を介してＡＣ／ＤＣ変換器２５１へ出力し、ＡＣ／ＤＣ変換器２５１は、コネクタ１からの電力を交流電力から直流電力に変換し、その変換した直流電力をエネルギー蓄積器２５２へ供給する。エネルギー蓄積器２５２は、その供給された電力を蓄積する（ステップＳ２５）。

その後、ディジタル処理ユニット２４５は、ビーコンのインターバルが経過したか否かを判定する（ステップＳ２６）。そして、ステップＳ２６において、ビーコンのインターバルが経過していないと判定されたとき、コネクタ１と電力受電ユニット２５との接続が維持され（ステップＳ２７）、その後、一連の動作は、ステップＳ２５へ戻る。

そして、ステップＳ２６において、ビーコンのインターバルが経過したと判定されるまで、上述したステップＳ２５〜ステップＳ２７が繰り返し実行され、ステップＳ２６において、ビーコンのインターバルが経過したと判定されると、一連の動作が終了する。

なお、図１３に示すフローチャートは、新たなビーコンが生成されるごとに繰り返し実行される。

実施の形態２によれば、通信装置１１０は、通信を行なわない場合、シンクから送信されたデータを電力として蓄積し（ステップＳ２１の“ＮＯ”、ステップＳ２４およびステップＳ２５参照）、その蓄積した電力を自己が通信を行なうときに使用する（ステップＳ２２，Ｓ２３参照）。

したがって、この発明によれば、２次元通信システム１００Ａにおけるエネルギーを保存できる。

また、センサーシステムにおいては、複数のセンサーは、常時、オンされているわけではなく、一定期間ごとに停止している。したがって、２次元通信システム１００Ａの複数の通信装置１１０Ａ〜１１０Ｇをセンサーシステムのシンクおよびセンサーに搭載することにより、シンクから動作を停止しているセンサーへ電力を供給でき、センサーシステムにおけるエネルギーを保存できる。つまり、実施の形態２による２次元通信システム１００Ａは、センサーシステムに適した２次元通信システムである。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態３］
図１４は、実施の形態３による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１４を参照して、実施の形態３による通信装置１２０は、図１に示す通信装置１０のインターフェース装置２をインターフェース装置２Ｂに代えたものであり、その他は、通信装置１０と同じである。

インターフェース装置２Ｂは、図１に示すインターフェース装置２にカプラー２６を追加したものであり、その他は、インターフェース装置２と同じである。

カプラー２６は、スイッチ回路２２の端子２２２と増幅器２４２およびＡＣ／ＤＣ変換器２５１との間に配置される。そして、カプラー２６は、後述する方法によって、スイッチ回路２２から受けた伝送波ｗｖ３を信号および電力に分離し、その分離した信号を通信ユニット２４（増幅器２４２）へ出力し、その分離した電力を電力受電ユニット２５（ＡＣ／ＤＣ変換器２５１）へ出力する。

図１５は、伝送波ｗｖ３を信号および電力に分離する方法を説明するための図である。図１５を参照して、シンクである通信装置１２０は、信号を構成する伝送波ｗｖ２を電力を構成する伝送波ｗｖ１に重畳した伝送波ｗｖ３を生成して送信する。伝送波ｗｖ１，ｗｖ２は、上述したように、同じ伝送周波数ｆ（＝１／Ｔ１）を有するので、伝送波ｗｖ２を伝送波ｗｖ１に容易に重畳できる。

通信装置１２０のカプラー２６は、伝送波ｗｖ１の振幅Ｉ１と、伝送波ｗｖ２の振幅Ｉ２とを予め保持しており、伝送波ｗｖ３をコネクタ１から受けると、その受けた伝送波ｗｖ３の振幅Ｉを検出し、その検出した振幅Ｉを振幅Ｉ１と振幅Ｉ２との比に内分して電力の振幅と信号の振幅とを求める。そして、カプラー２６は、伝送波ｗｖ３を、その求めた振幅を有する２つの伝送波ｗｖ１，ｗｖ２に分割する。これによって、伝送波ｗｖ３を信号および電力に分離できる。

図１６は、図１４に示す通信装置１２０を用いた２次元通信システムの概略図である。図１６を参照して、２次元通信システム１００Ｂは、２次元通信シート３０と、通信装置１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ，１２０Ｅ，１２０Ｆ，１２０Ｇとを備える。

通信装置１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ，１２０Ｅ，１２０Ｆ，１２０Ｇの各々は、図１４に示す通信装置１２０からなる。そして、通信装置１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ，１２０Ｅ，１２０Ｆ，１２０Ｇは、２次元通信シート３０の表面（導体部３２側の表面）に配置される。この場合、たとえば、通信装置１２０Ａは、シンクであり、通信装置１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ，１２０Ｅ，１２０Ｆ，１２０Ｇは、シンク（通信装置１２０Ａ）から電力を受電し、その受電した電力を蓄積するノードである。

