JP3976203B2 - 通信ユニットおよび管理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
（技術分野）
この発明は、ネットワーク用の通信設備および人体等の誘電体に電界を誘導して通信を行う技術に関する。
【０００２】
（背景技術）
近年、オフィスには、各社員用のコンピュータや、プリンタ等が接続された社内ＬＡＮが設置され、この社内ＬＡＮを介して社員間での電子メールの授受や、社員用コンピュータにて作成したデータの印刷等が行われている。さらに、社内ＬＡＮがインターネットに接続されていれば、社員用コンピュータからインターネットにアクセスすることもできる。
【０００３】
ところで、社内ＬＡＮを設置する場合、各社員用のコンピュータやプリンタ、ハブ、ルータ等を通信ケーブルで接続しなければならない。このように有線で社内ＬＡＮを設置しようとすると、接続作業が煩雑であったり、通信ケーブルがオフィスの美観を損ねてしまう等といった問題がある。また、このような問題を解消するために無線ＬＡＮを用いることも考えられるが、仮に無線ＬＡＮを用いたとしても、アクセスポイントの設置等、ＬＡＮの設置に要する作業が煩雑であることに変りはない。
そもそも近年のオフィスでは、コンピュータやプリンタ等のネットワーク機器を使用しない方がむしろ希である。したがって、オフィス用として提供するフロア等にネットワーク用の通信設備を予め付設しておけば、社内ＬＡＮの設置等に要する作業を簡素化できるはずである。
【０００４】
（発明の開示）
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、簡単に設置することのできるネットワーク用の、通信ユニット、通信設備、管理装置、通信システムと、このようなネットワークにおいて端末として用いられる電界通信装置とを提供することを目的としている。
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は、当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成する通信ユニットを提供する。
【０００６】
また、この発明は、当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、構造物の内部空間を隔てる仕切りを構成するユニット式のパネルに組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成する通信ユニットを提供する。
【０００７】
また、この発明は、前記通信ユニットが複数接続され、前記通信装置を端末とする通信網として機能する通信設備を提供する。
この発明によれば、通信ユニットが組み込まれた敷物を並べて敷くことで、あるいは通信ユニットが組み込まれたパネルを並べて構造物の内部空間を隔てる仕切りを構成することで、通信網を設置することができる。
【０００８】
また、上記発明において、前記通信装置は、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号に従って前記送信側主電極に与える電位を変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極をさらに有し、前記第２の通信手段は、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信装置が送信したデータを得る復調部とを有するようにしてもよい。
【０００９】
また、上記発明において、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極をさらに有し、前記第２の通信手段は、送信するデータに対応した電気信号を生成する信号生成部と、前記送信側主電極に与える電位を前記電気信号に従って変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、前記通信装置は、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信ユニットが送信したデータを得る復調部とを有するようにしてもよい。
このようにすれば、通信ユニットと通信装置は、誘電体に電界を誘導させて通信を行うことが可能となる。
【００１０】
また、前記受信側主電極は、当該通信ユニットの表面に複数設けられており、前記測定部は、前記各受信側主電極毎に、当該受信側主電極における前記電界の強さを測定し、当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの表面における前記各受信側主電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、前記測定部により得られた前記各受信側主電極毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記通信装置の位置を求める位置検出手段とをさらに有するようにしてもよい。
【００１１】
また、前記通信装置は、底面に前記送信側主電極を２個有しており、各々の送信側主電極のみから電界を発生させることが可能であり、前記各受信側主電極は、当該通信ユニットの上面に設けられており、前記測定部は、当該通信ユニットの上に置かれた前記通信装置の前記各送信側主電極毎に、当該送信側主電極から発生した電界の前記各受信側主電極における強さを測定し、前記位置検出手段は、前記測定部により前記各送信側主電極毎に得られた前記各受信側主電極の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記各送信側主電極の位置を求め、前記位置検出手段により求められた前記各送信側主電極の位置に基づいて、前記通信装置の向きを求める方向検出手段をさらに有するようにしてもよい。
このようにすれば、通信ユニットは、通信を行っている通信装置の位置や向きを検出することが可能となる。
【００１２】
また、上記発明において、当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上にいる人間が履いている履物の片方には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報を記憶する記憶手段と、前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記人間の向きを求める方向検出手段とをさらに有するようにしてもよい。また、当該通信ユニットの上に置かれる物品の底面に、上述した２個の第１電極および方向性結合素子が設けられていてもよい。
【００１３】
また、上記発明において、当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上にいる人間が履いている履物の片方には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記人間の位置を求める位置検出手段とをさらに有するようにしてもよい。また、当該通信ユニットの上に置かれる物品の底面に、上述した２個の第１電極および方向性結合素子が設けられていてもよい。
このようにすれば、通信ユニットは、当該通信ユニットの上に位置している人間や物品について、位置や向きを検出することが可能となる。
【００１４】
また、上記発明において、前記通信装置は、当該通信ユニットと接する面に設けられた第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極間に誘導された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路により得られた直流電圧により充電されるバッテリーとを有しており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち前記通信装置と接する面に設けられた第３電極と、前記第２電極との間で帰還伝送路を確立するために当該通信ユニットに接続された第４電極と、前記通信装置に充電を行うための交流電圧を前記第３電極および前記第４電極間に印加する発振器とをさらに有するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記発明において、前記通信装置は、当該通信ユニットと接する面に設けられた２次コイルと、この２次コイルに誘導された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路により得られた直流電圧により充電されるバッテリーとを有しており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち前記通信装置と接する面に設けられ、前記２次コイルに対して相互誘導作用により交流電圧を誘導する１次コイルと、前記通信装置に充電を行うための交流電圧を前記１次コイルに印加する発振器とをさらに有するようにしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、通信ユニットにおいて通信装置の充電を行うことが可能となる。
また、この発明は、前記通信ユニットを複数接続して構成された通信網を管理する管理装置において、前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたネットワークトポロジに基づいて、前記通信網を構成する各通信ユニットの接続状況を示す情報を当該管理装置の使用者に報知する報知手段とを有する管理装置を提供する。
この発明によれば、管理装置は、各通信ユニットの接続状況を使用者に報知することができる。
【００１７】
また、この発明は、前記通信ユニットを複数接続し、かつ当該接続された複数の前記通信ユニットが互いに隣接して設置されている通信網を管理する管理装置において、前記通信網を構成する各通信ユニットが設置された位置を算出するための基準となる基準位置情報を記憶している記憶手段と、前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する検出手段と、前記各通信ユニットのサイズ、形状および他の通信ユニットとの接続位置を示す情報を取得する取得手段と、前記記憶手段に記憶されている基準位置情報と、前記検出手段により検出されたネットワークトポロジと、前記取得手段により取得された情報とに基づいて、前記通信網を構成する任意の通信ユニットが設置された位置を求める位置検出手段と、前記位置検出手段により求められた位置情報を前記通信ユニットへ送信する送信手段とを有する管理装置を提供する。
この発明によれば、管理装置は、通信網を構成する任意の通信ユニットの位置を求め、当該位置情報を前記通信ユニットに送信することができる。
【００１８】
また、この発明は、電界通信装置と、当該電界通信装置を端末とする通信網を構成し、前記電界通信装置と通信を行う基地局とを有する通信システムにおいて、前記基地局は、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号を生成する信号生成部と、前記送信側主電極に与える電位を前記電気信号に従って変化させる変調部であって、当該基地局の存在を報知する報知情報に対応した電気信号に従って前記電位を定期的に変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、前記電界通信装置は、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記基地局が送信したデータを得る復調部と、前記復調部により前記報知情報が予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく得られている間、前記基地局との通信が可能であることを当該電界通信装置のユーザに報知する報知部とを有する通信システムを提供する。
【００１９】
また、この発明は、通信網を構成する基地局であり、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号に従って前記送信側主電極に与える電位を変化させる変調部であって、当該基地局の存在を報知する報知情報に対応した電気信号に従って前記電位を定期的に変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与える基地局と通信を行う電界通信装置において、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記基地局が送信したデータを得る復調部と、前記復調部により前記報知情報が予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく得られている間、前記基地局との通信が可能であることを当該電界通信装置のユーザに報知する報知部とを有する電界通信装置を提供する。
この発明によれば、電界通信装置は、基地局から送信された報知情報を予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく得られている間、基地局との通信が可能であることをユーザに報知する。
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、簡単に設置することのできるネットワーク用の通信設備を提供することができる。また、誘電体に電界を誘導して端末との通信を行うネットワーク用の通信設備を提供することができるとともに、端末として用いられる電界通信装置の性能を向上させることができる。
【００２１】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付している。
【００２２】
［Ａ．第１実施形態］
＜１．通信システムの全体構成＞
第１実施形態に係る通信システムの構成を図１に例示する。同図に示すように通信システムは、携帯型の通信装置ＴＲＸと、この通信装置ＴＲＸとの通信機能を有する複数のタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４と、ゲートウェイサーバＧＷと、インターネット等の広域ネットワークＷＡＮとを有している。
【００２３】
なお、本来、この通信システムには多数の通信装置ＴＲＸが収容可能であるが、図面が煩雑になることを防ぐため、図１には１台の通信装置ＴＲＸのみを図示している。また、同様の理由により、図１には４枚のタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４および１台のゲートウェイサーバＧＷのみを図示している。また、以降、本明細書において特に区別を必要としない限り、タイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４をタイルカーペットＣＰｎと記載する。
【００２４】
通信装置ＴＲＸは、タイルカーペットＣＰｎに内蔵されている通信制御装置と無線通信あるいは有線通信を行う。以降、本実施形態では、通信装置ＴＲＸが、タイルカーペットＣＰｎに内蔵された通信制御装置と無線通信を行う場合について説明する。
【００２５】
タイルカーペットＣＰｎは、通信制御装置が内蔵されたユニット式のカーペットである。このタイルカーペットＣＰｎは、例えば、ビルのフロアや住宅等の建物、船舶、航空機等の人間を収容する構造物内において床の上に並べて敷かれる。また、このようにして敷かれた各タイルカーペットＣＰｎは、隣接するタイルカーペットＣＰｎとの間で電気的に接続され、通信装置ＴＲＸを端末とするローカルエリアネットワークＬＡＮを構成する。
ゲートウェイサーバＧＷは、ローカルエリアネットワークＬＡＮ用の通信プロトコルと広域ネットワークＷＡＮ用の通信プロトコル等、通信プロトコルの異なるデータを相互に変換し、ローカルエリアネットワークＬＡＮと広域ネットワークＷＡＮとのデータの授受を中継する。また、このゲートウェイサーバＧＷには、ローカルエリアネットワークＬＡＮのネットワークトポロジの更新を指示するための操作ボタンＢＴｇｗが設けられている。
【００２６】
＜２．タイルカーペットＣＰｎの構成＞
次に、タイルカーペットＣＰｎの内部構造を図２に例示する。同図に示すようにタイルカーペットＣＰｎは、正方形の形状を有しており、その内部には、通信制御装置ＣＣＵと、この通信制御装置ＣＣＵから四方に延在して設けられた内部配線ＷＩ１〜ＷＩ４と、通信制御装置ＣＣＵに接続された操作ボタンＢＴｃｐとが設けられている。
【００２７】
なお、操作ボタンＢＴｃｐは、操作するボタン部分がタイルカーペットＣＰｎの上面から露出している。また、このタイルカーペットＣＰｎには、四方に隣接して敷かれているタイルカーペットＣＰｎとの間で電気的な接続を図るためのコネクタＣＮ１〜ＣＮ４が装着される。以降、本明細書において特に区別を必要としない限り、内部配線ＷＩ１〜ＷＩ４を内部配線ＷＩｎ、コネクタＣＮ１〜ＣＮ４をコネクタＣＮｎと記載する。
【００２８】
内部配線ＷＩｎは、通信制御装置ＣＣＵに駆動電圧を印加するための給電ライン（ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，Ｖｃｃ）と、データを伝送するための双方向のデータバス（ＢＵＳ１，ＢＵＳ２）とを有している。給電ラインおよびデータバスの各々は、例えば、表面を絶縁物質で覆った導電性部材により作られている。なお、データの伝送を光通信で行う場合には、データバスとして光ファイバを用いればよい。
【００２９】
また、同図に示すようにコネクタＣＮｎは、正方形を有するタイルカーペットＣＰｎの各辺の中央部下面に装着される。図３は、タイルカーペットＣＰｎとコネクタＣＮｎとの接触面を例示する断面図である。同図に示すようにタイルカーペットＣＰｎの下面には、コネクタＣＮｎを嵌め込むための凹部が設けられている。また、この凹部底面には給電ラインおよびデータバスが露出している。この凹部底面に露出している部分の給電ラインおよびデータバスについては、表面を覆う絶縁物質が剥がされている。
【００３０】
一方、コネクタＣＮｎの対向面には、導電性部材で作られた５本の導通ラインＣＮＬ１〜ＣＮＬ５が設けられている。このコネクタＣＮｎをタイルカーペットＣＰｎの凹部に嵌め込むことにより、同図に示すように給電ラインおよびデータバスの各々とコネクタＣＮｎの各導通ラインＣＮＬ１〜ＣＮＬ５とが接触し、導通する。また、タイルカーペットＣＰｎの外側に突き出しているコネクタＣＮｎの残り半分の部分は、隣接するタイルカーペットＣＰｎの凹部に嵌め込まれる。これにより、隣接するタイルカーペットＣＰｎ間において給電ラインおよびデータバスの各々が接続される。その結果、図示を省略した電源からの駆動電圧が各タイルカーペットＣＰｎの通信制御装置ＣＣＵに印加される。また、データバスにより接続された各通信制御装置ＣＣＵ間において、データの伝送を行うことが可能となる。
【００３１】
なお、内部配線ＷＩｎやコネクタＣＮｎにおける各ライン（ＧＮＤ１，ＢＵＳ１，Ｖｃｃ，ＢＵＳ２，ＧＮＤ２）の配置は、タイルカーペットＣＰｎを敷設する際に向き等を考慮しなくてもよいよう、図２に示したように中央のライン（Ｖｃｃ）を挟んで対象に配置されていることが望ましい。また、コネクタＣＮｎは着脱式のものに限らない。例えば、各タイルカーペットＣＰｎの端部に予め取り付けられていてもよい。
【００３２】
また、タイルカーペットＣＰｎの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、図４に示すようにタイルカーペットＣＰｎの形状を三角形とし、各辺の中央部下面にコネクタＣＮｎを装着するようにしてもよい。また、図５に示すようにタイルカーペットＣＰｎの形状を六角形とし、各辺の中央部下面にコネクタＣＮｎを装着するようにしてもよい。さらに、図６および図７に示すように、タイルカーペットＣＰｎの形状を、ジグソーパズルのピースのようなくびれを有する形状としてもよい。
【００３３】
また、複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷き詰める場合、単一の形状を有するタイルカーペットＣＰｎを用いた方が敷設作業の効率を高めることができる。しかし、タイルカーペットＣＰｎの敷設場所の形状に応じて、例えば、図８に示すように、異なる形状を有する複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷くことも可能である。同図に示す例では、長方形、三角形、菱形、半円の各形状を有する複数のタイルカーペットＣＰｎが並べて敷かれている。
【００３４】
＜３．通信制御装置ＣＣＵの構成＞
次に、タイルカーペットＣＰｎに内蔵された通信制御装置ＣＣＵのハードウェア構成を図９に例示する。同図に示すように通信制御装置ＣＣＵは、無線通信部１０１と、有線通信インタフェース１０２と、ＣＰＵ１０３と、ＲＯＭ１０４と、ＲＡＭ１０５と、不揮発性メモリ１０６とを有しており、これらの各部はバス１０７により接続されている。
【００３５】
無線通信部１０１は、通信装置ＴＲＸとの無線通信を制御する。また、有線通信インタフェース１０２は、データバス（ＢＵＳ１，ＢＵＳ２）を介して接続されている、隣接するタイルカーペットＣＰｎ内の通信制御装置ＣＣＵとの有線通信を制御する。なお、この有線通信インタフェース１０２は、イーサネット等の既存のネットワークにおけるスイッチングハブやルータと同等の機能を有しており、ローカルエリアネットワークＬＡＮ内のデータ伝送に際し、データの衝突やデータのループが発生することを防ぐ機能を有している。
【００３６】
ＲＯＭ１０４には、通信制御装置ＣＣＵの各部を制御するためのプログラムやデータ等が記憶されている。また、ＲＡＭ１０５は、ＣＰＵ１０３のワークエリアとして用いられる。ＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１０４や不揮発性メモリ１０６に記憶されているプログラムを実行することにより、通信制御装置ＣＣＵの各部を制御する。
【００３７】
不揮発性メモリ１０６には、制御情報格納テーブル１０６ａが記憶されている。この制御情報格納テーブル１０６ａのデータ構成を図１０に例示する。同図に示すように制御情報格納テーブル１０６ａには、この通信制御装置ＣＣＵに対して割り当てられたＩＤと、この通信制御装置ＣＣＵを内蔵しているタイルカーペットＣＰｎの大きさを示すサイズと、このタイルカーペットＣＰｎに接続可能な他のタイルカーペットＣＰｎの最大数を示す接続数と、他のタイルカーペットＣＰｎを接続することのできる位置について示す接続位置とが記憶されている。
【００３８】
また、制御情報格納テーブル１０６ａには、接続先ＩＤとして、各内部配線ＷＩｎ（コネクタＣＮｎ）に接続されている他の通信制御装置ＣＣＵのＩＤが記憶される。さらに、制御情報格納テーブル１０６ａには、このタイルカーペットＣＰｎが敷設された位置を示す位置情報が記憶される。この位置情報は、例えば、同図に示すように、緯度・経度・高度、住所やビル名、フロア、部屋等を示す情報である。
【００３９】
＜４．ネットワークトポロジの更新＞
次に、ローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジの更新について、図１１を参照して説明する。なお、以下では、同図に示すように、４枚のタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４により構成されたローカルエリアネットワークＬＡＮに、新たなタイルカーペットＣＰｎｅｗを追加する場合について説明する。但し、ネットワークトポロジの更新は、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成しているいずれかのタイルカーペットＣＰｎが取り外された場合等にも行われる。
【００４０】
まず、作業者は、新たなタイルカーペットＣＰｎｅｗをタイルカーペットＣＰ３の脇に並べて敷く。この際、タイルカーペットＣＰｎｅｗは、コネクタＣＮ４を用いてタイルカーペットＣＰ３に接続される。次いで、作業者がタイルカーペットＣＰｎｅｗに設けられている操作ボタンＢＴｃｐを押下すると、このタイルカーペットＣＰｎｅｗ内の通信制御装置ＣＣＵｎｅｗは、ローカルエリアネットワークＬＡＮの接続状態を変更したことを通知する接続変更信号を、タイルカーペットＣＰ３の通信制御装置ＣＣＵ３へ送信する。
【００４１】
通信制御装置ＣＣＵ３は、接続変更信号を受信すると、この接続変更信号をローカルエリアネットワークＬＡＮを介してゲートウェイサーバＧＷへ送信する。ゲートウェイサーバＧＷは、接続変更信号を受信すると、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成する各通信制御装置ＣＣＵｎ（ＣＣＵ１〜ＣＣＵ４，ＣＣＵｎｅｗ）に対して、ネットワークトポロジの更新を指示するトポロジ更新コマンドを送信する。なお、トポロジ更新コマンドの送信は、通信制御装置ＣＣＵｎから接続変更信号を受信した場合に限定されるものではない。ゲートウェイサーバＧＷに設けられた操作ボタンＢＴｇｗが押下された場合にも、ゲートウェイサーバＧＷから各通信制御装置ＣＣＵｎに対してトポロジ更新コマンドが送信される。
【００４２】
各通信制御装置ＣＣＵｎは、ゲートウェイサーバＧＷからのトポロジ更新コマンドを受信すると、各内部配線ＷＩｎ（各コネクタＣＮｎ）毎に、当該内部配線ＷＩｎに接続されている他の通信制御装置ＣＣＵｎと順次通信を行い、制御情報格納テーブル１０６ａ内の「接続先ＩＤ」項目のデータを更新する。
【００４３】
この接続先ＩＤの更新について具体的に説明すると、通信制御装置ＣＣＵｎ内のＣＰＵ１０３は、まず、制御情報格納テーブル１０６ａから自己のＩＤを読み出して、当該ＩＤを相手先の通信制御装置ＣＣＵｎへ送信する。また、ＣＰＵ１０３は、相手先の通信制御装置ＣＣＵｎから当該相手先のＩＤを受信すると、このＩＤを相手先が接続されている内部配線ＷＩｎと対応付けて制御情報格納テーブル１０６ａ内の「接続先ＩＤ」項目に記憶する。なお、「接続先ＩＤ」項目において、他の通信制御装置ＣＣＵｎが接続されていない内部配線ＷＩｎについては、通信制御装置ＣＣＵｎが未接続であることを示す情報が記憶される。
【００４４】
例えば、タイルカーペットＣＰ３の通信制御装置ＣＣＵ３においては、接続先ＩＤとして、通信制御装置ＣＣＵ１のＩＤが内部配線ＷＩ１と対応付けられて、通信制御装置ＣＣＵ４のＩＤが内部配線ＷＩ２と対応付けられて、通信制御装置ＣＣＵｎｅｗのＩＤが内部配線ＷＩ４と対応付けられて記憶される。また、内部配線ＷＩ３については、未接続であることを示す情報が記憶される。
【００４５】
このようにしてローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジが更新され、タイルカーペットＣＰｎｅｗがローカルエリアネットワークＬＡＮに組み込まれる。これにより、通信装置ＴＲＸは、タイルカーペットＣＰｎｅｗの通信制御装置ＣＣＵｎｅｗをアクセスポイントとして、ローカルエリアネットワークＬＡＮおよびゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮにアクセスすることができる。勿論、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された２台の通信装置ＴＲＸ間で通信を行うことも可能である。
【００４６】
なお、例えば、タイルカーペットＣＰｎ同士が接する境界付近に通信装置ＴＲＸが位置する場合等、通信装置ＴＲＸが複数の通信制御装置ＣＣＵｎと無線通信を行うことが可能である場合、通信装置ＴＲＸは、各通信制御装置ＣＣＵｎから送られてくる無線信号の電波受信強度を測定し、電波受信強度の最も強い無線信号を送信した通信制御装置ＣＣＵｎを選択して無線通信を行う。また、各通信制御装置ＣＣＵｎは、通信装置ＴＲＸと通信を行う場合、通信装置ＴＲＸから当該通信装置ＴＲＸを識別するための端末ＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）を取得し、当該端末ＩＤと自己のＩＤとをゲートウェイサーバＧＷに登録する（位置登録）。なお、この位置登録が行われるサーバは、ゲートウェイサーバＧＷとは異なる、位置登録専用のサーバであってもよい。
【００４７】
また、各通信制御装置ＣＣＵｎは、周囲の通信制御装置ＣＣＵｎとの間で、ＩＤの他に、タイルカーペットＣＰｎのサイズや形状、接続数、接続位置等の情報を交換することもできる。さらに、これらの情報やローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジは、ゲートウェイサーバＧＷに通知される。
【００４８】
ゲートウェイサーバＧＷは、ネットワークトポロジや、各タイルカーペットＣＰｎのサイズ、形状、接続数、接続位置等の情報を用いて演算処理を行い、敷設されたタイルカーペットＣＰｎの全体形状や、タイルカーペットＣＰｎの追加可能な場所等を、ゲートウェイサーバＧＷに接続された表示装置（図示略）に表示することができる。
【００４９】
また、ゲートウェイサーバＧＷには、例えば、タイルカーペットＣＰ１等、特定のタイルカーペットＣＰｎの位置情報が、基準位置情報として予め登録されている。ゲートウェイサーバＧＷは、この基準位置情報と、上述したネットワークトポロジ、各タイルカーペットＣＰｎのサイズ、形状、接続位置等の情報とを用いて演算処理を行い、各タイルカーペットＣＰｎの位置情報を求める。各タイルカーペットＣＰｎの位置情報は、ゲートウェイサーバＧＷから該当する各通信制御装置ＣＣＵｎへ送信され、制御情報格納テーブル１０６ａ内の「位置情報」項目に記憶される。通信制御装置ＣＣＵｎは、通信装置ＴＲＸと無線通信を行う際に、必要に応じて「位置情報」項目に記憶されている位置情報を読み出して通信装置ＴＲＸに通知する。
【００５０】
これにより、通信装置ＴＲＸは、タイルカーペットＣＰｎのサイズ単位で自装置の位置情報を得ることができる。このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、建物の中や地下等のＧＰＳ（Global Positioning System）による測位が困難な場所であっても、通信装置ＴＲＸに対して高精度な位置情報を提供することができる。
【００５１】
なお、各タイルカーペットＣＰｎの接続状況や配置状況、位置情報等に関する処理は、ゲートウェイサーバＧＷではなく、ローカルエリアネットワークＬＡＮを管理するための管理用端末ＭＰＣや、広域ネットワークＷＡＮに接続されている情報処理装置ＲＰＣで行われるようにしてもよい。あるいは、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成するいずれかの通信制御装置ＣＣＵｎで行われるようにしてもよい。
【００５２】
以上説明したように本実施形態によれば、ユニット式の複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷き、各タイルカーペットＣＰｎをコネクタＣＮｎを介して接続することで、通信装置ＴＲＸを端末とするローカルエリアネットワークＬＡＮを簡単に設置することができる。また、ユニット式であるのでタイルカーペットＣＰｎの交換等、メンテナンスも容易である。さらに、通信装置ＴＲＸに対してタイルカーペットＣＰｎのサイズ単位で高精度な位置情報を提供することができる。
【００５３】
また、従来の携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System：登録商標）用の通信システムと比較して、１台の基地局（通信制御装置ＣＣＵｎ）がカバーする無線エリアが極めて小さい。したがって、通信装置ＴＲＸの電波送信強度を小さくすることができ、１回の充電で連続使用することのできる通信装置ＴＲＸの動作時間を長くすることができる。
【００５４】
［第１実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第１実施形態では、追加されたタイルカーペットＣＰｎｅｗの操作ボタンＢＴｃｐが押下されると、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにした。しかしながら、既に敷かれているタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４の操作ボタンＢＴｃｐが押下されることで、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにしてもよい。また、タイルカーペットＣＰｎにコネクタＣＮｎの着脱を検出するスイッチを設け、当該スイッチがコネクタＣＮｎの装着を検出すると、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにしてもよい。あるいは、追加された通信制御装置ＣＣＵｎｅｗが最初に起動した際にデータバスに流すスタートアップパケット等を他の通信制御装置ＣＣＵｎが検出すると、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにしてもよい。
