WO2006035491A1 - 通信装置 - Google Patents

通信装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006035491A1
WO2006035491A1 PCT/JP2004/014111 JP2004014111W WO2006035491A1 WO 2006035491 A1 WO2006035491 A1 WO 2006035491A1 JP 2004014111 W JP2004014111 W JP 2004014111W WO 2006035491 A1 WO2006035491 A1 WO 2006035491A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
site
unit
conductor
communication device
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/014111
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroyuki Shinoda
Naoya Asamura
Original Assignee
Cell Cross Corporation
The University Of Tokyo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cell Cross Corporation, The University Of Tokyo filed Critical Cell Cross Corporation
Priority to JP2006537585A priority Critical patent/JPWO2006035491A1/ja
Priority to PCT/JP2004/014111 priority patent/WO2006035491A1/ja
Publication of WO2006035491A1 publication Critical patent/WO2006035491A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2581—Multimode transmission

Definitions

  • the present invention is a sheet-like communication device in which a plurality of communication elements are embedded, and the plurality of communication elements communicate with communication elements in the vicinity thereof to form a network.
  • the present invention relates to a communication device that transmits information.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-007448
  • each communication element is arranged at the apex of a lattice-like, triangular, or honeycomb-like figure on the surface of the sheet-like body.
  • Each communication element communicates only with other communication elements arranged in the vicinity by utilizing the fact that the potential change generated by the communication element is strong in the vicinity and attenuated and propagated far away.
  • the present invention meets such a demand and is a sheet-like communication device in which a plurality of communication elements are embedded, and the plurality of communication elements communicate with communication elements in the vicinity of the network to communicate with the network. It is an object of the present invention to provide a communication device that transmits information by forming a network.
  • a communication device includes a ground layer portion, a plurality of site portions, and a plurality of communication element portions, and is configured as follows.
  • the ground layer portion is disposed on a substantially plane and is a good conductor.
  • the plurality of site portions are arranged substantially parallel to the ground layer portion and are good conductors.
  • the plurality of communication element units are a plurality of communication element units connected to any two of the plurality of site units and the ground layer unit, each of which is the two site units By changing the potential of the ground layer to the other ground layer, it communicates with other communication elements connected to the two site portions.
  • any two site portions connected to each of the plurality of communication element portions are coupled by an inductance element, and the capacitance between the site portion and the ground layer portion is defined as C, communication.
  • the communication frequency used for is ⁇ / (2 ⁇ ) and the coupling inductance of the inductance element is L,
  • each of the plurality of site portions and the ground layer portion is configured to be a good conductor in a plate shape, a foil shape, a line shape, a net shape, or a combination thereof. Can do.
  • a sheet-like insulator is disposed between each of the plurality of site portions and the ground layer portion, and the plurality of communication element portions include the sheet-like insulator. It is possible to form a structure so as to penetrate through the hole provided in and connect to any two of the plurality of site portions and the ground layer portion.
  • the communication device of the present invention may further include a sensor element unit and may be configured as follows.
  • the sensor element unit is connected to any one of the plurality of site units and the ground layer unit, and observes a predetermined target.
  • the communication element unit connected to the sensor element unit among the plurality of site units detects a change in potential of the site unit with respect to the ground layer unit, and detects this change. It communicates with another communication element unit as an observation value of a predetermined target.
  • the communication device of the present invention further includes a connector unit, and is configured as follows.
  • the connector portion connects an external device to any one of the plurality of site portions and the ground layer portion.
  • the external device connected to the connector unit and the communication element unit connected to the site unit connected to the connector unit communicate with each other by a change in potential of the site unit.
  • a sheet-like communication device in which a plurality of communication elements are embedded, and the plurality of communication elements communicate with communication elements in the vicinity of the communication device to form a network. Can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the inductor element according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a communication element in the present embodiment.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a transmission circuit of a communication element in the present embodiment.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a receiving circuit of a communication element in the present embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of a communication network in the present embodiment. Explanation of symbols
  • FIGS. 1 and 2 are schematic views showing a schematic configuration of a communication apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view and
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view.
  • a description will be given with reference to FIG.
  • the communication device 101 is based on a sheet-like insulator 102, and a plurality of conductor sites 103 are pasted on one side thereof, and a sheet-like conductor having substantially the same shape as the insulator 102 is provided on the opposite side.
  • the body 104 is pasted.
  • the sheet-like conductor 104 covers the region facing the conductor site 103 with the insulator 102 interposed therebetween.