実施の形態３においては、シンク（通信装置１２０Ａ）は、伝送波ｗｖ３によって信号（制御パケットおよびデータパケット）および電力を送電し、シンク（通信装置１２０Ａ）以外のノード（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）は、伝送波ｗｖ２によって信号（制御パケットおよびデータパケット）を送信する。そして、シンク（通信装置１２０Ａ）以外の通信装置１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ，１２０Ｅ，１２０Ｆ，１２０Ｇは、シンク（通信装置１２０Ａ）から伝送波ｗｖ３を受信すると、コネクタ１をカプラー２６側に接続し、シンク（通信装置１２０Ａ）以外のノードから伝送波ｗｖ２を受信すると、コネクタ１を通信ユニット２４側に接続する。

図１７は、図１６に示す２次元通信システム１００Ｂにおける通信方法を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１７においては、図１６に示す通信装置１２０Ａをシンクとし、通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇをノード＃１〜ノード＃Ｎとして説明する。

図１７を参照して、ビーコンＢｃ１，Ｂｃ２，Ｂｃ３が周期Ｔ２で生成される。そして、ビーコンＢｃ１が生成されると、アナウンス期間ＡＰ１において、シンク（通信装置１２０Ａ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ９を伝送波ｗｖ２によって２次元通信シート３０を介して送信する。

ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）は、シンク（通信装置１２０Ａ）からＲＴＳパケットＲＴＳ９を受信し、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ９を解析する。すなわち、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の各々において、スイッチ回路２２のスイッチＳＷは、端子２２１に接続されており、コネクタ１は、シンク（通信装置１２０Ａ）から２次元通信シート３０を介してＲＴＳパケットＲＴＳ９を受信すると、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ９をスイッチ回路２２を介してアッテネータ２３へ出力する。

そして、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の各々において、アッテネータ２３は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９のレベルをノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の許容レベルに減衰して通信ユニット２４へ出力し、通信ユニット２４の増幅器２４２は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９を増幅してＡ／Ｄ変換器２４４へ出力する。

ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の各々において、Ａ／Ｄ変換器２４４は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９をアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。

そして、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の各々において、ディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ９の送信元がシンク（通信装置１２０Ａ）であることを検知する。

そうすると、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｃ〜１２０Ｇ）の各々において、ディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの切換信号ＥＸ１に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換える。また、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｃ〜１２０Ｇ）の各々において、ディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９をコンピュータ３へ出力する。そして、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｃ〜１２０Ｇ）の各々において、コンピュータ３は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ９の送信先が自己でないことを検知する。

また、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）のディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９をコンピュータ３へ出力する。そして、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）のコンピュータ３は、ＲＴＳパケットＲＴＳ９のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ９の送信先が自己であることを検知し、ＲＴＳパケットＲＴＳ９に対する応答パケットであるＣＴＳパケットＣＴＳ９を生成し、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ９をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。

ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）のディジタル処理ユニット２４５は、コンピュータ３からＣＴＳパケットＣＴＳ９を受けると、その受けたＣＴＳパケットＣＴＳ９をＤ／Ａ変換器２４３、増幅器２４１、およびスイッチ回路２２を介してコネクタ１へ出力し、コネクタ１は、ＣＴＳパケットＣＴＳ９を送信する。

その後、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）のディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの切換信号ＥＸ１に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換える。

シンク（通信装置１２０Ａ）は、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）からＣＴＳパケットＣＴＳ９を受信すると、データパケットを生成し、その生成したデータパケットを伝送波ｗｖ３によって２次元通信シート３０を介して送信する。

そして、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の各々において、コネクタ１は、シンク（通信装置１２０Ａ）から送信された伝送波ｗｖ３を受信し、その受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ回路２２を介してカプラー２６へ出力する。

そうすると、ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）の各々において、カプラー２６は、伝送波ｗｖ３を上述した方法によって伝送波ｗｖ１と伝送波ｗｖ２とに分離し、その分離した伝送波ｗｖ１を電力受電ユニット２５へ出力し、その分離した伝送波ｗｖ２を通信ユニット２４へ出力する。

そして、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）の通信ユニット２４は、伝送波ｗｖ２を増幅してアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号を復号してコンピュータ３へ出力する。

そうすると、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）のコンピュータ３は、通信ユニット２４からディジタル信号を受け、シンク（通信装置１２０Ａ）から送信されたデータＤＡＴＡを受信する。そして、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）のコンピュータ３は、ＡＣＫパケットＡＣＫ９を生成してシンク（通信装置１２０Ａ）へ送信する。

また、ノード＃１（通信装置１２０Ｂ）の電力受電ユニット２５は、伝送波ｗｖ１を交流電力から直流電力ＰＷ３に変換し、その変換した直流電力ＰＷ３を蓄積する。

一方、データパケットの送信先以外のノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｃ〜１２０Ｇ）の各々において、通信ユニット２４は、伝送波ｗｖ２を増幅してアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号を復号してコンピュータ３へ出力する。

そうすると、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｃ〜１２０Ｇ）の各々において、コンピュータ３は、通信ユニット２４からディジタル信号を受け、自己がシンク（通信装置１２０Ａ）から送信されたデータパケットの送信先ではないので、その受けたディジタル信号を破棄する。

また、ノード＃２〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｃ〜１２０Ｇ）の各々において、電力受電ユニット２５は、伝送波ｗｖ１を交流電力から直流電力ＰＷ３に変換し、その変換した直流電力ＰＷ３を蓄積する。

