JP4963464B2

JP4963464B2 - Communication device, two-dimensional communication system using the same, and communication method in communication device

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Publication number: JP4963464B2
Application number: JP2007298929A
Authority: JP
Inventors: 聖彦服部; 洋一門; オスマンリムアズマン; 兵張
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-11-19
Also published as: JP2009124632A

Description

この発明は、２次元通信を行なう通信装置、それを用いた２次元通信システムおよび通信装置における通信方法に関するものである。 The present invention relates to a communication device that performs two-dimensional communication, a two-dimensional communication system using the communication device, and a communication method in the communication device.

従来、シート状のシート装置を用いて通信を行なう２次元通信システムが知られている（特許文献１）。この２次元通信システムにおいては、各通信装置は、シート装置上に配置され、シート装置を介して他の通信装置と通信を行なう。 Conventionally, a two-dimensional communication system that performs communication using a sheet-like sheet device is known (Patent Document 1). In this two-dimensional communication system, each communication device is arranged on a seat device and communicates with other communication devices via the seat device.

また、従来、２次元通信に用いられる通信装置は、信号を受信する信号受信回路と、電力を受電する電力受信回路とを備える（非特許文献１）。信号の送信と電力の送電側では、電力伝送装置と通信装置とは別個に動作しており、互いに連動してはいない。伝送される電力は、通信信号電力と比較して非常に大きいため、通信信号が伝送電力の干渉に埋もれないように送信用周波数と送電用周波数を十分に離して信号の送信および電力の送電を行ない、受信・受電側では、それぞれの伝送周波数に合った受信用コネクタと受電用コネクタとを通信装置に装備していた。 Conventionally, a communication device used for two-dimensional communication includes a signal receiving circuit that receives a signal and a power receiving circuit that receives power (Non-Patent Document 1). On the signal transmission and power transmission side, the power transmission device and the communication device operate separately and are not linked to each other. Since the transmitted power is very large compared to the communication signal power, the transmission frequency and the transmission frequency should be sufficiently separated so that the communication signal is not buried in the transmission power interference. On the reception / power reception side, the communication device is equipped with a reception connector and a power reception connector suitable for each transmission frequency.

さらに、信号の送受信と電力の受電とを同一周波数の電波で実現し、１つの共用コネクタを用いて信号の送受信と電力の受電とを行っている。
特開２００６−２７０１６５号公報 Naoshi Yamahira, Yastoshi Makino, Hiroto Itai, and Hiroyuki Shinoda, “Proximity Connection in Two-Dimensional Signal Transmission”, SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea, Oct. 18-21, 2006. Furthermore, signal transmission / reception and power reception are realized by radio waves of the same frequency, and signal transmission / reception and power reception are performed using one common connector.
JP 2006-270165 A Naoshi Yamahira, Yastoshi Makino, Hiroto Itai, and Hiroyuki Shinoda, “Proximity Connection in Two-Dimensional Signal Transmission”, SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea, Oct. 18-21, 2006.

しかし、受信用コネクタと受電用コネクタとを用いた場合、通信用と受電用とに２つの個別コネクタが必要であるため、デバイスのサイズが制限されると、通信用の周波数と受電用の周波数とがさらに近くなり、受電電波の影響によって通信が不安定になり、通信装置が破壊されるという問題がある。 However, when the receiving connector and the power receiving connector are used, two separate connectors are required for communication and power receiving. Therefore, when the device size is limited, the communication frequency and the power receiving frequency are limited. There is a problem that communication becomes unstable due to the influence of the received radio wave, and the communication device is destroyed.

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、安定して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a communication device capable of stably receiving a signal and receiving power.

また、この発明の別の目的は、安定して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置を用いた２次元通信システムを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a two-dimensional communication system using a communication device capable of stably receiving signals and receiving power.

さらに、この発明の別の目的は、安定して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置における通信方法を提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a communication method in a communication apparatus capable of stably receiving a signal and receiving power.

この発明によれば、通信装置は、２次元通信媒体を用いて通信を行なう通信装置であって、複数のアンテナと、インターフェース装置とを備える。複数のアンテナは、２次元通信媒体の伝送周波数を有する伝送波を２次元通信媒体を介して受信する。インターフェース装置は、複数のアンテナから選択された信号受信用のアンテナを用いて受信した伝送波を受け、その受けた伝送波から取り出した信号の処理と伝送波から取り出した電力の蓄積とを行い、複数のアンテナのうち、信号受信用のアンテナ以外のアンテナが受信した伝送波の電力としての蓄積を信号受信用のアンテナを用いて受信した伝送波の処理への影響を除去して行う。 According to the present invention, the communication device is a communication device that performs communication using a two-dimensional communication medium, and includes a plurality of antennas and an interface device. The plurality of antennas receive a transmission wave having a transmission frequency of the two-dimensional communication medium via the two-dimensional communication medium. The interface device receives a transmission wave received using a signal receiving antenna selected from a plurality of antennas, performs processing of a signal extracted from the received transmission wave, and accumulation of electric power extracted from the transmission wave, Among the plurality of antennas, accumulation of transmission wave power received by an antenna other than the signal reception antenna is performed by removing the influence on the processing of the transmission wave received using the signal reception antenna.

好ましくは、インターフェース装置は、アンテナ選択器と、分離器と、信号処理器と、電源安定器とを含む。アンテナ選択器は、複数のアンテナから信号受信用のアンテナを選択する。分離器は、信号受信用のアンテナが受信した伝送波を受け、その受けた伝送波を信号と電力とに分離する。信号処理器は、分離器によって分離された信号を処理する。電源安定器は、分離器によって分離された電力を蓄積するとともに、複数のアンテナのうち、信号受信用のアンテナ以外のアンテナが受信した伝送波を電力として蓄積する。 Preferably, the interface device includes an antenna selector, a separator, a signal processor, and a power supply stabilizer. The antenna selector selects an antenna for signal reception from a plurality of antennas. The separator receives the transmission wave received by the signal receiving antenna and separates the received transmission wave into a signal and power. The signal processor processes the signal separated by the separator. The power supply ballast accumulates power separated by the separator, and accumulates transmission waves received by antennas other than the signal receiving antenna among the plurality of antennas as power.

好ましくは、アンテナ選択器は、伝送波を受信したときの受信信号強度が伝送波から信号を抽出可能なしきい値以上であるアンテナを信号受信用のアンテナとして選択する。 Preferably, the antenna selector selects, as a signal receiving antenna, an antenna whose received signal strength when receiving the transmission wave is equal to or greater than a threshold value capable of extracting a signal from the transmission wave.

好ましくは、アンテナ選択手段は、複数のアンテナの各々について伝送波を受信したときの受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度のうち、受信信号強度がしきい値以上であるアンテナを信号受信用のアンテナとして選択する。 Preferably, the antenna selection means detects the received signal strength when a transmission wave is received for each of the plurality of antennas, and among the detected plurality of received signal strengths, the received signal strength is equal to or greater than a threshold value. Are selected as antennas for signal reception.

好ましくは、インターフェース装置は、伝送波分配器をさらに含む。伝送波分配器は、信号受信用のアンテナが伝送波を受信したときの受信信号強度がしきい値よりも小さいとき、信号受信用のアンテナが受信した伝送波を信号処理器へのみ出力する。そして、信号処理器は、伝送波分配器から受けた伝送波を信号として処理する。 Preferably, the interface device further includes a transmission wave distributor. The transmission wave distributor outputs the transmission wave received by the signal receiving antenna only to the signal processor when the received signal strength when the signal receiving antenna receives the transmission wave is smaller than the threshold value. The signal processor processes the transmission wave received from the transmission wave distributor as a signal.

好ましくは、伝送波分配器は、信号受信用のアンテナが伝送波を受信したときの受信信号強度がしきい値以上であるとき、信号受信用のアンテナが受信した伝送波を分離器へのみ出力する。 Preferably, the transmission wave splitter outputs the transmission wave received by the signal receiving antenna only to the separator when the received signal strength when the signal receiving antenna receives the transmission wave is equal to or greater than a threshold value. To do.

好ましくは、信号処理器は、さらに、信号受信用のアンテナを用いて信号を送信する。 Preferably, the signal processor further transmits a signal using an antenna for signal reception.

好ましくは、インターフェース装置は、切離器をさらに含む。切離器は、信号の送信に用いられるアンテナを他のアンテナから切り離す。 Preferably, the interface device further includes a disconnector. The disconnector disconnects an antenna used for signal transmission from other antennas.

また、この発明によれば、２次元通信システムは、２次元通信媒体と、複数の通信装置とを備える。２次元通信媒体は、伝送波を伝送する。複数の通信装置は、２次元通信媒体上に配置される。そして、複数の通信装置の各々は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の通信装置からなる。 According to the invention, the two-dimensional communication system includes a two-dimensional communication medium and a plurality of communication devices. The two-dimensional communication medium transmits a transmission wave. The plurality of communication devices are arranged on a two-dimensional communication medium. Each of the plurality of communication devices includes the communication device according to any one of claims 1 to 8.

さらに、この発明によれば、通信方法は、２次元通信媒体を用いて通信を行なう通信装置における通信方法であって、２次元通信媒体中する伝搬する伝送波を受信するための信号受信用のアンテナを複数のアンテナから選択する第１のステップと、選択された信号受信用のアンテナを用いて、２次元通信媒体の伝送周波数を有する伝送波を受信する第２のステップと、受信された伝送波に基づいて、受信信号を取得する第３のステップと、複数のアンテナのうち、信号受信用のアンテナ以外のアンテナによって受信された伝送波を信号受信用のアンテナによる伝送波の受信への影響を除去して電力として蓄積する第４のステップとを備え。 Further, according to the present invention, a communication method is a communication method in a communication apparatus that performs communication using a two-dimensional communication medium, for receiving a signal for receiving a propagating transmission wave in the two-dimensional communication medium. A first step of selecting an antenna from a plurality of antennas; a second step of receiving a transmission wave having a transmission frequency of a two-dimensional communication medium using the selected antenna for signal reception; and a received transmission A third step of acquiring a reception signal based on a wave, and an influence on transmission wave reception by a signal reception antenna from a plurality of antennas other than the signal reception antenna. And a fourth step of storing as power.