【００５５】
＜変形例２＞
第１実施形態において通信制御装置ＣＣＵｎは、位置情報の代りに自己のＩＤを通信装置ＴＲＸに通知するようにしてもよい。この場合、ローカルエリアネットワークＬＡＮあるいは広域ネットワークＷＡＮに位置情報提供サーバを接続し、この位置情報提供サーバに各通信制御装置ＣＣＵｎのＩＤと位置情報とを対応付けて記憶しておく。通信装置ＴＲＸは、通信制御装置ＣＣＵｎから得たＩＤを用いて位置情報提供サーバに位置の問い合わせを行い、位置情報を得る。また、各通信制御装置ＣＣＵｎのＩＤと位置情報とが対応付けられたデータを通信装置ＴＲＸが保持していてもよい。この場合、通信装置ＴＲＸは、位置情報提供サーバに問い合わせを行うことなく、位置情報を得ることができる。
【００５６】
＜変形例３＞
第１実施形態では、タイルカーペットＣＰｎを敷設した後に、このタイルカーペットＣＰｎの位置情報がゲートウェイサーバＧＷにより求められ、通信制御装置ＣＣＵｎに通知される場合について説明した。しかしながら、例えば、タイルカーペットＣＰｎの敷設業者が、タイルカーペットＣＰｎの敷設前に、このタイルカーペットＣＰｎを敷設する位置を決め、その位置を示す位置情報を通信制御装置ＣＣＵｎに記憶させておくようにしてもよい。
【００５７】
＜変形例４＞
タイルカーペットＣＰｎは、図１２に示されるように、１枚のカーペットに複数の通信制御装置ＣＣＵｎが間隔を開けて設置され、各通信制御装置ＣＣＵｎ間が内部配線ＷＩｎで接続されている形態であってもよい。また、複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷き詰める場合、全てのタイルカーペットＣＰｎが通信制御装置ＣＣＵｎを有している必要はない。すなわち、通信制御装置ＣＣＵｎを備えず、データバスおよび給電ラインのみが設けられたタイルカーペットを一部に用いてもよい。
【００５８】
＜変形例５＞
第１実施形態では、通信装置ＴＲＸが携帯型の通信機器である場合について説明した。しかしながら、通信装置ＴＲＸは、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ等、据置型の通信機器であってもよい。また、通信装置ＴＲＸとタイルカーペットＣＰｎとの間で行われる無線通信には、赤外線通信も含まれる。さらに、通信装置ＴＲＸとタイルカーペットＣＰｎとの間で有線通信が行われる形態であってもよい。この場合、タイルカーペットＣＰｎの上面には、通信装置ＴＲＸにつながれた通信ケーブルを差し込むための接続部が設けられる。なお、有線通信には光通信も含まれる。
【００５９】
＜変形例６＞
本発明の通信ユニットは、第１実施形態において説明したタイルカーペットの他に、マット、畳等に適用することが可能である。また、床自体を構成するユニット式の床パネルや、天井や壁を構成するユニット式のパネルに組み込まれていてもよい。なお、通信ユニットが組み込まれる部材は、扁平な形状を有する部材に限定されるものではない。例えば、ある程度の厚みを有する箱型の形状を有する部材であってもよい。さらに、通信ユニットの敷設場所は、屋内に限定されるものではない。例えば、屋外においては、ユニット式の人工芝のマットに本発明を適用すること等が考えられる。
【００６０】
［Ｂ．第２実施形態］
次に、本実施形態では、人体等の誘電体に誘導される電界を用いた通信に本発明を適用した場合について述べる。なお、このような通信技術については、例えば、T.G.Zimmermanによる“Personal Area Networks：Near-Field intrabodyCommunication.”（IBM System Journal Vol.35、No3 & 4、1996-MIT Media Laboratory）にて紹介されている技術や、特開平１０−２２９３５７号公報および特開２００１−２９８４２５号公報に記載されている、本願の発明者らにより提案された技術等がある。
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第１実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００６１】
＜１．通信システムの構成＞
第２実施形態に係る通信システムについて図１３に例示する。同図に示すように、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成する各タイルカーペットＣＰＸｎは、部屋ＲＭ内の床の上に並べて敷かれ、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎとコネクタＣＮｎを介して接続されている。また、各タイルカーペットＣＰＸｎは、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎとの間でデータバスを介した通信を行うとともに、通信装置ＨＴＲＸとの間で人体ＨＢを伝送路として電界を用いた通信を行う。また、図示を省略しているが、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、第１実施形態において説明したゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮに接続されている。
【００６２】
部屋ＲＭの天井には帰還電極ＣＧが設置されている。また、側壁には帰還電極ＷＧが設置されている。これらの帰還電極ＣＧおよび帰還電極ＷＧは、タイルカーペットＣＰＸｎの給電ライン（ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，Ｖｃｃ）のうち、ＧＮＤ１およびＧＮＤ２に接続されており、グランド電位ＳＧＮＤを得ている。
【００６３】
通信装置ＨＴＲＸは、人間の腰の部分に装着され、人体ＨＢを伝送路として電界を用いた通信を行う機器である。この通信装置ＨＴＲＸは、絶縁物質により覆われた筐体を有しており、図１３に示すように、筐体の人体ＨＢ側表面には主電極ＢＢが、また、主電極ＢＢと筐体を挟んで対向する面には帰還電極ＢＧが設けられている。なお、主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧの表面は、ともに絶縁膜で覆われている。
【００６４】
また、通信装置ＨＴＲＸを用いて通信を行う場合には、主電極ＢＢが、人体ＨＢに直接触れているか、あるいは衣服の上や若干の空間のみを隔てて人体ＨＢに装着されている必要がある。このため、通信装置ＨＴＲＸは、例えば、ベルト等を用いて主電極ＢＢが人体ＨＢ側にくるよう、腰部や手首等に装着される。
【００６５】
この通信装置ＨＴＲＸは、人体ＨＢが良い導電性を示す数十ｋＨｚ以上の搬送波を、送信するデータに対応した信号に従って変調し、当該変調信号に基づいて主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧ間に電位差を発生させる。これにより変調信号に対応した電界が人体ＨＢに与えられる。また、通信装置ＨＴＲＸは、人体ＨＢに与えられた電界により主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧ間に生じる電位差を測定し、例えば、他の通信装置ＨＴＲＸがデータを送信するために用いた変調信号を得る。通信装置ＨＴＲＸは、この変調信号を復調することで、送信されてきたデータを受信する。この通信装置ＨＴＲＸと同様の原理を用いて通信を行う装置が、床に敷かれた各タイルカーペットＣＰＸｎに内蔵されており、通信装置ＨＴＲＸは、この装置との間で通信を行う。
【００６６】
次に、タイルカーペットＣＰＸｎの内部構造を例示する断面図を図１４に示す。同図に示すようにタイルカーペットＣＰＸｎ内には、通信制御装置ＣＣＵＸｎと通信装置ＦＴＲＸとが設けられている。本実施形態に係る通信制御装置ＣＣＵＸｎが、第１実施形態において説明した通信制御装置ＣＣＵｎと異なるのは、無線通信部１０１の代りに通信装置ＦＴＲＸを有している点のみである。
【００６７】
また、この通信制御装置ＣＣＵＸｎには、第１実施形態と同様、給電ライン（ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，Ｖｃｃ）とデータバス（ＢＵＳ１，ＢＵＳ２）とを有する内部配線ＷＩｎが接続されている。これらの給電ラインおよびデータバスは、コネクタＣＮｎを介して、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎと接続されている。
【００６８】
通信装置ＦＴＲＸは、タイルカーペットＣＰＸｎの上にいる人間（人体ＨＢ）に装着された通信装置ＨＴＲＸとの間で人体ＨＢを伝送路として電界を用いた通信を行う。この通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢは、タイルカーペットＣＰＸｎの上面に設けられている。この主電極ＦＢは、上面が絶縁膜ＴＩＳで覆われている一方、下面には絶縁体により形成された絶縁層ＢＩＳが設けられている。また、この通信装置ＦＴＲＸには、帰還電極として天井に設けられた帰還電極ＣＧおよび側壁に設けられた帰還電極ＷＧが接続されている。
また、通信装置ＦＴＲＸには、駆動電圧を供給するため通信制御装置ＣＣＵＸｎから給電ラインが接続されている。加えて、通信装置ＦＴＲＸと通信制御装置ＣＣＵＸｎの間でデータの送受信を行うため、両装置ＦＴＲＸ，ＣＣＵＸｎ間は、データバスで接続されている。また、通信装置ＦＴＲＸが接地により得たグランド電位ＳＧＮＤが内部配線ＷＩｎのＧＮＤ１およびＧＮＤ２に与えられ、これにより天井や側壁に設置されている帰還電極ＣＧおよび帰還電極ＷＧに、グランド電位ＳＧＮＤが与えられる。
【００６９】
なお、本実施形態では、通信装置ＨＴＲＸの主電極ＢＢや、通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢの表面を絶縁物質で覆っているが、これらの主電極ＢＢ，ＦＢの表面を絶縁物質で覆う必要は必ずしも無い。但し、主電極ＢＢ，ＦＢは、通常、導電性物質で作られることとなり、金属イオンを含んでしまう。金属イオンを含む物質を長時間、人間の皮膚に接触させていると金属アレルギーを生じてしまう場合があり、このようなことを防ぐため、本発明では、主電極ＢＢ，ＦＢの表面を絶縁物質で覆っている。また、主電極ＢＢ，ＦＢの表面を絶縁物質で覆うことにより、人体ＨＢと、通信装置ＨＴＲＸや通信装置ＦＴＲＸとを絶縁し、万一の感電等を防ぐ効果もある。
【００７０】
＜２．通信の原理＞
ところで、特開平１０−２２９３５７号公報および特開２００１−２９８４２５号公報に記載されている送信器と受信器は、必ずしも十分な通信距離を確保できるものではない。
【００７１】
例えば、特開平１０−２２９５３７号公報には、大地アースの問題を解決するため、送信器の帰還電極と受信器の帰還電極とを接近させ、大気を介した静電結合により帰還伝送路を確立することが開示されている。しかしながら、大気を介した静電結合により帰還伝送路を確立するためには、当然、送信器および受信器の両帰還電極間の距離が制限される。同公報に開示されている送信器と受信器の場合、送信器および受信器のサイズ自体が小さく、両帰還電極のサイズが小さいこともあるが、人間の頭部に装着された送信器と、腰部に装着された受信器との間で通信を行うことは事実上困難である。
【００７２】
一方、特開２００１−２２９３５７号公報には、帰還電極を外し、送信器や受信器の筐体を帰還電極の代替手段として用いることや、ポッケルス効果を有する電気光学結晶体を用いた、より高感度な電界センサを使用することが開示されている。ところで、電気光学結晶体を用いた電界センサを使用する場合、電気光学結晶体の配設位置における電界強度をより高めることが、電界センサの測定感度を高める上で重要になるが、同公報には、受信器内における電界の分布について何ら開示がない。特に、同公報に開示された構成の場合、受信器の筐体全体が帰還電極となることから、電気光学結晶体の配設位置における電界強度が十分に高められているのか大いに疑問が残る。
【００７３】
そこで、本実施形態で用いる通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、以下に説明する構成を有し、より長い通信距離を得られるようにしている。なお、以下の説明では、理解を容易にするため、送信器ＴＸと受信器ＲＸとに分けて説明を行うものとする。
【００７４】
まず、送信器ＴＸは、図１５に示すように、筐体ＣＳ１内に、マイクロコントローラＭＣ１と変調装置ＥＣとを有している。また、筐体ＣＳ１の人体ＨＢと接する面には、絶縁体ＨＩＳを介して主電極ＥＳＢが設けられている一方、この主電極ＥＳＢと筐体ＣＳ１を挟んで対向する面には帰還電極ＥＳＧが設けられている。この帰還電極ＥＳＧは、接地されておりグランド電位を得ている。また、主電極ＥＳＢおよび帰還電極ＥＳＧは、ともに表面が絶縁膜で覆われている。なお、本発明の要旨とは関係がないため図示を省略しているが、この送信器ＴＸは、バッテリー、メモリ、操作キー、ディスプレイ、スピーカ等をさらに有している。
【００７５】
マイクロコントローラＭＣ１は、図示を省略した電源が入れられると、メモリに記憶されているプログラムを読み出して実行し、送信器ＴＸの各部を制御する。このマイクロコントローラＭＣ１は、受信器ＲＸへ送信するデータに対応した信号を変調装置ＥＣへ送出する。変調装置ＥＣは、マイクロコントローラＭＣ１から得た信号を用いて、人体ＨＢが良い導電性を示す数十ｋＨｚ以上のキャリア周波数を有する搬送波を変調し、この変調信号を図示を省略したアンプにて増幅した後、主電極ＥＳＢへ出力する。これにより主電極ＥＳＢおよび帰還電極ＥＳＧ間に電位差が発生し、変調信号に対応した電界が人体ＨＢに与えられる。なお、変調装置ＥＣが使用する搬送波のキャリア周波数を、周囲からのノイズが入りにくい周波数とすれば、通信品質をより安定したものとすることができる。
【００７６】
次に、受信器ＲＸは、図１６に示すように、筐体ＣＳ２内に、電気光学結晶体ＥＯと、ＥＯ用電極ＥＲＭ，ＥＲＴと、光測定器ＤＴと、復調装置ＤＣと、マイクロコントローラＭＣ２とを有している。また、筐体ＣＳ２と主電極ＥＲＢとの間には絶縁体ＦＩＳが設けられ、帰還電極ＥＲＧは、接地によりグランド電位を得ている。また、主電極ＥＲＢおよび帰還電極ＥＲＧは、ともに表面が絶縁膜で覆われている。なお、本発明の要旨とは関係がないため図示を省略しているが、この受信器ＲＸは、バッテリー、メモリ、操作キー、ディスプレイ、スピーカ等をさらに有している。
【００７７】
電気光学結晶体ＥＯは、例えば、ＣｄＴｉ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｂｉ12ＴｉＯ20、Ｂｉ12ＧｅＯ20、Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＤＡＳＴ（ジメチルアミノスルチバゾリウム−トシレート）等の結晶である。この電気光学結晶体ＥＯは、電界の強さに比例して屈折率が変化するポッケルス効果を有している。ＥＯ用電極ＥＲＭは、電気光学結晶体ＥＯの端面に設置され、主電極ＥＲＢに接続されている。また、このＥＯ用電極ＥＲＭの電気光学結晶体ＥＯに接している面は鏡面となっており、光測定器ＤＴから照射されたレーザ光を反射する。一方、ＥＯ用電極ＥＲＴは、ＥＯ用電極ＥＲＭと対向する電気光学結晶体ＥＯの端面に設置されており、帰還電極ＥＲＧに接続されている。
【００７８】
光測定器ＤＴは、電気光学結晶体ＥＯの屈折率を測定する。この光測定器ＤＴは、電気光学結晶体ＥＯにレーザ光を照射する半導体レーザダイオードＬＤ等を有する発光部と、半導体レーザダイオードＬＤから照射されたレーザ光を受光するフォトダイオードＰＤ等を有する受光部とを有している。
【００７９】
ここで、半導体レーザダイオードＬＤから照射されたレーザ光は、電気光学結晶体ＥＯを透過してＥＯ用電極ＥＲＭにて反射され、受光部に設けられた偏光板を通過した後、フォトダイオードＰＤにより受光される。このとき、電気光学結晶体ＥＯにおける電界の強さが変化して電気光学結晶体ＥＯの屈折率に変化が生じた場合、この屈折率の変化に応じて電気光学結晶体ＥＯを透過するレーザ光の偏光状態が変化する。この偏光状態の変化は、偏光板を通過するレーザ光の強度、すなわち、フォトダイオードＰＤにおける受光量に変化をもたらす。光測定器ＤＴは、この受光量の変化に基づいて電気光学結晶体ＥＯの屈折率の変化を測定し、測定結果を示す信号を復調装置ＤＣへ出力する。
【００８０】
復調装置ＤＣは、光測定器ＤＴから出力された信号に基づいて、送信器ＴＸがデータを送信するために用いた変調信号を得てこれを復調する。また、マイクロコントローラＭＣ２は、復調装置ＤＣから得た復調結果に基づいて、送信器ＴＸが送信したデータを取得する。
【００８１】
なお、送信器ＴＸの変調装置ＥＣおよび受信器ＲＸの復調装置ＤＣにおいて使用される変復調方式は任意であり、例えば、ＡＭ（Amplitude Modulation)方式、ＰＭ（phase modulation）方式、ＦＭ（frequency modulation）方式、ＰＣＭ（Pulse Coded Modulation）方式、ＳＳ（Spectrum Spread）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）方式等を用いることができる。
【００８２】
さて、受信器ＲＸは、電気光学結晶体ＥＯの配設位置における電界強度をより高めて受信感度を向上させるため、以下に説明する改良がなされている。
【００８３】
まず、図１７は、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々に帰還電極が設けられていない場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示したものである。人体ＨＢに装着された送信器ＴＸが電界を発生させると、電気力線は、誘電体である人体ＨＢに沿って、送信器ＴＸが自由空間に置かれた場合と比べてより遠方まで伝わる。また、電気力線は、より大きな誘電率を有する誘電体に引き寄せられるため、受信器ＲＸの主電極ＥＲＢ、さらには当該主電極ＥＲＢに接続されたＥＯ用電極ＥＲＭに集中する。なお、電気光学結晶体ＥＯは、円柱状の形状を有しており、その底面（円形）に、底面と同じ大きさを有する円形のＥＯ用電極ＥＲＭが設けられている。
【００８４】
ここで、同図に示す構成の場合、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々には、帰還電極が設けられていない。このため、同図において、電気光学結晶体ＥＯの側面から飛び出して送信器ＴＸの筐体ＣＳ１へ戻ってしまう電気力線にて示しているように、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した電気力線のうち、電気光学結晶体ＥＯの下面から上面までをきちんと通過する電気力線の数が少なくなってしまう。ここで、電気力線は、電界の方向や強さを示すものであるので、電気光学結晶体ＥＯをきちんと通過する電気力線の数が少ない、すなわち電気光学結晶体ＥＯにおける電気力線の密度が低いということは、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度が弱いということである。とすれば、当然、電気光学結晶体ＥＯの屈折率が小さくなり、受信器ＲＸの受信感度を十分に高めることは難しい。
【００８５】
次に、図１８は、送信器ＴＸに帰還電極ＥＳＧを設ける一方、受信器ＲＸに帰還電極ＥＲＧを設けた場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示したものである。まず、送信器ＴＸが電界を生じさせると、電気力線は、図１７に示した場合と同様にして受信器ＲＸのＥＯ用電極ＥＲＭまで到達する。
【００８６】
ここで、同図に示す構成の場合、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々には、帰還電極ＥＳＧ，ＥＲＧが設けられており、この２つの帰還電極ＥＳＧ，ＥＲＧは、大気を介した静電結合により帰還伝送路を確立している。したがって、図１７の場合と比較すると、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した電気力線のうち、電気光学結晶体ＥＯの側面から飛び出している電気力線が減少していることがわかる。すなわち、図１７の場合と比較して、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度がより高められていることがわかる。但し、図１８において電気光学結晶体ＥＯの側面から飛び出して帰還電極ＥＲＧに到達する電気力線にて示しているように、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度をさらに高めるための余地が、まだ残っていることがわかる。
【００８７】
次に、図１９は、図１８に示した構成において、さらに帰還電極ＥＲＧにＥＯ用電極ＥＲＴを接続した場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示したものである。同図に示すように、電気光学結晶体ＥＯの上面には、上面よりもやや小さな大きさを有するＥＯ用電極ＥＲＴが設けられている。この場合、ＥＯ用電極ＥＲＴを設けたことにより、主電極ＥＲＢを介してＥＯ用電極ＥＲＭに到達した全ての電気力線は、電気光学結晶体ＥＯの底面から上面までをきちんと通過してＥＯ用電極ＥＲＴに到達する。すなわち、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した全ての電気力線は、余すことなく電気光学結晶体ＥＯを通過する。したがって、電気光学結晶体ＥＯにおける電気力線の密度を高め、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度を最大にすることができる。よって、図１７や図１８に示した場合と比較して、受信器ＲＸの受信感度を高めることが可能となる。
【００８８】
加えて、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した全ての電気力線がＥＯ用電極ＥＲＴを介して帰還電極ＥＲＧに到達するので、受信器ＲＸの帰還電極ＥＲＧと送信器ＴＸの帰還電極ＥＳＧとの間の、大気を介した静電結合の度合いも図１７に示した場合と比較して高められ、帰還電極ＥＲＧおよび帰還電極ＥＳＧ間の距離を伸ばすことも可能となる。
【００８９】
本実施形態では、図１９に示した構成を採用するとともに、送信器ＴＸと受信器ＲＸとを一体化させた通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸを用いている。したがって、特開平１０−２２９３５７号公報や、特開２００１−２９８４２５号公報に開示されているものと比較して、より長い通信距離を得ることができるのである。
【００９０】
なお、ＥＯ用電極ＥＲＭおよびＥＯ用電極ＥＲＴは、電気光学結晶体ＥＯの底面または上面と略同じ大きさ、あるいはそれよりも小さな大きさであることが望ましいが、図１７〜図１９の例示に限定されるものではない。勿論、電気光学結晶体ＥＯの形状も円柱に限定されるものではない。また、図１７〜図１９に示した各構成おいて、ＥＯ用電極ＥＲＭおよびＥＯ用電極ＥＲＴは、電気光学結晶体ＥＯを挟んで対向配置されていればよく、必ずしも電気光学結晶体ＥＯに当接されている必要はない。加えて、ＥＯ用電極ＥＲＭと主電極ＥＲＢ、ＥＯ用電極ＥＲＴと帰還電極ＥＲＧは、必ずしも接続されている必要はない。すなわち、ＥＯ用電極ＥＲＭと主電極ＥＲＢ、ＥＯ用電極ＥＲＴと帰還電極ＥＲＧがそれぞれ近接して設けられていれば、接続されていなくても、接続している場合と同等の役割を果たすことができる。
【００９１】
さて、図１３に説明を戻す。以上の説明から明らかとなったように、通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、上述した送信器ＴＸおよび受信器ＲＸを一体化させた構成を有している。なお、通信装置ＨＴＲＸは、送信側の主電極ＥＳＢおよび受信側の主電極ＥＲＢを一体化した主電極として主電極ＢＢを有する一方、送信側の帰還電極ＥＳＧおよび受信側の帰還電極ＥＲＧを一体化した帰還電極として帰還電極ＢＧを有している。また、通信装置ＦＴＲＸには、送信側の主電極ＥＳＢおよび受信側の主電極ＥＲＢを一体化した主電極として、タイルカーペットＣＰＸｎの上面に設けられた主電極ＦＢが接続される一方、送信側の帰還電極ＥＳＧおよび受信側の帰還電極ＥＲＧを一体化した帰還電極として、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧが接続されている。勿論、通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、送信側の主電極ＥＳＢと受信側の主電極ＥＲＢ、あるいは送信側の帰還電極ＥＳＧと受信側の帰還電極ＥＲＧを別々に備えている構成であってもよい。
【００９２】
また、本実施形態に係る通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、図１９に示した構成を有しているので、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧと、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧ（通信装置ＦＴＲＸの帰還電極）との間程度の距離であれば、帰還電極ＢＧと帰還電極ＣＧ，ＷＧとの間で十分に大気を介した静電結合を確立することができるのである。
【００９３】
図１３において、通信装置ＨＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＸｎ内の通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合の伝送路について説明すると、まず、通信装置ＨＴＲＸが電界を発生させると、電気力線は、人体ＨＢに沿ってタイルカーペットＣＰＸｎの上面に設けられた主電極ＦＢへと伝わる。そして、通信装置ＦＴＲＸ内へと取り込まれ、主電極ＦＢに接続されているＥＯ用電極ＥＲＭ、電気光学結晶体ＥＯを介してＥＯ用電極ＥＲＴへと到達する。また、帰還時の伝送路について説明すると、電気力線は、通信装置ＦＴＲＸ内のＥＯ用電極ＥＲＴから、このタイルカーペットＣＰＸｎ内の内部配線ＷＩｎ、コネクタＣＮｎ、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎ等を介して天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧへと伝わり、当該帰還電極ＣＧ，ＷＧから大気を介して通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧへと戻る。
【００９４】
このようにして、通信装置ＨＴＲＸと通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合、通信装置ＨＴＲＸの主電極ＢＢから通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢに到る伝送路ＥＢと、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧから大気を介して通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧに到る伝送路ＥＧと、の結合の度合いを弱くする必要がある。このため、人体ＨＢが通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧに直接触れることがないよう、帰還電極ＢＧが絶縁膜で覆われている。
【００９５】
また、このようなことから、天井の帰還電極ＣＧや側壁の帰還電極ＷＧは、例えば、表面を絶縁物質で覆う、あるいは人体ＨＢが直接触れることのないよう設置位置を考慮する必要があるが、側壁に設置する帰還電極ＷＧは、例えば、壁面上部に設けられた「回り付け」の部分や、壁面下部に設けられた「巾木」の部分、あるいは「長押」の部分等に設置することが望ましい。また、人体ＨＢが直接床面に接して接地されてしまわないよう、タイルカーペットＣＰＸｎは、ある程度の厚みを持たせるが望ましい。あるいはタイルカーペットＣＰＸｎの絶縁層ＢＩＳに、ある程度の厚みを持たせることが望ましい。
【００９６】
＜３．本実施形態に係る通信システムの動作＞
図１３に示したように、通信装置ＨＴＲＸを装着した人物（人体ＨＢ）がタイルカーペットＣＰＸｎの上にいる場合、このタイルカーペットＣＰＸｎ内の通信装置ＦＴＲＸと、通信装置ＨＴＲＸとの間で人体ＨＢに電界を誘導させて通信が行われる。例えば、この人物が、通信装置ＨＴＲＸの操作キーを操作して通信の開始を指示すると、通信装置ＨＴＲＸは、接続要求コマンドに対応した信号に従って搬送波を変調し、当該変調信号に基づいて主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧ間に電位差を発生させ、人体ＨＢに電界を与える。
【００９７】
通信装置ＦＴＲＸは、人体ＨＢに与えられた電界により主電極ＦＢおよび帰還電極ＣＧ，ＷＧ間に生じた電位差を測定し、通信装置ＨＴＲＸがデータを送信するために用いた変調信号を得る。そして、通信装置ＦＴＲＸは、この変調信号を復調することで、通信装置ＨＴＲＸから送信されてきたデータ、すなわち接続要求コマンドを受信する。この接続要求コマンドが通信制御装置ＣＣＵＸｎに送信され、通信制御装置ＣＣＵＸｎにより接続が許可されると、以降、通信装置ＨＴＲＸと通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が開始される。
【００９８】
これにより通信装置ＨＴＲＸは、第１実施形態と同様に、ローカルエリアネットワークＬＡＮおよびゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮにアクセスし、通信を行うことができる。勿論、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された２台の通信装置ＨＴＲＸ間で通信を行うことも可能である。また、第１実施形態と同様に、通信装置ＨＴＲＸは、通信制御装置ＣＣＵＸｎから位置情報を得ることもできる。
【００９９】
［第２実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第２実施形態では、人体ＨＢを伝送路として用いた場合について説明したが、人体ＨＢ以外の誘電体として、例えば、動植物を伝送路として用いることもできる。また、本発明において、人体ＨＢ等の誘電体は必ずしも必要な訳ではない。図２０は、電界を用いた通信を行う機能を有する電気機器ＡＰＰＴＲＸを例示する図である。この電気機器ＡＰＰＴＲＸは、例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等の電子機器であって、絶縁体により覆われた筐体を有しており、この筐体の底面には主電極ＡＢが、一方、筐体の上面には帰還電極ＡＧが設けられている。また、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧの表面は、ともに絶縁膜で覆われている。この電子機器ＡＰＰＴＲＸは、通信装置ＨＴＲＸと同様、図１９に示した構成を採用し、送信器ＴＸと受信器ＲＸとを一体化させた構成を有している。
【０１００】
この電気機器ＡＰＰＴＲＸの場合、当該電気機器ＡＰＰＴＲＸをタイルカーペットＣＰＸｎの上に置くことで、電気機器ＡＰＰＴＲＸの主電極ＡＢと、タイルカーペットＣＰＸｎの主電極ＦＢとが対向し、電界を用いた通信を行うことが可能となる。これにより、電気機器ＡＰＰＴＲＸは、ローカルエリアネットワークＬＡＮおよびゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮにアクセスし、通信を行うことができる。勿論、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された２台の電気機器ＡＰＰＴＲＸ間で通信を行うことや、位置情報を得ることも可能である。
【０１０１】
なお、このようにして電気機器ＡＰＰＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＸｎ内の通信装置ＦＴＲＸとが通信を行う場合は、人体ＨＢを伝送路として用いていないので、電界を発生させるために用いる搬送波のキャリア周波数を、人体ＨＢが良い導電性を示す数十ｋＨｚ以上の範囲に限定する必要はない。すなわち、上述した範囲よりも低いキャリア周波数を有する搬送波を用いてもよい。