その後、ビーコンＢｃ２が生成され、アナウンス期間ＡＰ２が経過すると、シンクおよびノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ａ〜１２０Ｇ）の全てにおいて、ディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ２を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの切換信号ＥＸ２に応じて、スイッチＳＷの接続先を端子２２２から端子２２１に切換える。

そして、ノード＃３（通信装置１２０Ｄ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１０を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ１０を伝送波ｗｖ２によって２次元通信シート３０を介してノード＃２（通信装置１２０Ｃ）宛てに送信する。

ノード＃２（通信装置１２０Ｃ）は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１０を受信し、その受信したＲＴＳパケットＲＴＳ１０のＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ１０の送信先が自己であることを検知し、ＲＴＳパケットＲＴＳ１０に対する応答パケットであるＣＴＳパケットＣＴＳ１０を生成して送信する。

この場合、シンクおよびノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ａ〜１２０Ｇ）の各々において、スイッチ回路２２は、スイッチＳＷを端子２２１に接続しているため、シンク以外の通信装置が送信元である場合、各ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）は、他の通信装置から電力を受電して蓄積することはない。

上述したように、実施の形態３においては、シンク（通信装置１２０Ａ）が送信元である場合、各ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）は、シンク（通信装置１２０Ａ）から受信した伝送波ｗｖ３を信号および電力に分離し、その分離した信号および電力を独立に処理し、電力を蓄積する。つまり、各ノード＃１〜＃Ｎ（通信装置１２０Ｂ〜１２０Ｇ）は、伝送波ｗｖ３が自己宛てのものであるか否かに拘わらず、シンク（通信装置１２０Ａ）から送信された伝送波ｗｖ３を受信して電力を蓄積する。

したがって、通信の相手以外の通信装置も電力を蓄積することができ、２次元通信システム１００Ｂにおけるエネルギーの保存効率を高くできる。

また、実施の形態３による通信装置１２０は、伝送波ｗｖ３を信号（伝送波ｗｖ２）および電力（伝送波ｗｖ１）に分離するカプラー２６を備えるので、信号および電力が１つの伝送波ｗｖ３によって伝送された場合にも、信号および電力を分離して信号の受信処理および電力の受電処理を独立に行なうことができる。その結果、電力の受電処理が信号の受信処理に与える干渉をさらに抑制できる。

実施の形態３においては、その他、実施の形態１における効果と同じ効果を享受する。

図１８は、実施の形態３における通信方法を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、通信装置１２０の充電スイッチ２１は、電力を供給してスイッチ回路２２を動作状態にする。そして、スイッチ回路２２は、スイッチＳＷを端子２２１に接続し、コネクタ１を通信ユニット２４側に接続する（ステップＳ３１）。

その後、コネクタ１は、２次元通信シート３０を介してＲＴＳパケットを受信し、その受信したＲＴＳパケットをスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、端子２２１を介してＲＴＳパケットをアッテネータ２３へ出力する、
そして、アッテネータ２３は、ＲＴＳパケットのレベルを通信装置１２０の許容レベルに減衰して増幅器２４２へ出力し、増幅器２４２は、ＲＴＳパケットを増幅し、その増幅したＲＴＳパケットをＡ／Ｄ変換器２４４へ出力する。Ａ／Ｄ変換器２４４は、ＲＴＳパケットをアナログ信号からディジタル信号に変換し、その変換したディジタル信号をディジタル処理ユニット２４５へ出力する。

そうすると、ディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットのＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケット（伝送波）の送信元がシンクであるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

ステップＳ３２において、ＲＴＳパケットの送信元がシンクであると判定されたとき、ディジタル処理ユニット２４５は、切換信号ＥＸ１を生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの切換信号ＥＸ１に応じてスイッチＳＷの接続先を端子２２１から端子２２２に切換える。つまり、コネクタ１が電力受電ユニット２５側に接続される（ステップＳ３３）。

その後、コネクタ１は、シンクから伝送波ｗｖ３を受信し、その受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ回路２２を介してカプラー２６へ出力する。カプラー２６は、コネクタ１から受けた伝送波ｗｖ３を上述した方法によって伝送波ｗｖ１および伝送波ｗｖ２に分離する。つまり、カプラー２６は、伝送波ｗｖ３を信号および電力に分離する（ステップＳ３４）。

そして、カプラー２６は、その分離した信号を通信ユニット２４へ出力し、その分離した電力を電力受電ユニット２５へ出力する（ステップＳ３５）。

通信ユニット２４は、カプラー２６から受けた信号の受信処理を行ない、その受信処理後の信号をコンピュータ３に出力する（ステップＳ３６）。また、電力受電ユニット２５は、カプラー２６から受けた電力の受電処理を行ない、その受電処理後の電力を蓄積する（ステップＳ３７）。

一方、ステップＳ３２において、ＲＴＳパケットの送信元がシンクでないと判定されたとき、ディジタル処理ユニット２４５は、保持信号ＨＬＤを生成してスイッチ回路２２へ出力し、スイッチ回路２２は、ディジタル処理ユニット２４５からの保持信号ＨＬＤに応じて、コネクタ１と通信ユニット２４との接続を維持する（ステップＳ３８）。