好ましくは、伝送波から信号を抽出可能な受信信号強度をしきい値としたとき、第１のステップにおいて、複数のアンテナで受信された複数の伝送波の複数の受信信号強度のうち、受信信号強度がしきい値以上であるアンテナが信号受信用のアンテナとして選択される。 Preferably, when the received signal strength from which a signal can be extracted from the transmitted wave is set as a threshold value, the received signal among the received signal strengths of the plurality of transmitted waves received by the plurality of antennas in the first step. An antenna whose strength is greater than or equal to the threshold value is selected as an antenna for signal reception.

好ましくは、第２のステップは、信号受信用のアンテナで受信された伝送波の受信信号強度を検出する第１のサブステップと、検出された受信信号強度がしきい値以上であるとき、信号受信用のアンテナで受信された伝送波を信号と電力とに分離する第２のサブステップと、分離された信号を受信信号として処理する第３のサブステップと、分離された電力を蓄積する第４のサブステップとを含む。 Preferably, the second step includes a first sub-step for detecting a received signal strength of a transmission wave received by an antenna for signal reception, and a signal when the detected received signal strength is equal to or greater than a threshold value. A second sub-step for separating the transmission wave received by the receiving antenna into a signal and power; a third sub-step for processing the separated signal as a received signal; and a first sub-step for storing the separated power 4 substeps.

好ましくは、第２のステップは、検出された受信信号強度がしきい値よりも小さいとき、信号受信用のアンテナで受信された伝送波を受信信号として処理する第５のサブステップをさらに含む。 Preferably, the second step further includes a fifth sub-step of processing a transmission wave received by the signal receiving antenna as a received signal when the detected received signal strength is smaller than a threshold value.

好ましくは、通信方法は、信号受信用のアンテナを用いて信号を送信する第５のステップをさらに備える。 Preferably, the communication method further includes a fifth step of transmitting a signal using an antenna for signal reception.

この発明においては、複数のアンテナから信号受信用のアンテナが選択され、その選択された信号受信用のアンテナを用いて受信された伝送波に基づいて受信信号が検出されるとともに、複数のアンテナのうち、信号受信用のアンテナ以外のアンテナを用いて受信された伝送波が電力として蓄積される。そして、信号受信用のアンテナ以外のアンテナを用いて受信された伝送波の電力としての蓄積は、信号受信用のアンテナを用いて受信された伝送波の受信信号としての処理への影響を除去して行なわれる。 In the present invention, an antenna for signal reception is selected from a plurality of antennas, and a received signal is detected based on a transmission wave received using the selected antenna for signal reception. Of these, transmission waves received using antennas other than the signal receiving antenna are stored as electric power. The accumulation of transmission waves received using an antenna other than the signal receiving antenna as power eliminates the influence of the transmission waves received using the signal receiving antenna on the processing as the received signal. It is done.

したがって、この発明によれば、信号の受信および電力の受電を安定して行うことができる。 Therefore, according to the present invention, signal reception and power reception can be performed stably.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図１は、この発明の実施の形態による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信装置１００は、コネクタ１〜ｎ（ｎは、２以上の整数）と、インターフェース装置１０とを備える。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a communication device 100 according to an embodiment of the present invention includes connectors 1 to n (n is an integer of 2 or more) and an interface device 10.

インターフェース装置１０は、デュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１と、整流回路２１〜２ｎと、バイパス経路３１〜３ｎと、メインスイッチ３０と、スイッチ４１〜４ｎと、信号抽出装置４０と、信号電力分離器５０と、信号処理器６０と、電源安定装置７０とを含む。 The interface device 10 includes a dual switch 11 to 1n + 1, a rectifier circuit 21 to 2n, a bypass path 31 to 3n, a main switch 30, a switch 41 to 4n, a signal extraction device 40, a signal power separator 50, A signal processor 60 and a power stabilizer 70 are included.

コネクタ１〜ｎの各々は、６ｃｍΦの直径を有する円形形状からなり、後述する２次元通信シートに接して配置される。そして、コネクタ１〜ｎは、２次元通信シートから各種の伝送波を受信し、その受信した各種の伝送波をインターフェース装置１０の整流回路２１〜２ｎおよびスイッチ４１〜４ｎへそれぞれ出力するとともに、インターフェース装置１０のスイッチ４１〜４ｎからそれぞれ受けた信号を伝送波として２次元通信シートへ送信する。 Each of the connectors 1 to n has a circular shape having a diameter of 6 cmΦ, and is disposed in contact with a two-dimensional communication sheet described later. The connectors 1 to n receive various transmission waves from the two-dimensional communication sheet, and output the received various transmission waves to the rectifier circuits 21 to 2n and the switches 41 to 4n of the interface device 10, respectively. Signals received from the switches 41 to 4n of the device 10 are transmitted as transmission waves to the two-dimensional communication sheet.

デュアルスイッチ１１は、接地電位ＧＮＤとコネクタ１、整流回路２１、バイパス経路３１およびスイッチ４１との間に配置される。デュアルスイッチ１２は、整流回路２１およびバイパス経路３１とコネクタ２、整流回路２２、バイパス経路３２およびスイッチ４２との間に配置される。デュアルスイッチ１３は、電流回路２２およびバイパス経路３２とコネクタ３、整流回路２３、バイパス経路３３およびスイッチ４３との間に配置される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１ｎは、整流回路２ｎ−１およびバイパス経路３ｎ−１とコネクタｎ、整流回路２ｎ、バイパス経路３ｎおよびスイッチ４ｎとの間に配置される。デュアルスイッチ１ｎ＋１は、整流回路２ｎおよびバイパス経路３ｎとメインスイッチ３０との間に配置される。 Dual switch 11 is arranged between ground potential GND and connector 1, rectifier circuit 21, bypass path 31 and switch 41. The dual switch 12 is disposed between the rectifier circuit 21 and the bypass path 31 and the connector 2, the rectifier circuit 22, the bypass path 32 and the switch 42. The dual switch 13 is disposed between the current circuit 22 and the bypass path 32 and the connector 3, the rectifier circuit 23, the bypass path 33 and the switch 43. Similarly, the dual switch 1n is arranged between the rectifier circuit 2n-1 and the bypass path 3n-1 and the connector n, the rectifier circuit 2n, the bypass path 3n and the switch 4n. Dual switch 1n + 1 is arranged between rectifier circuit 2n and bypass path 3n and main switch 30.

そして、デュアルスイッチ１１は、信号抽出装置４０からの信号ＳＷＤ１によって整流回路２１またはバイパス経路３１に接続される。デュアルスイッチ１２は、信号抽出装置４０からの信号ＳＷＤ２によって整流回路２１，２２またはバイパス経路３１，３２に接続される。デュアルスイッチ１３は、信号抽出装置４０からの信号ＳＷＤ３によって整流回路２２，２３またはバイパス経路３２，３３に接続される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１ｎは、信号抽出装置４０からの信号ＳＷＤｎによって整流回路２ｎ−１，２ｎまたはバイパス経路３ｎ−１，３ｎに接続される。デュアルスイッチ１ｎ＋１は、信号抽出回路４０からの信号ＳＷＤｎ＋１によって整流回路２ｎまたはバイパス経路３ｎに接続される。 The dual switch 11 is connected to the rectifier circuit 21 or the bypass path 31 by the signal SWD1 from the signal extraction device 40. The dual switch 12 is connected to the rectifier circuits 21 and 22 or the bypass paths 31 and 32 by the signal SWD2 from the signal extraction device 40. The dual switch 13 is connected to the rectifier circuits 22 and 23 or the bypass paths 32 and 33 by the signal SWD3 from the signal extraction device 40. Hereinafter, similarly, the dual switch 1n is connected to the rectifier circuits 2n-1, 2n or the bypass paths 3n-1, 3n by the signal SWDn from the signal extraction device 40. The dual switch 1n + 1 is connected to the rectifier circuit 2n or the bypass path 3n by the signal SWDn + 1 from the signal extraction circuit 40.

より具体的には、デュアルスイッチ１１は、信号抽出装置４０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＷＤ１によって整流回路２１に接続され、信号抽出装置４０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路３１に接続される。 More specifically, the dual switch 11 is connected to the rectifier circuit 21 by an H (logic high) level signal SWD1 from the signal extraction device 40, and by an L (logic low) level signal SWD1 from the signal extraction device 40. Connected to the bypass path 31.

デュアルスイッチ１２は、信号抽出装置４０からの［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれ整流回路２１，２２に接続され、信号抽出装置４０からの［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によって左側のスイッチが整流回路２１に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路３２に接続され、信号抽出装置４０からの［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２によって左側のスイッチがバイパス経路３１に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路２２に接続され、信号抽出装置４０からの［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３１，３２に接続される。 The dual switch 12 is connected to the rectifier circuits 21 and 22 by the signal SWD2 composed of [H, H] from the signal extraction device 40, and the signal SWD2 composed of [H, L] from the signal extraction device 40. The left switch is connected to the rectifier circuit 21, the right switch is connected to the bypass path 32, and the left switch is connected to the bypass path 31 by the signal SWD2 consisting of [L, H] from the signal extraction device 40. The right switch is connected to the rectifier circuit 22, and the switches on both sides are connected to the bypass paths 31 and 32, respectively, by the signal SWD 2 composed of [L, L] from the signal extraction device 40.

