JP2009278331A - Two-dimensional communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、2次元通信システムに関し、特に、電力の送受電が可能な2次元通信システムに関するものである。 The present invention relates to a two-dimensional communication system, and more particularly to a two-dimensional communication system capable of transmitting and receiving power.
2次元通信システムは、従来、有線または無線で接続していた機器同士を面状のシートを媒体とすることで実現するものであり、屋内のケーブルによる配線を廃止しつつ、無線よりも広帯域および高セキュリティーの通信接続を提供しようとするものである(特許文献1)。 The two-dimensional communication system is realized by using a sheet-like sheet as a medium between devices conventionally connected by wire or wireless, and eliminates wiring by an indoor cable and has a wider bandwidth than wireless. It is intended to provide a high security communication connection (Patent Document 1).
そして、2次元通信システムは、ある程度の電力伝送も可能であるため、電池交換および電源ケーブルが煩雑になってしまうという課題のあるセンサーネットワークにおいて利用が期待されている。
しかし、センサーネットワークを2次元通信システムで実現する際に、従来の方法であれば、人が給電状態などのデータを目視した結果に基づいて電力伝送の開始および停止動作を手動で行なっていたため、通常のセンサーネットワークとしての実用性がなかった。 However, when the sensor network is realized by the two-dimensional communication system, if the conventional method is used, since the person manually starts and stops the power transmission based on the result of viewing the data such as the power supply state, There was no practicality as a normal sensor network.
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、電力の需用に応じて電力を送電可能な2次元通信システムを提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a two-dimensional communication system capable of transmitting electric power according to demand for electric power.
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、通信装置と、端末装置とを備える。2次元通信媒体は、伝送波を伝送する。通信装置は、2次元通信媒体上に配置され、2次元通信媒体を介して電力を送電する。端末装置は、2次元通信媒体上に配置され、2次元通信媒体を介して通信装置から電力を受電するとともに、受電した電力を蓄積する。そして、端末装置は、電力蓄積量が電力の不足を示す第1のしきい値よりも低くなると、電力の送電要求を2次元通信媒体を介して通信装置へ送信し、電力蓄積量が電力の充足を示す第2のしきい値以上に達すると、電力の送電停止要求を2次元通信媒体を介して通信装置へ送信する。通信装置は、電力の送電要求に応じて、2次元通信媒体を介して電力の送電を開始し、電力の送電停止要求に応じて、電力の送電を停止する。 According to the present invention, the two-dimensional communication system includes a two-dimensional communication medium, a communication device, and a terminal device. The two-dimensional communication medium transmits a transmission wave. The communication device is disposed on the two-dimensional communication medium and transmits power via the two-dimensional communication medium. The terminal device is disposed on the two-dimensional communication medium, receives power from the communication device via the two-dimensional communication medium, and accumulates the received power. Then, when the power storage amount becomes lower than the first threshold value indicating that the power is insufficient, the terminal device transmits a power transmission request to the communication device via the two-dimensional communication medium. When reaching the second threshold value indicating satisfaction, a power transmission stop request is transmitted to the communication device via the two-dimensional communication medium. The communication device starts power transmission via the two-dimensional communication medium in response to the power transmission request, and stops power transmission in response to the power transmission stop request.
好ましくは、端末装置は、複数の端末装置からなる。通信装置は、複数の端末装置の少なくとも1つから電力の送電要求を受信すると、2次元通信媒体を介して電力の送電を開始し、複数の端末装置の全てから電力の送電停止要求を受信すると、電力の送電を停止する。 Preferably, the terminal device includes a plurality of terminal devices. When receiving a power transmission request from at least one of the plurality of terminal devices, the communication device starts power transmission via the two-dimensional communication medium, and receives a power transmission stop request from all of the plurality of terminal devices. , Stop power transmission.
好ましくは、通信装置は、電力の送電を管理するための送電管理テーブルを有し、電力の送電要求を受信すると、その電力の送電要求を送信した端末装置の識別情報と電力の送電要求とを含むエントリーを送電管理テーブルに登録し、電力の送電停止要求を受信すると、その電力の送電停止要求を送信した端末装置のエントリーを送電管理テーブルから削除し、少なくとも1つのエントリーが送電管理テーブルに登録されている限り、電力を送電し、全てのエントリーが送電管理テーブルから削除されると、電力の送電を停止する。 Preferably, the communication device has a power transmission management table for managing power transmission, and when receiving the power transmission request, the communication device receives the identification information of the terminal device that has transmitted the power transmission request and the power transmission request. When the power transmission stop request is received, the entry of the terminal device that transmitted the power stop request is deleted from the power management table, and at least one entry is registered in the power management table. As long as the power is transmitted, the power transmission is stopped when all entries are deleted from the power transmission management table.
好ましくは、通信装置は、複数の端末装置のうちの1つの端末装置へパケットを送信する期間において少なくとも1つのエントリーが送電管理テーブルに登録されていれば、パケットと電力とからなる伝送波を2次元通信媒体を介して送信する。 Preferably, if at least one entry is registered in the power transmission management table in a period during which a packet is transmitted to one terminal device among a plurality of terminal devices, the communication device transmits two transmission waves composed of the packet and power. Transmit via a dimensional communication medium.
好ましくは、複数の端末装置のうち、パケットの送信先である端末装置は、2次元通信媒体を介して伝送波を受信し、その受信した伝送波を電力として蓄積するとともに、受信した伝送波からパケットを示す伝送波を分離してパケットを受信する。複数の端末装置のうち、パケットの送信先でない端末装置は、2次元通信媒体を介して伝送波を受信し、その受信した伝送波を電力として蓄積する。 Preferably, among the plurality of terminal devices, the terminal device that is the transmission destination of the packet receives the transmission wave via the two-dimensional communication medium, accumulates the received transmission wave as power, and from the received transmission wave A transmission wave indicating a packet is separated and a packet is received. Among the plurality of terminal devices, the terminal device that is not the destination of the packet receives the transmission wave via the two-dimensional communication medium and accumulates the received transmission wave as electric power.
好ましくは、通信装置は、複数の端末装置のいずれにもパケットを送信しない期間において少なくとも1つのエントリーが送電管理テーブルに登録されていれば、データを含まない空パケットを生成し、その生成した空パケットと電力とからなる伝送波を2次元通信媒体を介して送信する。 Preferably, if at least one entry is registered in the power transmission management table in a period in which no packet is transmitted to any of the plurality of terminal devices, the communication device generates an empty packet that does not include data, and generates the generated empty packet. A transmission wave composed of a packet and power is transmitted via a two-dimensional communication medium.
好ましくは、複数の端末装置の各々は、2次元通信媒体を介して伝送波を受信し、その受信した伝送波を電力として蓄積する。 Preferably, each of the plurality of terminal devices receives a transmission wave via a two-dimensional communication medium and accumulates the received transmission wave as electric power.