その後、ディジタル処理ユニット２４５は、ＲＴＳパケットのＭＡＣヘッダを参照して、ＲＴＳパケットの送信先が自己であるか否かを判定する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９において、ＲＴＳパケットの送信先が自己であると判定されたとき、通信ユニット２４は、ＲＴＳパケットの送信元と通信を行なう（ステップＳ４０）。

そして、ステップＳ３７の後、またはステップＳ３９においてＲＴＳパケットの送信先が自己でないと判定されたとき、またはステップＳ４０の後、一連の動作は終了する。

上述したように、各通信装置１２０は、伝送波の送信元がシンクである場合、その伝送波ｗｖ３の送信先が自己であるか否かに拘わらず、伝送波ｗｖ３を信号および電力に分離し、電力を蓄積する（ステップＳ３２の“ＹＥＳ”、ステップＳ３３〜Ｓ３７参照）。

したがって、シンクが有する電力を通信の相手先に限らず、通信の相手先および通信の相手先以外のノードにおいて蓄積することができる。その結果、２次元通信システム１００Ｂにおけるエネルギー保存の効率を向上できる。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態４］
図１９は、実施の形態４による２次元通信システムの概略図である。図１９を参照して、実施の形態４による２次元通信システム１００Ｃは、２次元通信シート３０と、通信装置１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ，１３０Ｅ，１３０Ｆ，１３０Ｇとを備える。

通信装置１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ，１３０Ｅ，１３０Ｆ，１３０Ｇは、２次元通信シート３０の表面（導体部３２側の表面）に配置される。この場合、たとえば、通信装置１３０Ａは、シンクであり、通信装置１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ，１３０Ｅ，１３０Ｆ，１３０Ｇは、シンク（通信装置１３０Ａ）から電力を受電し、その受電した電力を蓄積するノードである。

図２０は、図１９に示す通信装置１３０Ａ（シンク）の構成を示す概略ブロック図である。図２０を参照して、通信装置１３０Ａは、コネクタ１３１〜１３３と、インターフェース装置１３４〜１３６と、情報処理回路１３７とを含む。

コネクタ１３１〜１３３の各々は、上述したコネクタ１と同じ機能からなり、２次元通信シート３０の一主面（誘電体部３１側の表面）に接して２次元通信シート３０上に配置される。そして、コネクタ１３１〜１３３は、それぞれ、周波数ｆ１〜ｆ３を有する伝送波を送受信する。この場合、周波数ｆ１〜ｆ３は、相互に異なり、２次元通信シート３０の誘電体部３１を伝送し易い周波数としてチューニングされた伝送周波数からなる。

インターフェース装置１３４〜１３６は、それぞれ、コネクタ１３１〜１３３に対応して設けられる。そして、インターフェース装置１３４〜１３６は、それぞれ、コネクタ１３１〜１３３が受信した伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１３７へ出力する。また、インターフェース装置１３４〜１３６は、情報処理回路１３７から受けた信号の送信処理を行ない、その送信処理後の送信信号をそれぞれコネクタ１３１〜１３３を介して送信する。

情報処理回路１３７は、インターフェース装置１３４〜１３６から受信信号と受けるとともに、送信信号を生成してインターフェース装置１３４〜１３６へ出力する。

インターフェース装置１３４は、増幅器１３４１と、送受信回路１３４２とからなる。増幅器１３４１は、送受信回路１３４２から受けた送信信号ＳＧＴＸ１を増幅し、その増幅した送信信号ＳＧＴＸ１をコネクタ１３１へ出力する。

送受信回路１３４２は、コネクタ１３１が受信した伝送波をコネクタ１３１から直接受け、その受けた伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１３７へ出力する。この場合、送受信回路１３４２は、伝送波のレベルを通信装置１３０Ａの許容レベルへ減衰し、その後、伝送波を増幅し、さらに、アナログ信号からディジタル信号へ変換し、その変換したディジタル信号を復号することによって受信処理を実行する。

また、送受信回路１３４２は、情報処理回路１３７から受けた信号を周波数ｆ１で変調し、その変調した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換する。そして、送受信回路１３４２は、その変換したアナログ信号を送信信号ＳＧＴＸ１として増幅器１３４１へ出力する。

インターフェース装置１３５は、増幅器１３５１と、送受信回路１３５２とからなる。増幅器１３５１は、送受信回路１３５２から受けた送信信号ＳＧＴＸ２を増幅し、その増幅した送信信号ＳＧＴＸ２をコネクタ１３２へ出力する。

送受信回路１３５２は、コネクタ１３２が受信した伝送波をコネクタ１３２から直接受け、その受けた伝送波の受信処理を送受信回路１３４２と同じ方法によって行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１３７へ出力する。

また、送受信回路１３５２は、情報処理回路１３７から受けた信号を周波数ｆ２で変調し、その変調した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換する。そして、送受信回路１３５２は、その変換したアナログ信号を送信信号ＳＧＴＸ２として増幅器１３５１へ出力する。