【０１０２】
＜変形例２＞
第２実施形態において、通信装置ＦＴＲＸは、搬送波のキャリア周波数を複数用意し、同時に通信を行うことが可能な通信装置ＨＴＲＸの台数を増やすようにしてもよい。
【０１０３】
＜変形例３＞
第２実施形態では、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧと、天井に設けた帰還電極ＣＧあるいは側壁に設けた帰還電極ＷＧとの間で、大気を介した静電結合により帰還伝送路が確立される場合について説明した。しかしながら、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧと、帰還電極ＣＧあるいは帰還電極ＷＧとの間では、例えば、誘電体を介して帰還伝送路が確立されてもよい。
【０１０４】
＜変形例４＞
第２実施形態においては、より安定した通信を行えるようにするため、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧを筐体接地するとともに、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧにグランド電位ＳＧＮＤを与えるようにした。このように、安定した通信を行えるようにするためには、帰還電極ＢＧと帰還電極ＣＧ，ＷＧに安定した同じ電位を与えればよい。したがって、例えば、帰還電極ＢＧや帰還電極ＣＧ，ＷＧが、安定した同じ電位を供給するプラス電源やマイナス電源等の低インピーダンスの信号源に個別に接続されていてもよい。あるいは、帰還電極ＢＧや帰還電極ＣＧ，ＷＧが、個別に接地されている構成であってもよい。なお、帰還電極ＢＧと帰還電極ＣＧ，ＷＧに安定した同じ電位が与えられていなくても、通信を行うことは可能である。
【０１０５】
＜変形例５＞
第２実施形態において、通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、送信機能および受信機能を共に備えるものとして説明を行ったが、用途に応じて送信機能または受信機能の一方のみを備えるようにしてもよいことは勿論である。また、タイルカーペットＣＰＸｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎおよび通信装置ＦＴＲＸを一体化して設けてもよい。
【０１０６】
＜変形例６＞
第２実施形態では、主電極と帰還電極の両方を備えた電界通信装置について説明したが、必ずしも帰還電極は必要な訳ではない。例えば、図１９に示す構成において、送信器ＴＸの帰還電極ＥＳＧを、接地された筐体ＣＳ１により代替する一方、受信器ＲＸの帰還電極ＥＲＧを取り外し、ＥＯ用電極ＥＲＴを接地する構成とし、このような構成を有する送信器ＴＸと受信器ＲＸとを一体化させた通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸを用いてもよい。
【０１０７】
＜変形例７＞
第２実施形態において、通信装置ＨＴＲＸの主電極ＢＢと帰還電極ＢＧとの配置を入れ替える一方、通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢと帰還電極ＣＧ，ＷＧとの配置を入れ替える構成としてもよい。この場合、測定される電位差の極性が逆になるが、極性に無関係なＦＭ等の変復調方式を用いたり、あるいは通信装置ＨＴＲＸや通信装置ＦＴＲＸに極性反転回路を備えるようにすればよい。
【０１０８】
［Ｃ．第３実施形態］
次に、第２実施形態において説明した通信システムを用いて通信装置ＨＴＲＸの位置を高い精度で検出する方法について説明する。なお、本実施形態において、第２実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第２実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１０９】
図２１に示すように、本実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの上面には、ｍ×ｎ個に及ぶ小型の主電極ＦＢｍｎがマトリクス状に配設されている。また、各主電極ＦＢｍｎの表面は絶縁膜ＴＩＳで覆われている。さらに、図２２に示すように、各主電極ＦＢｍｎは、マルチプレクサＭＰＸを介して通信装置ＦＴＲＸに接続されている。マルチプレクサＭＰＸは、通信制御装置ＣＣＵＸｎからの切換信号に応じてスイッチの接続先を変更し、通信装置ＦＴＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを切換える。なお、タイルカーペットＣＰＹｎの上にいる人間に装着された通信装置ＨＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＹｎ内の通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、位置検出モード以外の通常の通信モードであれば、全ての主電極ＦＢｍｎを通信装置ＦＴＲＸに接続し、単一の主電極ＦＢとして使用する。
【０１１０】
一方、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、通信装置ＨＴＲＸから送信された位置検出モードへの移行を指令するコマンドを通信装置ＦＴＲＸを介して受信した場合等に、位置検出モードに移行する。なお、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＨＴＲＸからの接続要求に応じて直ちに位置検出モードへ移行するようにしてもよい。また、本実施形態では位置検出機能に関する制御を通信制御装置ＣＣＵＸｎが行うものとして説明するが、位置検出機能に関する制御を通信装置ＦＴＲＸが行うようにしてもよい。
【０１１１】
図２３に示すように、位置検出モードにおいて、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、マルチプレクサＭＰＸに切換信号を送出し、通信装置ＦＴＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを、主電極ＦＢ１１から順に１個ずつ切換えていく。また、これと同時に通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸとの間で試験通信を行い、各主電極ＦＢｍｎ毎に、通信装置ＨＴＲＸからの応答信号について、当該主電極ＦＢｍｎにおける電界の強さ（以下、電界受信レベルと記載する）を通信装置ＦＴＲＸに測定させる。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、各主電極ＦＢｍｎ毎の測定結果を不揮発性メモリ１０６に記憶する（ステップＡ１）。
【０１１２】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、不揮発性メモリ１０６に記憶した各主電極ＦＢｍｎ毎の測定結果の中から、最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを特定する（ステップＡ２）。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｍａｘの位置を算出する（ステップＡ３）。
【０１１３】
例えば、本実施形態に係る制御情報格納テーブル１０６ａ（図１０参照）には、このタイルカーペットＣＰＹｎの中心位置を示す位置情報（例えば、緯度・経度・高度）に加え、各主電極ＦＢｍｎについて、このタイルカーペットＣＰＹｎにおける配置位置を示す情報がさらに記憶されている。通信制御装置ＣＣＵＸｎは、制御情報格納テーブル１０６ａから、タイルカーペットＣＰＹｎの位置情報と主電極ＦＢｍａｘの配置位置を示す情報とを読み出して、主電極ＦＢｍａｘの位置を求める。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｍａｘの位置を通信装置ＨＴＲＸの位置とする。
【０１１４】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、求めた位置情報を通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸへ送信する。このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、主電極ＦＢｍｎのサイズ単位で、より高精度な位置情報を通信装置ＨＴＲＸに提供することが可能となる。
【０１１５】
［第３実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第３実施形態において、位置を検出する際には、主電極ＦＢｍａｘのみを使用するのではなく、電界受信レベルが高いものから順に複数個の主電極ＦＢｍｎを特定し、当該複数個の主電極ＦＢｍｎを用いて位置を求めるようにしてもよい。この場合、例えば、特定した複数個の各主電極ＦＢｍｎの中心位置から重心を求めるとよい。また、このように特定した複数個の主電極ＦＢｍｎから位置を求める場合には、特定した各主電極ＦＢｍｎの電界受信レベルに応じて重み付けを行うようにするとよい。あるいは、各主電極ＦＢｍｎについての試験通信のエラーレートをさらに加味して位置の検出を行うようにしてもよい。このようにすれば、さらに高精度な位置情報を通信装置ＨＴＲＸに提供することができるようになる。また、通信装置ＨＴＲＸが、例えば、複数の主電極ＦＢｍｎに跨るように位置している場合や、２個の主電極ＦＢｍｎの間に位置している場合等にも、通信装置ＨＴＲＸの位置をより正確に求めることができる。また、図２０に示した電子機器ＡＰＰＴＲＸの場合にも、通信装置ＨＴＲＸと同様にして位置を検出することが可能である。
【０１１６】
＜変形例２＞
第３実施形態において、タイルカーペットＣＰＹｎの上面に配設される各主電極ＦＢｍｎは、図２１に示したマトリクス状の配置に限定されるものではない。また、第２実施形態と同様に、各主電極ＦＢｍｎの表面を絶縁膜ＴＩＳで覆う必要は必ずしもない。
【０１１７】
＜変形例３＞
第３実施形態において、マルチプレクサＭＰＸは、通信装置ＦＴＲＸに組み込まれていてもよい。あるいは、タイルカーペットＣＰＹｎ内において、通信制御装置ＣＣＵＸｎ、通信装置ＦＴＲＸおよびマルチプレクサＭＰＸは、一体化されて設けられていてもよい。
【０１１８】
［Ｄ．第４実施形態］
次に、第３実施形態にて説明した通信システムにおいて、図２０に示した電子機器ＡＰＰＴＲＸのように、主電極ＡＢがタイルカーペットＣＰＹｎの上面に接する場合、あるいは主電極ＡＢがタイルカーペットＣＰＹｎの上面に接してはいないものの十分にその近傍にある場合に、電子機器ＡＰＰＴＲＸの位置に加え、さらにその向きを検出する方法について説明する。なお、本実施形態において、第３実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第３実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１１９】
まず、本実施形態においては、第３実施形態において説明したタイルカーペットＣＰＹｎ（図２１および図２２参照）を使用する。すなわち、タイルカーペットＣＰＹｎの上面には、ｍ×ｎ個の主電極ＦＢｍｎがマトリクス状に配設され、各主電極ＦＢｍｎの表面は絶縁膜ＴＩＳで覆われている。また、各主電極ＦＢｍｎは、マルチプレクサＭＰＸを介して通信装置ＦＴＲＸに接続されている。
【０１２０】
また、図２４に示すように、本実施形態に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸの底面には、２個の主電極ＡＢＳ，ＡＢＬが設けられている。電子機器ＡＰＰＴＲＸは、スイッチＲＳＷをＰ１側に接続することにより、主電極ＡＢＳのみを有効として通信装置ＦＴＲＸと通信を行うことができる。なお、電子機器ＡＰＰＴＲＸは、位置／方向検出モード以外の通常の通信モードであれば、スイッチＲＳＷをＰ２側に接続し、主電極ＡＢＳおよび主電極ＡＢＬ、すなわち主電極の全体を有効として通信装置ＦＴＲＸとの通信を行う。
タイルカーペットＣＰＹｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、電子機器ＡＰＰＴＲＸから送信された位置／方向検出モードへの移行を指令するコマンドを受信した場合等に、位置／方向検出モードに移行する。勿論、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰＴＲＸからの接続要求に応じて直ちに位置／方向検出モードへ移行するようにしてもよい。
【０１２１】
図２５に示すように、位置／方向検出モードにおいて、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰＴＲＸに対してスイッチＲＳＷをＰ１側に切換える旨を指令するコマンドを通信装置ＦＴＲＸを用いて送信する（ステップＢ１）。これにより、電子機器ＡＰＰＴＲＸは、スイッチＲＳＷをＰ１側に接続し、主電極ＡＢＳのみを有効とする。次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＢ２〜Ｂ４において、図２３に示した位置検出処理のステップＡ１〜Ａ３までと同様の処理を行い、電子機器ＡＰＰＴＲＸの主電極ＡＢＳの位置を検出する。なお、ここでは、ステップＢ３において最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを、主電極ＦＢｉｊとする。
【０１２２】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰＴＲＸに対してスイッチＲＳＷをＰ２側に切換える旨を指令するコマンドを通信装置ＦＴＲＸを用いて送信する（ステップＢ５）。これにより、電子機器ＡＰＰＴＲＸは、スイッチＲＳＷをＰ２側に接続し、主電極ＡＢＳおよび主電極ＡＢＬ、すなわち主電極の全体を有効とする。次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＢ６，Ｂ７において、図２３に示した位置検出処理のステップＡ１，Ａ２と同様の処理を行い、電子機器ＡＰＰＴＲＸの主電極の全体を有効とした場合の、最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを特定する。なお、ここでは、ステップＢ７において最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを、主電極ＦＢｋｌとする。
【０１２３】
そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｉｊと主電極ＦＢｋｌとに基づいて、主電極ＦＢｋｌから主電極ＦＢｉｊに向かう方向ベクトルを算出する（ステップＢ８）。この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＢ４にて求めた位置情報と、ステップＢ８にて求めた方向情報とを通信装置ＦＴＲＸを用いて電子機器ＡＰＰＴＲＸへ送信する。
このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、高精度な位置情報に加え、さらに方向情報を電子機器ＡＰＰＴＲＸに提供することが可能となる。勿論、電子機器ＡＰＰＴＲＸ以外の別の通信機器に対して電子機器ＡＰＰＴＲＸの位置情報および方向情報を送信することも可能である。これにより、ユーザは、電子機器ＡＰＰＴＲＸの位置に加え、電子機器ＡＰＰＴＲＸの正面が向いている方向を知ることができる。
また、通信制御装置ＣＣＵＸｎの制御情報格納テーブル１０６ａ（図１０参照）に記憶されている位置情報が緯度・経度を示すものであれば、２点の位置（主電極ＦＢｉｊおよび主電極ＦＢｋｌ）から方角を求めることができ、例えば、電子機器ＡＰＰＴＲＸの正面が南南西を向いているといった情報を、電子機器ＡＰＰＴＲＸの画面に表示させること等が可能となる。さらに、図２６に示すように、３個の主電極ＡＢＳ１，ＡＢＳ２，ＡＢＬを設け、主電極ＡＢＳ１の位置と主電極ＡＢＳ２の位置とに基づいて方向ベクトルを求めるようにすれば、より正確な向きを検出することが可能となる。
【０１２４】
［Ｅ．第５実施形態］
次に、第３実施形態にて説明した通信システムにおいて、位置と方向を検出する別の方法について説明する。なお、本実施形態において、第３実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第３実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１２５】
本実施形態において通信装置ＨＴＲＸを装着している人物（人体ＨＢ）が履いている片方の靴底ＤＤには、図２７に示すように、２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられ、両電極ＤＢ１，ＤＢ２間がダイオード等の、電流の流れる向きを一方向に制限する方向性結合素子ＤＩで接続されている。同図に示す例では、靴底ＤＤのかかとの部分に電極ＤＢ１が、つま先の部分に電極ＤＢ２が設けられている。
【０１２６】
また、図２８に示すように、各主電極ＦＢｍｎは、２個のマルチプレクサＭＰＸＴ，ＭＰＸＲとスイッチＲＳＷとを介して通信装置ＦＴＲＸの送信器ＴＸおよび受信器ＲＸに接続されている。なお、本実施形態において使用されるタイルカーペットＣＰＺｎの上面にも、図２１に示したように、ｍ×ｎ個の主電極ＦＢｍｎがマトリクス状に配設されており、各主電極ＦＢｍｎの表面は絶縁膜ＴＩＳで覆われている。また、マルチプレクサＭＰＸＴ，ＭＰＸＲおよびスイッチＲＳＷは、通信制御装置ＣＣＵＸｎからの切換信号に応じてスイッチの接続先を変更する。
【０１２７】
ここで、例えば、タイルカーペットＣＰＺｎの上にいる人物に装着された通信装置ＨＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＺｎ内の通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、位置／方向検出モード以外の通常の通信であれば、スイッチＲＳＷをＰ１に接続するとともに、全ての主電極ＦＢｍｎを送信器ＴＸおよび受信器ＲＸに接続し、単一の主電極ＦＢとして使用する。一方、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、通信装置ＨＴＲＸから送信された位置／検出モードへの移行を指令するコマンドを受信した場合等に、位置／検出モードに移行する。なお、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＨＴＲＸからの接続要求に応じて直ちに位置／検出モードへ移行するようにしてもよい。
【０１２８】
図２９に示すように、位置／方向検出モードにおいて、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、スイッチＲＳＷをＰ１側に接続する（ステップＣ１）。次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＣ２〜Ｃ４において、マルチプレクサＭＰＸＴを用い、図２３に示した位置検出処理のステップＡ１〜Ａ３までと同様の処理を行い、通信装置ＨＴＲＸの位置を検出する。
【０１２９】
すなわち、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、マルチプレクサＭＰＸＴに切換信号を送出し、送信器ＴＸおよび受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを主電極ＦＢ１１から順に１個ずつ切換えていく。また、これと同時に通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸとの間で試験通信を行い、各主電極ＦＢｍｎ毎に通信装置ＨＴＲＸからの応答信号の電界受信レベルを受信器ＲＸに測定させる（ステップＣ２）。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、各主電極ＦＢｍｎ毎の測定結果の中から、最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを特定する（ステップＣ３）。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｍａｘの位置を求める（ステップＣ４）。なお、通信装置ＨＴＲＸの位置を求める場合には、第３実施形態と同様に、主電極ＦＢｍａｘのみを使用するのではなく、電界受信レベルが高いものから順に複数個の主電極ＦＢｍｎを特定し、当該複数個の主電極ＦＢｍｎを用いて位置を求めるようにしてもよい。
【０１３０】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、スイッチＲＳＷをＰ２側に接続する（ステップＣ５）。これにより、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、送信器ＴＸに接続する主電極ＦＢｍｎと、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎとを、２個のマルチプレクサＭＰＸＴ，ＭＰＸＲを用いて別々に制御することができるようになる。なお、以下では、送信器ＴＸに接続する主電極ＦＢｍｎを主電極ＦＢｔｘ、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを主電極ＦＢｒｘと記載する。
【０１３１】
まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、マルチプレクサＭＰＸＴおよびマルチプレクサＭＰＸＲを用いて、送信器ＴＸに接続する主電極ＦＢｔｘを主電極ＦＢ１１から順に１個ずつ切換える毎に、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢ１１から主電極ＦＢｍｎまで順次切換える。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを切換るたびに、送信器ＴＸから試験信号を送信し、その時の電界受信レベルを受信器ＲＸに測定させる。但し、電界受信レベルを測定する主電極ＦＢｒｘが、試験信号を送信した主電極ＦＢｔｘと同一となる場合は、電界受信レベルの測定対象から除くものとする。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電界受信レベルの測定結果を、測定時に用いた主電極ＦＢｔｘおよび主電極ＦＢｒｘと対応付けて不揮発性メモリ１０６に記憶する（ステップＣ６）。
【０１３２】
具体的に説明すると、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、まず、送信器ＴＸに主電極ＦＢ１１を接続する。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、送信器ＴＸに主電極ＦＢ１１が接続されている状態で、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢ１２から主電極ＦＢｍｎまで順次切換えていく。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを切換るたびに、送信器ＴＸに現在接続されている主電極ＦＢ１１から試験信号を送信し、その時の電界受信レベルを、受信器ＲＸに現在接続されている主電極ＦＢｒｘを用いて測定させる。このようにして、受信器ＲＸに接続された主電極ＦＢｒｘが主電極ＦＢｍｎまで到達すると、次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、送信器ＴＸに主電極ＦＢ１２を接続する。この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを、主電極ＦＢ１２を除いて主電極ＦＢ１１から主電極ＦＢｍｎまで順次切換えながら、送信器ＴＸから試験信号を送信し、その電界受信レベルを受信器ＲＸに測定させる。
【０１３３】
さて、通信装置ＨＴＲＸを装着している人物の靴底ＤＤには、図２７に示したように２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２が方向性結合素子ＤＩで接続されている。したがって、試験信号が送信された主電極ＦＢｔｘが電極ＤＢ１に最も近く、かつ、受信器ＲＸに接続された主電極ＦＢｒｘが電極ＤＢ２に最も近い場合に、受信器ＲＸで測定される電界受信レベルが最も高い値となる。
【０１３４】
通信制御装置ＣＣＵＸｎは、最も高い電界受信レベルが測定された、主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせを特定する（ステップＣ７）。なお、ここでは、特定された主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせにおいて、主電極ＦＢｔｘを主電極ＦＢｔｘｍ、主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢｒｘｍとする。通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍと主電極ＦＢｒｘｍとに基づいて、主電極ＦＢｔｘｍから主電極ＦＢｒｘｍに向かう方向ベクトルを算出する（ステップＣ８）。これにより、靴底ＤＤのかかと部分に設けられた電極ＤＢ１から、つま先部分に設けられたＤＢ２に向かう方向の情報が求められる。この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＣ４にて求めた位置情報と、ステップＣ８にて求めた方向情報とを通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸへ送信する。
このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、高精度な位置情報に加え、さらにその方向情報を通信装置ＨＴＲＸに提供することが可能となる。これにより、通信装置ＨＴＲＸのユーザは、自分の向きに関する情報を得ることができる。勿論、通信装置ＨＴＲＸ以外の別の通信機器に対して通信装置ＨＴＲＸの位置情報および方向情報を送信することも可能である。また、靴底ＤＤに取り付ける方向検出用の部品（方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２）には電源が不要である。
【０１３５】
さらに、第４実施形態と同様に、通信制御装置ＣＣＵＸｎの制御情報格納テーブル１０６ａ（図１０参照）に記憶されている位置情報が緯度・経度を示すものであれば、２点の位置（主電極ＦＢｔｘｍおよび主電極ＦＢｒｘｍ）から方角を求めることができ、例えば、ユーザが南南西を向いているといった情報を通信装置ＨＴＲＸの画面に表示させることが可能となる。
【０１３６】
［第５実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第５実施形態では、片方の靴底ＤＤのみに方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられている場合について説明した。しかしながら、右足および左足の両方の靴底ＤＤに、それぞれ方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられていてもよい。この場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、まず、右足および左足のそれぞれについて、かかとからつま先に向かう方向を求める。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、右足の方向と左足の方向の平均を求めてユーザの向きとする。あるいは、例えば、右足の方向を７５％、左足の方向を２５％等、重み付けを行ってユーザの向きを求めるようにしてもよい。
【０１３７】
＜変形例２＞
第５実施形態において、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、靴底ＤＤに設けられた電極ＤＢ１，ＤＢ２のみを利用して、この靴を履いている人間の位置を求めることもできる。この場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、上述した方向／位置検出処理２において、ステップＣ５以降の処理を行い、まず、最も高い電界受信レベルが測定された、主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせを特定する（ステップＣ７）。なお、ここでは、特定された主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせにおいて、主電極ＦＢｔｘを主電極ＦＢｔｘｍ、主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢｒｘｍとする。
【０１３８】
次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、上述した第３実施形態の場合と同様に制御情報格納テーブル１０６ａに記憶されている、このタイルカーペットＣＰＺｎの中心位置を示す位置情報（例えば、緯度・経度・高度）と、このタイルカーペットＣＰＺｎにおける各主電極ＦＢｍｎの配置位置を示す情報とに基づいて、主電極ＦＢｔｘｍおよび主電極ＦＢｒｘｍの位置を求める。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍの位置と主電極ＦＢｒｘｍの位置とに基づいて、この靴を履いている人間の位置を求める。例えば、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍの中心位置と主電極ＦＢｒｘｍの中心位置とを結ぶ直線の中点を人間の位置として求める。
【０１３９】
この際、例えば、主電極ＦＢｔｘｍの位置（すなわち、靴底ＤＤのかかと部分に設けられた電極ＤＢ１の位置）と、主電極ＦＢｒｘｍの位置（靴底ＤＤのつま先部分に設けられた電極ＤＢ２の位置）とに対して、主電極ＦＢｔｘｍの位置を７５％、主電極ＦＢｒｘｍの位置を２５％等、重み付けを行って人間の位置を求めるようにしてもよい。
【０１４０】
さらに、右足および左足の両方の靴底ＤＤに、それぞれ方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられていれば、さらに高い精度で、この靴を履いている人間の位置を求めることができる。この場合、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、右足および左足のそれぞれの靴について、主電極ＦＢｔｘｍの位置および主電極ＦＢｒｘｍの位置を求める。ここでは、右足の靴についての主電極ＦＢｔｘｍを主電極ＦＢｔｘｍ−ｒ、主電極ＦＢｒｘｍを主電極ＦＢｒｘｍ−ｒとする。また、左足の靴についての主電極ＦＢｔｘｍを主電極ＦＢｔｘｍ−ｌ、主電極ＦＢｒｘｍを主電極ＦＢｒｘｍ−ｌとする。
【０１４１】
そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍ−ｒ、主電極ＦＢｒｘｍ−ｒ、主電極ＦＢｔｘｍ−ｌ、主電極ＦＢｒｘｍ−ｌの計４ヶ所の各位置に基づいて、この靴を履いている人間の位置を求める。ここでの位置の求め方は、様々な方法が考えられるが、例えば、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、上記４ヶ所の位置を頂点とする四角形の中心を、人間の位置として求めることができる。勿論、重み付け等を利用してもよい。
【０１４２】
＜変形例３＞
第５実施形態において、タイルカーペットＣＰＺｎの上面に配置された各主電極ＦＢｍｎの表面が絶縁膜ＴＩＳで覆われておらず、かつ、靴に設けられる電極ＤＢ１，ＤＢ２が地面と接する裏面に設けられていれば、この靴を履いた人間がタイルカーペットＣＰＺｎの上にいる場合、靴の裏面に設けられた電極ＤＢ１，ＤＢ２と、タイルカーペットＣＰＺｎの上面に配設されたいずれか２個以上の主電極ＦＢｍｎとが導通する状態となる。このような構成とした場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、図２９に示した位置／方向検出処理２のフローチャートにおいて、電界受信レベルを測定するのではなく、主電極ＦＢｔｘに所定の電位を与えたときの主電極ＦＢｒｘの電位を測定することにより、人間の位置や向きを検出することが可能となる。