好ましくは、通信装置は、端末装置の待機状態において電力を送電し、端末装置は、待機状態において電力を受電して蓄積する。 Preferably, the communication device transmits power in a standby state of the terminal device, and the terminal device receives and stores power in the standby state.
好ましくは、端末装置は、電力蓄積量が電力の蓄積を停止するための第3のしきい値に達すると、通信装置から受電した電力の蓄積を停止する。 Preferably, when the power storage amount reaches a third threshold value for stopping power storage, the terminal device stops storing power received from the communication device.
好ましくは、端末装置は、電力蓄積量が電力の蓄積を再開するための第4のしきい値に達すると、通信装置から受電した電力の蓄積を再開する。 Preferably, when the power storage amount reaches a fourth threshold value for restarting power storage, the terminal device restarts power storage received from the communication device.
この発明による2次元通信システムにおいては、端末装置は、電力が必要になったときに電力の送信要求を通信装置へ送信し、通信装置から電力を受電して蓄積する。 In the two-dimensional communication system according to the present invention, the terminal device transmits a power transmission request to the communication device when power is needed, and receives and accumulates the power from the communication device.
したがって、この発明によれば、電力を必要とする端末装置へ電力を送電できる。 Therefore, according to the present invention, power can be transmitted to a terminal device that requires power.
また、この発明による2次元通信システムにおいては、端末装置は、自己における電力の蓄積量が十分な状態に達すると、電力の送電停止要求を通信装置へ送信し、通信装置は、電力の送電停止要求に応じて、電力の端末装置への送電を停止する。 Further, in the two-dimensional communication system according to the present invention, when the terminal device reaches a sufficient power storage amount, the terminal device transmits a power transmission stop request to the communication device, and the communication device stops power transmission. In response to the request, power transmission to the terminal device is stopped.
したがって、この発明によれば、電力を節約できる。 Therefore, according to the present invention, power can be saved.
さらに、この発明による2次元通信システムにおいては、端末装置は、自己における電力の蓄積量が電力の蓄積を停止するための第3のしきい値に達すると、蓄積を停止する。 Furthermore, in the two-dimensional communication system according to the present invention, the terminal device stops the accumulation when the amount of accumulated power in the terminal device reaches the third threshold value for stopping the accumulation of electric power.
したがって、この発明によれば、端末装置の破損を防止できる。 Therefore, according to this invention, damage to the terminal device can be prevented.
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。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による2次元通信システムの概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による2次元通信システム100は、通信装置1と、端末装置2〜7と、2次元通信シート30とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram of a two-dimensional communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a two-dimensional communication system 100 according to an embodiment of the present invention includes a
通信装置1および端末装置2〜7は、2次元通信シート30上に配置される。そして、通信装置1は、例えば、センサーネットワークのシンクノードからなり、端末装置2〜7の各々は、例えば、センサーネットワークのセンサーノードからなる。
The
通信装置1は、後述する方法によって、2次元通信シート30を介してパケットを端末装置2〜7との間で送受信する。また、通信装置1は、端末装置2〜7からの電力の送電要求に応じて、後述する方法によって、2次元通信シート30を介して電力を端末装置2〜7へ送電する。更に、通信装置1は、端末装置2〜7からの電力の送電停止要求に応じて、後述する方法によって、端末装置2〜7への電力の送電を停止する。
The
端末装置2〜7の各々は、自己における電力蓄積量を測定するとともに、その電力蓄積量の測定結果に基づいて、電力の送電が必要であると判定したとき、2次元通信シート30を介して電力の送電要求を通信装置1へ送信する。そして、端末装置2〜7の各々は、2次元通信シート30を介して通信装置1から電力を受電し、その受電した電力を蓄積する。また、端末装置2〜7の各々は、電力蓄積量の測定結果に基づいて、電力の送電要求を通信装置1へ送信した後に電力の蓄積量が十分であると判定したとき、2次元通信シート30を介して電力の送電停止要求を通信装置1へ送信する。
Each of the
図2は、図1に示す2次元通信シート30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30の断面図である。
FIG. 2 is a perspective view of the two-
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。
With reference to FIGS. 2 and 3, the two-
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。
The
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。
The
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。
Since the mesh-
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。
Since the
この場合の減衰係数は、exp(−(ε/ε0−1)1/2(ω/c)z)となる。ここで、ε0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。
The attenuation coefficient in this case is exp (− (ε / ε 0 −1) 1/2 (ω / c) z). Here, ε 0 is the dielectric constant of the outside world, ω is the angular frequency of the signal, c is the speed of light in the outside world, and z is from the surface on which the
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。
Therefore, even if ε is not so large, the area where the evanescent wave oozes out can be reduced to about the wavelength with respect to the thin film thickness of the
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。
Thus, the two-
図4は、図1に示す通信装置1の構成を示す概略図である。図4を参照して、通信装置1は、アンテナ11と、増幅回路12と、送受信回路13と、情報処理回路14とを含む。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the
通信装置1の底面は、略正方形の形状を有する。そして、アンテナ11は、略正方形の形状を有し、通信装置1の底面の略中央部に配置される。従って、通信装置1が2次元通信シート30上に配置されると、アンテナ11は、2次元通信シート30に接する。
The bottom surface of the