インターフェース装置１３６は、増幅器１３６１と、送受信回路１３６２とからなる。増幅器１３６１は、送受信回路１３６２から受けた送信信号ＳＧＴＸ３を増幅し、その増幅した送信信号ＳＧＴＸ３をコネクタ１３２へ出力する。

送受信回路１３６２は、コネクタ１３３が受信した伝送波をコネクタ１３３から直接受け、その受けた伝送波の受信処理を送受信回路１３４２と同じ方法によって行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１３７へ出力する。

また、送受信回路１３６２は、情報処理回路１３７から受けた信号を周波数ｆ３で変調し、その変調した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換する。そして、送受信回路１３６２は、その変換したアナログ信号を送信信号ＳＧＴＸ３として増幅器１３６１へ出力する。

なお、送受信回路１３４２，１３５２，１３６２は、ＲＴＳパケット等の制御パケットおよびデータパケットをそれぞれ伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６によって送信する。

伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６は、それぞれ、周波数ｆ１〜ｆ３を有し、かつ、伝送波ｗｖ１と同じ振幅を有する。

また、送受信回路１３４２，１３５２，１３６２は、送信すべきデータパケットが無い場合でも、それぞれ伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を定期的に送信する。

図２１は、図２０に示すコネクタ１３１〜１３３側から見た通信装置１３０Ａの平面図である。図２１を参照して、コネクタ１３１〜１３３は、略正方形の形状を有し、通信装置１３０Ａの３個の隅に配置される。そして、コネクタ１３１〜１３３の各々は、たとえば、１ｃｍ角の大きさを有する。

図２２は、図１９に示す通信装置１３０Ｂ（シンク以外の通信ノード）の構成を示す概略ブロック図である。図２２を参照して、通信装置１３０Ｂは、コネクタ１４１〜１４４と、ダイオード１４５〜１４７と、インターフェース装置１４８と、情報処理回路１４９とを含む。

コネクタ１４１〜１４４の各々は、上述したコネクタ１と同じ機能からなり、２次元通信シート３０の一主面（誘電体部３１側の表面）に接して２次元通信シート３０上に配置される。そして、コネクタ１４１は、それぞれ周波数ｆ１〜ｆ３を有する伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のいずれかを送受信する。また、コネクタ１４２〜１４４は、それぞれ、周波数ｆ１〜ｆ３を有する伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を受信し、その受信した伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６をインターフェース装置１４８へ出力する。この場合、コネクタ１４２は、受信した伝送波ｗｖ４をインターフェース装置１４８へ直接出力し、コネクタ１４３は、受信した伝送波ｗｖ５をダイオード１４５を介してインターフェース装置１４８へ出力し、コネクタ１４４は、受信した伝送波ｗｖ６をダイオード１４５，１４６を介してインターフェース装置１４８へ出力する。なお、コネクタ１４２〜１４４は、それぞれ伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を受信する機能のみを有し、伝送波を送信する機能を有さない。

ダイオード１４５は、ノードＮ２側からノードＮ１側へ電力を通すようにノードＮ１，２間に接続される。この場合、ノードＮ１は、コネクタ１４２とインターフェース装置１４８との間のノードである。

また、ダイオード１４６は、ノードＮ３側からノードＮ２側へ電力を通すようにノードＮ２，３間に接続される。

さらに、ダイオード１４６は、接地電位ＧＮＤ側からノードＮ３側へ電力を通すように接地電位ＧＮＤとノードＮ３との間に接続される。

インターフェース装置１４８は、コネクタ１４１が受信した伝送波（伝送波ｗｖ７〜ｗｖ９のいずれか）を受け、その受けた伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１４９へ出力する。また、インターフェース装置１４８は、情報処理回路１４９から信号を受け、その受けた信号の送信処理を行ない、その送信処理後の送信信号をコネクタ１４１へ出力する。さらに、インターフェース装置１４８は、それぞれコネクタ１４２〜１４４から受けた伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する。

情報処理回路１４９は、インターフェース装置１４８から受信信号を受けるとともに、信号を生成してインターフェース装置１４８へ出力する。

インターフェース装置１４８は、送受信回路１４８１と、充電回路１４８２とからなる。送受信回路１４８１は、伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のうち、いずれの伝送波が受信可能かを走査するようにコネクタ１４１を制御する。また、送受信回路１４８１は、コネクタ１４１が受信した伝送波（伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のいずれか）の受信処理を行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１４９へ出力する。

さらに、送受信回路１４８１は、情報処理回路１４９から受けた信号をコネクタ１４１が送信可能な周波数（周波数ｆ１〜ｆ３のいずれか）で変調し、その変調した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換してコネクタ１４１へ出力する。

充電回路１４８２は、それぞれコネクタ１４２〜１４４から受けた伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を交流電力から直流電力に変換し、その変換した直流電力を充電する。

図２３は、図２２に示すコネクタ１４１〜１４４側から見た通信装置１３０Ｂの平面図である。図２３を参照して、コネクタ１４１〜１４４は、略正方形の形状を有し、通信装置１３０Ｂの４個の隅に配置される。そして、コネクタ１４１は、たとえば、０．５ｃｍ角の大きさを有し、コネクタ１４２〜１４４の各々は、たとえば、１ｃｍ角の大きさを有する。