【０１４３】
＜変形例４＞
第５実施形態において、方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２は、靴底等に限らず、例えば、靴の中敷や靴下、あるいはスリッパやサンダル等に設けられていてもよい。要は、方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられる部材は、タイルカーペットＣＰＺｎの上面と接するか、あるいはタイルカーペットＣＰＺｎの上面に接してはいないものの十分にその近くで使用されるものであればよい。また、例えば、方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が組み込まれた部材を、ユーザの足首や履物にベルト等で装着するようにしてもよい。
【０１４４】
また、図２０に示した電子機器ＡＰＰＴＲＸについても、その底面に方向性結合素子ＤＩで接続された２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２を取り付ければ、本実施形態において説明した方法を用いて位置や向きを検出することができる。さらに、例えば、家庭用電化製品、事務機器、家具等の物品の底面に方向性結合素子ＤＩで接続された２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２を取り付ければ、本実施形態において説明した方法を用いて物品の位置や向きを検出することが可能である。
【０１４５】
［Ｆ．第６実施形態］
次に、第２実施形態において説明した通信システムを用いて、電子機器に充電を行う方法について説明する。なお、本実施形態において、第２実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第２実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１４６】
本実施形態に係るタイルカーペットＣＰＥｎは、図３０に示すように、その上面に主電極ＦＢが設けられている。この主電極ＦＢの表面は絶縁膜で覆われている。また、このタイルカーペットＣＰＥｎに内蔵された通信装置ＦＴＲＸには、側壁に設けられた帰還電極ＷＧが接続されている。一方、電子機器ＡＰＰは、例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等の家電情報機器である。この電子機器ＡＰＰは、底面に主電極ＡＢが設けられている一方、上面に帰還電極ＡＧが設けられている。これらの主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧについても、その表面が絶縁膜で覆われている。
【０１４７】
次に、図３１に示すように、タイルカーペットＣＰＥｎは、通信制御装置ＣＣＵＸｎと、通信装置ＦＴＲＸと、発振器ＰＯＳＣと、分割スイッチＦＰＳＷとを有している。また、電子機器ＡＰＰは、当該電子機器ＡＰＰの各部を制御する制御部ＡＰＰＣＵと、通信装置ＡＰＰＴＲＸと、分割スイッチＡＰＳＷと、整流回路ＢＲＧと、充電式のバッテリーＢＡＴとを有している。
【０１４８】
タイルカーペットＣＰＥｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、電子機器ＡＰＰから送信された充電モードへの移行を指令するコマンドを受信した場合等に、充電モードに移行する。充電モードの場合、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、分割スイッチＦＰＳＷに切換信号を送出し、分割スイッチＦＰＳＷを両方ともＰ側に接続する。一方、電子機器ＡＰＰにおいても、制御部ＡＰＰＣＵにより分割スイッチＡＰＳＷが両方ともＰ側に接続される。なお、例えば、分割スイッチＦＰＳＷの切換えを操作するための操作ボタンをタイルカーペットＣＰＥｎの上面に設け、ユーザがこの操作ボタンを操作して分割スイッチＦＰＳＷをＰ側またはＤ側に切換えるようにしてもよい。
【０１４９】
次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰの充電を行うための交流電圧を発振器ＰＯＳＣから発生させる。これにより、主電極ＦＢおよび帰還電極ＷＧを介して、電子機器ＡＰＰの主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間に交流電圧が誘導される。電子機器ＡＰＰでは、この交流電圧を整流回路ＢＲＧにより整流して直流電圧を得て、バッテリーＢＡＴを充電する。一方、通信モードの場合は、タイルカーペットＣＰＥｎの分割スイッチＦＰＳＷおよび電子機器ＡＰＰの分割スイッチＡＰＳＷが全てＤ側に接続される。これにより、通信装置ＦＴＲＸと通信装置ＡＰＰＴＲＸとの間で電界を用いた通信が行われる。
【０１５０】
なお、タイルカーペットＣＰＥｎの分割スイッチＦＰＳＷと、電子機器ＡＰＰの分割スイッチＡＰＳＷＡとを同期させてＰ側およびＤ側に切換える動作を繰り返すことで、充電モードと通信モードを時分割で行うことが可能となる。このような場合における分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの切換え動作例について図３２に示す。同図において、「Ｄ」は、分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの全てのスイッチがＤ側に接続され、通信モードである場合を示している。また、「Ｐ」は、分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの全てのスイッチがＰ側に接続され、充電モードである場合を示している。なお、同図において、横軸は時間、縦軸は電界の強さを示している。
【０１５１】
また、図３３に示すように、充電に用いる交流電圧の周波数帯域Ｐを、通信に使用する搬送波の周波数帯域Ｄと異ならせることにより、充電モードと通信モードとを同時に行えるようにすることもできる。同図において、横軸は周波数、縦軸は電界の強さを示している。但し、この場合は、発振器ＰＯＳＣから供給される充電用の交流電圧（周波数帯域Ｐ）と、通信装置ＦＴＲＸから供給される通信用の交流電圧（周波数帯域Ｄ）とを合成して主電極ＦＢおよび帰還電極ＷＧ間に印加する回路を設ける必要がある。また、分割スイッチＡＰＳＷの代りに、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間に誘導された交流電圧から、充電用の交流電圧の成分と通信用の交流電圧の成分とを分離し、充電用の交流電圧の成分を整流回路ＢＲＧへ、通信用の交流電圧の成分を通信装置ＡＰＰＴＲＸへ出力する回路を設ける必要がある。
【０１５２】
また、この場合、電子機器ＡＰＰにおいて、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間に誘導された交流電圧に含まれている、充電用の周波数成分や、通信用のキャリア周波数成分の有無を検出する回路を設けるとよい。このようにすると、電子機器ＡＰＰは、当該電子機器ＡＰＰが置かれた場所が、充電が可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上であるか否か、あるいは、通信が可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上であるか否か等を判別することができる。
【０１５３】
なお、電子機器ＡＰＰの充電のみを行うのであれば、例えば、図３１において、帰還電極ＷＧおよび主電極ＦＢの代りに１次コイルを設け、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧの代りに２次コイルを設ける構成としてもよい。このようにしても、相互誘導作用により２次コイルに交流電圧が誘導される。この場合、１次コイルはタイルカーペットＣＰＥｎ内の上面付近、２次コイルは電子機器ＡＰＰ内の底面付近に設けられる。また、充電のために電子機器ＡＰＰをタイルカーペットＣＰＥｎの上に置いたときに、１次コイルと２次コイルの位置がきちんと重なるように、タイルカーペットＣＰＥｎの上面に充電用スペースを囲うラインや、位置合わせのためのマーク等が記されているとよい。
【０１５４】
［第６実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第６実施形態において、タイルカーペットＣＰＥｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎおよび通信装置ＦＴＲＸと、電子機器ＡＰＰとは、以下に述べるような制御を行う構成であってもよい。すなわち、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、当該通信制御装置ＣＣＵＸｎの存在を報知する報知信号を通信装置ＦＴＲＸから定期的に送信させる。電子機器ＡＰＰでは、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間の電位差の測定結果に基づいて通信装置ＦＴＲＸから送信されてくるデータを復調し、予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく上記報知信号を受信している間、当該電子機器ＡＰＰが通信サービスエリア内にいることを示すメッセージやマークを表示画面に表示する。
【０１５５】
また、電子機器ＡＰＰに対して充電を行うことが可能なタイルカーペットＣＰＥｎであれば、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、当該タイルカーペットＣＰＥｎにおいて充電を行うことが可能であること報知する充電報知情報を上記報知信号に付与して通信装置ＦＴＲＸから定期的に送信させる。電子機器ＡＰＰでは、予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく充電報知情報が付与された報知信号を受信している間、当該電子機器ＡＰＰが充電を行うことの可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上にいることを示すメッセージやマークを表示画面に表示する。
【０１５６】
図３４および図３５は、本変形例に係る電子機器ＡＰＰの画面表示例について示す図である。電子機器ＡＰＰが充電可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上にいる場合、当該電子機器ＡＰＰの表示画面ＤＰには、図３４に示すように、充電が可能であることを示す充電マークＭＫ１、電界受信レベルの強さを複数の波の数で示す電界強度マークＭＫ２、通信サービスエリア内であることを示すエリア報知マークＭＫ３が表示される。また、電子機器ＡＰＰが通信サービスエリア外にいる場合、電子機器ＡＰＰの表示画面ＤＰには、図３５に示すように、充電マークＭＫ１および電界強度マークＭＫ２は表示されず、通信サービスエリア外であることを示すエリア報知マークＭＫ３のみが表示される。
【０１５７】
勿論、充電マークＭＫ１、電界強度マークＭＫ２およびエリア報知マークＭＫ３を表示画面ＤＰに表示する代りに、その内容を音声メッセージ等でユーザに報知するようにしてもよい。また、人体ＨＢに装着された通信装置ＨＴＲＸに対して本変形例の内容を適用することも可能である。
【０１５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形態で実施することが可能である。上述した各実施形態は、本発明の一態様を例示したものに過ぎず、本発明の範囲は、特許請求の範囲に示す通りであって、また、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内に含まれる。
【０１５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成を例示する図である。
【図２】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰｎの内部構造を例示する図である。
【図３】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰｎとコネクタＣＮｎとの接触面を例示する断面図である。
【図４】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎと、コネクタＣＮｎの装着位置を例示する図（その１）である。
【図５】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎと、コネクタＣＮｎの装着位置を例示する図（その２）である。
【図６】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎについて例示する図（その１）である。
【図７】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎについて例示する図（その２）である。
【図８】同実施形態に係り、異なる形状を有する複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷いた場合について例示する図である。
【図９】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰｎに内蔵されている通信制御装置ＣＣＵのハードウェア構成を例示するブロック図である。
【図１０】同実施形態に係る通信制御装置ＣＣＵにおいて、不揮発性メモリ１０６に記憶されている制御情報格納テーブル１０６ａのデータ構成を例示する図である。
【図１１】同実施形態に係り、ローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジの更新について説明するための図である。
【図１２】同実施形態の変形例５に係るタイルカーペットＣＰｎについて例示する図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る通信システムの構成を例示する図である。
【図１４】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＸｎの内部構造を例示する断面図である。
【図１５】同実施形態に係る送信器ＴＸの構成を例示するブロック図である。
【図１６】同実施形態に係る受信器ＲＸの構成を例示するブロック図である。
【図１７】同実施形態に係り、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々に帰還電極が設けられていない場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示す図である。
【図１８】同実施形態に係り、送信器ＴＸに帰還電極ＥＳＧを設ける一方、受信器ＲＸに帰還電極ＥＲＧを設けた場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示す図である。
【図１９】同実施形態に係り、図１８に示した構成において、さらに帰還電極ＥＲＧにＥＯ用電極ＥＲＴを接続した場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示す図である。
【図２０】同実施形態の変形例に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸについて例示する図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの上面に配設される各主電極ＦＢｍｎについて例示する図である。
【図２２】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎ内の回路構成について例示する図である。
【図２３】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎにおいて実行される位置検出処理の動作を例示するフローチャートである。
【図２４】本発明の第４実施形態に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸの構成について例示する図である。
【図２５】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎにおいて実行される位置／方向検出処理１の動作を例示するフローチャートである。
【図２６】同実施形態に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸの構成の変形例について示す図である。
【図２７】本発明の第５実施形態に係り、靴底ＤＤに設置された電極ＤＢ１，ＤＢ２および方向性結合素子ＤＩについて例示する図である。
【図２８】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＺｎの回路構成について例示する図である。
【図２９】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＺｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎにおいて実行される位置／方向検出処理２の動作を例示するフローチャートである。
【図３０】本発明の第６実施形態に係るタイルカーペットＣＰＥｎと電子機器ＡＰＰについて例示する図である。
【図３１】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＥｎと電子機器ＡＰＰの回路構成を例示する図である。
【図３２】同実施形態に係り、充電モードと通信モードを時分割で行う場合の、分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの切換え動作例について示す図である。
【図３３】同実施形態に係り、充電に用いる交流電圧の周波数Ｐと、通信に使用する搬送波のキャリア周波数Ｄとを異ならせた場合について例示する図である。
【図３４】同実施形態の変形例に係り、電子機器ＡＰＰの画面表示例を示す図（その１）である。
【図３５】同実施形態の変形例に係り、電子機器ＡＰＰの画面表示例を示す図（その２）である。
（技術分野）
この発明は、ネットワーク用の通信設備および人体等の誘電体に電界を誘導して通信を行う技術に関する。
【０００２】
（背景技術）
近年、オフィスには、各社員用のコンピュータや、プリンタ等が接続された社内ＬＡＮが設置され、この社内ＬＡＮを介して社員間での電子メールの授受や、社員用コンピュータにて作成したデータの印刷等が行われている。さらに、社内ＬＡＮがインターネットに接続されていれば、社員用コンピュータからインターネットにアクセスすることもできる。
【０００３】
ところで、社内ＬＡＮを設置する場合、各社員用のコンピュータやプリンタ、ハブ、ルータ等を通信ケーブルで接続しなければならない。このように有線で社内ＬＡＮを設置しようとすると、接続作業が煩雑であったり、通信ケーブルがオフィスの美観を損ねてしまう等といった問題がある。また、このような問題を解消するために無線ＬＡＮを用いることも考えられるが、仮に無線ＬＡＮを用いたとしても、アクセスポイントの設置等、ＬＡＮの設置に要する作業が煩雑であることに変りはない。
そもそも近年のオフィスでは、コンピュータやプリンタ等のネットワーク機器を使用しない方がむしろ希である。したがって、オフィス用として提供するフロア等にネットワーク用の通信設備を予め付設しておけば、社内ＬＡＮの設置等に要する作業を簡素化できるはずである。
【０００４】
（発明の開示）
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、簡単に設置することのできるネットワーク用の、通信ユニット、通信設備、管理装置、通信システムと、このようなネットワークにおいて端末として用いられる電界通信装置とを提供することを目的としている。
【０００５】
上記課題を解決するために、この発明は、当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成する通信ユニットを提供する。
【０００６】
また、この発明は、当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、構造物の内部空間を隔てる仕切りを構成するユニット式のパネルに組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成する通信ユニットを提供する。
【０００７】
また、この発明は、前記通信ユニットが複数接続され、前記通信装置を端末とする通信網として機能する通信設備を提供する。
この発明によれば、通信ユニットが組み込まれた敷物を並べて敷くことで、あるいは通信ユニットが組み込まれたパネルを並べて構造物の内部空間を隔てる仕切りを構成することで、通信網を設置することができる。
【０００８】
また、上記発明において、前記通信装置は、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号に従って前記送信側主電極に与える電位を変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極をさらに有し、前記第２の通信手段は、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信装置が送信したデータを得る復調部とを有するようにしてもよい。
【０００９】
また、上記発明において、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極をさらに有し、前記第２の通信手段は、送信するデータに対応した電気信号を生成する信号生成部と、前記送信側主電極に与える電位を前記電気信号に従って変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、前記通信装置は、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信ユニットが送信したデータを得る復調部とを有するようにしてもよい。
このようにすれば、通信ユニットと通信装置は、誘電体に電界を誘導させて通信を行うことが可能となる。
【００１０】
また、前記受信側主電極は、当該通信ユニットの表面に複数設けられており、前記測定部は、前記各受信側主電極毎に、当該受信側主電極における前記電界の強さを測定し、当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの表面における前記各受信側主電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、前記測定部により得られた前記各受信側主電極毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記通信装置の位置を求める位置検出手段とをさらに有するようにしてもよい。
【００１１】
また、前記通信装置は、底面に前記送信側主電極を２個有しており、各々の送信側主電極のみから電界を発生させることが可能であり、前記各受信側主電極は、当該通信ユニットの上面に設けられており、前記測定部は、当該通信ユニットの上に置かれた前記通信装置の前記各送信側主電極毎に、当該送信側主電極から発生した電界の前記各受信側主電極における強さを測定し、前記位置検出手段は、前記測定部により前記各送信側主電極毎に得られた前記各受信側主電極の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記各送信側主電極の位置を求め、前記位置検出手段により求められた前記各送信側主電極の位置に基づいて、前記通信装置の向きを求める方向検出手段をさらに有するようにしてもよい。
このようにすれば、通信ユニットは、通信を行っている通信装置の位置や向きを検出することが可能となる。
【００１２】
また、上記発明において、当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上にいる人間が履いている履物の片方には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報を記憶する記憶手段と、前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記人間の向きを求める方向検出手段とをさらに有するようにしてもよい。また、当該通信ユニットの上に置かれる物品の底面に、上述した２個の第１電極および方向性結合素子が設けられていてもよい。
【００１３】
また、上記発明において、当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上にいる人間が履いている履物の片方には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記人間の位置を求める位置検出手段とをさらに有するようにしてもよい。また、当該通信ユニットの上に置かれる物品の底面に、上述した２個の第１電極および方向性結合素子が設けられていてもよい。
このようにすれば、通信ユニットは、当該通信ユニットの上に位置している人間や物品について、位置や向きを検出することが可能となる。
【００１４】
また、上記発明において、前記通信装置は、当該通信ユニットと接する面に設けられた第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極間に誘導された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路により得られた直流電圧により充電されるバッテリーとを有しており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち前記通信装置と接する面に設けられた第３電極と、前記第２電極との間で帰還伝送路を確立するために当該通信ユニットに接続された第４電極と、前記通信装置に充電を行うための交流電圧を前記第３電極および前記第４電極間に印加する発振器とをさらに有するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記発明において、前記通信装置は、当該通信ユニットと接する面に設けられた２次コイルと、この２次コイルに誘導された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路により得られた直流電圧により充電されるバッテリーとを有しており、当該通信ユニットは、当該通信ユニットの表面のうち前記通信装置と接する面に設けられ、前記２次コイルに対して相互誘導作用により交流電圧を誘導する１次コイルと、前記通信装置に充電を行うための交流電圧を前記１次コイルに印加する発振器とをさらに有するようにしてもよい。
【００１６】
このようにすれば、通信ユニットにおいて通信装置の充電を行うことが可能となる。
また、この発明は、前記通信ユニットを複数接続して構成された通信網を管理する管理装置において、前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたネットワークトポロジに基づいて、前記通信網を構成する各通信ユニットの接続状況を示す情報を当該管理装置の使用者に報知する報知手段とを有する管理装置を提供する。
この発明によれば、管理装置は、各通信ユニットの接続状況を使用者に報知することができる。
【００１７】
また、この発明は、前記通信ユニットを複数接続し、かつ当該接続された複数の前記通信ユニットが互いに隣接して設置されている通信網を管理する管理装置において、前記通信網を構成する各通信ユニットが設置された位置を算出するための基準となる基準位置情報を記憶している記憶手段と、前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する検出手段と、前記各通信ユニットのサイズ、形状および他の通信ユニットとの接続位置を示す情報を取得する取得手段と、前記記憶手段に記憶されている基準位置情報と、前記検出手段により検出されたネットワークトポロジと、前記取得手段により取得された情報とに基づいて、前記通信網を構成する任意の通信ユニットが設置された位置を求める位置検出手段と、前記位置検出手段により求められた位置情報を前記通信ユニットへ送信する送信手段とを有する管理装置を提供する。
この発明によれば、管理装置は、通信網を構成する任意の通信ユニットの位置を求め、当該位置情報を前記通信ユニットに送信することができる。
【００１８】
また、この発明は、電界通信装置と、当該電界通信装置を端末とする通信網を構成し、前記電界通信装置と通信を行う基地局とを有する通信システムにおいて、前記基地局は、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号を生成する信号生成部と、前記送信側主電極に与える電位を前記電気信号に従って変化させる変調部であって、当該基地局の存在を報知する報知情報に対応した電気信号に従って前記電位を定期的に変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、前記電界通信装置は、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記基地局が送信したデータを得る復調部と、前記復調部により前記報知情報が予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく得られている間、前記基地局との通信が可能であることを当該電界通信装置のユーザに報知する報知部とを有する通信システムを提供する。
【００１９】
また、この発明は、通信網を構成する基地局であり、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号に従って前記送信側主電極に与える電位を変化させる変調部であって、当該基地局の存在を報知する報知情報に対応した電気信号に従って前記電位を定期的に変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与える基地局と通信を行う電界通信装置において、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記基地局が送信したデータを得る復調部と、前記復調部により前記報知情報が予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく得られている間、前記基地局との通信が可能であることを当該電界通信装置のユーザに報知する報知部とを有する電界通信装置を提供する。
この発明によれば、電界通信装置は、基地局から送信された報知情報を予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく得られている間、基地局との通信が可能であることをユーザに報知する。
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、簡単に設置することのできるネットワーク用の通信設備を提供することができる。また、誘電体に電界を誘導して端末との通信を行うネットワーク用の通信設備を提供することができるとともに、端末として用いられる電界通信装置の性能を向上させることができる。
【００２１】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付している。
【００２２】
［Ａ．第１実施形態］
＜１．通信システムの全体構成＞
第１実施形態に係る通信システムの構成を図１に例示する。同図に示すように通信システムは、携帯型の通信装置ＴＲＸと、この通信装置ＴＲＸとの通信機能を有する複数のタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４と、ゲートウェイサーバＧＷと、インターネット等の広域ネットワークＷＡＮとを有している。
【００２３】
なお、本来、この通信システムには多数の通信装置ＴＲＸが収容可能であるが、図面が煩雑になることを防ぐため、図１には１台の通信装置ＴＲＸのみを図示している。また、同様の理由により、図１には４枚のタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４および１台のゲートウェイサーバＧＷのみを図示している。また、以降、本明細書において特に区別を必要としない限り、タイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４をタイルカーペットＣＰｎと記載する。
【００２４】
通信装置ＴＲＸは、タイルカーペットＣＰｎに内蔵されている通信制御装置と無線通信あるいは有線通信を行う。以降、本実施形態では、通信装置ＴＲＸが、タイルカーペットＣＰｎに内蔵された通信制御装置と無線通信を行う場合について説明する。