  • each conductor site 103 and the sheet-like conductor 104 form a kind of capacitor, and the sheet-like conductor 104 functions as a ground (earth, reference potential).
  • a wire-like or mesh-like conductor can be used, for example, an automobile body can be used.
  • a wire-like or mesh-like conductor may be used in addition to a foil-like plate-like conductor.
  • the respective conductor sites 103 have a substantially square shape and are arranged in a grid at regular intervals.
  • the conductor sites 103 are connected in parallel by the communication element 105 and the inductance element 106.
  • Each communication element 105 is also connected to a sheet-like conductor 104.
  • the communication element 105 and the inductance element 106 are collectively referred to as a communication element unit 109.
  • the communication element 105 and the inductance element 106 may be integrally formed in the same integrated circuit.
  • a communication element 105 can be reached from any communication element 105 via another communication element 105 and the conductor site 103.
  • the two conductor sites 103 to which each communication element 105 is connected are to maintain a certain potential in a state where communication is not performed.
  • Each communication element 105 uses the potential difference between the conductor site 103 and the sheet-like conductor 104 as an operating power source.
  • the resistance of the inductance element 106 is sufficiently small in direct current, power can be constantly supplied to the communication element.
  • Each communication element 105 generates a signal by changing the potential with respect to each sheet-like conductor 104 of the two conductor sites 103 connected thereto.
  • Each conductor site 103 and the sheet-like conductor 104 are good conductors facing each other with the insulator 102 interposed therebetween, and thus form a so-called capacitor.
  • C be the capacitance of this capacitor.
  • the capacitance of the capacitor configured as a whole that is, the capacitance between the conductor site 103 and the sheet-like conductor 104 is C.
  • the conductor site 103 is sandwiched between two sheet-like conductors 104 from above and below with the insulator 102 interposed therebetween, and both of them are set to the ground potential, so that electromagnetic shielding is more completely performed. It is also good. In that case, the two layers of sheet conductor and conductor site 10
  • an inductance element 106 connects between two conductor sites 103 connected to each communication element. Let the coupling inductance of the inductance element 106 be.
  • the communication frequency band used for communication is ⁇ / (2 ⁇ ).
  • the conductor Other communication elements 105 connected to site 103 can sense this AC signal, This AC signal hardly propagates to other conductor sites 103 adjacent to the conductor site 103.
  • a communication element 105 connected to one conductor site 103 can transmit a signal only to another communication element 105 connected to the same conductor site 103. Make up.
  • the present communication device 101 is configured in a sheet shape as described above, the outside of the conductor site 103 and the sheet-like conductor 104 and the whole are covered with an insulator (not shown). It can be handled like cloth or paper. Therefore, some degree of bending is possible. Therefore, it can be incorporated into various electric appliances, etc., and can be affixed to the floor, wall, or ceiling of a house, or incorporated into clothing.
  • the conductor site 103 for example, a linear shape (electric wire or the like) made of a good conductor can be adopted. This is because there is no change in the point of forming the capacitor as described above.
  • the sensor element 107 observes the temperature, pressure, etc. at that point of the communication device 101, and changes the potential of the conductor site 103 connected to itself to the sheet-like conductor 104 according to the observed value. Send value.
  • the communication element 105 connected to the conductor site 103 to which the sensor element 107 is connected receives this observation value and relays it to the other communication element 105, so that various observation values can be obtained. It can be propagated.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the inductance element 106.
  • the inductance element 106 is configured by a single inductor (coil) 201 as shown in Fig. (A), or includes an inductor 201 and a resistor 202 as shown in Fig. (B). It is configured by connecting in parallel.
  • a connector unit 110 for connecting the communication device 101 to various external devices is also arranged.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a schematic shape of the connector part 110.
  • 4 (a) is an external view of a part of the connector part 110
  • FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of a part of the connector part 110.
  • FIG. 4 (a) is an external view of a part of the connector part 110
  • FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of a part of the connector part 110.
  • the connector part 110 extends from the lower surface of the sheet-like conductor 104 to above the conductor site 103.
  • a hole is provided so as to be curved, and this is a projection.
  • this is a projection.
  • it is shaped like a hole drilled in a metal plate with a cone.
  • the electrode 401 of the external device 400 has a cap shape that covers this curvature, and is directly connected to the conductor site 103.
  • the electrode 402 on the external device side is directly connected to the inside of the protrusion of the sheet-like conductor 104.