デュアルスイッチ１３は、信号抽出装置４０からの［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ３によって両側のスイッチがそれぞれ整流回路２２，２３に接続され、信号抽出装置４０からの［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって左側のスイッチが整流回路２２に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路３３に接続され、信号抽出装置４０からの［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ３によって左側のスイッチがバイパス経路３２に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路２３に接続され、信号抽出装置４０からの［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３２，３３に接続される。 The dual switch 13 is connected to the rectifier circuits 22 and 23 by the signal SWD3 consisting of [H, H] from the signal extraction device 40, and the signal SWD3 consisting of [H, L] from the signal extraction device 40. The left switch is connected to the rectifier circuit 22, the right switch is connected to the bypass path 33, and the left switch is connected to the bypass path 32 by the signal SWD 3 consisting of [L, H] from the signal extraction device 40. The right switch is connected to the rectifier circuit 23, and the switches on both sides are connected to the bypass paths 32 and 33 by the signal SWD3 consisting of [L, L] from the signal extraction device 40, respectively.

以下、同様にして、デュアルスイッチ１ｎは、信号抽出装置４０からの［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤｎによって両側のスイッチがそれぞれ整流回路２ｎ−１，２ｎに接続され、信号抽出装置４０からの［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによって左側のスイッチが整流回路２ｎ−１に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路３ｎに接続され、信号抽出装置４０からの［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤｎによって左側のスイッチがバイパス経路３ｎ−１に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路２ｎに接続され、信号抽出装置４０からの［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３ｎ−１，３ｎに接続される。 In the same manner, in the dual switch 1n, the switches on both sides are connected to the rectifier circuits 2n-1 and 2n by the signal SWDn consisting of [H, H] from the signal extraction device 40, respectively. The left switch is connected to the rectifier circuit 2n-1 by the signal SWDn consisting of H, L], and the right switch is connected to the bypass path 3n, and the signal SWDn consisting of [L, H] from the signal extraction device 40. The left switch is connected to the bypass path 3n-1 and the right switch is connected to the rectifier circuit 2n by the signal SWDn consisting of [L, L] from the signal extraction device 40. 3n-1, 3n are connected.

デュアルスイッチ１ｎ＋１は、信号抽出装置４０からのＨレベルの信号ＳＤＷｎ＋１によって整流回路２ｎに接続され、信号抽出装置４０からのＬレベルの信号ＳＤＷｎ＋１によってバイパス経路３ｎに接続される。 The dual switch 1n + 1 is connected to the rectifier circuit 2n by the H level signal SDWn + 1 from the signal extraction device 40, and is connected to the bypass path 3n by the L level signal SDWn + 1 from the signal extraction device 40.

整流回路２１〜２ｎは、それぞれ、コネクタ１〜ｎに対応して設けられる。そして、整流回路２１〜２ｎは、それぞれ、コネクタ１〜ｎおよびスイッチ４１〜４ｎに接続されるとともに、デュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１がＨレベルの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１をそれぞれ受けると、直列に接続される。 The rectifier circuits 21 to 2n are provided corresponding to the connectors 1 to n, respectively. Rectifier circuits 21 to 2n are connected to connectors 1 to n and switches 41 to 4n, respectively, and are connected in series when dual switches 11 to 1n + 1 receive H-level signals SWD1 to SWDn + 1, respectively.

整流回路２１〜２ｎは、それぞれ、コネクタ１〜ｎから受けた伝送波を構成する電力を整流し、その整流した電力を、それぞれ、デュアルスイッチ１２〜１ｎ＋１側へ供給する。 The rectifier circuits 21 to 2n rectify the power constituting the transmission waves received from the connectors 1 to n, respectively, and supply the rectified power to the dual switches 12 to 1n + 1, respectively.

バイパス経路３１〜３ｎは、コネクタ１〜ｎに対応して設けられ、デュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１がＬレベルの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１をそれぞれ受けると、直列に接続される。 Bypass paths 31 to 3n are provided corresponding to connectors 1 to n, and are connected in series when dual switches 11 to 1n + 1 receive L-level signals SWD1 to SWDn + 1, respectively.

メインスイッチ３０は、デュアルスイッチ１ｎ＋１と電源安定装置７０との間に配置される。そして、メインスイッチ３０は、通信装置１００のユーザによってオン／オフされる。 The main switch 30 is disposed between the dual switch 1n + 1 and the power stabilizer 70. The main switch 30 is turned on / off by the user of the communication device 100.

スイッチ４１〜４ｎは、コネクタ１〜ｎに対応して設けられる。そして、スイッチ４１〜４ｎは、信号抽出装置４０からの信号ＳＷ１〜ＳＷｎによってそれぞれオン／オフされる。より具体的には、スイッチ４１〜４ｎは、信号抽出装置４０からのＨレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎによってそれぞれオンされ、信号抽出装置４０からのＬレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎによってそれぞれオフされる。そして、スイッチ４１〜４ｎは、オンされると、それぞれ、コネクタ１〜ｎから受けた伝送波を信号抽出装置４０へ出力するとともに、信号抽出装置４０から受けた信号をそれぞれコネクタ１〜ｎへ出力する。 The switches 41 to 4n are provided corresponding to the connectors 1 to n. The switches 41 to 4n are turned on / off by signals SW1 to SWn from the signal extraction device 40, respectively. More specifically, the switches 41 to 4n are turned on by H level signals SW1 to SWn from the signal extraction device 40, and are turned off by L level signals SW1 to SWn from the signal extraction device 40, respectively. When the switches 41 to 4n are turned on, the transmission waves received from the connectors 1 to n are output to the signal extraction device 40, and the signals received from the signal extraction device 40 are output to the connectors 1 to n, respectively. To do.

信号抽出装置４０は、電源安定装置７０から電力を受け、後述する方法によって、コネクタ１〜ｎのうち、受信信号強度が最大であるコネクタを信号受信用のコネクタとして選択するとともに、信号受信用のコネクタが受信した伝送波を受ける。そして、信号抽出装置４０は、信号受信用のコネクタが受信した伝送波の受信信号強度が伝送波から信号を抽出可能なしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいとき、その伝送波を信号処理器６０へ直接出力する。一方、信号抽出装置４０は、信号受信用のコネクタが受信した伝送波の受信信号強度がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であるとき、その伝送波を信号電力分離器５０へ出力する。 The signal extraction device 40 receives power from the power supply stabilization device 70, selects a connector having the maximum received signal strength as a signal receiving connector from among the connectors 1 to n by a method described later, and receives the signal. Receives the transmission wave received by the connector. Then, the signal extraction device 40 directly outputs the transmission wave to the signal processor 60 when the received signal strength of the transmission wave received by the signal receiving connector is smaller than the threshold TH_RSSI that can extract the signal from the transmission wave. To do. On the other hand, the signal extraction device 40 outputs the transmission wave to the signal power separator 50 when the received signal strength of the transmission wave received by the signal receiving connector is equal to or higher than the threshold value TH_RSSI.

また、信号抽出装置４０は、信号受信用のコネクタ以外のコネクトに対応して設けられた整流回路を直列に接続するための信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤ１ｎ＋１を生成してデュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１へ出力する。 Further, the signal extraction device 40 generates signals SWD1 to SWD1n + 1 for connecting rectifier circuits provided corresponding to the connections other than the signal receiving connector in series, and outputs the signals to the dual switches 11 to 1n + 1.

信号電力分離器５０は、信号抽出装置４０から伝送波を受けると、その受けた伝送波を信号および電力に分離する。そして、信号電力分離器５０は、その分離した信号を信号処理器６０へ出力し、その分離した電力を電源安定装置７０へ供給する。 When receiving the transmission wave from the signal extraction device 40, the signal power separator 50 separates the received transmission wave into a signal and power. Then, the signal power separator 50 outputs the separated signal to the signal processor 60 and supplies the separated power to the power supply stabilizer 70.

信号処理器６０は、信号抽出装置４０または信号電力分離器５０から信号を受けると、その受けた信号の受信処理を行う。また、信号処理器６０は、送信用の信号を生成し、その生成した送信用の信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置４０へ出力する。 When receiving a signal from the signal extraction device 40 or the signal power separator 50, the signal processor 60 performs reception processing on the received signal. The signal processor 60 generates a transmission signal, converts the generated transmission signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 40.

電源安定装置７０は、信号電力分離器５０またはメインスイッチ３０から供給された電力を蓄積する。そして、電源安定装置７０は、その蓄積した電力を信号電力分離器５０へ供給する。 The power stabilizer 70 accumulates power supplied from the signal power separator 50 or the main switch 30. Then, the power stabilizer 70 supplies the accumulated power to the signal power separator 50.

図２は、２次元通信シートの斜視図である。また、図３は、図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における２次元通信シートの断面図である。 FIG. 2 is a perspective view of the two-dimensional communication sheet. 3 is a cross-sectional view of the two-dimensional communication sheet taken along line III-III shown in FIG.

図２および図３を参照して、２次元通信シート２００は、誘電体部２０１と、導体部２０２，２０３とを含む。誘電体部２０１は、たとえば、厚みがほぼ一定であるプラスチックまたは発泡材からなり、シート状の形状を有する。導体部２０２は、たとえば、金属からなり、誘電体部２０１の一方の一主面にメッシュ状に形成される。この場合、メッシュ状の導体部２０２によって囲まれる開口部２０２Ａは、正方形の形状を有し、複数の開口部２０２Ａは、２次元通信シート２００の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されている。導体部２０３は、たとえば、金属からなり、誘電体部２０１の他方の一主面（導体部３２が形成された面と反対面）の全面に形成される。 2 and 3, two-dimensional communication sheet 200 includes a dielectric portion 201 and conductor portions 202 and 203. The dielectric part 201 is made of, for example, a plastic or foam material having a substantially constant thickness, and has a sheet-like shape. The conductor portion 202 is made of, for example, metal, and is formed in a mesh shape on one main surface of the dielectric portion 201. In this case, the opening 202 A surrounded by the mesh-like conductor 202 has a square shape, and the plurality of openings 202 A are arranged at intervals shorter than the electromagnetic wave length in the outside of the two-dimensional communication sheet 200. . The conductor portion 203 is made of, for example, metal and is formed on the entire surface of the other main surface of the dielectric portion 201 (the surface opposite to the surface on which the conductor portion 32 is formed).