そして、アンテナ11は、パケットを構成する伝送波wv_PKと、電力を構成する伝送波wv_PWとからなる伝送波wv_Mを増幅回路12から受け、その受けた伝送波wv_Mを2次元通信シート30を介して端末装置2〜7へ送信する。また、アンテナ11は、2次元通信シート30を介して伝送波wv_PKを受信し、その受信した伝送波wv_PKを送受信回路13へ出力する。さらに、アンテナ11は、電力の送電要求であるAlertメッセージを構成する伝送波wv_Aを2次元通信シート30を介して受信し、その受信した伝送波wv_Aを送受信回路13へ出力する。さらに、アンテナ11は、電力の送電停止要求であるEnoughメッセージを構成する伝送波wv_ENを2次元通信シート30を介して受信し、その受信した伝送波wv_ENを送受信回路13へ出力する。
The
増幅回路12は、送受信回路13から受けたパケットおよび電力を増幅して伝送波wv_Mを生成し、その生成した伝送波wv_Mをアンテナ11へ出力する。
The
送受信回路13は、アンテナ11から伝送波wv_PKを受け、その受けた伝送波wv_PKに基づいてパケットを再構成して情報処理回路14へ出力する。
The transmission /
また、送受信回路13は、アンテナ11から伝送波wv_Aを受けると、その受けた伝送波wv_Aに基づいてAlertメッセージを再構成する。さらに、送受信回路13は、アンテナ11から伝送波wv_ENを受けると、その受けた伝送波wv_ENに基づいてEnoughメッセージを再構成する。そして、送受信回路13は、AlertメッセージおよびEnoughメッセージに基づいて、後述する方法によって、端末装置2〜7への電力の送電を管理する。
In addition, when the transmission /
さらに、送受信回路13は、端末装置2〜7のいずれかへパケットを送信する期間において電力を端末装置2〜7へ送電する場合、情報処理回路14から受けたパケットと電力とを増幅回路12へ出力する。
Furthermore, the transmission /
さらに、送受信回路13は、端末装置2〜7のいずれにも、パケットを送信しない期間において電力を端末装置2〜7へ送電する場合、データを含まない空パケットの作成を情報処理回路14へ依頼し、情報処理回路14から空パケットを受けると、空パケットと電力とを増幅回路12へ出力する。
Furthermore, the transmission /
情報処理回路14は、送受信回路13からパケットを受ける。また、情報処理回路14は、パケットまたは空パケットを生成し、その生成したパケットまたは空パケットを送受信回路13へ出力する。
The information processing circuit 14 receives a packet from the transmission /
図5は、図1に示す端末装置2の構成を示す概略図である。図5を参照して、端末装置2は、アンテナ21,22と、ダイオード23と、充電回路24と、送受信回路25と、情報処理回路26とを含む。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of the
端末装置2の底面は、略正方形の形状を有する。アンテナ21,22の各々は、略正方形の形状を有し、端末装置2の底面において、正方形の1つの対角線の両端に配置される。そして、アンテナ21の面積は、アンテナ22の面積よりも大きい。従って、端末装置2が2次元通信シート30上に配置されると、アンテナ21,22の各々は、2次元通信シート30に接する。
The bottom surface of the
ダイオード23は、アンテナ21から充電回路24の方向へ電力を流すように、接地ノードGNDおよびアンテナ21と、充電回路24との間に接続される。
The
アンテナ21は、電力を受電するためのアンテナであり、アンテナ22は、パケットを送受信するためのアンテナである。
The
アンテナ21は、2次元通信シート30を介して伝送波wv_Mを受信し、その受信した伝送波wv_Mを電力としてダイオード23を介して充電回路24へ供給する。
The
アンテナ22は、2次元通信シート30を介して伝送波wv_Mを受信し、その受信した伝送波wv_Mを送受信回路25へ出力する。
The
また、アンテナ22は、伝送波wv_A,wv_EN,wv_PKを送受信回路25から受け、その受けた伝送波wv_A,wv_EN,wv_PKを2次元通信シート30を介して通信装置1へ送信する。
The
充電回路24は、スイッチ241と、蓄電器242と、モニター回路243とを含む。スイッチ241は、ダイオード23と蓄電器242との間に接続される。そして、スイッチ241は、モニター回路243によってオン/オフされる。
Charging
蓄電器242は、スイッチ241がオンされると、ダイオード23を介して電力を受け、その受けた電力を蓄積する。そして、蓄電器242は、その蓄積した電力を送受信回路25および情報処理回路26へ供給する。
When the
モニター回路243は、蓄電器242に蓄積された電力量を測定し、その測定結果に基づいて、Alertメッセージの送信要求SRA、またはEnoughメッセージの送信要求SREを情報処理回路26へ出力し、スイッチ241をオン/オフする。モニター回路243の詳細な動作については、後述する。
The
送受信回路25は、蓄電器242からの電力によって動作する。そして、送受信回路25は、アンテナ22から伝送波wv_Mを受けると、その受けた伝送波wv_Mに基づいて、パケットを再構成し、その再構成したパケットを情報処理回路26へ出力する。
The transmission /
また、送受信回路25は、AlertメッセージまたはEnoughメッセージを情報処理回路26から受けると、Alertメッセージを構成する伝送波wv_AまたはEnoughメッセージを構成する伝送波wv_ENを生成してアンテナ22へ出力する。
When receiving the Alert message or the Enough message from the
さらに、送受信回路25は、パケットを情報処理回路26から受けると、パケットを構成する伝送波wv_PKを生成してアンテナ22へ出力する。
Further, when receiving the packet from the
情報処理回路26は、蓄電器242からの電力によって動作する。そして、情報処理回路26は、モニター回路243からの送信要求SRAに応じて、Alertメッセージを生成して送受信回路25へ出力する。また、情報処理回路26は、モニター回路243からの送信要求SREに応じて、Enoughメッセージを生成して送受信回路25へ出力する。
The
さらに、情報処理回路26は、パケットを生成して送受信回路25へ出力するとともに、送受信回路25からパケットを受ける。
Further, the
なお、図1に示す端末装置3〜7の各々は、図5に示す端末装置2と同じ構成からなる。
In addition, each of the terminal devices 3-7 shown in FIG. 1 consists of the same structure as the
図6は、2次元通信の概念図である。図6を参照して、図1に示す通信装置1および端末装置2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1のアンテナ11および端末装置2のアンテナ21,22が2次元通信シート30の開口部32Aに接する。
FIG. 6 is a conceptual diagram of two-dimensional communication. With reference to FIG. 6,
通信装置1の情報処理回路14は、送信すべきパケットを生成して送受信回路13へ出力する。通信装置1の送受信回路13は、パケットおよび電力を増幅回路12へ出力する。
The information processing circuit 14 of the
そして、通信装置1の増幅回路12は、パケットおよび電力を増幅して伝送波wv_Mを生成し、その生成した伝送波wv_Mをアンテナ11へ出力する。
Then, the
そうすると、通信装置1のアンテナ11は、増幅回路12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。
Then, the
アンテナ11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6の矢印参照)。
When the scalar potential and / or vector potential of the electrode built in the
そして、端末装置2が配置された位置まで伝搬した電磁波は、導体部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、端末装置2のアンテナ21,22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1から送信された伝送波wv_Mを受信する。
Then, the electromagnetic wave propagated to the position where the
伝送波wv_A,wv_EN,wv_PKも、同様にして、2次元通信シート30を介して端末装置2から通信装置1へ送信される。
Similarly, the transmission waves wv_A, wv_EN, and wv_PK are transmitted from the
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、伝送波wv_M,wv_A,wv_EN,wv_PKを構成する。
As described above, the two-dimensional communication is performed using the electromagnetic wave transmitted in the vicinity of the surface of the two-
図7は、伝送波の概念図である。図7を参照して、通信装置1は、振幅Iを有する伝送波wv_Mによってパケットおよび電力を送信する。
FIG. 7 is a conceptual diagram of a transmission wave. Referring to FIG. 7,
伝送波wv_Mは、周期Tを有する。そして、伝送波wv_Mは、たとえば、1Wのエネルギーを有し、振幅I1を有する伝送波wv_PKと、振幅I2を有する伝送波wv_PWとからなる。そして、伝送波wv_PKは、パケットからなり、伝送波wv_PWは、電力からなる。 The transmission wave wv_M has a period T. The transmission wave wv_M includes, for example, a transmission wave wv_PK having an energy of 1 W and having an amplitude I1, and a transmission wave wv_PW having an amplitude I2. The transmission wave wv_PK is composed of packets, and the transmission wave wv_PW is composed of power.