  • the contact point between the electrode 401 and the electrode 402 is such that the inner and outer force conductor sites 103 and the sheet-like conductor 104 are sandwiched by the panel, thereby ensuring connection.
  • a communication element unit 109 is connected to the conductor site 103 of the connector unit 110, and communication can be performed with another communication element unit 109 via the adjacent conductor site 103.
  • the size of the connector portion 110 is not necessarily the same as that of the conductor site 103, and a connector provided with a large number of such protrusions may be used.
  • connection between the communication element 105 and the communication device 101 and the external device may be made by physical contact using various connectors, or the external device may be covered with an insulator.
  • the electrode may be provided by capacitively coupling the conductor site 103 and the electrode by providing a pole and making this face the conductor site 103.
  • an optical sensor or a light emitter is prepared for the communication element 105, optical coupling can be performed and various kinds of light processing can be performed. Further, if an actuator or the like is prepared for the communication element 105, the communication device 101 can be used as various power sources.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the communication element in the present embodiment. Hereinafter, description will be given with reference to this figure.
  • the communication element 105 includes a terminal 501 connected to one conductor site 103, a terminal 502 connected to the other conductor site 103, a resistor 503, a diode 504, a capacitor 505, A transmission circuit 506, a reception circuit 507, a control circuit 508, and a terminal 509 connected to the ground layer are provided.
  • the capacitor 505 is charged through a resistor 503 and a diode 504.
  • the diode 504 enters a state where current flows when the power supply potential VDD in the communication element 105 falls below the inter-terminal voltage OUT, and is charged quickly. As long as OUT is VDD, the diode 504 is in a high impedance state, so that transmission of the signal by the transmission circuit 506 is not hindered. Operating power is supplied from the capacitor 505 to the transmission circuit 506, the reception circuit 507, and the control circuit 508.
  • control circuit 508 various information processing devices such as a more general logic circuit and a further small computer can be employed.
  • the control circuit 508 controls the reception circuit 507 and the transmission circuit 506 to communicate with the adjacent communication element 105 to form a network.
  • the technique disclosed in the above [Patent Document 1] can be applied, and the technique described later can be adopted.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the transmission circuit of the communication element in the present embodiment.
  • the transmission circuit 506 includes a pMOS transistor 601, a diode 602, and nM.
  • An OS transistor 603 is provided.
  • the control by the control circuit 508 is performed by changing the gate voltages of the pMOS transistor 601 and the nMOS transistor 603.
  • the gate of the nMOS transistor 603 is set to the ground (VSS) potential in the chip, and the gate of the pMOS transistor 601 is set to the VDD potential.
  • the impedance between the source and the drain is sufficiently high, and OUTn is almost equal to the VDD potential.
  • a diode 602 sandwiched between the nMOS transistor 603 and the pMOS transistor 601 is inserted to adjust the amplitude of the output voltage. If the two are short-circuited without providing the diode 602, the H level of OUTn becomes the power supply potential and the L level becomes the ground potential in the chip. However, if the diode 602 is inserted, its forward voltage drop Therefore, the L level potential becomes higher and power consumption can be saved.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the receiving circuit of the communication element in the present embodiment.
  • the receiving circuit 507 includes a resistor (rl) 701, a resistor (r2) 702, and a comparator 70.
  • the receiving circuit 507 also receives the INn capacitor depending on the voltage dividing ratio of the resistor 701 and the resistor 702. Set the threshold value for whether the received potential change is H or L.
  • the input impedance of the comparator 703 is made sufficiently larger than the impedance l / (C co) due to the capacitance between the conductor site 103 and the sheet-like conductor 104. As a result, even if the receiving circuit 507 is present, the signal voltage can be set so as not to change.
  • any communication protocol can be adopted in addition to the following description.
  • a certain conductor site 103 and a communication element unit 109 connected thereto constitute a kind of local area network, and each communication element unit 109 functions as a bridge or a firewall connecting the local area networks.
  • Existing communication technology can be applied.
  • various techniques of dynamic address assignment can be applied to communication with an external device connected via the connector unit 110.
  • this communication method is not limited to the communication device of the above embodiment.
  • a communication device (corresponding to the communication element 109) is connected to two buses (each corresponding to the conductor site 103).
  • the present invention can also be applied to a case where a communication network is configured as a whole, and such an aspect is also included in the scope of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the communication network of the present embodiment.