メッシュ状の導体部２０２は、外界とシート状の誘電体部２０１との相互電磁結合を弱める働きをするので、外界と誘電体部２０１との電磁結合が十分に弱いと仮定すると、シート状の誘電体部２０１の内部では、電磁波は、１／（με）^１／２で伝搬する。この場合、μは、誘電体部２０１の透磁率であり、εは、誘電体部２０１の誘電率である。 Since the mesh-shaped conductor portion 202 works to weaken the mutual electromagnetic coupling between the outside world and the sheet-like dielectric portion 201, assuming that the electromagnetic coupling between the outside world and the dielectric portion 201 is sufficiently weak, Inside the dielectric part 201, the electromagnetic wave propagates at 1 / (με) ^1/2 . In this case, μ is the magnetic permeability of the dielectric part 201, and ε is the dielectric constant of the dielectric part 201.

開口部２０２Ａは、２次元通信シート２００の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されているので、各開口部２０２Ａから漏れ出すエバネッセント波も、電磁波長よりも短い空間周期で電磁波位相が変化し、遠方まで伝搬する波動とはならない。 Since the openings 202A are arranged at an interval shorter than the electromagnetic wave length in the outside of the two-dimensional communication sheet 200, the evanescent wave leaking from each opening 202A also changes the electromagnetic wave phase in a spatial period shorter than the electromagnetic wave length. It is not a wave that propagates far away.

この場合の減衰係数は、ｅｘｐ（−（ε／ε_０−１）^１／２（ω／ｃ）ｚ）となる。ここで、ε_０は、外界の誘電率であり、ωは、信号の角周波数であり、ｃは、外界における光速であり、ｚは、誘電体部２０１の導体部２０２が形成された面からの距離である。 The attenuation coefficient in this case is exp (− (ε / ε ₀ −1) ^1/2 (ω / c) z). Here, ε ₀ is the dielectric constant of the external world, ω is the angular frequency of the signal, c is the speed of light in the external world, and z is from the surface on which the conductor part 202 of the dielectric part 201 is formed. Is the distance.

したがって、εがそれほど大きくなくても、誘電体部２０１の薄い膜厚に対して、エバネッセント波のしみ出し領域を波長程度まで小さくすることができる。 Therefore, even if ε is not so large, the area where the evanescent wave oozes out can be reduced to about the wavelength with respect to the thin film thickness of the dielectric portion 201.

このように、２次元通信シート２００は、電磁波を１／（με）^１／２で伝搬させるとともに、その一主面（導体部２０２が形成された面）からエバネッセント波をしみ出させる。 As described above, the two-dimensional communication sheet 200 propagates electromagnetic waves by 1 / (με) ^1/2 and exudes an evanescent wave from one main surface (surface on which the conductor portion 202 is formed).

図４は、２次元通信の概念図である。図４を参照して、図１に示す通信装置１００と同じ構成からなる２つの通信装置１００Ａ，１００Ｂが２次元通信シート２００上に配置される。この場合、通信装置１００Ａ，１００Ｂのコネクタ１〜ｎが２次元通信シート２００の開口部２０２Ａに接する。通信装置１００Ａの信号処理器６０は、送信すべき信号を生成し、その生成した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置４０へ出力する。 FIG. 4 is a conceptual diagram of two-dimensional communication. With reference to FIG. 4, two communication devices 100 A and 100 B having the same configuration as communication device 100 shown in FIG. 1 are arranged on two-dimensional communication sheet 200. In this case, the connectors 1 to n of the communication devices 100A and 100B are in contact with the opening 202A of the two-dimensional communication sheet 200. The signal processor 60 of the communication device 100A generates a signal to be transmitted, converts the generated signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 40.

通信装置１００Ａの信号抽出装置４０は、信号処理器６０から受けた信号を信号受信用のコネクタへ出力する。通信装置１００Ａの信号受信用のコネクタは、信号抽出装置４０から受けた信号 (アナログ信号)に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させる。ここで、スカラーポテンシャルの変化は、電位の変化に対応し、ベクトルポテンシャルの変化は、電流分布の変化、電束密度の変化および変位電流の分布の変化に対応する。 The signal extraction device 40 of the communication device 100A outputs the signal received from the signal processor 60 to a signal receiving connector. The signal receiving connector of the communication device 100A changes the scalar potential and / or vector potential of a built-in electrode (not shown) in accordance with the signal (analog signal) received from the signal extraction device 40. Here, a change in scalar potential corresponds to a change in potential, and a change in vector potential corresponds to a change in current distribution, a change in electric flux density, and a change in distribution of displacement current.

信号受信用のコネクタに内蔵された電極のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルが変化すると、２次元通信シート２００の誘電体部２０１に電磁波が発生し、その発生した電磁波は、２次元通信シート２００の表面付近のみを伝搬する（図４の矢印参照）。 When the scalar potential and / or vector potential of the electrode incorporated in the signal receiving connector changes, an electromagnetic wave is generated in the dielectric portion 201 of the two-dimensional communication sheet 200, and the generated electromagnetic wave is generated on the two-dimensional communication sheet 200. It propagates only near the surface (see arrow in FIG. 4).

そして、通信装置１００Ｂが配置された位置まで伝搬した電磁波は、誘電体部２０２の開口部２０２Ａからエバネッセント波ＥＷＶをしみ出させる。そうすると、通信装置１００Ｂのコネクタ１〜ｎは、その内蔵した電極（図示せず）によってエバネッセント波ＥＷＶを検知し、通信装置１００Ａから送信された電気信号を受信する。 Then, the electromagnetic wave propagated to the position where the communication device 100B is disposed oozes the evanescent wave EWV from the opening 202A of the dielectric part 202. Then, the connectors 1 to n of the communication device 100B detect the evanescent wave EWV with the built-in electrodes (not shown), and receive the electrical signal transmitted from the communication device 100A.

このように、２次元通信は、２次元通信シート２００の表面近傍を伝送する電磁波を用いて行なわれる。なお、誘電体部２０１に発生する電磁波は、後述する伝送波を構成する。 As described above, the two-dimensional communication is performed using the electromagnetic wave transmitted in the vicinity of the surface of the two-dimensional communication sheet 200. The electromagnetic wave generated in the dielectric part 201 constitutes a transmission wave described later.

図５は、ＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔＴｏＳｅｎｄ）パケットの構成図である。図５を参照して、ＲＴＳパケットは、フレーム制御部と、デュレーションと、送信先と、送信元と、ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｕｍ）とを含む。 FIG. 5 is a configuration diagram of an RTS (Request To Send) packet. Referring to FIG. 5, the RTS packet includes a frame control unit, a duration, a transmission destination, a transmission source, and an FCS (Frame Check Sum).

フレーム制御部は、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットであることを示す。デュレーションは、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの有効期間を示す。送信先は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信先を示すアドレスからなる。送信元は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信元のアドレスからなる。ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）は、４Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、誤り訂正符号からなる。 The frame control unit has a length of 2 octets and indicates an RTS packet. The duration has a length of 2 octets and indicates the valid period of the RTS packet. The transmission destination has a length of 6 octets and consists of an address indicating the transmission destination of the RTS packet. The transmission source has a length of 6 octets and consists of the address of the transmission source of the RTS packet. The FCS (Frame Check Sequence) has a length of 4 octets and is composed of an error correction code.

そして、フレーム制御部、デュレーション、送信先および送信元は、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）ヘッダを構成する。 The frame control unit, duration, transmission destination, and transmission source constitute a MAC (Media Access Control) header.

図６は、伝送波の概念図である。図６を参照して、通信装置１００は、振幅Ｉを有する伝送波ｗｖ＿Ｍによってデータパケット、およびＲＴＳパケット、ＣＴＳ（ＣｌｅａｒＴｏＳｅｎｄ）パケットおよびＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）パケット等の制御パケットを送信する。 FIG. 6 is a conceptual diagram of a transmission wave. Referring to FIG. 6, communication apparatus 100 transmits a control packet such as a data packet, an RTS packet, a CTS (Clear To Send) packet, and an ACK (Acknowledge) packet by transmission wave wv_M having amplitude I.

伝送波ｗｖ＿Ｍは、周期Ｔを有する。そして、伝送波ｗｖ＿Ｍは、たとえば、１０Ｗのエネルギーを有し、振幅Ｉ１を有する伝送波ｗｖ＿ＳＧと、振幅Ｉ２を有する伝送波ｗｖ＿ＰＷとからなる。そして、伝送波ｗｖ＿ＳＧは、データパケットおよび制御パケットからなり、伝送波ｗｖ＿ＰＷは、電力からなる。 The transmission wave wv_M has a period T. Then, the transmission wave wv_M includes, for example, a transmission wave wv_SG having an energy of 10 W and having an amplitude I1, and a transmission wave wv_PW having an amplitude I2. The transmission wave wv_SG is composed of a data packet and a control packet, and the transmission wave wv_PW is composed of electric power.

このように、伝送波ｗｖ＿Ｍは、データパケットまたは制御パケットからなる信号と、電力とが重畳されたものである。つまり、電力および信号は、同じ周波数ｆを有する伝送波によって伝送される。そして、この周波数ｆは、２次元通信シート２００の誘電体部２０１を伝送し易い周波数としてチューニングされた伝送周波数からなる。 As described above, the transmission wave wv_M is obtained by superimposing a signal composed of a data packet or a control packet and power. That is, the power and the signal are transmitted by transmission waves having the same frequency f. And this frequency f consists of the transmission frequency tuned as a frequency which is easy to transmit the dielectric material part 201 of the two-dimensional communication sheet 200. FIG.