このように、伝送波wv_Mは、パケットと、電力とが重畳されたものである。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。
Thus, the transmission wave wv_M is a packet and power superimposed. That is, the power and the signal are transmitted by transmission waves having the same frequency f. And this frequency f consists of the transmission frequency tuned as a frequency which is easy to transmit the
なお、伝送波wv_A,wv_ENは、伝送波wv_PKと同じ振幅I1を有する。そして、パケット、AlertメッセージおよびEnoughメッセージが単独で送信される場合、伝送波wv_A,wv_EN,wv_PKは、例えば、1mWのエネルギーを有する。 The transmission waves wv_A and wv_EN have the same amplitude I1 as that of the transmission wave wv_PK. And when a packet, an Alert message, and an Enough message are transmitted independently, the transmission waves wv_A, wv_EN, wv_PK have energy of 1 mW, for example.
図8は、送電管理テーブルの構成を示す図である。図8を参照して、送電管理テーブル40は、識別情報と、フラグと、タイマーとからなる。識別情報、フラグおよびタイマーは、相互に対応付けられる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the power transmission management table. Referring to FIG. 8, power transmission management table 40 includes identification information, a flag, and a timer. The identification information, the flag, and the timer are associated with each other.
識別情報は、端末装置2〜7の識別情報からなる。フラグは、Alertからなり、電力の送電が要求されていることを示す。タイマーは、電力の送電要求が送電管理テーブル40に登録されている有効時間からなる。 Identification information consists of identification information of the terminal devices 2-7. The flag is made of Alert and indicates that power transmission is required. The timer is composed of an effective time in which a power transmission request is registered in the power transmission management table 40.
通信装置1の送受信回路13は、送電管理テーブル40を内蔵しており、端末装置2〜7からAlertメッセージを受信すると、識別情報、フラグおよびタイマーからなるエントリーを送電管理テーブル40に登録して電力の送電を管理する。
The transmission /
また、通信装置1の送受信回路13は、ある端末装置からEnoughメッセージを受信すると、そのEnoughメッセージを送信した端末装置のエントリーを送電管理テーブル40から削除する。
In addition, when the transmission /
そして、通信装置1の送受信回路13は、少なくとも1つのエントリーが送電管理テーブル40に登録されていれば、電力を送電し、全てのエントリーが送電管理テーブル40から削除されると、電力の送電を停止する。
The transmission /
図9は、通信装置1における電力の送電管理の具体例を示す図である。図9を参照して、端末装置2〜7のいずれかからも、Alertメッセージが通信装置1へ送信されていない状態では、通信装置1の送受信回路13は、エントリーが登録されていない送電管理テーブル40Aを作成する。したがって、通信装置1の送受信回路13は、電力を端末装置2〜7へ送電しない。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of power transmission management in the
その後、通信装置1の送受信手段13は、端末装置2からAlertメッセージを受信すると、識別情報=#2、フラグ=Alertおよびタイマー=40単位時間からなるエントリーを送電管理テーブル40Aに登録して送電管理テーブル40Aを送電管理テーブル40Bに更新する。
Thereafter, when receiving the Alert message from the
そうすると、通信装置1の送受信回路13は、送電管理テーブル40Bに1つのエントリーが登録されているので、上述した方法によって、2次元通信シート30を介して電力を端末装置2〜7へ送電する。
Then, since one entry is registered in the power transmission management table 40B, the transmission /
その後、通信装置1の送受信手段13は、端末装置3からAlertメッセージを受信すると、識別情報=#3、フラグ=Alertおよびタイマー=40単位時間からなるエントリーを送電管理テーブル40Bに登録して送電管理テーブル40Bを送電管理テーブル40Cに更新する。この場合、端末装置2に対応するタイマーは、40単位時間から24単位時間に減少している。そして、通信装置1の送受信回路13は、2次元通信シート30を介した電力の端末装置2〜7への送電を継続する。
Thereafter, when receiving the Alert message from the
さらに、時間が経過し、通信装置1の送受信手段13は、端末装置5からAlertメッセージを受信すると、識別情報=#5、フラグ=Alertおよびタイマー=40単位時間からなるエントリーを送電管理テーブル40Cに登録して送電管理テーブル40Cを送電管理テーブル40Dに更新する。この場合、端末装置2に対応するタイマーは、24単位時間から12単位時間に減少しており、端末装置3に対応するタイマーは、40単位時間から28単位時間に減少している。そして、通信装置1の送受信回路13は、2次元通信シート30を介した電力の端末装置2〜7への送電を継続する。
Further, when time elapses, the transmission / reception means 13 of the
その後、通信装置1の送受信手段13は、端末装置3からEnoughメッセージを受信すると、端末装置3のエントリーを送電管理テーブル40Dから削除し、送電管理テーブル40Dを送電管理テーブル40Eに更新する。この場合、端末装置2に対応するタイマーは、12単位時間から2単位時間に減少し、端末装置5に対応するタイマーは、40単位時間から30単位時間に減少している。そして、通信装置1の送受信回路13は、2つのエントリーが送電管理テーブル40Eに登録されているので、2次元通信シート30を介した電力の端末装置2〜7への送電を継続する。
After that, when the transmission / reception means 13 of the
その後、30単位時間が経過すると、通信装置1の送受信回路13は、端末装置2,5に対するエントリーの有効時間が経過したので、2つのエントリーを削除し、送電管理テーブル40Eを送電管理テーブル40Fに更新する。その結果、送電管理テーブル40Fには、エントリーが登録されていないので、通信装置1の送受信回路13は、電力の端末装置2〜7への送電を停止する。
After that, when 30 unit time elapses, the transmission /
次に、端末装置2〜7のモニター回路243における動作について詳細に説明する。図10は、蓄電器242の電力量の変化を示すタイミングチャートである。
Next, the operation in the
図10において、縦軸は、蓄電器242の電力量を表し、横軸は、時間を表す。また、曲線k1は、蓄電器242の電力量の推移を示す。さらに、レベルL1は、Halt状態であるか否かを判定するための基準であり、レベルL2は、電力の不足を示す基準であり、レベルL3は、電力の充足を示す基準であり、レベルL4は、電力の蓄積を再開するか否かを決定するための基準であり、レベルL5は、充電を停止するか否かを決定するための基準である。
In FIG. 10, the vertical axis represents the electric energy of the
さらに、レベルL1以下の領域は、Halt状態を表し、レベルL1からレベルL2までの領域は、Alert状態を表し、電力量がレベルL2を下回ってからレベルL3に達するまでの領域は、Require状態を表し、レベルL3からレベルL5までの領域は、Enough状態を表し、電力量がレベルL4以上に達している領域は、Idle状態を表し、タイミングt3でEnoughメッセージを送信した後の領域は、Normal状態を表す。 Further, the region below the level L1 represents the Halt state, the region from the level L1 to the level L2 represents the Alert state, and the region from when the electric energy falls below the level L2 until it reaches the level L3 is in the Request state. The area from the level L3 to the level L5 represents the “Enow” state, the area where the electric energy reaches the level L4 or more represents the “Idle” state, and the area after the transmission of the “Enable” message at the timing t3 is the “Normal” state. Represents.