なお、図１９に示す通信装置１３０Ｃ〜１３０Ｇの各々は、図２２および図２３に示す通信装置１３０Ｂと同じ構成からなる。

通信装置１３０Ａ〜１３０Ｇは、上述した図９、図１３および図１８に示すフローチャートのいずれかのフローチャートに従って通信を行なう。この場合、シンクである通信装置１３０Ａは、データパケットまたは制御パケットを構成する伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を同時に送信し、通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇの各々において、コネクタ１４１は、自己が受信可能な周波数（周波数ｆ１〜ｆ３のいずれか）を有する伝送波（伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のいずれか）を受信する。

通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇの各々は、コネクタ１４１によって伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のいずれかを受信して送受信回路１４８１へ出力し、コネクタ１４２〜１４４によって、それぞれ、伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を受信して充電回路１４８２へ出力する。

そして、通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇの各々においては、送受信回路１４８１は、コネクタ１４１から受けた伝送波（伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のいずれか）の受信処理を行ない、その受信処理後の受信信号を情報処理回路１４９へ出力する。そうすると、通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇのうち、データパケットの送信先である通信装置の情報処理回路１４９は、送受信回路１４８１から受けたデータパケットを受理し、データパケットの送信先以外の通信装置の情報処理回路１４９は、送受信回路１４８１から受けたデータパケットを破棄する。

また、通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇの各々において、充電回路１４８２は、それぞれコネクタ１４２〜１４４から受けた伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を交流電力から直流電力に変換し、その変換した直流電力を蓄積する。これによって、通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇの各々は、自己がデータパケットの送信先であるか否かに拘わらず、電力を受電して蓄積する。

このように、シンクである通信装置１３０Ａは、電力として蓄積可能な複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を用いて制御パケットまたはデータパケットを送信し、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇは、複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のうちの１つの伝送波の受信処理を行なって信号を受信し、複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６の受信処理を行なって電力を蓄積する。そして、この場合、シンクである通信装置１３０Ａは、同じ振幅を有する伝送波で制御パケットまたはデータパケットを送信し、コネクタ１４１は、複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のパワーを小さいパワーで受信して送受信回路１４８１へ出力するため、周波数が異なる伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６が２次元通信シート３０中を伝送する間に干渉が生じていても、送受信回路１４８１は、干渉も小さくなった伝送波をコネクタ１４１から受ける。その結果、送受信回路１４８１は、複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６の相互の干渉を抑制して受信処理を行なう。

したがって、この発明によれば、信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電を行なうことができる。

また、シンクである通信装置１３０Ａは、電力として蓄積可能な複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を用いて制御パケットまたはデータパケットを送信し、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇは、複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を電力として蓄積する。

したがって、２次元通信システム１００Ｃにおいては、電力を１つの伝送波ｗｖ１，ｗｖ３で送信する場合よりも多くの電力をシンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇへ送信できる。各周波数における伝送波は、電波法上、出力制限があるため、上述したように電力を複数の伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６によって送信することは、多くの電力をシンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇへ送信でき、有効である。

さらに、２次元通信システム１００Ｃにおいては、シンクである通信装置１３０Ａは、複数の周波数で信号を同時に送信するため、シンクがデータパケットを送信するときのスループットを増加できる。

上述したように、実施の形態４においては、シンクである通信装置１３０Ａは、同一レベルの振幅を有する伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６によって制御パケットまたはデータパケットを送信し、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇは、伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のパワーを小さくして（コネクタ１４１の面積は、コネクタ１３１〜１３３の面積よりも小さい）伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６を信号として受信するとともに、伝送波ｗｖ４〜ｗｖ６のパワーを維持して電力として蓄積することを特徴とする。

なお、実施の形態４においては、シンクである通信装置１３０Ａは、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇが信号を送信している場合、信号を送信しない。シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇは、コネクタ１３１〜１３３よりも面積の小さいコネクタ１４１を用いて信号を送信するので、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇが信号を送信しているときに、シンクである通信装置１３０Ａが信号を送信すると、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇから送信された信号がシンクである通信装置１３０Ａから送信された信号に埋もれてしまうからである。また、同様の理由により、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇは、シンクである通信装置１３０Ａが信号を送信している場合、信号を送信しない。

また、実施の形態４においては、シンクである通信装置１３０Ａは、３個のコネクタ１３１〜１３３に限らず、一般的には、複数のコネクタを有していればよく、シンク以外の通信装置１３０Ｂ〜１３０Ｇは、４個のコネクタ１４１〜１４４に限らず、一般的には、信号を送受信するための１個のコネクタと、電力を受電するための複数のコネクタとを備えていればよい。そして、通信装置１３０Ａ〜１３０Ｇにおいては、複数のコネクタは、２次元通信システム１００Ｃにおいて使用される周波数の数と同数に決定される。

図２４は、２次元通信システムの具体例を示す図である。図２４を参照して、シートは、上述した２次元通信シート３０（図２および図３参照）からなり、ディスプレイ、サーバ、ファックス、スピーカ、ゲートウェイ、ＤＶＤレコーダ、ラップトップ、マウス、キーボード、カメラ、ランプおよび電話の各々は、上述した通信装置１０，１１０，１２０，１３０Ａ〜１３０Ｇのいずれかを搭載している。