［受信用コネクタの選択］
図７は、受信用コネクタを選択する方法を説明するための図である。図７を参照して、信号抽出装置４０は、受信用コネクタを選択する場合、スイッチ４１のみをオンするためのＨレベルの信号ＳＷ１と、Ｌレベルの信号ＳＷ２〜ＳＷｎとを生成し、その生成したＨレベルの信号ＳＷ１をスイッチ４１へ出力し、その生成したＬレベルの信号ＳＷ２〜ＳＷｎをそれぞれスイッチ４２〜４ｎへ出力する。 [Select connector for receiving]
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of selecting a receiving connector. Referring to FIG. 7, when selecting a receiving connector, the signal extraction device 40 generates an H level signal SW1 for turning on only the switch 41 and L level signals SW2 to SWn, and generates them. The H level signal SW1 is output to the switch 41, and the generated L level signals SW2 to SWn are output to the switches 42 to 4n, respectively.

また、信号抽出装置４０は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１，ＳＷＤｎ＋１および［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎを生成し、その生成したＬレベルの信号ＳＷＤ１，ＳＷＤｎ＋１をそれぞれデュアルスイッチ１１，１ｎ＋１へ出力し、その生成したＬ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎをそれぞれデュアルスイッチ１２〜１ｎへ出力する。 Further, the signal extraction device 40 generates signals SWD2 to SWDn composed of L level signals SWD1, SWDn + 1 and [L, L], and outputs the generated L level signals SWD1, SWDn + 1 to the dual switches 11, 1n + 1, respectively. Then, the generated signals SWD2 to SWDn consisting of L, L] are output to the dual switches 12 to 1n, respectively.

そうすると、スイッチ４１は、Ｈレベルの信号ＳＷ１によってオンされ、スイッチ４２〜４ｎは、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＷ２〜ＳＷｎによってオフされる。デュアルスイッチ１１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路３１に接続され、デュアルスイッチ１２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によってバイパス経路３１，３２に接続され、デュアルスイッチ１３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によってバイパス経路３２，３３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによってバイパス経路３ｎ−１，３ｎに接続され、デュアルスイッチ１ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によってバイパス経路３ｎに接続される。 Then, the switch 41 is turned on by the H level signal SW1, and the switches 42 to 4n are turned off by the L level signals SW2 to SWn, respectively. The dual switch 11 is connected to the bypass path 31 by an L level signal SWD1, the dual switch 12 is connected to the bypass paths 31 and 32 by a signal SWD2 consisting of [L, L], and the dual switch 13 is [L, L] is connected to the bypass paths 32, 33 by the signal SWD3. Similarly, the dual switch 1n is connected to the bypass paths 3n-1, 3n by the signal SWDn of [L, L]. 1n + 1 is connected to the bypass path 3n by an L level signal SWDn + 1.

そして、コネクタ１は、２次元通信シート２００から受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ４１を介して信号抽出装置４０へ出力する。信号抽出装置４０は、コネクタ１から伝送波ｗｖ１を受け、その受けた伝送波ｗｖ１の受信信号強度ＲＳＳＩ１を検出する。 Then, the connector 1 outputs the transmission wave wv1 received from the two-dimensional communication sheet 200 to the signal extraction device 40 via the switch 41. The signal extraction device 40 receives the transmission wave wv1 from the connector 1 and detects the received signal strength RSSI1 of the received transmission wave wv1.

信号抽出装置４０は、同様にして、コネクタ２〜１ｎを順次選択し、コネクタ２〜１ｎがそれぞれ受信した伝送波ｗｖ２〜ｗｖｎを受け、その受けた伝送波ｗｖ２〜ｗｖｎの受信信号強度ＲＳＳＩ２〜ＲＳＳＩｎを検出する。 Similarly, the signal extraction device 40 sequentially selects the connectors 2 to 1n, receives the transmission waves wv2 to wvn received by the connectors 2 to 1n, and receives the received signal strengths RSSI2 to RSSIn of the received transmission waves wv2 to wvn. Is detected.

なお、伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎの各々は、上述した伝送波ｗｖ＿Ｍからなる。 Note that each of the transmission waves wv1 to wvn includes the transmission wave wv_M described above.

そうすると、信号抽出装置４０は、検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎのうち、最大の受信信号強度ＲＳＳＩｍａｘが得られたコネクタを信号受信用コネクタとして選択する。 Then, the signal extraction device 40 selects, as the signal receiving connector, the connector that has obtained the maximum received signal strength RSSImax among the detected received signal strengths RSSI1 to RSSIn.

たとえば、受信信号強度ＲＳＳＩ３が最大である場合、信号抽出装置４０は、コネクタ３を信号受信用コネクタとして選択する。 For example, when the received signal strength RSSI3 is the maximum, the signal extraction device 40 selects the connector 3 as a signal receiving connector.

［信号の受信および電力の受電］
図８は、信号の受信および電力の受電を説明するための図である。図８を参照して、信号抽出装置４０は、信号受信用コネクタであるコネクタ３を用いて信号を受信する場合、Ｈレベルの信号ＳＷＤ１を生成してデュアルスイッチ１１へ出力し、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２を生成してデュアルスイッチ１２へ出力し、［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３を生成してデュアルスイッチ１３へ出力し、［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ４を生成してデュアルスイッチ１４へ出力し、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ５〜ＳＷＤｎを生成してそれぞれデュアルスイッチ１５〜１ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷＤｎ＋１を生成してデュアルスイッチ１ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置４０は、Ｌレベルの信号ＳＷ１,ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎを生成してそれぞれスイッチ４１，４２，４４〜４ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷ３を生成してスイッチＳＷ３へ出力する。 [Signal reception and power reception]
FIG. 8 is a diagram for explaining signal reception and power reception. Referring to FIG. 8, when receiving a signal using the connector 3 which is a signal receiving connector, the signal extraction device 40 generates an H level signal SWD1 and outputs it to the dual switch 11 [H, H ] Is generated and output to the dual switch 12, a signal SWD3 consisting of [H, L] is generated and output to the dual switch 13, and a signal SWD4 consisting of [L, H] is generated and dual The signal SWD5 to SWDn consisting of [H, H] is generated and output to the dual switches 15 to 1n, respectively, and the H level signal SWDn + 1 is generated and output to the dual switch 1n + 1. Further, the signal extraction device 40 generates L level signals SW1, SW2, SW4 to SWn and outputs them to the switches 41, 42 and 44 to 4n, respectively, generates an H level signal SW3 and outputs it to the switch SW3. .

そうすると、デュアルスイッチ１１は、Ｈレベルの信号ＳＷＤ１によって整流回路２１に接続され、デュアルスイッチ１２は、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれ整流回路２１，２２に接続され、デュアルスイッチ１３は、［Ｈ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって、左側のスイッチが整流回路２２に接続され、右側のスイッチがバイパス経路３３に接続され、デュアルスイッチ１４は、［Ｌ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ４によって、左側のスイッチがバイパス経路３３に接続され、右側のスイッチが整流回路２４（図示せず）に接続される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１５〜１ｎは、それぞれ、［Ｈ，Ｈ］からなる信号ＳＷＤ５〜ＳＷＤｎによって両側のスイッチが整流回路に接続される。デュアルスイッチ１ｎ＋１は、Ｈレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によって整流回路２ｎに接続される。 Then, the dual switch 11 is connected to the rectifier circuit 21 by the H level signal SWD1, and the dual switch 12 is connected to the rectifier circuits 21 and 22 by the signal SWD2 composed of [H, H]. The switch 13 has a signal SWD3 composed of [H, L], the left switch is connected to the rectifier circuit 22, the right switch is connected to the bypass path 33, and the dual switch 14 is a signal composed of [L, H]. The SWD 4 connects the left switch to the bypass path 33 and the right switch to the rectifier circuit 24 (not shown). In the same manner, the dual switches 15 to 1n are connected to the rectifier circuit on both sides by signals SWD5 to SWDn composed of [H, H], respectively. The dual switch 1n + 1 is connected to the rectifier circuit 2n by an H level signal SWDn + 1.

また、スイッチ４１，４２，４４〜４ｎは、それぞれ、Ｌレベル信号ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎによってオフされ、スイッチ４３は、Ｈレベルの信号ＳＷ３によってオンされる。 The switches 41, 42, and 44 to 4n are turned off by the L level signals SW1, SW2, and SW4 to SWn, respectively, and the switch 43 is turned on by the H level signal SW3.

そうすると、コネクタ３は、２次元通信シート２００から受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ４３を介して信号抽出装置４０へ出力する。信号抽出装置４０は、コネクタ３から受けた伝送波ｗｖ３の受信信号強度ＲＳＳＩ３を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいか否かを判定する。この場合、受信信号強度ＲＳＳＩ３は、しきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であるものとする。 Then, the connector 3 outputs the transmission wave wv3 received from the two-dimensional communication sheet 200 to the signal extraction device 40 via the switch 43. The signal extraction device 40 detects the received signal strength RSSI3 of the transmission wave wv3 received from the connector 3, and determines whether or not the detected received signal strength RSSI3 is smaller than the threshold value TH_RSSI. In this case, the received signal strength RSSI3 is assumed to be equal to or higher than a threshold value TH_RSSI.

信号抽出装置４０は、受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であると判定すると、伝送波ｗｖ３を信号電力分離器５０へ出力する。 When the signal extraction device 40 determines that the received signal strength RSSI3 is equal to or higher than the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 40 outputs the transmission wave wv3 to the signal power separator 50.

信号電力分離器５０は、伝送波ｗｖ３を信号抽出装置４０から受け、その受けた伝送波ｗｖ３を信号ＳＧと電力ＰＷとに分離し、その分離した信号ＳＧを信号処理器６０へ出力し、その分離した電力ＰＷを電源安定装置７０へ供給する。 The signal power separator 50 receives the transmission wave wv3 from the signal extraction device 40, separates the received transmission wave wv3 into the signal SG and the power PW, and outputs the separated signal SG to the signal processor 60. The separated power PW is supplied to the power supply stabilizer 70.

信号処理器６０は、信号電力分離器５０から信号ＳＧを受け、その受けた信号ＳＧの受信処理を行う。 The signal processor 60 receives the signal SG from the signal power separator 50 and performs reception processing on the received signal SG.

また、電源安定装置７０は、信号電力分離器５０から受けた電力ＰＷを蓄積する。 Further, power supply stabilizing device 70 accumulates power PW received from signal power separator 50.