図10を参照して、モニター回路243は、蓄電器242の電力量を測定し、その測定した電力量がタイミングt1でレベルL2よりも低下すると、Alertメッセージの送信要求SRAを生成して情報処理回路26へ出力するとともに、スイッチ241をオンする。そして、情報処理回路26は、モニター回路243からの送信要求SRAに応じて、タイミングt1でAlertメッセージを生成して通信装置1へ送信する。
Referring to FIG. 10,
その後、情報処理回路26は、タイミングt1から一定期間が経過したタイミングt2でAlertメッセージを生成して通信装置1へ送信し、それ以後、周期的にAlertメッセージを生成して通信装置1へ送信する。
Thereafter, the
電力が通信装置1から送電され、蓄電器242に蓄電されると、電力量は、徐々に増加し、タイミングt3で電力量がレベルL3に達すると、モニター回路243は、Enoughメッセージの送信要求SREを生成して情報処理回路26へ出力する。
When power is transmitted from the
そして、情報処理回路26は、モニター回路243からの送信要求SREに応じて、タイミングt3でEnoughメッセージを生成して通信装置1へ送信する。
Then, in response to the transmission request SRE from the
タイミングt3以降、蓄電器242の電力量は、一旦、減少し、タイミングt4で再びレベルL3に達する。この場合、モニター回路243は、Enoughメッセージの送信要求SREを情報処理回路26へ出力しない。情報処理回路26がタイミングt1,t2でAlertメッセージを通信装置1へ送信し、かつ、タイミングt3でEnoughメッセージを通信装置1へ既に送信しているからである。
After timing t3, the electric energy of the
蓄電器242の電力量は、タイミングt4以降、さらに、増加し、タイミングt5でレベル5に達する。
The electric energy of the
そうすると、モニター回路243は、スイッチ241をオフし、蓄電器242がさらに充電されるのを防止する。これによって、蓄電器242が破損するのを防止できる。
Then, the
そして、蓄電器242の電力量がタイミングt6でレベルL4よりも低くなると、スイッチ241をオンし、再び、蓄電器242への電力の蓄積を開始する。
Then, when the amount of power of the
このように、端末装置2〜7においては、モニター回路243は、蓄電器242の電力量を常にモニターし、その電力量に応じて、通信装置1へ電力の送電を要求したり、通信装置1へ電力の送電停止を要求したり、蓄電器242の充電を強制的に停止する。
As described above, in the
図11は、蓄電器242の状態遷移を表す図である。図11を参照して、モニター回路243は、蓄電器242の電力量をタイマーで管理する。そして、Halt状態、Alert状態およびRequire状態は、相互に遷移する。
FIG. 11 is a diagram illustrating state transition of the
Halt状態、Alert状態およびRequire状態においては、タイマーは、時間の経過とともに減少する。そして、Halt状態およびAlert状態において、タイマーが“0”になると、モニター回路243は、Alertメッセージの送信要求SRAを情報処理回路26へ出力し、タイマーをリセットする。そして、モニター回路243は、リセットしたタイマーが再び“0”になると、Alertメッセージの送信要求SRAを情報処理回路26へ出力し、タイマーを再びリセットする。これを繰り返し行なうことにより、Alertメッセージは、定期的に通信装置1へ送信される。
In the Halt state, Alert state, and Request state, the timer decreases with the passage of time. When the timer becomes “0” in the Halt state and the Alert state, the
Halt状態、Alert状態およびRequire状態おいて、蓄電器242が充電されると、Halt状態、Alert状態およびRequire状態は、Enough状態またはIdle状態へ遷移する。
When the
そして、Enough状態またはIdle状態からRequire状態へ遷移することはなく、Enough状態またはIdle状態は、Alert状態、またはAlert状態を介してHalt状態へ遷移し、またはNormal状態を介してAlert状態またはHalt状態へ遷移する。 Then, there is no transition from the Enter state or the Idle state to the Request state, and the Enter state or the Idle state transits to the Alt state or the Alt state via the Alert state, or the Alert state or the Halt state via the Normal state. Transition to.
さらに、Enough状態およびIdle状態においては、モニター回路243は、タイマーが“0”でなければ、Enoughメッセージの送信要求SREを生成して情報処理回路26へ出力し、タイマーをリセットする。
Further, when the timer is not “0”, the
さらに、図10に示すように、Enoughメッセージを送信した後に、Normal状態になるので、Normal状態においては、タイマーは、“0”である。 Furthermore, as shown in FIG. 10, the Normal state is set after transmitting the Enough message. Therefore, in the Normal state, the timer is “0”.
さらに、Idle状態は、Enough状態、またはEnough状態を介してNormal状態へ遷移する。 Furthermore, the Idle state transitions to the Normal state via the Eight state or the Eight state.