  • Figure 8 (a) shows one unit of the communication network.
  • Figure 8 (b) shows the overall communication network.
  • a description will be given with reference to FIG.
  • One unit 800 of the communication network is arranged in a two-dimensional manner to form a communication network.
  • This one unit 800 includes a nose 801 and one or more communication devices 802.
  • the bus 801 corresponds to the conductor site 103 in the above form
  • the communication device 802 corresponds to the communication element 109 and the sensor element 107 in the above form.
  • Each communication device 802 connected to one bus 801 is given a unique number as an in-bus ID (iDentifier). In this figure (a), the numbers 1 to 4 are given. [0081]
  • the communication device 802 is coupled to at most two buses, and a suitable route in the two-dimensional plane is selected for any other communication device 802. A method for transmitting a signal will be specifically described.
  • token control is performed in order to prevent packet collision within the same nose 801. That is, each communication device 802 cannot spontaneously transmit a signal. A signal can be output only if it has only one token in the same bus 801.
  • Signals are output in units of packets, and packets and tokens output to a certain bus 801 can be detected by all the communication devices 802 connected to the bus 801. Therefore, the communication device 802 looks at the destination of the detected packet or the like and determines whether or not to receive it.
  • packets and tokens are output in units of a predetermined time T.
  • the communication device 802 in a certain bus 801 communicates with a kind of synchronization.
  • Data representing a token uses a code that is distinguished from data to be transmitted (normal data).
  • a token control method As a token control method,
  • the token passive method is a method in which one token is regularly circulated in a fixed direction between communication devices 802 within the same bus 801.
  • the token includes the ID of the communication device that should receive the token as the destination.
  • the communication device 802 When the communication device 802 receives a token addressed to itself, the communication device 802 performs the following processing.
  • the direction of movement of the token should be cyclic according to rules that have been determined.
  • bus ID it should be as follows: ⁇ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 1 ⁇ ....
  • Each communication device 802 is connected to one or more buses 801. When connected to a plurality of buses 801, each communication device 802 performs the above operation independently for each bus.
  • An appropriate priority may be determined between the communication devices 802, but it is considered that the smaller the priority number, the higher the priority.
  • communication apparatus 802 detects a token that is not addressed to itself, communication apparatus 802 performs the following operation.
  • the token addressed to its next communication device 802 is output to the bus 801. Let this destination be n.
  • each communication device 802 performs the following operation.
  • tokens are managed collectively. That is, one communication device 802 is selected from the communication devices 802 connected to the same node 801, and the authority to collectively manage tokens is given to this. Hereinafter, it will be referred to as “management communication device”.
  • the management communication device sequentially outputs tokens addressed to other communication devices 802 in the bus 801 to the bus 801.
  • the communication device 802 that detects the token addressed to itself starts transmission if there is a packet to be transmitted, and outputs a "transmission completion notification" to the management communication device to the bus 801 after transmission is completed. .
  • the management communication device outputs the token addressed to the next communication device 802 to the bus 801 if the "transmission completion notification" cannot be detected within a certain time after outputting the token addressed to a certain communication device 802. .
  • broadcasting is realized as follows.
  • the source of the broadcast is in a normal packet of data.
  • the counter value given first represents the upper limit (the range covered by the packet) of the number of communication devices that can be passed.
  • the broadcast packet is output to all the buses 801 to which it is connected.
  • the other communication device 802 that has detected the broadcast packet on one bus 801 decrements the counter by 1 and, if this is a positive value, generates a broadcast packet for the counter and then transmits the other packet. This is output to the node 801. If 0, do not output.
  • an intra-bus ID is already assigned to the communication device 802.
  • an external device not assigned an intra-node ID is connected to the same bus 801 via the connector unit 110 or the like.
  • a unique ID that is not duplicated with other communication devices 802 and other external devices is assigned to the external device. This corresponds to the MAC address in TCP / IP communication and the telephone number in the telephone communication network.
  • the ID in the external device bus connected to a certain bus 801 may be determined as appropriate.
  • the route confirmation broadcast includes the following information.
  • Source bus ID The initial value is the ID in the bus of the one external device.
  • the communication device 802 that has detected the route confirmation broadcast performs the following processing.
  • the external bus ID specified in the route determination broadcast with the smallest number of transfers is used for communication with the one external device. It is determined as a relay point.
  • the response packet is output to the connected bus 801.
  • the response packet includes the following information.