一方、コネクタ１，２，４〜ｎは、２次元通信シート２００からそれぞれ伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを受信し、その受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎをそれぞれ整流回路２１，２２，２４〜２ｎへ供給する。 On the other hand, the connectors 1, 2, 4 to n receive the transmission waves wv 1, wv 2, wv 4 to wvn from the two-dimensional communication sheet 200, respectively, and receive the received transmission waves wv 1, wv 2, wv 4 to wvn respectively, 22, 24 to 2n.

そして、整流回路２１，２２，２４〜２ｎは、それぞれ、伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力を整流し、その整流した電力を整流回路２２，２４〜２ｎ、バイパス回路３３およびメインスイッチ３０からなる経路を介して電源安定装置７０へ供給する。 The rectifier circuits 21, 22, 24 to 2n rectify the power constituting the transmission waves wv1, wv2, wv4 to wvn, respectively, and rectify the rectified power to the rectifier circuits 22, 24 to 2n, the bypass circuit 33, and the main circuit. The power is supplied to the power stabilizing device 70 through a path including the switch 30.

電源安定装置７０は、メインスイッチ３０を介して供給された電力を蓄積する。 The power stabilizer 70 accumulates the power supplied through the main switch 30.

このように、この発明においては、通信装置１００は、受信信号強度が最大であるコネクタ３を用いて受信した伝送波ｗｖ３を信号ＳＧおよび電力ＰＷに分離し、その分離した信号ＳＧの受信処理を行い、その分離した電力ＰＷと、受信用のコネクタ３以外のコネクタ１，２，４〜ｎで受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力とを電源安定装置７０に蓄積する。 As described above, in the present invention, the communication device 100 separates the transmission wave wv3 received using the connector 3 having the maximum received signal strength into the signal SG and the power PW, and performs the reception processing of the separated signal SG. Then, the separated power PW and the power constituting the transmission waves wv1, wv2, wv4 to wvn received by the connectors 1, 2, 4 to n other than the receiving connector 3 are accumulated in the power supply stabilizer 70.

そして、信号受信用のコネクタ３以外のコネクタ１，２，４〜ｎで受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ４〜ＰＷｎは、デュアルスイッチ１１−整流回路２１−デュアルスイッチ１２−整流回路２２−デュアルスイッチ１３−バイパス経路３３−デュアルスイッチ１４−・・・デュアルスイッチ１ｎ−整流回路２ｎ−デュアルスイッチ１ｎ＋１からなる経路を介して電源安定装置７０へ供給されるので、電力ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ４〜ＰＷｎの電源安定装置７０への供給は、コネクタ３で受信した伝送波ｗｖ３の受信処理に影響しない。 The powers PW1, PW2, PW4 to PWn constituting the transmission waves wv1, wv2, wv4 to wvn received by the connectors 1, 2, 4 to n other than the signal receiving connector 3 are the dual switch 11-rectifier circuit 21. -Dual switch 12-Rectifier circuit 22-Dual switch 13-Bypass path 33-Dual switch 14 -... Dual switch 1n-Rectifier circuit 2n-Dual switch 1n + 1 The supply of the power PW1, PW2, PW4 to PWn to the power supply stabilizer 70 does not affect the reception process of the transmission wave wv3 received by the connector 3.

したがって、この発明によれば、信号および電力を安定して受信できる。 Therefore, according to the present invention, signals and power can be stably received.

図９は、信号の受信および電力の受電を説明するための他の図である。図９を参照して、信号抽出装置４０は、図８において説明した動作と同じ動作によって、コネクタ３が２次元通信シート２００から受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ４３を介してコネクタ３から受ける。 FIG. 9 is another diagram for explaining signal reception and power reception. With reference to FIG. 9, the signal extraction device 40 receives the transmission wave wv3 received from the two-dimensional communication sheet 200 from the connector 3 via the switch 43 by the same operation as the operation described in FIG. 8.

そして、信号抽出装置４０は、伝送波ｗｖ３の受信信号強度ＲＳＳＩ３を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいと判定する。 Then, the signal extraction device 40 detects the received signal strength RSSI3 of the transmission wave wv3 and determines that the detected received signal strength RSSI3 is smaller than the threshold value TH_RSSI.

そうすると、信号抽出装置４０は、伝送波ｗｖ３を信号処理器６０へ直接出力する。そして、信号処理器６０は、伝送波ｗｖ３を信号抽出装置４０から直接受け、その受けた伝送波ｗｖ３を信号として処理する。 Then, the signal extraction device 40 directly outputs the transmission wave wv3 to the signal processor 60. Then, the signal processor 60 directly receives the transmission wave wv3 from the signal extraction device 40 and processes the received transmission wave wv3 as a signal.

このように、信号受信用のコネクタ３が受信した伝送波ｗｖ３の受信信号強度ＲＳＳＩ３がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいとき、伝送波ｗｖ３を信号と電力とに分離せず、伝送波ｗｖ３を信号として処理する。したがって、この発明によれば、信号受信用のコネクタ３が受信した伝送波ｗｖ３の強度が弱い場合でも、信号を安定して受信できる。 Thus, when the received signal strength RSSI3 of the transmission wave wv3 received by the signal receiving connector 3 is smaller than the threshold value TH_RSSI, the transmission wave wv3 is not separated into a signal and power, and the transmission wave wv3 is used as a signal. To process. Therefore, according to the present invention, even when the intensity of the transmission wave wv3 received by the signal receiving connector 3 is weak, the signal can be stably received.

［信号の送信］
図１０は、信号の送信を説明するための図である。図１０を参照して、通信装置１００は、信号を送信する場合、信号受信用のコネクタ３を用いて信号を送信する。信号抽出装置４０は、信号受信用のコネクタであるコネクタ３を用いて信号を受信する場合、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１を生成してデュアルスイッチ１１へ出力し、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤ１ｎを生成してそれぞれデュアルスイッチ１２〜１ｎへ出力し、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１を生成してデュアルスイッチ１ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置４０は、Ｌレベルの信号ＳＷ１,ＳＷ２，ＳＷ４〜ＳＷｎを生成してそれぞれスイッチ４１，４２，４４〜４ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷ３を生成してスイッチＳＷ３へ出力する。 [Signal transmission]
FIG. 10 is a diagram for explaining signal transmission. Referring to FIG. 10, when transmitting a signal, communication apparatus 100 transmits a signal using signal receiving connector 3. When receiving a signal using the connector 3 which is a signal receiving connector, the signal extraction device 40 generates an L-level signal SWD1 and outputs it to the dual switch 11, and the signals SWD2 to SWL2 composed of [L, L]. SWD1n is generated and output to the dual switches 12 to 1n, respectively, and an L level signal SWDn + 1 is generated and output to the dual switch 1n + 1. Further, the signal extraction device 40 generates L level signals SW1, SW2, SW4 to SWn and outputs them to the switches 41, 42 and 44 to 4n, respectively, generates an H level signal SW3 and outputs it to the switch SW3. .

そうすると、デュアルスイッチ１１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路３１に接続され、デュアルスイッチ１２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３１，３２に接続され、デュアルスイッチ１３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によって、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３２，３３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによって両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３ｎ−１，３ｎに接続される。デュアルスイッチ１ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によってバイパス経路３ｎに接続される。 Then, the dual switch 11 is connected to the bypass path 31 by the L level signal SWD1, and the dual switch 12 is connected to the bypass paths 31 and 32 by the signal SWD2 composed of [L, L]. The switch 13 is connected to the bypass paths 32 and 33 by a signal SWD3 composed of [L, L], respectively. Hereinafter, similarly, the dual switch 1n is coupled to the signal SWDn composed of [L, L]. The switches on both sides are connected to the bypass paths 3n-1 and 3n, respectively. The dual switch 1n + 1 is connected to the bypass path 3n by an L level signal SWDn + 1.

そして、信号処理器６０は、送信すべき信号を生成し、その生成した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置４０へ出力し、信号抽出装置４０は、信号処理器６０から受けた信号をスイッチ４３を介してコネクタ３へ出力する。 Then, the signal processor 60 generates a signal to be transmitted, converts the generated signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 40. The signal extraction device 40 receives the signal from the signal processor 60. The signal is output to the connector 3 via the switch 43.

そうすると、コネクタ３は、信号抽出装置４０から受けた送信信号(アナログ信号)に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させ、伝送波を２次元通信シート２００へ放射する。 Then, the connector 3 changes the scalar potential and / or vector potential of the built-in electrode (not shown) according to the transmission signal (analog signal) received from the signal extraction device 40, and transmits the transmission wave to the two-dimensional communication sheet. Radiate to 200.

この場合、デュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１は、バイパス経路３１〜３ｎに接続されているので、コネクタ１，２，４〜ｎがコネクタ３を用いた信号の送信に影響を与えることはない。 In this case, since the dual switches 11 to 1n + 1 are connected to the bypass paths 31 to 3n, the connectors 1, 2, and 4 to n do not affect the signal transmission using the connector 3.

［充電オフモード］
図１１は、充電オフモードを説明するための図である。図１１を参照して、充電オフモードにおいては、信号抽出装置４０は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎおよびＬレベルの信号ＳＷＤｎ＋１を生成し、その生成したＬレベルの信号ＳＷＤ１、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２〜ＳＷＤｎおよびＬレベルの信号ＳＷＤｎ＋１をそれぞれデュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置４０は、Ｌレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎを生成し、その生成したＬレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎをそれぞれスイッチ４１〜４ｎへ出力する。 [Charge off mode]
FIG. 11 is a diagram for explaining the charge-off mode. Referring to FIG. 11, in the charge off mode, signal extraction device 40 generates L level signal SWD1, SWD2 to SWDn consisting of [L, L], and L level signal SWDn + 1, and generates the generated L Level signals SWD1, SWD2 to SWDn consisting of [L, L] and L level signal SWDn + 1 are output to dual switches 11 to 1n + 1, respectively. Further, the signal extraction device 40 generates L level signals SW1 to SWn, and outputs the generated L level signals SW1 to SWn to the switches 41 to 4n, respectively.