このように、端末装置2〜7の蓄電器242は、その電力量によって各種の状態に遷移する。
Thus, the
図12は、電力の送電動作を説明するためのフローチャートである。図12を参照して、一連の動作が開始されると、端末装置2〜7の各々は、自己の蓄電器242の電力量をモニター回路243によって測定し、端末装置2〜7の少なくとも1つにおいて、その測定した電力量がレベルL2よりも低下すると、端末装置2〜7の少なくとも1つの端末装置は、Alertメッセージを生成し、その生成したAlertメッセージを2次元通信シート30を介して通信装置1へ送信する(ステップS1)。
FIG. 12 is a flowchart for explaining the power transmission operation. Referring to FIG. 12, when a series of operations is started, each of
通信装置1の送受信回路13は、2次元通信シート30を介してAlertメッセージを受信し(ステップS2)、Alertメッセージを送信した端末装置の電力の送電要求を送電管理テーブル40に登録する(ステップS3)。
The transmission /
そして、通信装置1の送受信回路13は、送電管理テーブル40のエントリーが無いか否かを判定し(ステップS4)、エントリーが有るとき、電力を2次元通信シート30を介して送電する(ステップS5)。この場合、通信装置1は、端末装置2〜7のいずれかへ送信すべきパケットがあるとき、パケットと電力とを重畳した伝送波wv_Mによって電力を送信し、端末装置2〜7のいずれへも送信すべきパケットがないとき、空パケットを生成し、その生成した空パケットと電力とを重畳した伝送波wv_Mによって電力を送信する。
Then, the transmission /
そして、端末装置2〜7は、アンテナ21によって電力を受信し、その受信した電力によって蓄電器242を充電する(ステップS6)。
And the terminal devices 2-7 receive electric power with the
その後、Alertメッセージを送信した端末装置は、モニター回路243によって蓄電器242の電力量がレベルL3に達したか否か、すなわち、蓄電器242の電力量がEnough状態であるか否かを判定する(ステップS7)。
After that, the terminal device that has transmitted the Alert message determines whether or not the power amount of the
そして、ステップS7において、蓄電器242の電力量がEnough状態でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS5へ戻り、上述したステップS5〜ステップS7が繰り返し実行される。
Then, when it is determined in step S7 that the amount of power of the
一方、ステップS7において、蓄電器242の電力量がEnough状態であると判定されたとき、電力量がEnough状態であり、かつ、Alertメッセージを送信した端末装置は、Enoughメッセージを通信装置1へ送信する(ステップS8)。
On the other hand, when it is determined in step S <b> 7 that the amount of power of the
そして、通信装置1の送受信回路13は、Enoughメッセージを受信し、Enoughメッセージを送信した端末装置のエントリーを送電管理テーブル40から削除する(ステップS9)。
Then, the transmission /
その後、一連の動作は、ステップS4へ戻り、上述したステップS4〜ステップS9が繰り返し実行される。 Thereafter, the series of operations returns to step S4, and the above-described steps S4 to S9 are repeatedly executed.
そして、ステップS4において、全てのエントリーが無くなったと判定されると、通信装置1は、電力の送電を停止する(ステップS10)。これによって、一連の動作が終了する。
If it is determined in step S4 that all entries have been lost, the
上述したように、端末装置2〜7は、自己の蓄電器242に蓄積された電力量を測定し、その測定した電力量がレベルL2よりも低下すると、電力の送電要求(Alertメッセージ)を通信装置1へ送信し、通信装置1は、Alertメッセージに応じて、電力を端末装置2〜7へ送電する。
As described above, the
したがって、この発明によれば、必要なときに電力を端末装置2〜7へ送電できる。つまり、電力の需要に応じて電力を送電できる。
Therefore, according to this invention, electric power can be transmitted to the
また、蓄電器242の電力量がEnough状態になると、電力量がEnough状態になった端末装置は、電力の送電停止要求(Enoughメッセージ)を通信装置1へ送信し、通信装置1は、電力の送電要求が全て無くなると、電力の送電を停止する。
In addition, when the amount of power of the
したがって、この発明によれば、電力を節約できる。 Therefore, according to the present invention, power can be saved.
上記においては、通信装置1は、センサーネットワークにおけるシンクからなり、端末装置2〜7は、センサーネットワークにおけるセンサーからなると説明したが、この発明においては、これに限らず、通信装置1は、無線LAN(Local Area Network)における基地局からなり、端末装置2〜7は、無線LANにおける無線LAN端末からなっていてもよい。
In the above description, the
通信装置1が基地局からなり、端末装置2〜7が無線LAN端末からなる場合、通信装置1および端末装置2〜7は、空間を介した電波の送受信により相互に通信を行なうのではなく、2次元通信シート30を介して、上述した方法によって相互に通信を行なう。
When the
そして、通信装置1が基地局からなり、端末装置2〜7が無線LAN端末からなる場合、通信装置1および端末装置2〜7は、たとえば、ZigBee等のスリープ時間を含んだ通信方式によって2次元通信シート30を介して相互に通信を行なう。
When the
図13は、無線LANにおける通信方式に従って通信装置1から端末装置2〜7へ電力を送電する第1の具体例を示す図である。また、図14は、無線LANにおける通信方式に従って通信装置1から端末装置2〜7へ電力を送電する場合における送電管理テーブルの第1の具体例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a first specific example in which power is transmitted from the
なお、図13は、通信装置1(シンク)が端末装置3へ送信すべきパケットを保持している場合に端末装置2〜4のいずれかから通信装置1(シンク)へAlertメッセージが送信される例を示す図である。
In FIG. 13, when the communication device 1 (sink) holds a packet to be transmitted to the
図13を参照して、端末装置2は、競争アクセス期間(CAP:Contention Access Period)において、AlertメッセージAM1を通信装置1(シンク)へ送信し、通信装置1(シンク)は、AlertメッセージAM1を受信する。
Referring to FIG. 13,
そして、通信装置1(シンク)は、AlertメッセージAM1の受信に応じて、端末装置2からの電力の送電要求を送電管理テーブル40Gに登録する(図14参照)。この場合、端末装置3,4からの送電停止要求(Enoughメッセージ)が送電管理テーブル40Gに登録されている。このように、この発明においては、送電管理テーブル40は、フラグの代わりに、ステータスを含んでいてもよい。そして、ステータスは、電力の送信要求を示すAlert、または電力の送電停止要求を示すEnoughからなる。送電管理テーブル40がフラグに代えてステータスを含む場合、通信装置1(シンク)は、少なくとも1つのエントリのステータスがAlertであれば、電力を送電し、全てのエントリーのステータスがEnoughになったときに電力の送電を停止する。
And the communication apparatus 1 (sink) registers the power transmission request | requirement of the electric power from the
このような状況において、端末装置3は、競争アクセス期間において、2次元通信シート30を介して伝送波wv_PKによって通信装置1(シンク)へパケットを送信する(3⇒S)。
In such a situation, the
そして、通信装置1(シンク)は、端末装置3からパケットを受信し、2次元通信シート30を介して伝送波wv_PKによってACK(Acknowledge)1を端末装置3へ送信する。
Then, the communication device 1 (sink) receives the packet from the
その後、通信装置1(シンク)は、競争アクセス期間において、端末装置4宛てのパケットと電力とを重畳した伝送波wv_M1を2次元通信シート30を介して送信する。
Thereafter, the communication device 1 (sink) transmits a transmission wave wv_M1 in which the packet addressed to the
そして、端末装置2,3は、通信装置1(シンク)からの伝送波wv_M1を受信し、その受信した伝送波wv_M1を電力として蓄電器242に蓄積する。
Then, the
一方、端末装置4は、通信装置1(シンク)からの伝送波wv_M1を受信し、その受信した伝送波wv_M1を電力として蓄電器242に蓄積するとともに、伝送波wv_M1から伝送波wv_PKを分離してパケットを受信する。そして、端末装置4は、ACK2を通信装置1(シンク)へ送信する。
On the other hand, the
このように、通信装置1(シンク)および端末装置2〜4は、競争アクセス期間において、無線LANによる通信方式に従ってパケットを相互に送受信するとともに、通信装置1(シンク)は、端末装置2からの電力の送電要求に応じて、端末装置2〜4へ電力を送電し、端末装置2〜4は、通信装置1(シンク)から送電された電力を蓄積する。
As described above, the communication device 1 (sink) and the