  • Origination information Specify the unique ID of the other external device, that is, the “destination unique ID specified in the route determination broadcast”.
  • Source bus ID The initial value is the in-bus ID of the other external device.
  • the communication device 802 that has detected the response packet performs the following processing.
  • the external device issues an “in-bus transmission request” to the connected node 801.
  • the communication device 802 having the token in the node 801 outputs “in-bus transmission permission” to the bus 801.
  • the external device When the external device detects “in-bus transmission permission”, it can transmit a packet to the bus 801.
  • packets are transmitted and received between the external device and the communication device 802 having the token.
  • the external device If the external device detects that “in-bus transmission permission” cannot be detected within a certain period of time, it issues an “in-bus transmission request” again and repeats the above processing.
  • Collision determination / retransmission control like the CSMAZCD method may be performed between communication devices 802 connected to a certain bus 801, but many local loops and buses are connected. In the form of network topology, the above-described aspects are often more useful.
  • a sheet-like communication device in which a plurality of communication elements are embedded, and the plurality of communication elements communicate with a communication element in the vicinity of the sheet to communicate a network.
  • the communication device By forming the communication device, it is possible to provide a communication device that transmits information, and it can be applied to various communication technology fields.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

　複数の通信素子が埋め込まれたシート状の通信装置であって、当該複数の通信素子は自身の近傍の通信素子と通信してネットワークを形成することによって情報を伝達する通信装置を提供するため、通信装置（１０１）のシート状導電体は略平面上に配置され、複数の導電体サイト（１０３）は、シート状導電体と略平行に配置され、複数の通信素子部（１０９）は、導電体サイト（１０３）のいずれか２つとシート状導電体に接続され、導電体サイト（１０３）のシート状導電体に対する電位を変化させて、他の通信素子部（１０９）と通信し、導電体サイト（１０３）とシート状導電体の間の静電容量C、通信に用いる通信周波数ω/(2π)、インダクタンス素子（１０６）の結合インダクタンスLについて、Lω≫1/(Cω)を満たす。

Description

明 細 書
通信装置
技術分野
[0001] 本発明は、複数の通信素子が埋め込まれたシート状の通信装置であって、当該複 数の通信素子は自身の近傍の通信素子と通信してネットワークを形成することによつ て、情報を伝達する通信装置に関する。
背景技術
[0002] 従来から、複数の通信素子が埋め込まれたシート状 (布状、紙状、箔状、板状など 、面としての広がりを持ち、厚さが薄いもの。）の通信装置に関する技術が、本願の発 明者らによって提案されている。たとえば、以下の文献では、個別の配線を形成する ことなぐシート状の部材 (以下「シート状体」という。）に埋め込まれた複数の通信素 子が信号を中継することにより信号を伝達する通信装置が提案されている。