そうすると、デュアルスイッチ１１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１に応じて、バイパス経路３１に接続される。また、デュアルスイッチ１２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２に応じて、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３１，３２に接続され、デュアルスイッチ１３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３に応じて、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３２，３３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎに応じて、両側のスイッチがそれぞれバイパス経路３ｎ−１，３ｎに接続される。さらに、デュアルスイッチ１ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１に応じて、バイパス経路３ｎに接続される。 Then, the dual switch 11 is connected to the bypass path 31 in accordance with the L level signal SWD1. The dual switch 12 is connected to the bypass paths 31 and 32 according to the signal SWD2 composed of [L, L], and the dual switch 13 is coupled to the signal SWD3 composed of [L, L]. The switches on both sides are respectively connected to the bypass paths 32 and 33. Similarly, the dual switch 1n is connected to the bypass paths 3n-1 in response to the signal SWDn consisting of [L, L]. , 3n. Furthermore, the dual switch 1n + 1 is connected to the bypass path 3n according to the L level signal SWDn + 1.

また、スイッチ４１〜４ｎは、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎに応じてオフされる。 The switches 41 to 4n are turned off in response to the L level signals SW1 to SWn, respectively.

そうすると、整流回路２１〜２ｎは、相互に切り離され、スイッチ４１〜４ｎは、信号抽出装置４０から切り離される。その結果、コネクタ１〜ｎが２次元通信シート２００から受信した伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎは、電源安定装置７０へ供給されることはない。すなわち、通信装置１００のモードは、充電オフモードになる。 Then, the rectifier circuits 21 to 2n are disconnected from each other, and the switches 41 to 4n are disconnected from the signal extraction device 40. As a result, the transmission waves wv 1 to wvn received by the connectors 1 to n from the two-dimensional communication sheet 200 are not supplied to the power supply stabilization device 70. That is, the mode of the communication device 100 is the charge off mode.

［電源オフモード］
図１２は、電源オフモードを説明するための図である。図１２を参照して、デュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１が信号抽出装置４０からの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１によって整流回路２１〜２ｎに接続されていても、メインスイッチ３０がオフであるとき、コネクタ１〜ｎが２次元通信シート２００から受信した伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎは、電源安定装置７０へ供給されない。すなわち、通信装置１００のモードは、電源オフモードになる。 [Power off mode]
FIG. 12 is a diagram for explaining the power-off mode. Referring to FIG. 12, even if dual switches 11 to 1n + 1 are connected to rectifier circuits 21 to 2n by signals SWD1 to SWDn + 1 from signal extraction device 40, when main switch 30 is off, connectors 1 to n are not connected. The transmission waves wv1 to wvn received from the two-dimensional communication sheet 200 are not supplied to the power supply stabilization device 70. That is, the mode of the communication device 100 is the power-off mode.

図１３は、この発明の実施の形態による通信方法を説明するためのフローチャートである。図１３を参照して、一連の動作が開始されると、信号抽出装置４０は、自己に接続されるコネクタを複数のコネクタ１〜ｎに順次切換えて伝送波を受信する（ステップＳ１）。 FIG. 13 is a flowchart for illustrating a communication method according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, when a series of operations is started, signal extraction device 40 sequentially switches a connector connected to itself to a plurality of connectors 1 to n and receives a transmission wave (step S 1).

そして、信号抽出装置４０は、複数のコネクタ１〜ｎで受信した複数の伝送波の複数の受信信号強度を検出する（ステップＳ２）。 Then, the signal extraction device 40 detects a plurality of received signal strengths of a plurality of transmission waves received by the plurality of connectors 1 to n (step S2).

その後、信号抽出装置４０は、複数の受信信号強度のうち、最大の受信信号強度が得られたときのコネクタを信号受信用のコネクタとして選択する（ステップＳ３）。 Thereafter, the signal extraction device 40 selects a connector when the maximum received signal strength is obtained from the plurality of received signal strengths as a signal receiving connector (step S3).

そうすると、信号抽出装置４０は、その選択した信号受信用のコネクタで伝送波を受信し（ステップＳ４）、その受信した伝送波の受信信号強度ＲＳＳＩｒを検出する（ステップＳ５）。 Then, the signal extraction device 40 receives the transmission wave at the selected signal receiving connector (step S4), and detects the received signal strength RSSIr of the received transmission wave (step S5).

引き続いて、信号抽出装置４０は、受信信号強度ＲＳＳＩｒがしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６）。 Subsequently, the signal extraction device 40 determines whether or not the received signal strength RSSIr is smaller than the threshold value TH_RSSI (step S6).

ステップＳ６において、受信信号強度ＲＳＳＩｒがしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であると判定されたとき、信号抽出装置４０は、信号受信用のコネクタで受信した伝送波を信号電力分離器５０へ出力し、信号電力分離器５０は、信号抽出装置４０から受けた伝送波を信号ＳＧと電力ＰＷとに分離する（ステップＳ７）。 In step S6, when it is determined that the received signal strength RSSIr is greater than or equal to the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 40 outputs the transmission wave received by the signal receiving connector to the signal power separator 50, and the signal power Separator 50 separates the transmission wave received from signal extraction device 40 into signal SG and power PW (step S7).

そして、信号電力分離器５０は、その分離した信号ＳＧを信号処理器６０へ出力し、信号処理器６０は、信号ＳＧを受信信号として処理する（ステップＳ８）。 Then, the signal power separator 50 outputs the separated signal SG to the signal processor 60, and the signal processor 60 processes the signal SG as a received signal (step S8).

また、信号電力分離器５０は、その分離した電力ＰＷを電源安定装置７０に供給し、電源安定装置７０は、電力ＰＷを蓄積する（ステップＳ９）。 In addition, the signal power separator 50 supplies the separated power PW to the power supply stabilizer 70, and the power stabilizer 70 accumulates the power PW (step S9).

一方、ステップＳ６において、受信信号強度ＲＳＳＩｒがしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいと判定されたとき、信号抽出装置４０は、信号受信用のコネクタで受信した伝送波を信号処理器６０へ直接出力し、信号処理器６０は、信号抽出装置４０から受けた伝送波を受信信号として処理する（ステップＳ１０）。 On the other hand, when it is determined in step S6 that the received signal strength RSSIr is smaller than the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 40 directly outputs the transmission wave received by the signal receiving connector to the signal processor 60, The signal processor 60 processes the transmission wave received from the signal extraction device 40 as a received signal (step S10).

そして、ステップＳ９またはステップＳ１０の後、信号受信用のコネクタ以外のコネクタで受信された伝送波は、整流回路２１〜２ｎによって整流され、メインスイッチ３０を介して電源安定装置７０に供給され、電力として蓄積される（ステップＳ１１）。 Then, after step S9 or step S10, the transmission wave received by the connector other than the signal receiving connector is rectified by the rectifier circuits 21 to 2n and supplied to the power supply stabilizer 70 via the main switch 30. (Step S11).

その後、信号処理器６０は、送信用の信号を生成し、その生成した信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して信号抽出装置４０へ出力し、信号抽出装置４０は、信号処理器６０から受けた信号を信号受信用のコネクタへ供給する。そして、信号受信用のコネクタは、信号抽出装置４０から受けた送信用の信号 (アナログ信号)に応じて、内蔵した電極（図示せず）のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルを変化させる。これによって、送信用の信号が信号受信用のコネクタを用いて送信される（ステップＳ１２）。そして、一連の動作が終了する。 Thereafter, the signal processor 60 generates a signal for transmission, converts the generated signal from a digital signal to an analog signal, and outputs the signal to the signal extraction device 40. The signal extraction device 40 receives the signal from the signal processor 60. The received signal is supplied to the signal receiving connector. The signal receiving connector changes the scalar potential and / or vector potential of the built-in electrode (not shown) in accordance with the transmission signal (analog signal) received from the signal extraction device 40. Thus, a transmission signal is transmitted using the signal reception connector (step S12). And a series of operation | movement is complete | finished.

図１４は、図１に示す通信装置１００を用いた２次元通信システムの概略図である。図１４を参照して、２次元通信システム１０００は、複数の通信装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇと、２次元通信シート２００とを備える。複数の通信装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇの各々は、図１に示す通信装置１００からなり、コネクタ１〜ｎが２次元通信シート２００に接するように２次元通信シート２００の任意の場所に配置される。 FIG. 14 is a schematic diagram of a two-dimensional communication system using the communication apparatus 100 shown in FIG. Referring to FIG. 14, the two-dimensional communication system 1000 includes a plurality of communication devices 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, and 100G, and a two-dimensional communication sheet 200. Each of the plurality of communication devices 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, and 100G includes the communication device 100 shown in FIG. 1, and the two-dimensional communication sheet 200 so that the connectors 1 to n are in contact with the two-dimensional communication sheet 200. Arranged anywhere.

複数の通信装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇのうちの１台の通信装置、たとえば、通信装置１００Ａは、シンクであり、通信装置１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇは、シンク以外の通信ノードである。 One of the plurality of communication devices 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, and 100G, for example, the communication device 100A is a sink, and the communication devices 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, and 100G. Is a communication node other than the sink.

通信装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇは、図１３に示すフローチャートに従って、伝送波ｗｖ＿Ｍを用いてＲＴＳパケット、ＣＴＳパケットおよびＡＣＫパケット等の制御パケットまたはデータパケットを相互に送受信する。これによって、通信装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ間で、信号および電力が安定して送受信される。 Communication devices 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, and 100G mutually transmit and receive control packets or data packets such as RTS packets, CTS packets, and ACK packets using transmission wave wv_M according to the flowchart shown in FIG. . Thereby, signals and power are stably transmitted and received between the communication devices 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, and 100G.