ディスプレイ、サーバ、ファックス、スピーカ、ゲートウェイ、ＤＶＤレコーダ、ラップトップ、マウス、キーボード、カメラ、ランプおよび電話は、シート上に配置され、いずれか１つの機器がシンクとして機能し、その他の機器は、ノード＃１〜＃Ｎとして機能する。

そして、ディスプレイ、サーバ、ファックス、スピーカ、ゲートウェイ、ＤＶＤレコーダ、ラップトップ、マウス、キーボード、カメラ、ランプおよび電話は、上述した実施の形態１から実施の形態３のいずれかの通信方法によって２次元通信を行なう。

この場合、ラップトップ、キーボードおよびマウスは、１つのパーソナルコンピュータを構成するが、ケーブルによって相互に接続されることはなく、シートを介した２次元通信によって信号を送受信する。また、ゲートウェイは、ケーブルによってインターネット等のネットワークに接続され、ネットワークから取得した情報をシート上のディスプレイ、サーバ、ファックス、スピーカ、ＤＶＤレコーダ、ラップトップ、マウス、キーボード、カメラ、ランプおよび電話へ送信する。さらに、シート上のディスプレイ、サーバ、ファックス、スピーカ、ＤＶＤレコーダ、ラップトップ、マウス、キーボード、カメラ、ランプおよび電話は、ゲートウェイを介してネットワークへ情報を送信する。

このように、２次元通信システムを用いれば、各機器をケーブルによって接続する必要がなくなり、各機器をコンパクトに室内に配置できる。

なお、この発明においては、２次元通信シート３０は、「２次元通信媒体」を構成し、コンピュータ３または情報処理回路１４９は、「信号処理回路」を構成する。

また、伝送波ｗｖ３は、「第１の伝送波」を構成し、伝送波ｗｖ２は、「第２の伝送波」を構成し、伝送波ｗｖ１，ｗｖ４〜ｗｖ６の各々は、「第３の伝送波」を構成する。

さらに、カプラー２６は、「分離回路」を構成する。

さらに、コネクタ１４２〜１４４は、「複数の第１のコネクタ」を構成し、コネクタ１４１は、「第２のコネクタ」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、信号の伝送性能の低下を抑制して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置に適用される。また、この発明は、信号の伝送性能の低下を抑制して信号および電力を受電可能な通信装置を用いた２次元通信システムに適用される。

この発明の実施の形態１による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。 ２次元通信シートの斜視図である。 図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における２次元通信シートの断面図である。 ２次元通信の概念図である。 ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットの構成図である。 伝送波の概念図である。 図１に示す通信装置を用いた２次元通信システムの概略図である。 図７に示す２次元通信システムにおける通信方法を説明するためのタイミングチャートである。 実施の形態１における通信方法を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。 図１０に示す通信装置を用いた２次元通信システムの概略図である。 図１１に示す２次元通信システムにおける通信方法を説明するためのタイミングチャートである。 実施の形態２における通信方法を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。 伝送波を信号および電力に分離する方法を説明するための図である。 図１４に示す通信装置を用いた２次元通信システムの概略図である 図１６に示す２次元通信システムにおける通信方法を説明するためのタイミングチャートである。 実施の形態３における通信方法を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４による２次元通信システムの概略図である。 図１９に示す通信装置（シンク）の構成を示す概略ブロック図である。 図２０に示すコネクタ側から見た通信装置の平面図である。 図１９に示す通信装置（シンク以外の通信ノード）の構成を示す概略ブロック図である。 図２２に示すコネクタ側から見た通信装置の平面図である。 ２次元通信システムの具体例を示す図である。

符号の説明

１ コネクタ、２，２Ａ，２Ｂ，１３４〜１３６，１４８ インターフェース装置、３ コンピュータ、１０，１０Ａ〜１０Ｇ，１１０，１１０Ａ〜１１０Ｇ，１２０，１２０Ａ〜１２０Ｇ，１３０Ａ〜１３０Ｇ 通信装置、２１ 充電スイッチ、２２ スイッチ回路、２３ アッテネータ、２４，２４Ａ 通信ユニット、２５ 電力受電ユニット、２６ カプラー、３０ ２次元通信シート、３１ 誘電体部、３２，３３ 導体部、３２Ａ 開口部、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ ２次元通信システム、１３１〜１３３，１４１〜１４４ コネクタ、１３７，１４９ 情報処理回路、２２１，２２２ 端子、２４１，２４２，１３４１，１３５１，１３６１ 増幅器、２４３ Ｄ／Ａ変換器、２４４ Ａ／Ｄ変換器、２４５，２４５Ａ ディジタル処理ユニット、２５１ ＡＣ／ＤＣ変換器、２５２ エネルギー蓄積器、１３４２，１３５２，１３６２，１４８２ 送受信回路。

Claims (13)