特許文献 1：特開 2004 - 007448号公報
[0003] ここで、 [特許文献 1]に開示される技術においては、各通信素子は、シート状体の 面に格子状、三角形状、もしくは蜂の巣状の図形の頂点に配置される。各通信素子 は、当該通信素子により発生された電位の変化が近傍には強ぐ遠方には減衰して 伝播することを利用して、周辺に配置されている他の通信素子とのみ通信する。
[0004] この局所的な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによって、目的とす る通信素子まで信号が伝達される。また、複数の通信素子は管理機能により階層に 分けられ、各階層において経路データが設定されており、効率よく最終目的の通信 素子まで信号を伝達することが可能となる。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] このようなシート状体の面に略規則的に通信素子が埋め込まれ、通信素子同士が ネットワークを形成して情報を伝達する通信装置にお 、ては、シート状体の構成をど のようにする力、通信素子をどのように配置する力 について、さまざまな要望や用途 に応じるため、種々の新しい技術的提案が強く求められている。 [0006] 本発明は、このような要望に応えるもので、複数の通信素子が埋め込まれたシート 状の通信装置であって、当該複数の通信素子は自身の近傍の通信素子と通信して ネットワークを形成することによって情報を伝達する通信装置を提供することを目的と する。
課題を解決するための手段
[0007] 以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する
[0008] 本発明の第 1の観点に係る通信装置は、接地層部、複数のサイト部、複数の通信 素子部を備え、以下のように構成する。
[0009] ここで、接地層部は、略平面上に配置され、良導体である。
[0010] 一方、複数のサイト部は、接地層部と略平行に配置され、良導体である。
[0011] さらに、複数の通信素子部は、複数のサイト部のいずれか 2つと、接地層部と、に接 続される複数の通信素子部であって、そのそれぞれは、当該 2つのサイト部の当該接 地層に対する電位を変化させて、当該 2つのサイト部に接続される他の通信素子と通 信する。
[0012] そして、複数の通信素子部それぞれに接続されるいずれか 2つのサイト部の間はィ ンダクタンス素子で結合され、当該サイト部と当該接地層部との間の静電容量を C、 通信に用いる通信周波数を ω /(2 π )、当該インダクタンス素子の結合インダクタンス を Lとしたとき、
L ω > l/(C ω )
を満たす。
[0013] また、本発明の通信装置において、複数のサイト部のそれぞれと、接地層部と、は、 板状、箔状、線状もしくは網状またはこれらの組合せの良導体であるように構成する ことができる。
[0014] また、本発明の通信装置において、複数のサイト部のそれぞれと、接地層部と、の 間には、シート状絶縁体が配置され、複数の通信素子部は、当該シート状絶縁体に 設けられた孔を貫通して、複数のサイト部のいずれか 2つと、接地層部と、に接続され るよう〖こ構成することがでさる。 [0015] また、本発明の通信装置において、インダクタンス素子の抵抗を Rとしたとき、 R》l/(C co)
を満たすように構成することができる。
[0016] また、本発明の通信装置は、センサ素子部をさらに備え、以下のように構成すること ができる。
[0017] すなわち、センサ素子部は、複数のサイト部のいずれか 1つと、接地層部と、に接続 され、所定の対象を観測する。
[0018] 一方、複数のサイト部のうち、センサ素子部が接続されるものに接続される通信素 子部は、当該サイト部の当該接地層部に対する電位の変化を検知して、これを当該 所定の対象の観測値として他の通信素子部に通信する。
[0019] また、本発明の通信装置は、コネクタ部をさらに備え、以下のように構成する。
[0020] すなわち、コネクタ部は、複数のサイト部のいずれか 1つと、接地層部と、に外部機 器を接続する。
[0021] そして、コネクタ部に接続される外部機器と、コネクタ部に接続されるサイト部に接 続される通信素子部と、は、当該サイト部の電位の変化により通信する。
発明の効果
[0022] 本発明によれば、複数の通信素子が埋め込まれたシート状の通信装置であって、 当該複数の通信素子は自身の近傍の通信素子と通信してネットワークを形成するこ とによって情報を伝達する通信装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す模式図である。
[図 2]本発明の実施形態に係る通信装置の概要構成を示す模式図である。
[図 3]本実施例に係るインダクタ素子の概要構成を示す説明図である。
圆 4]コネクタ部の概要構成を示す説明図である。
[図 5]本実施形態における通信素子の概要構成を示す説明図である。
[図 6]本実施形態における通信素子の送信回路の概要構成を示す回路図である。
[図 7]本実施形態における通信素子の受信回路の概要構成を示す回路図である。
[図 8]本実施形態における通信ネットワークの様子を示す説明図である。 符号の説明
101 通 1 装置
102 絶縁体
103 導電体サイト
104 シート状導電体
105 通信素子
106 インダ'クタンス素子
107 センサ素子
109 通信素子部
201 インダ'クタ
202 抵抗
400 外部機器
401 電極