【００２５】
タイルカーペットＣＰｎは、通信制御装置が内蔵されたユニット式のカーペットである。このタイルカーペットＣＰｎは、例えば、ビルのフロアや住宅等の建物、船舶、航空機等の人間を収容する構造物内において床の上に並べて敷かれる。また、このようにして敷かれた各タイルカーペットＣＰｎは、隣接するタイルカーペットＣＰｎとの間で電気的に接続され、通信装置ＴＲＸを端末とするローカルエリアネットワークＬＡＮを構成する。
ゲートウェイサーバＧＷは、ローカルエリアネットワークＬＡＮ用の通信プロトコルと広域ネットワークＷＡＮ用の通信プロトコル等、通信プロトコルの異なるデータを相互に変換し、ローカルエリアネットワークＬＡＮと広域ネットワークＷＡＮとのデータの授受を中継する。また、このゲートウェイサーバＧＷには、ローカルエリアネットワークＬＡＮのネットワークトポロジの更新を指示するための操作ボタンＢＴｇｗが設けられている。
【００２６】
＜２．タイルカーペットＣＰｎの構成＞
次に、タイルカーペットＣＰｎの内部構造を図２に例示する。同図に示すようにタイルカーペットＣＰｎは、正方形の形状を有しており、その内部には、通信制御装置ＣＣＵと、この通信制御装置ＣＣＵから四方に延在して設けられた内部配線ＷＩ１〜ＷＩ４と、通信制御装置ＣＣＵに接続された操作ボタンＢＴｃｐとが設けられている。
【００２７】
なお、操作ボタンＢＴｃｐは、操作するボタン部分がタイルカーペットＣＰｎの上面から露出している。また、このタイルカーペットＣＰｎには、四方に隣接して敷かれているタイルカーペットＣＰｎとの間で電気的な接続を図るためのコネクタＣＮ１〜ＣＮ４が装着される。以降、本明細書において特に区別を必要としない限り、内部配線ＷＩ１〜ＷＩ４を内部配線ＷＩｎ、コネクタＣＮ１〜ＣＮ４をコネクタＣＮｎと記載する。
【００２８】
内部配線ＷＩｎは、通信制御装置ＣＣＵに駆動電圧を印加するための給電ライン（ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，Ｖｃｃ）と、データを伝送するための双方向のデータバス（ＢＵＳ１，ＢＵＳ２）とを有している。給電ラインおよびデータバスの各々は、例えば、表面を絶縁物質で覆った導電性部材により作られている。なお、データの伝送を光通信で行う場合には、データバスとして光ファイバを用いればよい。
【００２９】
また、同図に示すようにコネクタＣＮｎは、正方形を有するタイルカーペットＣＰｎの各辺の中央部下面に装着される。図３は、タイルカーペットＣＰｎとコネクタＣＮｎとの接触面を例示する断面図である。同図に示すようにタイルカーペットＣＰｎの下面には、コネクタＣＮｎを嵌め込むための凹部が設けられている。また、この凹部底面には給電ラインおよびデータバスが露出している。この凹部底面に露出している部分の給電ラインおよびデータバスについては、表面を覆う絶縁物質が剥がされている。
【００３０】
一方、コネクタＣＮｎの対向面には、導電性部材で作られた５本の導通ラインＣＮＬ１〜ＣＮＬ５が設けられている。このコネクタＣＮｎをタイルカーペットＣＰｎの凹部に嵌め込むことにより、同図に示すように給電ラインおよびデータバスの各々とコネクタＣＮｎの各導通ラインＣＮＬ１〜ＣＮＬ５とが接触し、導通する。また、タイルカーペットＣＰｎの外側に突き出しているコネクタＣＮｎの残り半分の部分は、隣接するタイルカーペットＣＰｎの凹部に嵌め込まれる。これにより、隣接するタイルカーペットＣＰｎ間において給電ラインおよびデータバスの各々が接続される。その結果、図示を省略した電源からの駆動電圧が各タイルカーペットＣＰｎの通信制御装置ＣＣＵに印加される。また、データバスにより接続された各通信制御装置ＣＣＵ間において、データの伝送を行うことが可能となる。
【００３１】
なお、内部配線ＷＩｎやコネクタＣＮｎにおける各ライン（ＧＮＤ１，ＢＵＳ１，Ｖｃｃ，ＢＵＳ２，ＧＮＤ２）の配置は、タイルカーペットＣＰｎを敷設する際に向き等を考慮しなくてもよいよう、図２に示したように中央のライン（Ｖｃｃ）を挟んで対象に配置されていることが望ましい。また、コネクタＣＮｎは着脱式のものに限らない。例えば、各タイルカーペットＣＰｎの端部に予め取り付けられていてもよい。
【００３２】
また、タイルカーペットＣＰｎの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、図４に示すようにタイルカーペットＣＰｎの形状を三角形とし、各辺の中央部下面にコネクタＣＮｎを装着するようにしてもよい。また、図５に示すようにタイルカーペットＣＰｎの形状を六角形とし、各辺の中央部下面にコネクタＣＮｎを装着するようにしてもよい。さらに、図６および図７に示すように、タイルカーペットＣＰｎの形状を、ジグソーパズルのピースのようなくびれを有する形状としてもよい。
【００３３】
また、複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷き詰める場合、単一の形状を有するタイルカーペットＣＰｎを用いた方が敷設作業の効率を高めることができる。しかし、タイルカーペットＣＰｎの敷設場所の形状に応じて、例えば、図８に示すように、異なる形状を有する複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷くことも可能である。同図に示す例では、長方形、三角形、菱形、半円の各形状を有する複数のタイルカーペットＣＰｎが並べて敷かれている。
【００３４】
＜３．通信制御装置ＣＣＵの構成＞
次に、タイルカーペットＣＰｎに内蔵された通信制御装置ＣＣＵのハードウェア構成を図９に例示する。同図に示すように通信制御装置ＣＣＵは、無線通信部１０１と、有線通信インタフェース１０２と、ＣＰＵ１０３と、ＲＯＭ１０４と、ＲＡＭ１０５と、不揮発性メモリ１０６とを有しており、これらの各部はバス１０７により接続されている。
【００３５】
無線通信部１０１は、通信装置ＴＲＸとの無線通信を制御する。また、有線通信インタフェース１０２は、データバス（ＢＵＳ１，ＢＵＳ２）を介して接続されている、隣接するタイルカーペットＣＰｎ内の通信制御装置ＣＣＵとの有線通信を制御する。なお、この有線通信インタフェース１０２は、イーサネット等の既存のネットワークにおけるスイッチングハブやルータと同等の機能を有しており、ローカルエリアネットワークＬＡＮ内のデータ伝送に際し、データの衝突やデータのループが発生することを防ぐ機能を有している。
【００３６】
ＲＯＭ１０４には、通信制御装置ＣＣＵの各部を制御するためのプログラムやデータ等が記憶されている。また、ＲＡＭ１０５は、ＣＰＵ１０３のワークエリアとして用いられる。ＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１０４や不揮発性メモリ１０６に記憶されているプログラムを実行することにより、通信制御装置ＣＣＵの各部を制御する。
【００３７】
不揮発性メモリ１０６には、制御情報格納テーブル１０６ａが記憶されている。この制御情報格納テーブル１０６ａのデータ構成を図１０に例示する。同図に示すように制御情報格納テーブル１０６ａには、この通信制御装置ＣＣＵに対して割り当てられたＩＤと、この通信制御装置ＣＣＵを内蔵しているタイルカーペットＣＰｎの大きさを示すサイズと、このタイルカーペットＣＰｎに接続可能な他のタイルカーペットＣＰｎの最大数を示す接続数と、他のタイルカーペットＣＰｎを接続することのできる位置について示す接続位置とが記憶されている。
【００３８】
また、制御情報格納テーブル１０６ａには、接続先ＩＤとして、各内部配線ＷＩｎ（コネクタＣＮｎ）に接続されている他の通信制御装置ＣＣＵのＩＤが記憶される。さらに、制御情報格納テーブル１０６ａには、このタイルカーペットＣＰｎが敷設された位置を示す位置情報が記憶される。この位置情報は、例えば、同図に示すように、緯度・経度・高度、住所やビル名、フロア、部屋等を示す情報である。
【００３９】
＜４．ネットワークトポロジの更新＞
次に、ローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジの更新について、図１１を参照して説明する。なお、以下では、同図に示すように、４枚のタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４により構成されたローカルエリアネットワークＬＡＮに、新たなタイルカーペットＣＰｎｅｗを追加する場合について説明する。但し、ネットワークトポロジの更新は、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成しているいずれかのタイルカーペットＣＰｎが取り外された場合等にも行われる。
【００４０】
まず、作業者は、新たなタイルカーペットＣＰｎｅｗをタイルカーペットＣＰ３の脇に並べて敷く。この際、タイルカーペットＣＰｎｅｗは、コネクタＣＮ４を用いてタイルカーペットＣＰ３に接続される。次いで、作業者がタイルカーペットＣＰｎｅｗに設けられている操作ボタンＢＴｃｐを押下すると、このタイルカーペットＣＰｎｅｗ内の通信制御装置ＣＣＵｎｅｗは、ローカルエリアネットワークＬＡＮの接続状態を変更したことを通知する接続変更信号を、タイルカーペットＣＰ３の通信制御装置ＣＣＵ３へ送信する。
【００４１】
通信制御装置ＣＣＵ３は、接続変更信号を受信すると、この接続変更信号をローカルエリアネットワークＬＡＮを介してゲートウェイサーバＧＷへ送信する。ゲートウェイサーバＧＷは、接続変更信号を受信すると、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成する各通信制御装置ＣＣＵｎ（ＣＣＵ１〜ＣＣＵ４，ＣＣＵｎｅｗ）に対して、ネットワークトポロジの更新を指示するトポロジ更新コマンドを送信する。なお、トポロジ更新コマンドの送信は、通信制御装置ＣＣＵｎから接続変更信号を受信した場合に限定されるものではない。ゲートウェイサーバＧＷに設けられた操作ボタンＢＴｇｗが押下された場合にも、ゲートウェイサーバＧＷから各通信制御装置ＣＣＵｎに対してトポロジ更新コマンドが送信される。
【００４２】
各通信制御装置ＣＣＵｎは、ゲートウェイサーバＧＷからのトポロジ更新コマンドを受信すると、各内部配線ＷＩｎ（各コネクタＣＮｎ）毎に、当該内部配線ＷＩｎに接続されている他の通信制御装置ＣＣＵｎと順次通信を行い、制御情報格納テーブル１０６ａ内の「接続先ＩＤ」項目のデータを更新する。
【００４３】
この接続先ＩＤの更新について具体的に説明すると、通信制御装置ＣＣＵｎ内のＣＰＵ１０３は、まず、制御情報格納テーブル１０６ａから自己のＩＤを読み出して、当該ＩＤを相手先の通信制御装置ＣＣＵｎへ送信する。また、ＣＰＵ１０３は、相手先の通信制御装置ＣＣＵｎから当該相手先のＩＤを受信すると、このＩＤを相手先が接続されている内部配線ＷＩｎと対応付けて制御情報格納テーブル１０６ａ内の「接続先ＩＤ」項目に記憶する。なお、「接続先ＩＤ」項目において、他の通信制御装置ＣＣＵｎが接続されていない内部配線ＷＩｎについては、通信制御装置ＣＣＵｎが未接続であることを示す情報が記憶される。
【００４４】
例えば、タイルカーペットＣＰ３の通信制御装置ＣＣＵ３においては、接続先ＩＤとして、通信制御装置ＣＣＵ１のＩＤが内部配線ＷＩ１と対応付けられて、通信制御装置ＣＣＵ４のＩＤが内部配線ＷＩ２と対応付けられて、通信制御装置ＣＣＵｎｅｗのＩＤが内部配線ＷＩ４と対応付けられて記憶される。また、内部配線ＷＩ３については、未接続であることを示す情報が記憶される。
【００４５】
このようにしてローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジが更新され、タイルカーペットＣＰｎｅｗがローカルエリアネットワークＬＡＮに組み込まれる。これにより、通信装置ＴＲＸは、タイルカーペットＣＰｎｅｗの通信制御装置ＣＣＵｎｅｗをアクセスポイントとして、ローカルエリアネットワークＬＡＮおよびゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮにアクセスすることができる。勿論、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された２台の通信装置ＴＲＸ間で通信を行うことも可能である。
【００４６】
なお、例えば、タイルカーペットＣＰｎ同士が接する境界付近に通信装置ＴＲＸが位置する場合等、通信装置ＴＲＸが複数の通信制御装置ＣＣＵｎと無線通信を行うことが可能である場合、通信装置ＴＲＸは、各通信制御装置ＣＣＵｎから送られてくる無線信号の電波受信強度を測定し、電波受信強度の最も強い無線信号を送信した通信制御装置ＣＣＵｎを選択して無線通信を行う。また、各通信制御装置ＣＣＵｎは、通信装置ＴＲＸと通信を行う場合、通信装置ＴＲＸから当該通信装置ＴＲＸを識別するための端末ＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）を取得し、当該端末ＩＤと自己のＩＤとをゲートウェイサーバＧＷに登録する（位置登録）。なお、この位置登録が行われるサーバは、ゲートウェイサーバＧＷとは異なる、位置登録専用のサーバであってもよい。
【００４７】
また、各通信制御装置ＣＣＵｎは、周囲の通信制御装置ＣＣＵｎとの間で、ＩＤの他に、タイルカーペットＣＰｎのサイズや形状、接続数、接続位置等の情報を交換することもできる。さらに、これらの情報やローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジは、ゲートウェイサーバＧＷに通知される。
【００４８】
ゲートウェイサーバＧＷは、ネットワークトポロジや、各タイルカーペットＣＰｎのサイズ、形状、接続数、接続位置等の情報を用いて演算処理を行い、敷設されたタイルカーペットＣＰｎの全体形状や、タイルカーペットＣＰｎの追加可能な場所等を、ゲートウェイサーバＧＷに接続された表示装置（図示略）に表示することができる。
【００４９】
また、ゲートウェイサーバＧＷには、例えば、タイルカーペットＣＰ１等、特定のタイルカーペットＣＰｎの位置情報が、基準位置情報として予め登録されている。ゲートウェイサーバＧＷは、この基準位置情報と、上述したネットワークトポロジ、各タイルカーペットＣＰｎのサイズ、形状、接続位置等の情報とを用いて演算処理を行い、各タイルカーペットＣＰｎの位置情報を求める。各タイルカーペットＣＰｎの位置情報は、ゲートウェイサーバＧＷから該当する各通信制御装置ＣＣＵｎへ送信され、制御情報格納テーブル１０６ａ内の「位置情報」項目に記憶される。通信制御装置ＣＣＵｎは、通信装置ＴＲＸと無線通信を行う際に、必要に応じて「位置情報」項目に記憶されている位置情報を読み出して通信装置ＴＲＸに通知する。
【００５０】
これにより、通信装置ＴＲＸは、タイルカーペットＣＰｎのサイズ単位で自装置の位置情報を得ることができる。このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、建物の中や地下等のＧＰＳ（Global Positioning System）による測位が困難な場所であっても、通信装置ＴＲＸに対して高精度な位置情報を提供することができる。
【００５１】
なお、各タイルカーペットＣＰｎの接続状況や配置状況、位置情報等に関する処理は、ゲートウェイサーバＧＷではなく、ローカルエリアネットワークＬＡＮを管理するための管理用端末ＭＰＣや、広域ネットワークＷＡＮに接続されている情報処理装置ＲＰＣで行われるようにしてもよい。あるいは、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成するいずれかの通信制御装置ＣＣＵｎで行われるようにしてもよい。
【００５２】
以上説明したように本実施形態によれば、ユニット式の複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷き、各タイルカーペットＣＰｎをコネクタＣＮｎを介して接続することで、通信装置ＴＲＸを端末とするローカルエリアネットワークＬＡＮを簡単に設置することができる。また、ユニット式であるのでタイルカーペットＣＰｎの交換等、メンテナンスも容易である。さらに、通信装置ＴＲＸに対してタイルカーペットＣＰｎのサイズ単位で高精度な位置情報を提供することができる。
【００５３】
また、従来の携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System：登録商標）用の通信システムと比較して、１台の基地局（通信制御装置ＣＣＵｎ）がカバーする無線エリアが極めて小さい。したがって、通信装置ＴＲＸの電波送信強度を小さくすることができ、１回の充電で連続使用することのできる通信装置ＴＲＸの動作時間を長くすることができる。
【００５４】
［第１実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第１実施形態では、追加されたタイルカーペットＣＰｎｅｗの操作ボタンＢＴｃｐが押下されると、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにした。しかしながら、既に敷かれているタイルカーペットＣＰ１〜ＣＰ４の操作ボタンＢＴｃｐが押下されることで、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにしてもよい。また、タイルカーペットＣＰｎにコネクタＣＮｎの着脱を検出するスイッチを設け、当該スイッチがコネクタＣＮｎの装着を検出すると、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにしてもよい。あるいは、追加された通信制御装置ＣＣＵｎｅｗが最初に起動した際にデータバスに流すスタートアップパケット等を他の通信制御装置ＣＣＵｎが検出すると、ゲートウェイサーバＧＷへ接続変更信号が送信されるようにしてもよい。
【００５５】
＜変形例２＞
第１実施形態において通信制御装置ＣＣＵｎは、位置情報の代りに自己のＩＤを通信装置ＴＲＸに通知するようにしてもよい。この場合、ローカルエリアネットワークＬＡＮあるいは広域ネットワークＷＡＮに位置情報提供サーバを接続し、この位置情報提供サーバに各通信制御装置ＣＣＵｎのＩＤと位置情報とを対応付けて記憶しておく。通信装置ＴＲＸは、通信制御装置ＣＣＵｎから得たＩＤを用いて位置情報提供サーバに位置の問い合わせを行い、位置情報を得る。また、各通信制御装置ＣＣＵｎのＩＤと位置情報とが対応付けられたデータを通信装置ＴＲＸが保持していてもよい。この場合、通信装置ＴＲＸは、位置情報提供サーバに問い合わせを行うことなく、位置情報を得ることができる。
【００５６】
＜変形例３＞
第１実施形態では、タイルカーペットＣＰｎを敷設した後に、このタイルカーペットＣＰｎの位置情報がゲートウェイサーバＧＷにより求められ、通信制御装置ＣＣＵｎに通知される場合について説明した。しかしながら、例えば、タイルカーペットＣＰｎの敷設業者が、タイルカーペットＣＰｎの敷設前に、このタイルカーペットＣＰｎを敷設する位置を決め、その位置を示す位置情報を通信制御装置ＣＣＵｎに記憶させておくようにしてもよい。
【００５７】
＜変形例４＞
タイルカーペットＣＰｎは、図１２に示されるように、１枚のカーペットに複数の通信制御装置ＣＣＵｎが間隔を開けて設置され、各通信制御装置ＣＣＵｎ間が内部配線ＷＩｎで接続されている形態であってもよい。また、複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷き詰める場合、全てのタイルカーペットＣＰｎが通信制御装置ＣＣＵｎを有している必要はない。すなわち、通信制御装置ＣＣＵｎを備えず、データバスおよび給電ラインのみが設けられたタイルカーペットを一部に用いてもよい。
【００５８】
＜変形例５＞
第１実施形態では、通信装置ＴＲＸが携帯型の通信機器である場合について説明した。しかしながら、通信装置ＴＲＸは、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ等、据置型の通信機器であってもよい。また、通信装置ＴＲＸとタイルカーペットＣＰｎとの間で行われる無線通信には、赤外線通信も含まれる。さらに、通信装置ＴＲＸとタイルカーペットＣＰｎとの間で有線通信が行われる形態であってもよい。この場合、タイルカーペットＣＰｎの上面には、通信装置ＴＲＸにつながれた通信ケーブルを差し込むための接続部が設けられる。なお、有線通信には光通信も含まれる。
【００５９】
＜変形例６＞
本発明の通信ユニットは、第１実施形態において説明したタイルカーペットの他に、マット、畳等に適用することが可能である。また、床自体を構成するユニット式の床パネルや、天井や壁を構成するユニット式のパネルに組み込まれていてもよい。なお、通信ユニットが組み込まれる部材は、扁平な形状を有する部材に限定されるものではない。例えば、ある程度の厚みを有する箱型の形状を有する部材であってもよい。さらに、通信ユニットの敷設場所は、屋内に限定されるものではない。例えば、屋外においては、ユニット式の人工芝のマットに本発明を適用すること等が考えられる。
【００６０】
［Ｂ．第２実施形態］
次に、本実施形態では、人体等の誘電体に誘導される電界を用いた通信に本発明を適用した場合について述べる。なお、このような通信技術については、例えば、T.G.Zimmermanによる“Personal Area Networks：Near-Field intrabodyCommunication.”（IBM System Journal Vol.35、No3 & 4、1996-MIT Media Laboratory）にて紹介されている技術や、特開平１０−２２９３５７号公報および特開２００１−２９８４２５号公報に記載されている、本願の発明者らにより提案された技術等がある。
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第１実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【００６１】
＜１．通信システムの構成＞
第２実施形態に係る通信システムについて図１３に例示する。同図に示すように、ローカルエリアネットワークＬＡＮを構成する各タイルカーペットＣＰＸｎは、部屋ＲＭ内の床の上に並べて敷かれ、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎとコネクタＣＮｎを介して接続されている。また、各タイルカーペットＣＰＸｎは、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎとの間でデータバスを介した通信を行うとともに、通信装置ＨＴＲＸとの間で人体ＨＢを伝送路として電界を用いた通信を行う。また、図示を省略しているが、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、第１実施形態において説明したゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮに接続されている。
【００６２】
部屋ＲＭの天井には帰還電極ＣＧが設置されている。また、側壁には帰還電極ＷＧが設置されている。これらの帰還電極ＣＧおよび帰還電極ＷＧは、タイルカーペットＣＰＸｎの給電ライン（ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，Ｖｃｃ）のうち、ＧＮＤ１およびＧＮＤ２に接続されており、グランド電位ＳＧＮＤを得ている。
【００６３】
通信装置ＨＴＲＸは、人間の腰の部分に装着され、人体ＨＢを伝送路として電界を用いた通信を行う機器である。この通信装置ＨＴＲＸは、絶縁物質により覆われた筐体を有しており、図１３に示すように、筐体の人体ＨＢ側表面には主電極ＢＢが、また、主電極ＢＢと筐体を挟んで対向する面には帰還電極ＢＧが設けられている。なお、主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧの表面は、ともに絶縁膜で覆われている。
【００６４】
また、通信装置ＨＴＲＸを用いて通信を行う場合には、主電極ＢＢが、人体ＨＢに直接触れているか、あるいは衣服の上や若干の空間のみを隔てて人体ＨＢに装着されている必要がある。このため、通信装置ＨＴＲＸは、例えば、ベルト等を用いて主電極ＢＢが人体ＨＢ側にくるよう、腰部や手首等に装着される。
【００６５】
この通信装置ＨＴＲＸは、人体ＨＢが良い導電性を示す数十ｋＨｚ以上の搬送波を、送信するデータに対応した信号に従って変調し、当該変調信号に基づいて主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧ間に電位差を発生させる。これにより変調信号に対応した電界が人体ＨＢに与えられる。また、通信装置ＨＴＲＸは、人体ＨＢに与えられた電界により主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧ間に生じる電位差を測定し、例えば、他の通信装置ＨＴＲＸがデータを送信するために用いた変調信号を得る。通信装置ＨＴＲＸは、この変調信号を復調することで、送信されてきたデータを受信する。この通信装置ＨＴＲＸと同様の原理を用いて通信を行う装置が、床に敷かれた各タイルカーペットＣＰＸｎに内蔵されており、通信装置ＨＴＲＸは、この装置との間で通信を行う。
【００６６】
次に、タイルカーペットＣＰＸｎの内部構造を例示する断面図を図１４に示す。同図に示すようにタイルカーペットＣＰＸｎ内には、通信制御装置ＣＣＵＸｎと通信装置ＦＴＲＸとが設けられている。本実施形態に係る通信制御装置ＣＣＵＸｎが、第１実施形態において説明した通信制御装置ＣＣＵｎと異なるのは、無線通信部１０１の代りに通信装置ＦＴＲＸを有している点のみである。
【００６７】
また、この通信制御装置ＣＣＵＸｎには、第１実施形態と同様、給電ライン（ＧＮＤ１，ＧＮＤ２，Ｖｃｃ）とデータバス（ＢＵＳ１，ＢＵＳ２）とを有する内部配線ＷＩｎが接続されている。これらの給電ラインおよびデータバスは、コネクタＣＮｎを介して、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎと接続されている。
【００６８】
通信装置ＦＴＲＸは、タイルカーペットＣＰＸｎの上にいる人間（人体ＨＢ）に装着された通信装置ＨＴＲＸとの間で人体ＨＢを伝送路として電界を用いた通信を行う。この通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢは、タイルカーペットＣＰＸｎの上面に設けられている。この主電極ＦＢは、上面が絶縁膜ＴＩＳで覆われている一方、下面には絶縁体により形成された絶縁層ＢＩＳが設けられている。また、この通信装置ＦＴＲＸには、帰還電極として天井に設けられた帰還電極ＣＧおよび側壁に設けられた帰還電極ＷＧが接続されている。
また、通信装置ＦＴＲＸには、駆動電圧を供給するため通信制御装置ＣＣＵＸｎから給電ラインが接続されている。加えて、通信装置ＦＴＲＸと通信制御装置ＣＣＵＸｎの間でデータの送受信を行うため、両装置ＦＴＲＸ，ＣＣＵＸｎ間は、データバスで接続されている。また、通信装置ＦＴＲＸが接地により得たグランド電位ＳＧＮＤが内部配線ＷＩｎのＧＮＤ１およびＧＮＤ２に与えられ、これにより天井や側壁に設置されている帰還電極ＣＧおよび帰還電極ＷＧに、グランド電位ＳＧＮＤが与えられる。
【００６９】
なお、本実施形態では、通信装置ＨＴＲＸの主電極ＢＢや、通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢの表面を絶縁物質で覆っているが、これらの主電極ＢＢ，ＦＢの表面を絶縁物質で覆う必要は必ずしも無い。但し、主電極ＢＢ，ＦＢは、通常、導電性物質で作られることとなり、金属イオンを含んでしまう。金属イオンを含む物質を長時間、人間の皮膚に接触させていると金属アレルギーを生じてしまう場合があり、このようなことを防ぐため、本発明では、主電極ＢＢ，ＦＢの表面を絶縁物質で覆っている。また、主電極ＢＢ，ＦＢの表面を絶縁物質で覆うことにより、人体ＨＢと、通信装置ＨＴＲＸや通信装置ＦＴＲＸとを絶縁し、万一の感電等を防ぐ効果もある。
【００７０】
＜２．通信の原理＞
ところで、特開平１０−２２９３５７号公報および特開２００１−２９８４２５号公報に記載されている送信器と受信器は、必ずしも十分な通信距離を確保できるものではない。
【００７１】
例えば、特開平１０−２２９５３７号公報には、大地アースの問題を解決するため、送信器の帰還電極と受信器の帰還電極とを接近させ、大気を介した静電結合により帰還伝送路を確立することが開示されている。しかしながら、大気を介した静電結合により帰還伝送路を確立するためには、当然、送信器および受信器の両帰還電極間の距離が制限される。同公報に開示されている送信器と受信器の場合、送信器および受信器のサイズ自体が小さく、両帰還電極のサイズが小さいこともあるが、人間の頭部に装着された送信器と、腰部に装着された受信器との間で通信を行うことは事実上困難である。
【００７２】
一方、特開２００１−２２９３５７号公報には、帰還電極を外し、送信器や受信器の筐体を帰還電極の代替手段として用いることや、ポッケルス効果を有する電気光学結晶体を用いた、より高感度な電界センサを使用することが開示されている。ところで、電気光学結晶体を用いた電界センサを使用する場合、電気光学結晶体の配設位置における電界強度をより高めることが、電界センサの測定感度を高める上で重要になるが、同公報には、受信器内における電界の分布について何ら開示がない。特に、同公報に開示された構成の場合、受信器の筐体全体が帰還電極となることから、電気光学結晶体の配設位置における電界強度が十分に高められているのか大いに疑問が残る。
【００７３】
そこで、本実施形態で用いる通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、以下に説明する構成を有し、より長い通信距離を得られるようにしている。なお、以下の説明では、理解を容易にするため、送信器ＴＸと受信器ＲＸとに分けて説明を行うものとする。
【００７４】
まず、送信器ＴＸは、図１５に示すように、筐体ＣＳ１内に、マイクロコントローラＭＣ１と変調装置ＥＣとを有している。また、筐体ＣＳ１の人体ＨＢと接する面には、絶縁体ＨＩＳを介して主電極ＥＳＢが設けられている一方、この主電極ＥＳＢと筐体ＣＳ１を挟んで対向する面には帰還電極ＥＳＧが設けられている。この帰還電極ＥＳＧは、接地されておりグランド電位を得ている。また、主電極ＥＳＢおよび帰還電極ＥＳＧは、ともに表面が絶縁膜で覆われている。なお、本発明の要旨とは関係がないため図示を省略しているが、この送信器ＴＸは、バッテリー、メモリ、操作キー、ディスプレイ、スピーカ等をさらに有している。
【００７５】
マイクロコントローラＭＣ１は、図示を省略した電源が入れられると、メモリに記憶されているプログラムを読み出して実行し、送信器ＴＸの各部を制御する。このマイクロコントローラＭＣ１は、受信器ＲＸへ送信するデータに対応した信号を変調装置ＥＣへ送出する。変調装置ＥＣは、マイクロコントローラＭＣ１から得た信号を用いて、人体ＨＢが良い導電性を示す数十ｋＨｚ以上のキャリア周波数を有する搬送波を変調し、この変調信号を図示を省略したアンプにて増幅した後、主電極ＥＳＢへ出力する。これにより主電極ＥＳＢおよび帰還電極ＥＳＧ間に電位差が発生し、変調信号に対応した電界が人体ＨＢに与えられる。なお、変調装置ＥＣが使用する搬送波のキャリア周波数を、周囲からのノイズが入りにくい周波数とすれば、通信品質をより安定したものとすることができる。
【００７６】
次に、受信器ＲＸは、図１６に示すように、筐体ＣＳ２内に、電気光学結晶体ＥＯと、ＥＯ用電極ＥＲＭ，ＥＲＴと、光測定器ＤＴと、復調装置ＤＣと、マイクロコントローラＭＣ２とを有している。また、筐体ＣＳ２と主電極ＥＲＢとの間には絶縁体ＦＩＳが設けられ、帰還電極ＥＲＧは、接地によりグランド電位を得ている。また、主電極ＥＲＢおよび帰還電極ＥＲＧは、ともに表面が絶縁膜で覆われている。なお、本発明の要旨とは関係がないため図示を省略しているが、この受信器ＲＸは、バッテリー、メモリ、操作キー、ディスプレイ、スピーカ等をさらに有している。
【００７７】
電気光学結晶体ＥＯは、例えば、ＣｄＴｉ、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、Ｂｉ12ＳｉＯ20、Ｂｉ12ＴｉＯ20、Ｂｉ12ＧｅＯ20、Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＤＡＳＴ（ジメチルアミノスルチバゾリウム−トシレート）等の結晶である。この電気光学結晶体ＥＯは、電界の強さに比例して屈折率が変化するポッケルス効果を有している。ＥＯ用電極ＥＲＭは、電気光学結晶体ＥＯの端面に設置され、主電極ＥＲＢに接続されている。また、このＥＯ用電極ＥＲＭの電気光学結晶体ＥＯに接している面は鏡面となっており、光測定器ＤＴから照射されたレーザ光を反射する。一方、ＥＯ用電極ＥＲＴは、ＥＯ用電極ＥＲＭと対向する電気光学結晶体ＥＯの端面に設置されており、帰還電極ＥＲＧに接続されている。