その後、競争アクセス期間が終了し、無線LANによる通信の不活性期間へ移行した後も、端末装置2からの電力の送電要求(Alert)が送電管理テーブル40Gに登録されているので、通信装置1(シンク)は、空パケットと電力とを重畳した伝送波wv_M2,wv_M3,wv_M4を2次元通信シート30を介して送信し、端末装置2〜4は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M2,wv_M3.wv_M4を受信し、その受信した伝送波wv_M2,wv_M3,wv_M4を電力として蓄電器242に蓄積する。
Thereafter, the power transmission request (Alert) from the
このように、この発明においては、端末装置2〜4は、スリープ状態(待機状態)においても、通信装置1(シンク)から電力を受信して蓄積する。
Thus, in the present invention, the
図15は、無線LANにおける通信方式に従って通信装置1から端末装置2〜7へ電力を送電する第2の具体例を示す図である。なお、図15は、通信装置1(シンク)が端末装置3へ送信すべきパケットを保持していない場合に端末装置2〜4のいずれかから通信装置1(シンク)へAlertメッセージが送信される例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a second specific example in which power is transmitted from the
図15を参照して、端末装置3は、競争アクセス期間において、図13において説明したように、2次元通信シート30を介して伝送波wv_PKによってパケットを通信装置1(シンク)へ送信する。また、端末装置2は、競争アクセス期間において、次元通信シート30を介して伝送波wv_AによってAlertメッセージAM1を通信装置1(シンク)へ送信する。
Referring to FIG. 15,
そうすると、通信装置1(シンク)は、端末装置2〜4のいずれにも送信すべきパケットがないが、端末装置2からの電力の送電要求(Alert)が送電管理テーブル40Gに登録されているので、通信装置1(シンク)は、競争アクセス期間において、空パケットと電力とを重畳した伝送波wv_M5を2次元通信シート30を介して送信し、端末装置2〜4は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M5を受信し、その受信した伝送波wv_M5を電力として蓄電器242に蓄積する。
Then, the communication device 1 (sink) has no packet to be transmitted to any of the
そして、無線LANによる通信の不活性期間へ移行すると、図13に示す場合と同様に、通信装置1(シンク)は、空パケットと電力とを重畳した伝送波wv_M2,wv_M3,wv_M4を2次元通信シート30を介して送信し、端末装置2〜4は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M2,wv_M3.wv_M4を受信し、その受信した伝送波wv_M2,wv_M3,wv_M4を電力として蓄電器242に蓄積する。
Then, when the wireless LAN communication inactive period is entered, the communication device 1 (sink) performs two-dimensional communication with the transmission waves wv_M2, wv_M3, and wv_M4 in which empty packets and power are superimposed, as in the case illustrated in FIG. The
図16は、無線LANにおける通信方式に従って通信装置1から端末装置2〜7へ電力を送電する第3の具体例を示す図である。また、図17は、無線LANにおける通信方式に従って通信装置1から端末装置2〜7へ電力を送電する場合における送電管理テーブルの第2の具体例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a third specific example in which power is transmitted from the
図16を参照して、通信装置1(シンク)は、無線LANによる通信の不活性期間において、空パケットと電力とを重畳した伝送波wv_M6,wv_M7,wv_M8を2次元通信シート30を介して送信し、端末装置2〜4は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M6,wv_M7,wv_M8を受信し、その受信した伝送波wv_M6,wv_M7,wv_M8を電力として蓄電器242に蓄積する。
Referring to FIG. 16, communication device 1 (sink) transmits transmission waves wv_M 6,
そして、競争アクセス期間へ移行すると、端末装置2は、蓄電器242の電力量がレベルL3(=Enough状態)に達したので、2次元通信シート30を介して伝送波wv_ENによってEnoughメッセージEN1を通信装置1(シンク)へ送信し、通信装置1(シンク)は、端末装置2からEnoughメッセージEN1を受信する。
Then, when the period shifts to the competitive access period, the
そうすると、通信装置1(シンク)は、EnoughメッセージEN1を送電管理テーブル40Gに登録し、送電管理テーブル40Gを送電管理テーブル40H(図17参照)に更新する。 Then, the communication device 1 (sink) registers the Enough message EN1 in the power transmission management table 40G, and updates the power transmission management table 40G to the power transmission management table 40H (see FIG. 17).
また、競争アクセス期間において、端末装置4は、2次元通信シート30を介して伝送波wv_PKによってパケットを通信装置1(シンク)へ送信し(4⇒S)、端末装置3は、2次元通信シート30を介して伝送波wv_PKによってパケットを通信装置1(シンク)へ送信する(3⇒S)。
In the competitive access period, the
その結果、送電管理テーブル40Hにおいて、全てのエントリーがEnough状態であるので、それ以降、無線LANによる通信の不活性期間へ移行しても、通信装置1(シンク)は、電力を端末装置2〜4へ送信しない。
As a result, since all entries in the power transmission management table 40H are in the “Enabling” state, the communication device 1 (sink) can transfer power to the
図18は、無線LANにおける通信方式に従って通信装置1から端末装置2〜7へ電力を送電する第4の具体例を示す図である。なお、通信装置1(シンク)が端末装置2〜4へ送信すべきパケットを保持している場合の例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a fourth specific example in which power is transmitted from the
図18を参照して、通信装置1(シンク)は、競争アクセス期間CAP1において、端末装置2宛てのパケットと電力とを重畳した伝送波wv_M9を2次元通信シート30を介して送信する。
Referring to FIG. 18, communication device 1 (sink) transmits a transmission wave wv_M9 in which a packet addressed to
そして、端末装置2は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M9を受信し、その受信した伝送波wv_M9を電力として蓄電器242に蓄積するとともに、伝送波wv_M9から伝送波wv_PKを分離してパケットを受信する。また、端末装置3,4は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M9を受信し、その受信した伝送波wv_M9を電力として蓄電器242に蓄積する。
Then, the
その後、通信装置1(シンク)は、競争アクセス期間CAP2において、端末装置3宛てのパケットと電力とを重畳した伝送波wv_M10を2次元通信シート30を介して送信する。
Thereafter, the communication device 1 (sink) transmits a transmission wave wv_M10 in which the packet addressed to the
そして、端末装置3は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M10を受信し、その受信した伝送波wv_M10を電力として蓄電器242に蓄積するとともに、伝送波wv_M10から伝送波wv_PKを分離してパケットを受信する。また、端末装置2,4は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M10を受信し、その受信した伝送波wv_M10を電力として蓄電器242に蓄積する。
Then, the
さらに、通信装置1(シンク)は、競争アクセス期間CAP3において、端末装置4宛てのパケットと電力とを重畳した伝送波wv_M11を2次元通信シート30を介して送信する。
Furthermore, the communication device 1 (sink) transmits the transmission wave wv_M11 in which the packet addressed to the
そして、端末装置2は、伝送波wv_M10を電力として蓄電器242に蓄積した段階で蓄電器242の電力量がレベルL5に達したので、スイッチ241をオフする。そうすると、端末装置2は、通信装置1(シンク)から送信された伝送波wv_M11を電力として蓄電器242に蓄積しない。
And since the electric energy of the
一方、端末装置3は、通信装置1(シンク)から伝送波wv_M11を受信し、その受信した伝送波wv_M11を電力として蓄電器242に蓄積する。また、端末装置4は、信装置1(シンク)から伝送波wv_M11を受信し、その受信した伝送波wv_M11を電力として蓄電器242に蓄積するとともに、伝送波wv_M11から伝送波wv_PKを分離してパケットを受信する。
On the other hand, the