1. ２次元通信媒体を用いて通信を行なう通信装置であって、
   前記２次元通信媒体の伝送周波数を有する信号が前記伝送周波数を有する電力に重畳された第１の伝送波、前記伝送周波数を有する信号からなる第２の伝送波、および前記伝送周波数を有する電力からなる第３の伝送波のいずれかを前記２次元通信媒体を介して受信するコネクタと、
   信号処理回路と、
   前記コネクタが前記第１の伝送波を受信したとき、前記第１の伝送波に基づいて前記信号の受信処理と前記電力の受電処理とを独立に行ない、前記受信処理後の信号を前記信号処理回路へ出力し、かつ、前記受電処理後の電力を蓄積し、前記コネクタが前記第２の伝送波を受信したとき、前記第２の伝送波の受信処理を行なって前記信号を前記信号処理回路へ出力し、前記コネクタが前記第３の伝送波を受信したとき前記第３の伝送波を電力として蓄積するインターフェース装置とを備える通信装置。
2. 前記コネクタは、前記第１または第２の伝送波を前記２次元通信媒体から受信し、
   前記インターフェース装置は、
   前記信号の受信処理を行ない、その受信処理後の信号を前記信号処理回路へ出力する通信ユニットと、
   前記電力の受電処理を行ない、その受電処理後の電力を蓄積する電力受電ユニットと、
   前記第１の伝送波を前記信号と前記電力とに分離し、その分離した信号を前記通信ユニットへ出力し、前記分離した電力を前記電力受電ユニットへ出力する分離回路と、
   前記コネクタが前記第１の伝送波を受信したとき前記コネクタを前記分離回路に接続し、前記コネクタが前記第２の伝送波を受信したとき前記コネクタを前記通信ユニットに接続するスイッチ回路とを含む、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記分離回路は、前記第１の伝送波の振幅を前記信号の振幅と前記電力の振幅との振幅比に内分することにより前記第１の伝送波を前記信号と前記電力とを分離する、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記コネクタは、前記第２または第３の伝送波を前記２次元通信媒体から受信し、
   前記インターフェース装置は、
   前記第２の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の信号を前記信号処理回路へ出力する通信ユニットと、
   前記第３の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する電力受電ユニットと、
   前記第２の伝送波の送信先または前記通信ユニットの動作の有無に応じて、前記コネクタを前記通信ユニットまたは前記電力受電ユニットに接続するスイッチ回路とを含む、請求項１に記載の通信装置。
5. 前記スイッチ回路は、前記電力を送信可能なパワーノードから送信要求信号からなる前記第２の伝送波を前記コネクタが受信すると、前記コネクタを前記通信ユニットに接続し、前記パワーノードの通信相手である通信ノードから前記送信要求信号に対する通信許可信号からなる前記第２の伝送波を前記コネクタが受信すると、前記コネクタを前記電力受電ユニットに接続し、
   前記電力受電ユニットは、前記コネクタが前記パワーノードから受信した前記第３の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する、請求項４に記載の通信装置。
6. 前記スイッチ回路は、前記通信ユニットが通信を停止しているとき、前記コネクタを前記電力受電ユニットに接続し、前記通信ユニットが通信を開始すると、前記コネクタを前記通信ユニットに接続し、
   前記電力受電ユニットは、前記通信ユニットが通信を停止しているとき、前記コネクタが前記パワーノードから受信した前記第３の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する、請求項４に記載の通信装置。
7. 前記通信ユニットは、前記電力受電ユニットから前記電力の供給を受ける、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記スイッチ回路は、前記電力を送信可能なパワーノードから送信要求信号からなる前記第２の伝送波を前記コネクタが受信すると、前記コネクタを前記通信ユニットに接続し、前記通信ユニットが前記送信要求信号に対する通信許可信号からなる前記第２の伝送波を前記コネクタを介して前記パワーノードへ送信すると、前記コネクタと前記通信ユニッとの接続を維持する、請求項４に記載の通信装置。
9. 前記スイッチ回路は、前記電力を送信可能なパワーノード以外のノードから前記第２の伝送波を前記コネクタが受信すると、前記コネクタを前記通信ユニットに接続するとともに、前記コネクタと前記通信ユニットとの接続を維持する、請求項４に記載の通信装置。
10. 前記コネクタは、前記２次元通信媒体を介して前記第１の伝送波をパワーノードから受信する、請求項２または請求項３に記載の通信装置。
11. 前記パワーノードは、センサーシステムにおける複数のセンサーによって検出された複数の検出データを受信する通信ノードである、請求項５、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の通信装置。
12. ２次元通信媒体を用いて通信を行なう通信装置であって、
    相互に異なる周波数を有し、かつ、同一パワーを有する複数の伝送波を前記２次元通信媒体を介して受信する複数の第１のコネクタと、
    前記複数の伝送波のうちの１つの伝送波を前記２次元通信媒体を介して前記複数の第１のコネクタよりも低感度で受信する第２のコネクタと、
    信号処理回路と、
    前記複数の第１のコネクタが受信した複数の伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の電力を蓄積する充電回路と、
    前記第２のコネクタが受信した伝送波の受信処理を行ない、その受信処理後の信号を前記信号処理回路へ出力する受信回路とを備える通信装置。
13. 伝送波を伝送する２次元通信媒体と、
    前記２次元通信媒体上に配置される複数の通信装置とを備え、
    前記複数の通信装置の各々は、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の通信装置からなる、２次元通信システム。

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