【００７８】
光測定器ＤＴは、電気光学結晶体ＥＯの屈折率を測定する。この光測定器ＤＴは、電気光学結晶体ＥＯにレーザ光を照射する半導体レーザダイオードＬＤ等を有する発光部と、半導体レーザダイオードＬＤから照射されたレーザ光を受光するフォトダイオードＰＤ等を有する受光部とを有している。
【００７９】
ここで、半導体レーザダイオードＬＤから照射されたレーザ光は、電気光学結晶体ＥＯを透過してＥＯ用電極ＥＲＭにて反射され、受光部に設けられた偏光板を通過した後、フォトダイオードＰＤにより受光される。このとき、電気光学結晶体ＥＯにおける電界の強さが変化して電気光学結晶体ＥＯの屈折率に変化が生じた場合、この屈折率の変化に応じて電気光学結晶体ＥＯを透過するレーザ光の偏光状態が変化する。この偏光状態の変化は、偏光板を通過するレーザ光の強度、すなわち、フォトダイオードＰＤにおける受光量に変化をもたらす。光測定器ＤＴは、この受光量の変化に基づいて電気光学結晶体ＥＯの屈折率の変化を測定し、測定結果を示す信号を復調装置ＤＣへ出力する。
【００８０】
復調装置ＤＣは、光測定器ＤＴから出力された信号に基づいて、送信器ＴＸがデータを送信するために用いた変調信号を得てこれを復調する。また、マイクロコントローラＭＣ２は、復調装置ＤＣから得た復調結果に基づいて、送信器ＴＸが送信したデータを取得する。
【００８１】
なお、送信器ＴＸの変調装置ＥＣおよび受信器ＲＸの復調装置ＤＣにおいて使用される変復調方式は任意であり、例えば、ＡＭ（Amplitude Modulation)方式、ＰＭ（phase modulation）方式、ＦＭ（frequency modulation）方式、ＰＣＭ（Pulse Coded Modulation）方式、ＳＳ（Spectrum Spread）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）方式等を用いることができる。
【００８２】
さて、受信器ＲＸは、電気光学結晶体ＥＯの配設位置における電界強度をより高めて受信感度を向上させるため、以下に説明する改良がなされている。
【００８３】
まず、図１７は、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々に帰還電極が設けられていない場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示したものである。人体ＨＢに装着された送信器ＴＸが電界を発生させると、電気力線は、誘電体である人体ＨＢに沿って、送信器ＴＸが自由空間に置かれた場合と比べてより遠方まで伝わる。また、電気力線は、より大きな誘電率を有する誘電体に引き寄せられるため、受信器ＲＸの主電極ＥＲＢ、さらには当該主電極ＥＲＢに接続されたＥＯ用電極ＥＲＭに集中する。なお、電気光学結晶体ＥＯは、円柱状の形状を有しており、その底面（円形）に、底面と同じ大きさを有する円形のＥＯ用電極ＥＲＭが設けられている。
【００８４】
ここで、同図に示す構成の場合、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々には、帰還電極が設けられていない。このため、同図において、電気光学結晶体ＥＯの側面から飛び出して送信器ＴＸの筐体ＣＳ１へ戻ってしまう電気力線にて示しているように、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した電気力線のうち、電気光学結晶体ＥＯの下面から上面までをきちんと通過する電気力線の数が少なくなってしまう。ここで、電気力線は、電界の方向や強さを示すものであるので、電気光学結晶体ＥＯをきちんと通過する電気力線の数が少ない、すなわち電気光学結晶体ＥＯにおける電気力線の密度が低いということは、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度が弱いということである。とすれば、当然、電気光学結晶体ＥＯの屈折率が小さくなり、受信器ＲＸの受信感度を十分に高めることは難しい。
【００８５】
次に、図１８は、送信器ＴＸに帰還電極ＥＳＧを設ける一方、受信器ＲＸに帰還電極ＥＲＧを設けた場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示したものである。まず、送信器ＴＸが電界を生じさせると、電気力線は、図１７に示した場合と同様にして受信器ＲＸのＥＯ用電極ＥＲＭまで到達する。
【００８６】
ここで、同図に示す構成の場合、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々には、帰還電極ＥＳＧ，ＥＲＧが設けられており、この２つの帰還電極ＥＳＧ，ＥＲＧは、大気を介した静電結合により帰還伝送路を確立している。したがって、図１７の場合と比較すると、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した電気力線のうち、電気光学結晶体ＥＯの側面から飛び出している電気力線が減少していることがわかる。すなわち、図１７の場合と比較して、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度がより高められていることがわかる。但し、図１８において電気光学結晶体ＥＯの側面から飛び出して帰還電極ＥＲＧに到達する電気力線にて示しているように、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度をさらに高めるための余地が、まだ残っていることがわかる。
【００８７】
次に、図１９は、図１８に示した構成において、さらに帰還電極ＥＲＧにＥＯ用電極ＥＲＴを接続した場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示したものである。同図に示すように、電気光学結晶体ＥＯの上面には、上面よりもやや小さな大きさを有するＥＯ用電極ＥＲＴが設けられている。この場合、ＥＯ用電極ＥＲＴを設けたことにより、主電極ＥＲＢを介してＥＯ用電極ＥＲＭに到達した全ての電気力線は、電気光学結晶体ＥＯの底面から上面までをきちんと通過してＥＯ用電極ＥＲＴに到達する。すなわち、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した全ての電気力線は、余すことなく電気光学結晶体ＥＯを通過する。したがって、電気光学結晶体ＥＯにおける電気力線の密度を高め、電気光学結晶ＥＯの配設位置における電界強度を最大にすることができる。よって、図１７や図１８に示した場合と比較して、受信器ＲＸの受信感度を高めることが可能となる。
【００８８】
加えて、ＥＯ用電極ＥＲＭに到達した全ての電気力線がＥＯ用電極ＥＲＴを介して帰還電極ＥＲＧに到達するので、受信器ＲＸの帰還電極ＥＲＧと送信器ＴＸの帰還電極ＥＳＧとの間の、大気を介した静電結合の度合いも図１７に示した場合と比較して高められ、帰還電極ＥＲＧおよび帰還電極ＥＳＧ間の距離を伸ばすことも可能となる。
【００８９】
本実施形態では、図１９に示した構成を採用するとともに、送信器ＴＸと受信器ＲＸとを一体化させた通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸを用いている。したがって、特開平１０−２２９３５７号公報や、特開２００１−２９８４２５号公報に開示されているものと比較して、より長い通信距離を得ることができるのである。
【００９０】
なお、ＥＯ用電極ＥＲＭおよびＥＯ用電極ＥＲＴは、電気光学結晶体ＥＯの底面または上面と略同じ大きさ、あるいはそれよりも小さな大きさであることが望ましいが、図１７〜図１９の例示に限定されるものではない。勿論、電気光学結晶体ＥＯの形状も円柱に限定されるものではない。また、図１７〜図１９に示した各構成おいて、ＥＯ用電極ＥＲＭおよびＥＯ用電極ＥＲＴは、電気光学結晶体ＥＯを挟んで対向配置されていればよく、必ずしも電気光学結晶体ＥＯに当接されている必要はない。加えて、ＥＯ用電極ＥＲＭと主電極ＥＲＢ、ＥＯ用電極ＥＲＴと帰還電極ＥＲＧは、必ずしも接続されている必要はない。すなわち、ＥＯ用電極ＥＲＭと主電極ＥＲＢ、ＥＯ用電極ＥＲＴと帰還電極ＥＲＧがそれぞれ近接して設けられていれば、接続されていなくても、接続している場合と同等の役割を果たすことができる。
【００９１】
さて、図１３に説明を戻す。以上の説明から明らかとなったように、通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、上述した送信器ＴＸおよび受信器ＲＸを一体化させた構成を有している。なお、通信装置ＨＴＲＸは、送信側の主電極ＥＳＢおよび受信側の主電極ＥＲＢを一体化した主電極として主電極ＢＢを有する一方、送信側の帰還電極ＥＳＧおよび受信側の帰還電極ＥＲＧを一体化した帰還電極として帰還電極ＢＧを有している。また、通信装置ＦＴＲＸには、送信側の主電極ＥＳＢおよび受信側の主電極ＥＲＢを一体化した主電極として、タイルカーペットＣＰＸｎの上面に設けられた主電極ＦＢが接続される一方、送信側の帰還電極ＥＳＧおよび受信側の帰還電極ＥＲＧを一体化した帰還電極として、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧが接続されている。勿論、通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、送信側の主電極ＥＳＢと受信側の主電極ＥＲＢ、あるいは送信側の帰還電極ＥＳＧと受信側の帰還電極ＥＲＧを別々に備えている構成であってもよい。
【００９２】
また、本実施形態に係る通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、図１９に示した構成を有しているので、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧと、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧ（通信装置ＦＴＲＸの帰還電極）との間程度の距離であれば、帰還電極ＢＧと帰還電極ＣＧ，ＷＧとの間で十分に大気を介した静電結合を確立することができるのである。
【００９３】
図１３において、通信装置ＨＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＸｎ内の通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合の伝送路について説明すると、まず、通信装置ＨＴＲＸが電界を発生させると、電気力線は、人体ＨＢに沿ってタイルカーペットＣＰＸｎの上面に設けられた主電極ＦＢへと伝わる。そして、通信装置ＦＴＲＸ内へと取り込まれ、主電極ＦＢに接続されているＥＯ用電極ＥＲＭ、電気光学結晶体ＥＯを介してＥＯ用電極ＥＲＴへと到達する。また、帰還時の伝送路について説明すると、電気力線は、通信装置ＦＴＲＸ内のＥＯ用電極ＥＲＴから、このタイルカーペットＣＰＸｎ内の内部配線ＷＩｎ、コネクタＣＮｎ、隣接するタイルカーペットＣＰＸｎ等を介して天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧへと伝わり、当該帰還電極ＣＧ，ＷＧから大気を介して通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧへと戻る。
【００９４】
このようにして、通信装置ＨＴＲＸと通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合、通信装置ＨＴＲＸの主電極ＢＢから通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢに到る伝送路ＥＢと、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧから大気を介して通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧに到る伝送路ＥＧと、の結合の度合いを弱くする必要がある。このため、人体ＨＢが通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧに直接触れることがないよう、帰還電極ＢＧが絶縁膜で覆われている。
【００９５】
また、このようなことから、天井の帰還電極ＣＧや側壁の帰還電極ＷＧは、例えば、表面を絶縁物質で覆う、あるいは人体ＨＢが直接触れることのないよう設置位置を考慮する必要があるが、側壁に設置する帰還電極ＷＧは、例えば、壁面上部に設けられた「回り付け」の部分や、壁面下部に設けられた「巾木」の部分、あるいは「長押」の部分等に設置することが望ましい。また、人体ＨＢが直接床面に接して接地されてしまわないよう、タイルカーペットＣＰＸｎは、ある程度の厚みを持たせるが望ましい。あるいはタイルカーペットＣＰＸｎの絶縁層ＢＩＳに、ある程度の厚みを持たせることが望ましい。
【００９６】
＜３．本実施形態に係る通信システムの動作＞
図１３に示したように、通信装置ＨＴＲＸを装着した人物（人体ＨＢ）がタイルカーペットＣＰＸｎの上にいる場合、このタイルカーペットＣＰＸｎ内の通信装置ＦＴＲＸと、通信装置ＨＴＲＸとの間で人体ＨＢに電界を誘導させて通信が行われる。例えば、この人物が、通信装置ＨＴＲＸの操作キーを操作して通信の開始を指示すると、通信装置ＨＴＲＸは、接続要求コマンドに対応した信号に従って搬送波を変調し、当該変調信号に基づいて主電極ＢＢおよび帰還電極ＢＧ間に電位差を発生させ、人体ＨＢに電界を与える。
【００９７】
通信装置ＦＴＲＸは、人体ＨＢに与えられた電界により主電極ＦＢおよび帰還電極ＣＧ，ＷＧ間に生じた電位差を測定し、通信装置ＨＴＲＸがデータを送信するために用いた変調信号を得る。そして、通信装置ＦＴＲＸは、この変調信号を復調することで、通信装置ＨＴＲＸから送信されてきたデータ、すなわち接続要求コマンドを受信する。この接続要求コマンドが通信制御装置ＣＣＵＸｎに送信され、通信制御装置ＣＣＵＸｎにより接続が許可されると、以降、通信装置ＨＴＲＸと通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が開始される。
【００９８】
これにより通信装置ＨＴＲＸは、第１実施形態と同様に、ローカルエリアネットワークＬＡＮおよびゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮにアクセスし、通信を行うことができる。勿論、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された２台の通信装置ＨＴＲＸ間で通信を行うことも可能である。また、第１実施形態と同様に、通信装置ＨＴＲＸは、通信制御装置ＣＣＵＸｎから位置情報を得ることもできる。
【００９９】
［第２実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第２実施形態では、人体ＨＢを伝送路として用いた場合について説明したが、人体ＨＢ以外の誘電体として、例えば、動植物を伝送路として用いることもできる。また、本発明において、人体ＨＢ等の誘電体は必ずしも必要な訳ではない。図２０は、電界を用いた通信を行う機能を有する電気機器ＡＰＰＴＲＸを例示する図である。この電気機器ＡＰＰＴＲＸは、例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等の電子機器であって、絶縁体により覆われた筐体を有しており、この筐体の底面には主電極ＡＢが、一方、筐体の上面には帰還電極ＡＧが設けられている。また、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧの表面は、ともに絶縁膜で覆われている。この電子機器ＡＰＰＴＲＸは、通信装置ＨＴＲＸと同様、図１９に示した構成を採用し、送信器ＴＸと受信器ＲＸとを一体化させた構成を有している。
【０１００】
この電気機器ＡＰＰＴＲＸの場合、当該電気機器ＡＰＰＴＲＸをタイルカーペットＣＰＸｎの上に置くことで、電気機器ＡＰＰＴＲＸの主電極ＡＢと、タイルカーペットＣＰＸｎの主電極ＦＢとが対向し、電界を用いた通信を行うことが可能となる。これにより、電気機器ＡＰＰＴＲＸは、ローカルエリアネットワークＬＡＮおよびゲートウェイサーバＧＷを介して広域ネットワークＷＡＮにアクセスし、通信を行うことができる。勿論、ローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された２台の電気機器ＡＰＰＴＲＸ間で通信を行うことや、位置情報を得ることも可能である。
【０１０１】
なお、このようにして電気機器ＡＰＰＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＸｎ内の通信装置ＦＴＲＸとが通信を行う場合は、人体ＨＢを伝送路として用いていないので、電界を発生させるために用いる搬送波のキャリア周波数を、人体ＨＢが良い導電性を示す数十ｋＨｚ以上の範囲に限定する必要はない。すなわち、上述した範囲よりも低いキャリア周波数を有する搬送波を用いてもよい。
【０１０２】
＜変形例２＞
第２実施形態において、通信装置ＦＴＲＸは、搬送波のキャリア周波数を複数用意し、同時に通信を行うことが可能な通信装置ＨＴＲＸの台数を増やすようにしてもよい。
【０１０３】
＜変形例３＞
第２実施形態では、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧと、天井に設けた帰還電極ＣＧあるいは側壁に設けた帰還電極ＷＧとの間で、大気を介した静電結合により帰還伝送路が確立される場合について説明した。しかしながら、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧと、帰還電極ＣＧあるいは帰還電極ＷＧとの間では、例えば、誘電体を介して帰還伝送路が確立されてもよい。
【０１０４】
＜変形例４＞
第２実施形態においては、より安定した通信を行えるようにするため、通信装置ＨＴＲＸの帰還電極ＢＧを筐体接地するとともに、天井や側壁に設けられた帰還電極ＣＧ，ＷＧにグランド電位ＳＧＮＤを与えるようにした。このように、安定した通信を行えるようにするためには、帰還電極ＢＧと帰還電極ＣＧ，ＷＧに安定した同じ電位を与えればよい。したがって、例えば、帰還電極ＢＧや帰還電極ＣＧ，ＷＧが、安定した同じ電位を供給するプラス電源やマイナス電源等の低インピーダンスの信号源に個別に接続されていてもよい。あるいは、帰還電極ＢＧや帰還電極ＣＧ，ＷＧが、個別に接地されている構成であってもよい。なお、帰還電極ＢＧと帰還電極ＣＧ，ＷＧに安定した同じ電位が与えられていなくても、通信を行うことは可能である。
【０１０５】
＜変形例５＞
第２実施形態において、通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸは、送信機能および受信機能を共に備えるものとして説明を行ったが、用途に応じて送信機能または受信機能の一方のみを備えるようにしてもよいことは勿論である。また、タイルカーペットＣＰＸｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎおよび通信装置ＦＴＲＸを一体化して設けてもよい。
【０１０６】
＜変形例６＞
第２実施形態では、主電極と帰還電極の両方を備えた電界通信装置について説明したが、必ずしも帰還電極は必要な訳ではない。例えば、図１９に示す構成において、送信器ＴＸの帰還電極ＥＳＧを、接地された筐体ＣＳ１により代替する一方、受信器ＲＸの帰還電極ＥＲＧを取り外し、ＥＯ用電極ＥＲＴを接地する構成とし、このような構成を有する送信器ＴＸと受信器ＲＸとを一体化させた通信装置ＨＴＲＸ，ＦＴＲＸを用いてもよい。
【０１０７】
＜変形例７＞
第２実施形態において、通信装置ＨＴＲＸの主電極ＢＢと帰還電極ＢＧとの配置を入れ替える一方、通信装置ＦＴＲＸの主電極ＦＢと帰還電極ＣＧ，ＷＧとの配置を入れ替える構成としてもよい。この場合、測定される電位差の極性が逆になるが、極性に無関係なＦＭ等の変復調方式を用いたり、あるいは通信装置ＨＴＲＸや通信装置ＦＴＲＸに極性反転回路を備えるようにすればよい。
【０１０８】
［Ｃ．第３実施形態］
次に、第２実施形態において説明した通信システムを用いて通信装置ＨＴＲＸの位置を高い精度で検出する方法について説明する。なお、本実施形態において、第２実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第２実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１０９】
図２１に示すように、本実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの上面には、ｍ×ｎ個に及ぶ小型の主電極ＦＢｍｎがマトリクス状に配設されている。また、各主電極ＦＢｍｎの表面は絶縁膜ＴＩＳで覆われている。さらに、図２２に示すように、各主電極ＦＢｍｎは、マルチプレクサＭＰＸを介して通信装置ＦＴＲＸに接続されている。マルチプレクサＭＰＸは、通信制御装置ＣＣＵＸｎからの切換信号に応じてスイッチの接続先を変更し、通信装置ＦＴＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを切換える。なお、タイルカーペットＣＰＹｎの上にいる人間に装着された通信装置ＨＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＹｎ内の通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、位置検出モード以外の通常の通信モードであれば、全ての主電極ＦＢｍｎを通信装置ＦＴＲＸに接続し、単一の主電極ＦＢとして使用する。
【０１１０】
一方、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、通信装置ＨＴＲＸから送信された位置検出モードへの移行を指令するコマンドを通信装置ＦＴＲＸを介して受信した場合等に、位置検出モードに移行する。なお、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＨＴＲＸからの接続要求に応じて直ちに位置検出モードへ移行するようにしてもよい。また、本実施形態では位置検出機能に関する制御を通信制御装置ＣＣＵＸｎが行うものとして説明するが、位置検出機能に関する制御を通信装置ＦＴＲＸが行うようにしてもよい。
【０１１１】
図２３に示すように、位置検出モードにおいて、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、マルチプレクサＭＰＸに切換信号を送出し、通信装置ＦＴＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを、主電極ＦＢ１１から順に１個ずつ切換えていく。また、これと同時に通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸとの間で試験通信を行い、各主電極ＦＢｍｎ毎に、通信装置ＨＴＲＸからの応答信号について、当該主電極ＦＢｍｎにおける電界の強さ（以下、電界受信レベルと記載する）を通信装置ＦＴＲＸに測定させる。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、各主電極ＦＢｍｎ毎の測定結果を不揮発性メモリ１０６に記憶する（ステップＡ１）。
【０１１２】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、不揮発性メモリ１０６に記憶した各主電極ＦＢｍｎ毎の測定結果の中から、最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを特定する（ステップＡ２）。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｍａｘの位置を算出する（ステップＡ３）。
【０１１３】
例えば、本実施形態に係る制御情報格納テーブル１０６ａ（図１０参照）には、このタイルカーペットＣＰＹｎの中心位置を示す位置情報（例えば、緯度・経度・高度）に加え、各主電極ＦＢｍｎについて、このタイルカーペットＣＰＹｎにおける配置位置を示す情報がさらに記憶されている。通信制御装置ＣＣＵＸｎは、制御情報格納テーブル１０６ａから、タイルカーペットＣＰＹｎの位置情報と主電極ＦＢｍａｘの配置位置を示す情報とを読み出して、主電極ＦＢｍａｘの位置を求める。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｍａｘの位置を通信装置ＨＴＲＸの位置とする。
【０１１４】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、求めた位置情報を通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸへ送信する。このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、主電極ＦＢｍｎのサイズ単位で、より高精度な位置情報を通信装置ＨＴＲＸに提供することが可能となる。
【０１１５】
［第３実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第３実施形態において、位置を検出する際には、主電極ＦＢｍａｘのみを使用するのではなく、電界受信レベルが高いものから順に複数個の主電極ＦＢｍｎを特定し、当該複数個の主電極ＦＢｍｎを用いて位置を求めるようにしてもよい。この場合、例えば、特定した複数個の各主電極ＦＢｍｎの中心位置から重心を求めるとよい。また、このように特定した複数個の主電極ＦＢｍｎから位置を求める場合には、特定した各主電極ＦＢｍｎの電界受信レベルに応じて重み付けを行うようにするとよい。あるいは、各主電極ＦＢｍｎについての試験通信のエラーレートをさらに加味して位置の検出を行うようにしてもよい。このようにすれば、さらに高精度な位置情報を通信装置ＨＴＲＸに提供することができるようになる。また、通信装置ＨＴＲＸが、例えば、複数の主電極ＦＢｍｎに跨るように位置している場合や、２個の主電極ＦＢｍｎの間に位置している場合等にも、通信装置ＨＴＲＸの位置をより正確に求めることができる。また、図２０に示した電子機器ＡＰＰＴＲＸの場合にも、通信装置ＨＴＲＸと同様にして位置を検出することが可能である。
【０１１６】
＜変形例２＞
第３実施形態において、タイルカーペットＣＰＹｎの上面に配設される各主電極ＦＢｍｎは、図２１に示したマトリクス状の配置に限定されるものではない。また、第２実施形態と同様に、各主電極ＦＢｍｎの表面を絶縁膜ＴＩＳで覆う必要は必ずしもない。
【０１１７】
＜変形例３＞
第３実施形態において、マルチプレクサＭＰＸは、通信装置ＦＴＲＸに組み込まれていてもよい。あるいは、タイルカーペットＣＰＹｎ内において、通信制御装置ＣＣＵＸｎ、通信装置ＦＴＲＸおよびマルチプレクサＭＰＸは、一体化されて設けられていてもよい。
【０１１８】
［Ｄ．第４実施形態］
次に、第３実施形態にて説明した通信システムにおいて、図２０に示した電子機器ＡＰＰＴＲＸのように、主電極ＡＢがタイルカーペットＣＰＹｎの上面に接する場合、あるいは主電極ＡＢがタイルカーペットＣＰＹｎの上面に接してはいないものの十分にその近傍にある場合に、電子機器ＡＰＰＴＲＸの位置に加え、さらにその向きを検出する方法について説明する。なお、本実施形態において、第３実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第３実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１１９】
まず、本実施形態においては、第３実施形態において説明したタイルカーペットＣＰＹｎ（図２１および図２２参照）を使用する。すなわち、タイルカーペットＣＰＹｎの上面には、ｍ×ｎ個の主電極ＦＢｍｎがマトリクス状に配設され、各主電極ＦＢｍｎの表面は絶縁膜ＴＩＳで覆われている。また、各主電極ＦＢｍｎは、マルチプレクサＭＰＸを介して通信装置ＦＴＲＸに接続されている。
【０１２０】
また、図２４に示すように、本実施形態に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸの底面には、２個の主電極ＡＢＳ，ＡＢＬが設けられている。電子機器ＡＰＰＴＲＸは、スイッチＲＳＷをＰ１側に接続することにより、主電極ＡＢＳのみを有効として通信装置ＦＴＲＸと通信を行うことができる。なお、電子機器ＡＰＰＴＲＸは、位置／方向検出モード以外の通常の通信モードであれば、スイッチＲＳＷをＰ２側に接続し、主電極ＡＢＳおよび主電極ＡＢＬ、すなわち主電極の全体を有効として通信装置ＦＴＲＸとの通信を行う。
タイルカーペットＣＰＹｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、電子機器ＡＰＰＴＲＸから送信された位置／方向検出モードへの移行を指令するコマンドを受信した場合等に、位置／方向検出モードに移行する。勿論、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰＴＲＸからの接続要求に応じて直ちに位置／方向検出モードへ移行するようにしてもよい。
【０１２１】
図２５に示すように、位置／方向検出モードにおいて、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰＴＲＸに対してスイッチＲＳＷをＰ１側に切換える旨を指令するコマンドを通信装置ＦＴＲＸを用いて送信する（ステップＢ１）。これにより、電子機器ＡＰＰＴＲＸは、スイッチＲＳＷをＰ１側に接続し、主電極ＡＢＳのみを有効とする。次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＢ２〜Ｂ４において、図２３に示した位置検出処理のステップＡ１〜Ａ３までと同様の処理を行い、電子機器ＡＰＰＴＲＸの主電極ＡＢＳの位置を検出する。なお、ここでは、ステップＢ３において最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを、主電極ＦＢｉｊとする。
【０１２２】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰＴＲＸに対してスイッチＲＳＷをＰ２側に切換える旨を指令するコマンドを通信装置ＦＴＲＸを用いて送信する（ステップＢ５）。これにより、電子機器ＡＰＰＴＲＸは、スイッチＲＳＷをＰ２側に接続し、主電極ＡＢＳおよび主電極ＡＢＬ、すなわち主電極の全体を有効とする。次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＢ６，Ｂ７において、図２３に示した位置検出処理のステップＡ１，Ａ２と同様の処理を行い、電子機器ＡＰＰＴＲＸの主電極の全体を有効とした場合の、最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを特定する。なお、ここでは、ステップＢ７において最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを、主電極ＦＢｋｌとする。
【０１２３】
そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｉｊと主電極ＦＢｋｌとに基づいて、主電極ＦＢｋｌから主電極ＦＢｉｊに向かう方向ベクトルを算出する（ステップＢ８）。この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＢ４にて求めた位置情報と、ステップＢ８にて求めた方向情報とを通信装置ＦＴＲＸを用いて電子機器ＡＰＰＴＲＸへ送信する。
このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、高精度な位置情報に加え、さらに方向情報を電子機器ＡＰＰＴＲＸに提供することが可能となる。勿論、電子機器ＡＰＰＴＲＸ以外の別の通信機器に対して電子機器ＡＰＰＴＲＸの位置情報および方向情報を送信することも可能である。これにより、ユーザは、電子機器ＡＰＰＴＲＸの位置に加え、電子機器ＡＰＰＴＲＸの正面が向いている方向を知ることができる。