402 電極
501 端子
502 端子
503 抵抗
504 ダイオード
505 コンデンサ
506 送信回路
507 受信回路
508 制御回路
509 端子
601 pMOSトランジスタ
602 ダイオード
603 nMOSトランジスタ
701 抵抗
702 抵抗 703 コンノ レータ
800 通信ネットワークの単位
801 バス
802 通信機器
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明の ためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者で あればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用 することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
実施例 1
[0026] 図 1、図 2は、本発明の実施形態の 1つに係る通信装置の概要構成を示す模式図 であり、図 1は平面図、図 2は拡大断面図である。以下、本図を参照して説明する。
[0027] 通信装置 101は、シート状の絶縁体 102がベースとなっており、その片面には導電 体サイト 103が複数貼り付けられ、反対面には絶縁体 102と略同一形状のシート状 導電体 104が貼り付けられている。これによつて、シート状導電体 104は、絶縁体 10 2を挟んで導電体サイト 103に対向する領域を覆うこととなっている。
[0028] したがって、各導電体サイト 103とシート状導電体 104とは一種のコンデンサをなし 、シート状導電体 104はグランド (アース、基準電位)として機能することとなる。
[0029] なお、シート状導電体 104のかわりに、線状や網目状の導線を利用したり、たとえ ば自動車のボディを利用することもできる。導電体サイト 103についても、箔状ゃ板 状の導体のほか、線状や網目状の導線を利用しても良い。
[0030] 本実施形態では、各導電体サイト 103は略正方形の形状をなし、等間隔に桝目状 に配置されている。そして、導電体サイト 103同士の間は、通信素子 105と、インダク タンス素子 106と、で並列に接続されている。また、各通信素子 105は、シート状導 電体 104とも接続されて 、る。
[0031] ここで、通信素子 105とインダクタンス素子 106とを、全体として、通信素子部 109と 呼ぶ。通信素子 105とインダクタンス素子 106とは、同一の集積回路内で一体成形さ れていても良い。 [0032] ある通信素子 105から任意の通信素子 105へは、これ以外の通信素子 105と導電 体サイト 103とを経由すれば到達することができる。
[0033] そして、各通信素子 105が接続される 2つの導電体サイト 103は、通信を行ってい ない状態である程度の電位を保つこととなっている。各通信素子 105は、導電体サイ ト 103とシート状導電体 104との電位差を、動作電源とするのである。なお、直流にお いてインダクタンス素子 106の抵抗は十分小さいため、定常的に通信素子に電力供 給することができる。
[0034] 各通信素子 105は、これに接続される 2つの導電体サイト 103のそれぞれのシート 状導電体 104に対する電位を変化させて、信号を発する。
[0035] そして、自身に接続された 2つの導電体サイト 103のいずれかのシート状導電体 10
4に対する電位の変化を検知して、信号を受信するのである。
[0036] 各導電体サイト 103とシート状導電体 104とは、絶縁体 102を挟んで対向する良導 体であるから、いわゆるコンデンサをなす。このコンデンサの静電容量を Cとする。
[0037] なお、両者の間に意図的に他のコンデンサを追カ卩しても良い。この場合には、全体 として構成されるコンデンサの静電容量、すなわち、導電体サイト 103とシート状導電 体 104との間の静電容量を Cとする。
[0038] また、導電体サイト 103を、間に絶縁体 102を介しつつ上下から 2枚のシート状導 電体 104で挟み込んでそれらをともにグランド電位とし、電磁的なシールドをより完全 に行うこととしても良い。その場合には、その 2層のシート状導電体と導電体サイト 10
3との間の静電容量が Cとなる。
[0039] 図示するように、各通信素子に接続される 2つの導電体サイト 103の間はインダクタ ンス素子 106によって接続されている。インダクタンス素子 106の結合インダクタンス をしとする。
[0040] そして、通信に用いる通信周波数帯を ω /(2 π )とする。ここで、
L ω > l/(C ω )
が成立するように設計すると、ある導電体サイト 103に接続された通信素子 105が周 波数帯 ω /(2 π )の交流信号 (通信に用いる信号)を発したとしたときに、当該導電体 サイト 103に接続される他の通信素子 105は、この交流信号を感知できるが、当該導 電体サイト 103に隣接する他の導電体サイト 103には、この交流信号はほとんど伝搬 しない。
[0041] なお、ある導電体サイト 103の信号電圧振幅を Vとすると、これに隣接する導電体サ イト 103に伝播する電圧振幅は
V/(LC co2)
の程度である。
[0042] したがって、ある導電体サイト 103に接続された通信素子 105は、同じ導電体サイト 103に接続された他の通信素子 105にのみ信号を伝達することができ、これによつて 通信ネットワークを構成するのである。