なお、端末装置2〜7が無線LAN端末からなる場合、端末装置5〜7も、端末装置2〜4と同じ動作によって、通信装置1(シンク)から電力、または電力およびパケットを受信する。
When the
このように、通信装置1が無線LANの基地局からなり、端末装置2〜7が無線LAN端末からなる場合、端末装置2〜7は、無線LANによる通信方式に従って、電力の送電要求(Alertメッセージ)を通信装置1へ送信するとともに、通信装置1から電力を受電して蓄積するとともに、通信装置1からパケットを受信する。
In this way, when the
したがって、この発明によれば、通信装置1および端末装置2〜7が無線LANによる通信方式によって通信を行なう場合にも、電力を必要とする端末装置2〜7へ電力を送電できる。
Therefore, according to the present invention, power can be transmitted to the
また、端末装置2〜7は、無線LANによる通信方式に従って、電力の送電停止要求(Enoughメッセージ)を通信装置1へ送信し、通信装置1は、電力の送電停止要求(Enoughメッセージ)に応じて電力の送電を停止する。
Also, the
したがって、この発明によれば、通信装置1および端末装置2〜7が無線LANによる通信方式によって通信を行なう場合にも、電力を節約できる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to save power even when the
さらに、通信装置1および端末装置2〜7がスリープ状態であっても、通信装置1は、電力を端末装置2〜7へ送電する。
Furthermore, even if the
したがって、この発明によれば、電力を端末装置2〜7へ効率的に送電できる。 Therefore, according to this invention, electric power can be efficiently transmitted to the terminal devices 2-7.
なお、この発明においては、レベルL2は、「第1のしきい値」を構成し、レベルL3は、「第2のしきい値」を構成し、レベルL5は、「第3のしきい値」を構成し、レベルL4は、「第4のしきい値」を構成する。 In the present invention, the level L2 constitutes a “first threshold value”, the level L3 constitutes a “second threshold value”, and the level L5 represents a “third threshold value”. The level L4 constitutes a “fourth threshold value”.
また、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」を構成する。
In the present invention, the two-
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、電力の需用に応じて電力を送電可能な2次元通信システムに適用される。 The present invention is applied to a two-dimensional communication system capable of transmitting electric power according to the demand for electric power.
1 通信装置、2〜7 端末装置、11,21,22 アンテナ、12 増幅回路、13,25 送受信回路、14,26 情報処理回路、23 ダイオード、24 充電回路、30 2次元通信シート、31 誘電体部、32,33 導体部、32A 開口部、40,40A〜40H 送電管理テーブル、100 2次元通信システム、241 スイッチ、242 蓄電器、243 モニター回路。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記2次元通信媒体上に配置され、前記2次元通信媒体を介して電力を送電する通信装置と、
前記2次元通信媒体上に配置され、前記2次元通信媒体を介して前記通信装置から前記電力を受電するとともに、前記受電した電力を蓄積する端末装置とを備え、
前記端末装置は、電力蓄積量が電力の不足を示す第1のしきい値よりも低くなると、前記電力の送電要求を前記2次元通信媒体を介して前記通信装置へ送信し、前記電力蓄積量が電力の充足を示す第2のしきい値以上に達すると、前記電力の送電停止要求を前記2次元通信媒体を介して前記通信装置へ送信し、
前記通信装置は、前記電力の送電要求に応じて、前記2次元通信媒体を介して電力の送電を開始し、前記電力の送電停止要求に応じて、前記電力の送電を停止する、2次元通信システム。 A two-dimensional communication medium for transmitting a transmission wave;
A communication device disposed on the two-dimensional communication medium and transmitting power via the two-dimensional communication medium;
A terminal device that is disposed on the two-dimensional communication medium, receives the power from the communication device via the two-dimensional communication medium, and stores the received power;
The terminal device transmits the power transmission request to the communication device via the two-dimensional communication medium when the power storage amount becomes lower than a first threshold value indicating a shortage of power, and the power storage amount Is transmitted to the communication device via the two-dimensional communication medium, the power transmission stop request when the power reaches the second threshold value indicating the power sufficiency,
The communication device starts power transmission via the two-dimensional communication medium in response to the power transmission request, and stops power transmission in response to the power transmission stop request. system.
前記通信装置は、前記複数の端末装置の少なくとも1つから前記電力の送電要求を受信すると、前記2次元通信媒体を介して電力の送電を開始し、前記複数の端末装置の全てから前記電力の送電停止要求を受信すると、前記電力の送電を停止する、請求項1に記載の2次元通信システム。 The terminal device comprises a plurality of terminal devices,
When the communication device receives the power transmission request from at least one of the plurality of terminal devices, the communication device starts power transmission via the two-dimensional communication medium, and transmits the power from all of the plurality of terminal devices. The two-dimensional communication system according to claim 1, wherein when receiving a power transmission stop request, the power transmission stops.
前記複数の端末装置のうち、前記パケットの送信先でない端末装置は、前記2次元通信媒体を介して前記伝送波を受信し、その受信した伝送波を前記電力として蓄積する、請求項4に記載の2次元通信システム。 Among the plurality of terminal devices, the terminal device that is the transmission destination of the packet receives the transmission wave via the two-dimensional communication medium, accumulates the received transmission wave as the power, and receives the received wave Separating the transmission wave indicating the packet from the transmission wave and receiving the packet;
The terminal device which is not the transmission destination of the packet among the plurality of terminal devices receives the transmission wave via the two-dimensional communication medium, and accumulates the received transmission wave as the power. 2D communication system.
前記端末装置は、前記待機状態において前記電力を受電して蓄積する、請求項1に記載の2次元通信システム。 The communication device transmits the power in a standby state of the terminal device,
The two-dimensional communication system according to claim 1, wherein the terminal device receives and stores the power in the standby state.
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