また、通信制御装置ＣＣＵＸｎの制御情報格納テーブル１０６ａ（図１０参照）に記憶されている位置情報が緯度・経度を示すものであれば、２点の位置（主電極ＦＢｉｊおよび主電極ＦＢｋｌ）から方角を求めることができ、例えば、電子機器ＡＰＰＴＲＸの正面が南南西を向いているといった情報を、電子機器ＡＰＰＴＲＸの画面に表示させること等が可能となる。さらに、図２６に示すように、３個の主電極ＡＢＳ１，ＡＢＳ２，ＡＢＬを設け、主電極ＡＢＳ１の位置と主電極ＡＢＳ２の位置とに基づいて方向ベクトルを求めるようにすれば、より正確な向きを検出することが可能となる。
【０１２４】
［Ｅ．第５実施形態］
次に、第３実施形態にて説明した通信システムにおいて、位置と方向を検出する別の方法について説明する。なお、本実施形態において、第３実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第３実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１２５】
本実施形態において通信装置ＨＴＲＸを装着している人物（人体ＨＢ）が履いている片方の靴底ＤＤには、図２７に示すように、２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられ、両電極ＤＢ１，ＤＢ２間がダイオード等の、電流の流れる向きを一方向に制限する方向性結合素子ＤＩで接続されている。同図に示す例では、靴底ＤＤのかかとの部分に電極ＤＢ１が、つま先の部分に電極ＤＢ２が設けられている。
【０１２６】
また、図２８に示すように、各主電極ＦＢｍｎは、２個のマルチプレクサＭＰＸＴ，ＭＰＸＲとスイッチＲＳＷとを介して通信装置ＦＴＲＸの送信器ＴＸおよび受信器ＲＸに接続されている。なお、本実施形態において使用されるタイルカーペットＣＰＺｎの上面にも、図２１に示したように、ｍ×ｎ個の主電極ＦＢｍｎがマトリクス状に配設されており、各主電極ＦＢｍｎの表面は絶縁膜ＴＩＳで覆われている。また、マルチプレクサＭＰＸＴ，ＭＰＸＲおよびスイッチＲＳＷは、通信制御装置ＣＣＵＸｎからの切換信号に応じてスイッチの接続先を変更する。
【０１２７】
ここで、例えば、タイルカーペットＣＰＺｎの上にいる人物に装着された通信装置ＨＴＲＸと、タイルカーペットＣＰＺｎ内の通信装置ＦＴＲＸとの間で通信が行われる場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、位置／方向検出モード以外の通常の通信であれば、スイッチＲＳＷをＰ１に接続するとともに、全ての主電極ＦＢｍｎを送信器ＴＸおよび受信器ＲＸに接続し、単一の主電極ＦＢとして使用する。一方、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、通信装置ＨＴＲＸから送信された位置／検出モードへの移行を指令するコマンドを受信した場合等に、位置／検出モードに移行する。なお、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＨＴＲＸからの接続要求に応じて直ちに位置／検出モードへ移行するようにしてもよい。
【０１２８】
図２９に示すように、位置／方向検出モードにおいて、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、スイッチＲＳＷをＰ１側に接続する（ステップＣ１）。次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＣ２〜Ｃ４において、マルチプレクサＭＰＸＴを用い、図２３に示した位置検出処理のステップＡ１〜Ａ３までと同様の処理を行い、通信装置ＨＴＲＸの位置を検出する。
【０１２９】
すなわち、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、マルチプレクサＭＰＸＴに切換信号を送出し、送信器ＴＸおよび受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを主電極ＦＢ１１から順に１個ずつ切換えていく。また、これと同時に通信制御装置ＣＣＵＸｎは、通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸとの間で試験通信を行い、各主電極ＦＢｍｎ毎に通信装置ＨＴＲＸからの応答信号の電界受信レベルを受信器ＲＸに測定させる（ステップＣ２）。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、各主電極ＦＢｍｎ毎の測定結果の中から、最も高い電界受信レベルが測定された主電極ＦＢｍａｘを特定する（ステップＣ３）。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｍａｘの位置を求める（ステップＣ４）。なお、通信装置ＨＴＲＸの位置を求める場合には、第３実施形態と同様に、主電極ＦＢｍａｘのみを使用するのではなく、電界受信レベルが高いものから順に複数個の主電極ＦＢｍｎを特定し、当該複数個の主電極ＦＢｍｎを用いて位置を求めるようにしてもよい。
【０１３０】
この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、スイッチＲＳＷをＰ２側に接続する（ステップＣ５）。これにより、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、送信器ＴＸに接続する主電極ＦＢｍｎと、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎとを、２個のマルチプレクサＭＰＸＴ，ＭＰＸＲを用いて別々に制御することができるようになる。なお、以下では、送信器ＴＸに接続する主電極ＦＢｍｎを主電極ＦＢｔｘ、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｍｎを主電極ＦＢｒｘと記載する。
【０１３１】
まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、マルチプレクサＭＰＸＴおよびマルチプレクサＭＰＸＲを用いて、送信器ＴＸに接続する主電極ＦＢｔｘを主電極ＦＢ１１から順に１個ずつ切換える毎に、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢ１１から主電極ＦＢｍｎまで順次切換える。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを切換るたびに、送信器ＴＸから試験信号を送信し、その時の電界受信レベルを受信器ＲＸに測定させる。但し、電界受信レベルを測定する主電極ＦＢｒｘが、試験信号を送信した主電極ＦＢｔｘと同一となる場合は、電界受信レベルの測定対象から除くものとする。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電界受信レベルの測定結果を、測定時に用いた主電極ＦＢｔｘおよび主電極ＦＢｒｘと対応付けて不揮発性メモリ１０６に記憶する（ステップＣ６）。
【０１３２】
具体的に説明すると、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、まず、送信器ＴＸに主電極ＦＢ１１を接続する。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、送信器ＴＸに主電極ＦＢ１１が接続されている状態で、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢ１２から主電極ＦＢｍｎまで順次切換えていく。また、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを切換るたびに、送信器ＴＸに現在接続されている主電極ＦＢ１１から試験信号を送信し、その時の電界受信レベルを、受信器ＲＸに現在接続されている主電極ＦＢｒｘを用いて測定させる。このようにして、受信器ＲＸに接続された主電極ＦＢｒｘが主電極ＦＢｍｎまで到達すると、次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、送信器ＴＸに主電極ＦＢ１２を接続する。この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、受信器ＲＸに接続する主電極ＦＢｒｘを、主電極ＦＢ１２を除いて主電極ＦＢ１１から主電極ＦＢｍｎまで順次切換えながら、送信器ＴＸから試験信号を送信し、その電界受信レベルを受信器ＲＸに測定させる。
【０１３３】
さて、通信装置ＨＴＲＸを装着している人物の靴底ＤＤには、図２７に示したように２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２が方向性結合素子ＤＩで接続されている。したがって、試験信号が送信された主電極ＦＢｔｘが電極ＤＢ１に最も近く、かつ、受信器ＲＸに接続された主電極ＦＢｒｘが電極ＤＢ２に最も近い場合に、受信器ＲＸで測定される電界受信レベルが最も高い値となる。
【０１３４】
通信制御装置ＣＣＵＸｎは、最も高い電界受信レベルが測定された、主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせを特定する（ステップＣ７）。なお、ここでは、特定された主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせにおいて、主電極ＦＢｔｘを主電極ＦＢｔｘｍ、主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢｒｘｍとする。通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍと主電極ＦＢｒｘｍとに基づいて、主電極ＦＢｔｘｍから主電極ＦＢｒｘｍに向かう方向ベクトルを算出する（ステップＣ８）。これにより、靴底ＤＤのかかと部分に設けられた電極ＤＢ１から、つま先部分に設けられたＤＢ２に向かう方向の情報が求められる。この後、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、ステップＣ４にて求めた位置情報と、ステップＣ８にて求めた方向情報とを通信装置ＦＴＲＸを用いて通信装置ＨＴＲＸへ送信する。
このようにすれば、ローカルエリアネットワークＬＡＮは、高精度な位置情報に加え、さらにその方向情報を通信装置ＨＴＲＸに提供することが可能となる。これにより、通信装置ＨＴＲＸのユーザは、自分の向きに関する情報を得ることができる。勿論、通信装置ＨＴＲＸ以外の別の通信機器に対して通信装置ＨＴＲＸの位置情報および方向情報を送信することも可能である。また、靴底ＤＤに取り付ける方向検出用の部品（方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２）には電源が不要である。
【０１３５】
さらに、第４実施形態と同様に、通信制御装置ＣＣＵＸｎの制御情報格納テーブル１０６ａ（図１０参照）に記憶されている位置情報が緯度・経度を示すものであれば、２点の位置（主電極ＦＢｔｘｍおよび主電極ＦＢｒｘｍ）から方角を求めることができ、例えば、ユーザが南南西を向いているといった情報を通信装置ＨＴＲＸの画面に表示させることが可能となる。
【０１３６】
［第５実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第５実施形態では、片方の靴底ＤＤのみに方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられている場合について説明した。しかしながら、右足および左足の両方の靴底ＤＤに、それぞれ方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられていてもよい。この場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、まず、右足および左足のそれぞれについて、かかとからつま先に向かう方向を求める。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、右足の方向と左足の方向の平均を求めてユーザの向きとする。あるいは、例えば、右足の方向を７５％、左足の方向を２５％等、重み付けを行ってユーザの向きを求めるようにしてもよい。
【０１３７】
＜変形例２＞
第５実施形態において、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、靴底ＤＤに設けられた電極ＤＢ１，ＤＢ２のみを利用して、この靴を履いている人間の位置を求めることもできる。この場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、上述した方向／位置検出処理２において、ステップＣ５以降の処理を行い、まず、最も高い電界受信レベルが測定された、主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせを特定する（ステップＣ７）。なお、ここでは、特定された主電極ＦＢｔｘと主電極ＦＢｒｘの組み合わせにおいて、主電極ＦＢｔｘを主電極ＦＢｔｘｍ、主電極ＦＢｒｘを主電極ＦＢｒｘｍとする。
【０１３８】
次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、上述した第３実施形態の場合と同様に制御情報格納テーブル１０６ａに記憶されている、このタイルカーペットＣＰＺｎの中心位置を示す位置情報（例えば、緯度・経度・高度）と、このタイルカーペットＣＰＺｎにおける各主電極ＦＢｍｎの配置位置を示す情報とに基づいて、主電極ＦＢｔｘｍおよび主電極ＦＢｒｘｍの位置を求める。そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍの位置と主電極ＦＢｒｘｍの位置とに基づいて、この靴を履いている人間の位置を求める。例えば、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍの中心位置と主電極ＦＢｒｘｍの中心位置とを結ぶ直線の中点を人間の位置として求める。
【０１３９】
この際、例えば、主電極ＦＢｔｘｍの位置（すなわち、靴底ＤＤのかかと部分に設けられた電極ＤＢ１の位置）と、主電極ＦＢｒｘｍの位置（靴底ＤＤのつま先部分に設けられた電極ＤＢ２の位置）とに対して、主電極ＦＢｔｘｍの位置を７５％、主電極ＦＢｒｘｍの位置を２５％等、重み付けを行って人間の位置を求めるようにしてもよい。
【０１４０】
さらに、右足および左足の両方の靴底ＤＤに、それぞれ方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられていれば、さらに高い精度で、この靴を履いている人間の位置を求めることができる。この場合、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、右足および左足のそれぞれの靴について、主電極ＦＢｔｘｍの位置および主電極ＦＢｒｘｍの位置を求める。ここでは、右足の靴についての主電極ＦＢｔｘｍを主電極ＦＢｔｘｍ−ｒ、主電極ＦＢｒｘｍを主電極ＦＢｒｘｍ−ｒとする。また、左足の靴についての主電極ＦＢｔｘｍを主電極ＦＢｔｘｍ−ｌ、主電極ＦＢｒｘｍを主電極ＦＢｒｘｍ−ｌとする。
【０１４１】
そして、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、主電極ＦＢｔｘｍ−ｒ、主電極ＦＢｒｘｍ−ｒ、主電極ＦＢｔｘｍ−ｌ、主電極ＦＢｒｘｍ−ｌの計４ヶ所の各位置に基づいて、この靴を履いている人間の位置を求める。ここでの位置の求め方は、様々な方法が考えられるが、例えば、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、上記４ヶ所の位置を頂点とする四角形の中心を、人間の位置として求めることができる。勿論、重み付け等を利用してもよい。
【０１４２】
＜変形例３＞
第５実施形態において、タイルカーペットＣＰＺｎの上面に配置された各主電極ＦＢｍｎの表面が絶縁膜ＴＩＳで覆われておらず、かつ、靴に設けられる電極ＤＢ１，ＤＢ２が地面と接する裏面に設けられていれば、この靴を履いた人間がタイルカーペットＣＰＺｎの上にいる場合、靴の裏面に設けられた電極ＤＢ１，ＤＢ２と、タイルカーペットＣＰＺｎの上面に配設されたいずれか２個以上の主電極ＦＢｍｎとが導通する状態となる。このような構成とした場合、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、図２９に示した位置／方向検出処理２のフローチャートにおいて、電界受信レベルを測定するのではなく、主電極ＦＢｔｘに所定の電位を与えたときの主電極ＦＢｒｘの電位を測定することにより、人間の位置や向きを検出することが可能となる。
【０１４３】
＜変形例４＞
第５実施形態において、方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２は、靴底等に限らず、例えば、靴の中敷や靴下、あるいはスリッパやサンダル等に設けられていてもよい。要は、方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が設けられる部材は、タイルカーペットＣＰＺｎの上面と接するか、あるいはタイルカーペットＣＰＺｎの上面に接してはいないものの十分にその近くで使用されるものであればよい。また、例えば、方向性結合素子ＤＩおよび電極ＤＢ１，ＤＢ２が組み込まれた部材を、ユーザの足首や履物にベルト等で装着するようにしてもよい。
【０１４４】
また、図２０に示した電子機器ＡＰＰＴＲＸについても、その底面に方向性結合素子ＤＩで接続された２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２を取り付ければ、本実施形態において説明した方法を用いて位置や向きを検出することができる。さらに、例えば、家庭用電化製品、事務機器、家具等の物品の底面に方向性結合素子ＤＩで接続された２枚の電極ＤＢ１，ＤＢ２を取り付ければ、本実施形態において説明した方法を用いて物品の位置や向きを検出することが可能である。
【０１４５】
［Ｆ．第６実施形態］
次に、第２実施形態において説明した通信システムを用いて、電子機器に充電を行う方法について説明する。なお、本実施形態において、第２実施形態と共通する部分については同一の符号を使用するものとする。また、第２実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
【０１４６】
本実施形態に係るタイルカーペットＣＰＥｎは、図３０に示すように、その上面に主電極ＦＢが設けられている。この主電極ＦＢの表面は絶縁膜で覆われている。また、このタイルカーペットＣＰＥｎに内蔵された通信装置ＦＴＲＸには、側壁に設けられた帰還電極ＷＧが接続されている。一方、電子機器ＡＰＰは、例えば、テレビやパーソナルコンピュータ等の家電情報機器である。この電子機器ＡＰＰは、底面に主電極ＡＢが設けられている一方、上面に帰還電極ＡＧが設けられている。これらの主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧについても、その表面が絶縁膜で覆われている。
【０１４７】
次に、図３１に示すように、タイルカーペットＣＰＥｎは、通信制御装置ＣＣＵＸｎと、通信装置ＦＴＲＸと、発振器ＰＯＳＣと、分割スイッチＦＰＳＷとを有している。また、電子機器ＡＰＰは、当該電子機器ＡＰＰの各部を制御する制御部ＡＰＰＣＵと、通信装置ＡＰＰＴＲＸと、分割スイッチＡＰＳＷと、整流回路ＢＲＧと、充電式のバッテリーＢＡＴとを有している。
【０１４８】
タイルカーペットＣＰＥｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎは、例えば、電子機器ＡＰＰから送信された充電モードへの移行を指令するコマンドを受信した場合等に、充電モードに移行する。充電モードの場合、まず、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、分割スイッチＦＰＳＷに切換信号を送出し、分割スイッチＦＰＳＷを両方ともＰ側に接続する。一方、電子機器ＡＰＰにおいても、制御部ＡＰＰＣＵにより分割スイッチＡＰＳＷが両方ともＰ側に接続される。なお、例えば、分割スイッチＦＰＳＷの切換えを操作するための操作ボタンをタイルカーペットＣＰＥｎの上面に設け、ユーザがこの操作ボタンを操作して分割スイッチＦＰＳＷをＰ側またはＤ側に切換えるようにしてもよい。
【０１４９】
次いで、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、電子機器ＡＰＰの充電を行うための交流電圧を発振器ＰＯＳＣから発生させる。これにより、主電極ＦＢおよび帰還電極ＷＧを介して、電子機器ＡＰＰの主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間に交流電圧が誘導される。電子機器ＡＰＰでは、この交流電圧を整流回路ＢＲＧにより整流して直流電圧を得て、バッテリーＢＡＴを充電する。一方、通信モードの場合は、タイルカーペットＣＰＥｎの分割スイッチＦＰＳＷおよび電子機器ＡＰＰの分割スイッチＡＰＳＷが全てＤ側に接続される。これにより、通信装置ＦＴＲＸと通信装置ＡＰＰＴＲＸとの間で電界を用いた通信が行われる。
【０１５０】
なお、タイルカーペットＣＰＥｎの分割スイッチＦＰＳＷと、電子機器ＡＰＰの分割スイッチＡＰＳＷＡとを同期させてＰ側およびＤ側に切換える動作を繰り返すことで、充電モードと通信モードを時分割で行うことが可能となる。このような場合における分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの切換え動作例について図３２に示す。同図において、「Ｄ」は、分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの全てのスイッチがＤ側に接続され、通信モードである場合を示している。また、「Ｐ」は、分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの全てのスイッチがＰ側に接続され、充電モードである場合を示している。なお、同図において、横軸は時間、縦軸は電界の強さを示している。
【０１５１】
また、図３３に示すように、充電に用いる交流電圧の周波数帯域Ｐを、通信に使用する搬送波の周波数帯域Ｄと異ならせることにより、充電モードと通信モードとを同時に行えるようにすることもできる。同図において、横軸は周波数、縦軸は電界の強さを示している。但し、この場合は、発振器ＰＯＳＣから供給される充電用の交流電圧（周波数帯域Ｐ）と、通信装置ＦＴＲＸから供給される通信用の交流電圧（周波数帯域Ｄ）とを合成して主電極ＦＢおよび帰還電極ＷＧ間に印加する回路を設ける必要がある。また、分割スイッチＡＰＳＷの代りに、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間に誘導された交流電圧から、充電用の交流電圧の成分と通信用の交流電圧の成分とを分離し、充電用の交流電圧の成分を整流回路ＢＲＧへ、通信用の交流電圧の成分を通信装置ＡＰＰＴＲＸへ出力する回路を設ける必要がある。
【０１５２】
また、この場合、電子機器ＡＰＰにおいて、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間に誘導された交流電圧に含まれている、充電用の周波数成分や、通信用のキャリア周波数成分の有無を検出する回路を設けるとよい。このようにすると、電子機器ＡＰＰは、当該電子機器ＡＰＰが置かれた場所が、充電が可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上であるか否か、あるいは、通信が可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上であるか否か等を判別することができる。
【０１５３】
なお、電子機器ＡＰＰの充電のみを行うのであれば、例えば、図３１において、帰還電極ＷＧおよび主電極ＦＢの代りに１次コイルを設け、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧの代りに２次コイルを設ける構成としてもよい。このようにしても、相互誘導作用により２次コイルに交流電圧が誘導される。この場合、１次コイルはタイルカーペットＣＰＥｎ内の上面付近、２次コイルは電子機器ＡＰＰ内の底面付近に設けられる。また、充電のために電子機器ＡＰＰをタイルカーペットＣＰＥｎの上に置いたときに、１次コイルと２次コイルの位置がきちんと重なるように、タイルカーペットＣＰＥｎの上面に充電用スペースを囲うラインや、位置合わせのためのマーク等が記されているとよい。
【０１５４】
［第６実施形態の変形例］
＜変形例１＞
第６実施形態において、タイルカーペットＣＰＥｎ内の通信制御装置ＣＣＵＸｎおよび通信装置ＦＴＲＸと、電子機器ＡＰＰとは、以下に述べるような制御を行う構成であってもよい。すなわち、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、当該通信制御装置ＣＣＵＸｎの存在を報知する報知信号を通信装置ＦＴＲＸから定期的に送信させる。電子機器ＡＰＰでは、主電極ＡＢおよび帰還電極ＡＧ間の電位差の測定結果に基づいて通信装置ＦＴＲＸから送信されてくるデータを復調し、予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく上記報知信号を受信している間、当該電子機器ＡＰＰが通信サービスエリア内にいることを示すメッセージやマークを表示画面に表示する。
【０１５５】
また、電子機器ＡＰＰに対して充電を行うことが可能なタイルカーペットＣＰＥｎであれば、通信制御装置ＣＣＵＸｎは、当該タイルカーペットＣＰＥｎにおいて充電を行うことが可能であること報知する充電報知情報を上記報知信号に付与して通信装置ＦＴＲＸから定期的に送信させる。電子機器ＡＰＰでは、予め定められた時間間隔以上、途絶えることなく充電報知情報が付与された報知信号を受信している間、当該電子機器ＡＰＰが充電を行うことの可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上にいることを示すメッセージやマークを表示画面に表示する。
【０１５６】
図３４および図３５は、本変形例に係る電子機器ＡＰＰの画面表示例について示す図である。電子機器ＡＰＰが充電可能なタイルカーペットＣＰＥｎの上にいる場合、当該電子機器ＡＰＰの表示画面ＤＰには、図３４に示すように、充電が可能であることを示す充電マークＭＫ１、電界受信レベルの強さを複数の波の数で示す電界強度マークＭＫ２、通信サービスエリア内であることを示すエリア報知マークＭＫ３が表示される。また、電子機器ＡＰＰが通信サービスエリア外にいる場合、電子機器ＡＰＰの表示画面ＤＰには、図３５に示すように、充電マークＭＫ１および電界強度マークＭＫ２は表示されず、通信サービスエリア外であることを示すエリア報知マークＭＫ３のみが表示される。
【０１５７】
勿論、充電マークＭＫ１、電界強度マークＭＫ２およびエリア報知マークＭＫ３を表示画面ＤＰに表示する代りに、その内容を音声メッセージ等でユーザに報知するようにしてもよい。また、人体ＨＢに装着された通信装置ＨＴＲＸに対して本変形例の内容を適用することも可能である。
【０１５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形態で実施することが可能である。上述した各実施形態は、本発明の一態様を例示したものに過ぎず、本発明の範囲は、特許請求の範囲に示す通りであって、また、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内に含まれる。
【０１５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成を例示する図である。
【図２】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰｎの内部構造を例示する図である。
【図３】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰｎとコネクタＣＮｎとの接触面を例示する断面図である。
【図４】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎと、コネクタＣＮｎの装着位置を例示する図（その１）である。
【図５】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎと、コネクタＣＮｎの装着位置を例示する図（その２）である。
【図６】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎについて例示する図（その１）である。
【図７】同実施形態に係り、他の形状を有するタイルカーペットＣＰｎについて例示する図（その２）である。
【図８】同実施形態に係り、異なる形状を有する複数のタイルカーペットＣＰｎを並べて敷いた場合について例示する図である。
【図９】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰｎに内蔵されている通信制御装置ＣＣＵのハードウェア構成を例示するブロック図である。
【図１０】同実施形態に係る通信制御装置ＣＣＵにおいて、不揮発性メモリ１０６に記憶されている制御情報格納テーブル１０６ａのデータ構成を例示する図である。
【図１１】同実施形態に係り、ローカルエリアネットワークＬＡＮにおけるネットワークトポロジの更新について説明するための図である。
【図１２】同実施形態の変形例５に係るタイルカーペットＣＰｎについて例示する図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る通信システムの構成を例示する図である。
【図１４】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＸｎの内部構造を例示する断面図である。
【図１５】同実施形態に係る送信器ＴＸの構成を例示するブロック図である。
【図１６】同実施形態に係る受信器ＲＸの構成を例示するブロック図である。
【図１７】同実施形態に係り、送信器ＴＸと受信器ＲＸの各々に帰還電極が設けられていない場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示す図である。
【図１８】同実施形態に係り、送信器ＴＸに帰還電極ＥＳＧを設ける一方、受信器ＲＸに帰還電極ＥＲＧを設けた場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示す図である。
【図１９】同実施形態に係り、図１８に示した構成において、さらに帰還電極ＥＲＧにＥＯ用電極ＥＲＴを接続した場合の電界の分布について、電気力線を用いて模式的に示す図である。
【図２０】同実施形態の変形例に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸについて例示する図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの上面に配設される各主電極ＦＢｍｎについて例示する図である。
【図２２】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎ内の回路構成について例示する図である。
【図２３】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎにおいて実行される位置検出処理の動作を例示するフローチャートである。
【図２４】本発明の第４実施形態に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸの構成について例示する図である。
【図２５】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＹｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎにおいて実行される位置／方向検出処理１の動作を例示するフローチャートである。
【図２６】同実施形態に係る電子機器ＡＰＰＴＲＸの構成の変形例について示す図である。
【図２７】本発明の第５実施形態に係り、靴底ＤＤに設置された電極ＤＢ１，ＤＢ２および方向性結合素子ＤＩについて例示する図である。
【図２８】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＺｎの回路構成について例示する図である。
【図２９】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＺｎの通信制御装置ＣＣＵＸｎにおいて実行される位置／方向検出処理２の動作を例示するフローチャートである。
【図３０】本発明の第６実施形態に係るタイルカーペットＣＰＥｎと電子機器ＡＰＰについて例示する図である。