なお、上記においては、信号抽出装置４０は、コネクタ１〜ｎから最大の受信信号強度が得られるコネクタを受信用のコネクタとして選択すると説明したが、この発明においては、これに限らず、信号抽出装置４０は、コネクタ１〜ｎから受信用のコネクタとして複数のコネクタを選択してもよい。 In the above description, it has been described that the signal extraction device 40 selects the connector that can obtain the maximum received signal strength from the connectors 1 to n as the connector for reception. However, the present invention is not limited to this, and the signal extraction is performed. The device 40 may select a plurality of connectors from the connectors 1 to n as receiving connectors.

また、上記においては、複数のコネクタ１〜ｎによって受信した複数の伝送波の複数の受信信号強度のうち、受信信号強度が最大であるコネクタを信号受信用のコネクタとして選択すると説明したが、この発明においては、これに限らず、複数の受信信号強度のうち、受信信号強度がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩ以上であるコネクタを信号受信用のコネクタとして選択するようにしてもよい。この場合、信号受信用のコネクタ以外のコネクタで受信した伝送波の受信信号強度が最大の受信信号強度である可能性もある。つまり、信号受信用のコネクタは、伝送波から信号を抽出可能な受信信号強度を有する伝送波を受信すればよく、最大の受信信号強度を有する伝送波を電力として蓄積することにしたものである。 In the above description, the connector having the maximum received signal strength among the plurality of received signal strengths of the plurality of transmission waves received by the plurality of connectors 1 to n is selected as the signal receiving connector. In the invention, the present invention is not limited to this, and a connector having a received signal strength equal to or higher than a threshold TH_RSSI among a plurality of received signal strengths may be selected as a signal receiving connector. In this case, there is a possibility that the received signal strength of the transmission wave received by the connector other than the signal receiving connector is the maximum received signal strength. In other words, the signal receiving connector only needs to receive a transmission wave having a received signal intensity capable of extracting a signal from the transmission wave, and accumulates the transmission wave having the maximum received signal intensity as electric power. .

また、この発明においては、コネクタ１〜ｎは、「複数のアンテナ」を構成し、受信用のコネクタを選択する信号抽出装置４０は、「アンテナ選択器」を構成する。 In the present invention, the connectors 1 to n constitute a “plurality of antennas”, and the signal extraction device 40 that selects a connector for reception constitutes an “antenna selector”.

さらに、２次元通信シート２００は、「２次元通信媒体」を構成する。 Furthermore, the two-dimensional communication sheet 200 constitutes a “two-dimensional communication medium”.

さらに、この発明においては、伝送波を信号と電力とに分離する信号電力分離器５０は、「分離器」を構成する。 Furthermore, in the present invention, the signal power separator 50 that separates a transmission wave into a signal and power constitutes a “separator”.

さらに、この発明においては、伝送波の受信信号強度がしきい値ＴＨ＿ＲＳＳＩよりも小さいとき、コネクタ３が受信した伝送波を信号処理器６０へ直接出力する信号抽出装置４０は、「伝送波分配器」を構成する。 Furthermore, in the present invention, when the received signal strength of the transmission wave is smaller than the threshold value TH_RSSI, the signal extraction device 40 that directly outputs the transmission wave received by the connector 3 to the signal processor 60 is Is configured.

さらに、この発明においては、デュアルスイッチ１１〜１ｎ＋１をバイパス経路３１〜３ｎに接続する信号抽出装置４０は、「切離器」を構成する。 Furthermore, in the present invention, the signal extraction device 40 that connects the dual switches 11 to 1n + 1 to the bypass paths 31 to 3n constitutes a “separator”.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

この発明は、安定して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置に適用される。また、この発明は、安定して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置を用いた２次元通信システムに適用される。さらに、この発明は、安定して信号の受信および電力の受電が可能な通信装置における通信方法に適用される。 The present invention is applied to a communication apparatus capable of stably receiving a signal and receiving power. In addition, the present invention is applied to a two-dimensional communication system using a communication device that can stably receive signals and receive power. Furthermore, the present invention is applied to a communication method in a communication apparatus capable of stably receiving a signal and receiving power.

この発明の実施の形態による通信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the communication apparatus by embodiment of this invention. ２次元通信シートの斜視図である。It is a perspective view of a two-dimensional communication sheet. 図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における２次元通信シートの断面図である。It is sectional drawing of the two-dimensional communication sheet between the lines III-III shown in FIG. ２次元通信の概念図である。It is a conceptual diagram of two-dimensional communication. ＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔＴｏＳｅｎｄ）パケットの構成図である。It is a block diagram of a RTS (Request To Send) packet. 伝送波の概念図である。It is a conceptual diagram of a transmission wave. 受信用コネクタを選択する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to select the connector for reception. 信号の受信および電力の受電を説明するための図である。It is a figure for demonstrating reception of a signal and receiving of electric power. 信号の受信および電力の受電を説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating reception of a signal and receiving of electric power. 信号の送信を説明するための図である。It is a figure for demonstrating transmission of a signal. 充電オフモードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating charge off mode. 電源オフモードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the power-off mode. この発明の実施の形態による通信方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the communication method by embodiment of this invention. 図１に示す通信装置を用いた２次元通信システムの概略図である。It is the schematic of the two-dimensional communication system using the communication apparatus shown in FIG.

Explanation of symbols

１〜ｎコネクタ、１０インターフェース装置、１００通信装置、１１〜１ｎ＋１デュアルスイッチ、２１〜２ｎ整流回路、３０メインスイッチ、３１〜３ｎバイパス経路、４０信号抽出装置、４１〜４ｎスイッチ、５０信号電力分離器、６０信号処理器、７０電源安定装置、２００２次元通信シート、２０１誘電体部、２０２，２０３導体部、２０２Ａ開口部、１０００２次元通信システム。 1 to n connector, 10 interface device, 100 communication device, 11 to 1n + 1 dual switch, 21 to 2n rectifier circuit, 30 main switch, 31 to 3n bypass path, 40 signal extraction device, 41 to 4n switch, 50 signal power separator , 60 signal processor, 70 power supply stabilizer, 200 two-dimensional communication sheet, 201 dielectric part, 202, 203 conductor part, 202A opening, 1000 two-dimensional communication system.

Claims

A communication device that performs communication using a two-dimensional communication medium,
A plurality of antennas for receiving transmission waves having a transmission frequency of the two-dimensional communication medium via the two-dimensional communication medium;
Receiving a transmission wave received using a signal receiving antenna selected from the plurality of antennas, processing a signal extracted from the received transmission wave, and storing electric power extracted from the transmission wave; Interface device that performs accumulation as power of a transmission wave received by an antenna other than the signal reception antenna by removing the influence on the processing of the transmission wave received using the signal reception antenna A communication device comprising:

The interface device
An antenna selector for selecting the signal receiving antenna from the plurality of antennas;
A separator that receives a transmission wave received by the antenna for signal reception and separates the received transmission wave into a signal and power;
A signal processor for processing the signal separated by the separator;
2. A power supply ballast that accumulates power separated by the separator and that accumulates transmission waves received by an antenna other than the signal receiving antenna among the plurality of antennas as power. The communication device described.

3. The antenna selector according to claim 2, wherein the antenna selector selects, as the antenna for signal reception, an antenna whose received signal strength when receiving the transmission wave is equal to or greater than a threshold at which a signal can be extracted from the transmission wave. Communication device.

The antenna selection means detects the received signal strength when the transmission wave is received for each of the plurality of antennas, and the received signal strength is equal to or greater than the threshold value among the detected plurality of received signal strengths. The communication apparatus according to claim 3, wherein an antenna is selected as the signal receiving antenna.

The interface device
A transmission wave that outputs a transmission wave received by the signal reception antenna only to the signal processor when the received signal strength when the signal reception antenna receives the transmission wave is smaller than the threshold value. Further comprising a distributor;
The communication apparatus according to claim 3, wherein the signal processor processes a transmission wave received from the transmission wave distributor as a signal.

The transmission wave distributor is configured to receive the transmission wave received by the signal receiving antenna when the received signal strength when the signal receiving antenna receives the transmission wave is greater than or equal to the threshold value. The communication device according to claim 5, wherein the communication device outputs only to.

The communication apparatus according to claim 2, wherein the signal processor further transmits a signal using the signal receiving antenna.

The interface device
The communication apparatus according to claim 7, further comprising a disconnector that disconnects an antenna used for transmitting the signal from another antenna.

A two-dimensional communication medium for transmitting a transmission wave;
A plurality of communication devices arranged on the two-dimensional communication medium,
Each of the plurality of communication devices is a two-dimensional communication system including the communication device according to any one of claims 1 to 8.

A communication method in a communication apparatus for performing communication using a two-dimensional communication medium,
A first step of selecting, from a plurality of antennas, a signal receiving antenna for receiving a propagating transmission wave in the two-dimensional communication medium;
A second step of receiving a transmission wave having a transmission frequency of the two-dimensional communication medium using the selected signal receiving antenna;
A third step of obtaining a received signal based on the received transmission wave;
A fourth step of accumulating transmission waves received by antennas other than the signal reception antenna among the plurality of antennas as power by removing the influence on reception of transmission waves by the signal reception antenna; A communication method comprising:

When the received signal strength capable of extracting a signal from the transmission wave is set as a threshold value, a reception signal among a plurality of reception signal strengths of the plurality of transmission waves received by the plurality of antennas in the first step. The communication method according to claim 10, wherein an antenna having an intensity equal to or greater than the threshold value is selected as the signal receiving antenna.

The second step includes
A first sub-step of detecting a received signal strength of a transmission wave received by the signal receiving antenna;
A second sub-step for separating a transmission wave received by the signal receiving antenna into a signal and power when the detected received signal strength is equal to or greater than the threshold;
A third sub-step of processing the separated signal as the received signal;
The communication method according to claim 10, further comprising a fourth sub-step of storing the separated power.

The second step includes
13. The method according to claim 12, further comprising a fifth sub-step of processing a transmission wave received by the signal reception antenna as the received signal when the detected received signal strength is smaller than the threshold value. Communication method.

The communication method according to claim 10, further comprising a fifth step of transmitting a signal using the signal receiving antenna.