【図３１】同実施形態に係るタイルカーペットＣＰＥｎと電子機器ＡＰＰの回路構成を例示する図である。
【図３２】同実施形態に係り、充電モードと通信モードを時分割で行う場合の、分割スイッチＦＰＳＷ，ＡＰＳＷの切換え動作例について示す図である。
【図３３】同実施形態に係り、充電に用いる交流電圧の周波数Ｐと、通信に使用する搬送波のキャリア周波数Ｄとを異ならせた場合について例示する図である。
【図３４】同実施形態の変形例に係り、電子機器ＡＰＰの画面表示例を示す図（その１）である。
【図３５】同実施形態の変形例に係り、電子機器ＡＰＰの画面表示例を示す図（その２）である。
Claims (21)
- 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
前記通信装置は、
誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信するデータに対応した電気信号に従って前記送信側主電極に与える電位を変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの表面のうち、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極をさらに有し、
前記第２の通信手段は、
前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、
前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信装置が送信したデータを得る復調部とを有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 前記測定部は、
ポッケルス効果を示す電気光学結晶体であって、かつ光が通過する場合には該電気光学結晶体が存在する空間における電界の強さに応じた変化を該光に与える電気光学結晶体と、
前記電気光学結晶体に入射する光を発する発光部と、
前記電気光学結晶体を通過した光を受け、この光が前記電気光学結晶体内で受けた変化を示す信号を出力する受光部とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信ユニット。 - 前記受信側主電極は、当該通信ユニットの表面に複数設けられており、
前記測定部は、前記各受信側主電極毎に、当該受信側主電極における前記電界の強さを測定し、
当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの表面における前記各受信側主電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、
前記測定部により得られた前記各受信側主電極毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記通信装置の位置を求める位置検出手段とをさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信ユニット。 - 前記通信装置は、底面に前記送信側主電極を２個有しており、各々の送信側主電極のみから電界を発生させることが可能であり、
前記各受信側主電極は、当該通信ユニットの上面に設けられており、
前記測定部は、当該通信ユニットの上に置かれた前記通信装置の前記各送信側主電極毎に、当該送信側主電極から発生した電界の前記各受信側主電極における強さを測定し、
前記位置検出手段は、前記測定部により前記各送信側主電極毎に得られた前記各受信側主電極の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記各送信側主電極の位置を求め、
前記位置検出手段により求められた前記各送信側主電極の位置に基づいて、前記通信装置の向きを求める方向検出手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項３に記載の通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記 通信装置を端末とする通信網を構成し、
前記通信装置は、
誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、送信側帰還電極と、送信するデータに対応した電気信号に従って前記送信側主電極および前記送信側帰還電極間の電位差を変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位差の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの表面のうち、前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、
前記送信側帰還電極との間で帰還伝送路を確立するために当該通信ユニットに接続された受信側帰還電極とをさらに有し、
前記第２の通信手段は、
前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極および前記受信側帰還電極間に生じる電気的状態を測定する測定部と、
前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信装置が送信したデータを得る復調部とを有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの表面のうち、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極をさらに有し、
前記第２の通信手段は、
送信するデータに対応した電気信号を生成する信号生成部と、
前記送信側主電極に与える電位を前記電気信号に従って変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、
前記通信装置は、
前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信ユニットが送信したデータを得る復調部とを有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの表面のうち、誘電体に対して電気的影響を与え易い位置に設けられた送信側主電極と、
当該通信ユニットに接続された送信側帰還電極とをさらに有し、
前記第２の通信手段は、
送信するデータに対応した電気信号を生成する信号生成部と、
前記送信側主電極および前記送信側帰還電極間の電位差を前記電気信号に従って変化させる変調部とを有し、前記変調部が発生させた電位差の変化に応じた電界を前記誘電体に与えるものであり、
前記通信装置は、
前記誘電体からの電気的影響を受け易い位置に設けられた受信側主電極と、前記送信側帰還電極との間で帰還伝送路を確立するための受信側帰還電極と、前記誘電体に与えられた電界により前記受信側主電極および前記受信側帰還電極間に生じる電気的状態を測定する測定部と、前記測定部による測定結果に基づいて前記電気信号を取得し、当該電気信号を復調して前記通信ユニットが送信したデータを得る復調部とを有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上にいる人間が履いている履物の片方には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、
当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、
前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記人間の向きを求める方向検出手段とをさらに有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上に置かれた物品の底面には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、
当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、
前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記物品の向きを求める方向検出手段とをさらに有する
ことを特徴とする記載の通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上にいる人間が履いている履物の片方には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、
当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、
前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、
前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記人間の位置を求める位置検出手段とをさらに有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
当該通信ユニットは敷設されるものであり、当該通信ユニットの上に置かれた物品の底面には、一定の間隔を開けて配置された２個の第１電極と、当該第１電極間を接続する方向性結合素子とが設けられており、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの上面に設けられている複数の第２電極と、
当該通信ユニットが設置された位置を示す位置情報と、当該通信ユニットの上面における前記各第２電極の配置を示す配置情報とを記憶する記憶手段と、
前記複数の第２電極の中から２個の第２電極を１組として順次選択し、当該選択された１組の第２電極のうち、一方の第２電極に電位の変化を与えたときの他方の第２電極に誘導される電位の大きさを測定する測定手段と、
前記測定手段により得られた各組毎の測定結果と、前記記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、前記物品の位置を求める位置検出手段とをさらに有する
ことを特徴とする通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
前記通信装置は、
当該通信ユニットと接する面に設けられた第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極間に誘導された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路により得られた直流電圧により充電されるバッテリーとを有しており、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの表面のうち前記通信装置と接する面に設けられた第３電極と、
前記第２電極との間で帰還伝送路を確立するために当該通信ユニットに接続された第４電極と、
前記通信装置に充電を行うための交流電圧を前記第３電極および前記第４電極間に印加する発振器とをさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の通信ユニット。 - 当該通信ユニットに接続されている１または複数の他の通信ユニットとの通信を制御する第１の通信手段と、
通信装置との通信を制御する第２の通信手段とを有し、
並べて敷かれるユニット式の敷物に組み込まれ、当該通信ユニットを複数接続して前記通信装置を端末とする通信網を構成し、
前記通信装置は、
当該通信ユニットと接する面に設けられた２次コイルと、この２次コイルに誘導された交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流回路により得られた直流電圧により充電されるバッテリーとを有しており、
当該通信ユニットは、
当該通信ユニットの表面のうち前記通信装置と接する面に設けられ、前記２次コイルに対して相互誘導作用により交流電圧を誘導する１次コイルと、
前記通信装置に充電を行うための交流電圧を前記１次コイルに印加する発振器とをさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の通信ユニット。 - 当該通信ユニットが設置されている位置を示す位置情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記第２の通信手段は、前記記憶手段に記憶された位置情報を前記通信装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１、２、５〜７、１２、１３のいずれかの項に記載の通信ユニット。 - 前記第２の通信手段は、前記記憶手段に記憶された位置情報を前記通信装置へ送信する
ことを特徴とする請求項３、４、８、９、１０、１１のいずれかの項に記載の通信ユニット。 - 他の通信ユニットと互いの通信ラインを接続するための接続部が当該通信ユニットの表面に複数設けられていて、前記各接続部は、当該通信ユニットの表面のうち、当該通信ユニットに隣接して設置される１または複数の他の通信ユニットと接する面に設けられていて、
当該通信ユニットおよび他の通信ユニットには、各々を識別するための識別情報が割り当てられており、
操作子をさらに有し、
前記第１の通信手段は、前記操作子が操作されると、前記各接続部毎に、当該接続部に対する他の通信ユニットの接続有無を判別し、当該接続部に他の通信ユニットが接続されている場合は当該他の通信ユニットと通信を行い、当該他の通信ユニットの識別情報を取得して、前記各接続部の接続状況を更新する
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の通信ユニット。 - 他の通信ユニットと互いの通信ラインを接続するための接続部が当該通信ユニットの表面に複数設けられていて、前記各接続部は、当該通信ユニットの表面のうち、当該通信ユニットに隣接して設置される１または複数の他の通信ユニットと接する面に設けられていて、
当該通信ユニットおよび他の通信ユニットには、各々を識別するための識別情報が割り当てられており、
前記第１の通信手段は、接続状況を更新する旨の指令を受信すると、前記各接続部毎に、当該接続部に対する他の通信ユニットの接続有無を判別し、当該接続部に他の通信ユニットが接続されている場合は当該他の通信ユニットと通信を行い、当該他の通信ユニットの識別情報を取得して、前記各接続部の接続状況を更新する
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の通信ユニット。 - 請求項１〜１７のいずれかの項に記載の通信ユニットを複数接続して構成された通信網を管理する管理装置において、
前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたネットワークトポロジに基づいて、前記通信網を構成する各通信ユニットの接続状況を示す情報を当該管理装置の使用者に報知する報知手段と
を有することを特徴とする管理装置。 - 前記検出手段は、前記通信網に前記通信ユニットが追加された場合、または前記通信網を構成するいずれかの前記通信ユニットが取り外された場合に、前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する
ことを特徴とする請求項１８に記載の管理装置。 - 前記各通信ユニットは互いに隣接して設置されており、
前記各通信ユニットのサイズ、形状および他の通信ユニットとの接続位置を示す情報を取得する取得手段をさらに有し、
前記報知手段は、前記検出手段により検出されたネットワークトポロジと、前記取得手段により取得された情報とに基づいて、前記各通信ユニットの配置状況を示す情報を当該管理装置の使用者に報知する
ことを特徴とする請求項１８に記載の管理装置。 - 請求項１〜１７のいずれかの項に記載の通信ユニットを複数接続し、かつ当該接続された複数の前記通信ユニットが互いに隣接して設置されている通信網を管理する管理装置において、
前記通信網を構成する各通信ユニットが設置された位置を算出するための基準となる基準位置情報を記憶している記憶手段と、
前記通信網におけるネットワークトポロジを検出する検出手段と、
前記各通信ユニットのサイズ、形状および他の通信ユニットとの接続位置を示す情報を取得する取得手段と、
前記記憶手段に記憶されている基準位置情報と、前記検出手段により検出されたネットワークトポロジと、前記取得手段により取得された情報とに基づいて、前記通信網を構成する任意の通信ユニットが設置された位置を求める位置検出手段と、
前記位置検出手段により求められた位置情報を前記通信ユニットへ送信する送信手段と
を有することを特徴とする管理装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016063730A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2016-04-28 | ソニー株式会社 | 送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、並びに、プログラム |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI231109B (en) * | 2002-07-18 | 2005-04-11 | Ntt Docomo Inc | Electric field communication system, electric field communication device and electrode allocation method |
| US6909373B2 (en) * | 2003-05-09 | 2005-06-21 | Vitrak Wireless Inc. | Floor monitoring system |
| DE602004012832T2 (de) * | 2003-06-30 | 2009-05-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Optische vorrichtung zur erkennung eines elektrischen feldes, sende-empfänger, system zur erfassung von positionsinformation und system zur informationseingabe |
| JP4309361B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2009-08-05 | パナソニック株式会社 | 電子機器制御システム及び制御信号送信装置 |
| JP2007089131A (ja) | 2005-07-25 | 2007-04-05 | Sony Corp | 情報処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP4788715B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-10-05 | ソニー株式会社 | 通信装置および方法、並びにプログラム |
| CN1952602A (zh) * | 2005-10-18 | 2007-04-25 | 国际商业机器公司 | 在空间中为用户定向的方法和装置 |
| WO2008050292A2 (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Floor covering and inductive power system |
| KR100829865B1 (ko) * | 2006-11-16 | 2008-05-19 | 한국전자통신연구원 | 제한된 통과대역을 이용하는 인체 통신 시스템 및 그 방법 |
| JP4923975B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2012-04-25 | ソニー株式会社 | 通信システム並びに通信装置 |
| US7777719B2 (en) * | 2007-01-19 | 2010-08-17 | Nokia Corporation | System using a living body as a transmission medium |
| US8055191B2 (en) * | 2007-05-30 | 2011-11-08 | Sony Corporation | Method and structure in support of the formation of substantially co-linear wireless device pairings and mitigation of interference effects in a digital multi-media communication environment |
| US20080298389A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Nokia Corporation | Intra-body communication network scheduler and method of operation thereof |
| JP5098694B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2012-12-12 | ソニー株式会社 | 通信システム並びに通信装置 |
| EP2105091A1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-09-30 | Entertainment Robotics/H.H. Lund | Therapeutical training device |
| KR100969783B1 (ko) * | 2008-04-28 | 2010-07-13 | 한국전자통신연구원 | 인체통신에서 인체의 위상 응답특성을 측정하기 위한시스템 및 방법 |
| US7978090B2 (en) * | 2008-04-30 | 2011-07-12 | International Business Machines Corporation | Apparatus, system, and method for safely and securely storing materials |
| JP2009284029A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Sony Corp | 通信装置、通信システム、通信方法及びプログラム |
| JP4650524B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2011-03-16 | ソニー株式会社 | 通信装置、通信方法、通信システム及びコンピュータプログラム |
| JP4616374B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2011-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 電極設定システム及び電極設定方法 |
| JP5243213B2 (ja) * | 2008-12-05 | 2013-07-24 | 株式会社セルクロス | 電磁波インターフェース装置およびそれを用いた信号伝達システム |
| JP2010226214A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Ntt Electornics Corp | 情報入手システム |
| US9590733B2 (en) * | 2009-07-24 | 2017-03-07 | Corning Optical Communications LLC | Location tracking using fiber optic array cables and related systems and methods |
| JP2012064996A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Ntt Electornics Corp | 電界通信装置 |
| JP2012090075A (ja) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Ntt Electornics Corp | 電界通信用の補助電極 |
| US9037400B2 (en) * | 2012-06-26 | 2015-05-19 | Jonathan Louis Tolstedt | Virtual walking stick for the visually impaired |
| JP6806049B2 (ja) * | 2015-04-09 | 2021-01-06 | 日本電気株式会社 | 情報処理装置、情報処理システム、位置報知方法及びプログラム |
| US20190296833A1 (en) * | 2016-07-27 | 2019-09-26 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Terminal apparatus and apparatus system |
| US10552788B1 (en) | 2016-09-20 | 2020-02-04 | Amazon Technologies, Inc. | User tracking system |
| US10496953B1 (en) * | 2016-09-20 | 2019-12-03 | Amazon Technologies, Inc. | System to determine user groupings in a facility |
| US11132637B1 (en) | 2016-09-20 | 2021-09-28 | Amazon Technologies, Inc. | System to detect user interaction with inventory |
| US10477355B1 (en) | 2017-12-13 | 2019-11-12 | Amazon Technologies, Inc. | System for locating users |
| US20240206431A1 (en) * | 2021-03-04 | 2024-06-27 | Cleverpet, Inc. | Systems, methods and devices for communication |
| BR102022014196A2 (pt) * | 2022-07-19 | 2023-01-10 | Perez Kapazi Joserli | Sistema de acionamento e controle de dispositivos eletrônicos |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681083B2 (ja) | 1985-08-15 | 1994-10-12 | オムロン株式会社 | 非接触式デ−タ交信装置 |
| JPH04123531A (ja) | 1990-09-14 | 1992-04-23 | Shigemi Kawanishi | 受信ゾーン限定式情報伝達システム |
| JPH06253359A (ja) | 1993-03-01 | 1994-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 移動通信端末機 |
| JP3251797B2 (ja) * | 1995-01-11 | 2002-01-28 | 富士通株式会社 | ワイヤレスｌａｎシステム |
| US5907544A (en) * | 1996-05-10 | 1999-05-25 | Rypinski; Chandos A. | Hub controller architecture and function for a multiple access-point wireless communication network |
| US6223018B1 (en) | 1996-12-12 | 2001-04-24 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Intra-body information transfer device |
| JP3425347B2 (ja) | 1996-12-12 | 2003-07-14 | 日本電信電話株式会社 | 人体経由情報伝達装置 |
| JPH11154963A (ja) | 1997-11-20 | 1999-06-08 | Ntt Data Corp | 敷 物 |
| JPH11196110A (ja) | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Yokogawa Electric Corp | トポロジー認識装置 |
| US6008923A (en) * | 1998-03-16 | 1999-12-28 | Netschools Corporation | Multiple beam communication network with beam selectivity |
| JPH11284541A (ja) | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Matsushita Electric Works Ltd | アクセスフロアシステム |
| US6249671B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-06-19 | Lxe, Inc. | Aesthetic enclosure for a wireless network access point |
| JP2000123285A (ja) | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 車両位置認識装置 |
| JP3353779B2 (ja) | 1999-06-30 | 2002-12-03 | 松下電工株式会社 | データ通信装置 |
| JP3898418B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2007-03-28 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 通信システム |
| DE60144299D1 (de) * | 2000-05-19 | 2011-05-05 | Welch Allyn Protocol Inc | Vorrichtung zur überwachung von patienten |
| US6637161B1 (en) * | 2000-11-28 | 2003-10-28 | Steelcase Development Corporation | Floor system |
| US7260835B2 (en) * | 2001-06-19 | 2007-08-21 | Intel Corporation | Bluetooth™ based security system |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016063730A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2016-04-28 | ソニー株式会社 | 送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、並びに、プログラム |
| JPWO2016063730A1 (ja) * | 2014-10-21 | 2017-08-03 | ソニー株式会社 | 送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、並びに、プログラム |
| US10530498B2 (en) | 2014-10-21 | 2020-01-07 | Sony Corporation | Transmission device and transmission method, reception device and reception method, and program |
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