[0043] なお、本通信装置 101は、上記のようにシート状に構成されているため、導電体サ イト 103やシート状導電体 104の外側と 、つた全体を絶縁体で覆えば（図示せず）、 布や紙などのように取り扱うことができる。したがって、ある程度の曲げカ卩ェなども可 能である。したがって、各種の電気製品等の機器に組み込むことができるほか、家屋 の床や壁、天井に貼付したり、衣服に組み込んだりなどが可能である。
[0044] もっとも、導電体サイト 103として、たとえば良導体による線状 (電線など）を採用す ることもできる。上記のようなコンデンサをなす点ではかわりがないからである。
[0045] さらに、導電体サイト 103の一部は、センサ素子 107と接続されている。センサ素子 107は、通信装置 101のその地点における温度や圧力などを観測して、観測された 値により、自身に接続された導電体サイト 103のシート状導電体 104に対する電位を 変化させて、観測値を送信する。
[0046] センサ素子 107が接続されている導電体サイト 103に接続されている通信素子 10 5は、この観測値を受信して、他の通信素子 105に中継することにより、各種の観測 値を伝播させることができる。
[0047] 図 3は、インダクタンス素子 106の概要構成を示す説明図である。
[0048] インダクタンス素子 106は、本図（a)に示すように、単体のインダクタ（コイル） 201に より構成されるか、あるいは、本図（b)に示すように、インダクタ 201と抵抗 202を並列 に接続することによって構成される。
[0049] 後者の構成を採用する場合は、抵抗 203に導線を巻き付けてインダクタ 201とする ことにより、省スペース化を図ることができる。
[0050] ここで、抵抗 202を Rとしたとき、
R》l/(C co)
を満たすようにすることが望ましい。これによつて、インダクタ 201とコンデンサとの連 成共振を防止することができる。また、通信装置 101においてインダクタ 201が機械 的に破断された場合であっても、両導電体サイト 103の間に高電圧が生じることを防 止することができる。
[0051] このほか、この通信装置 101を外部の各種の機器と接続するためのコネクタ部 110 も配置されている。
[0052] 図 4は、コネクタ部 110の概形を示す説明図である。図 4 (a)は、コネクタ部 110の一 部の外観図であり、図 4 (b)は、コネクタ部 110の一部の断面図である。
[0053] コネクタ部 110は、シート状導体 104の下面から導電体サイト 103の上方へ向けて
、湾曲するように孔が設けられており、これが突起になっている。たとえていえば、こ れは、ちょうど金属板に錐で力をかけて穴を開けたような形状となっている。
[0054] 外部機器 400の電極 401は、この湾曲を覆うようなキャップ状の形状をしており、導 電体サイト 103と直接接続される。外部機器側の電極 402は、シート状導体 104の突 起の内側に直接接続される。
[0055] 電極 401と電極 402の接点は、パネで湾曲の内側と外側力 導電体サイト 103とシ ート状導体 104とを挟むようになっており、これによつて接続が確実になる。
[0056] コネクタ部 110の導電体サイト 103には、通信素子部 109が接続されていて、隣接 する導電体サイト 103を介して他の通信素子部 109との間で通信を行うことができる
[0057] なお、コネクタ部 110の大きさは必ずしも導電体サイト 103と同程度とする必要はな ぐこのような突起を多数設けたものを利用しても良い。
[0058] このほか、外部の機器とを接続するには、以下のような手法が考えられる。
(1)いずれかの通信素子 105のかわりに、これと同等のインターフェースを持つ外 部機器を接続する。
(2)通信素子 105の両端子に並列に外部機器の通信端子を接続して、信号を傍 受すること〖こよって、信号の受信を行う。送信については、外部機器が並列接続され た場合に、通信素子 105にその旨を各種のコマンドを採用して伝え、通信素子 105 力もの信号出力を停止して、上記（1)と同様の状況とする。
[0059] このほか、通信素子 105や通信装置 101と外部機器との接続は、各種のコネクタを 用いて物理的に接触させることによつても良いし、外部機器に絶縁体で覆われた電 極を設け、これと導電体サイト 103を対向させることによって、導電体サイト 103と電極 とを容量結合させることによって行ってもよい。
[0060] 通信素子 105には、光センサや発光体を用意すれば、光結合ができるほか、各種 の光処理を行うことができる。また、通信素子 105にァクチユエ一タ等を用意しておけ ば、通信装置 101を各種の動力源として用いることも可能である。
[0061] (通信素子の概要構成）
図 5は、本実施形態における通信素子の概要構成を示す説明図である。以下、本 図を参照して説明する。
[0062] 本図に示す通り、通信素子 105は、一方の導電体サイト 103に接続される端子 501 、他方の導電体サイト 103に接続される端子 502、抵抗 503、ダイオード 504、コンデ ンサ 505、送信回路 506、受信回路 507、制御回路 508、接地層に接続される端子 509を備える。
[0063] コンデンサ 505には、抵抗 503、ダイオード 504を介して充電が行われる。ダイォー ド 504は、通信素子 105内の電源電位 VDDが端子間電圧 OUTを下回ったときに電 流が流れる状態となり、速やかに充電が行われる。 OUTく VDDである限り、ダイォー ド 504は高インピーダンス状態となるので、送信回路 506による信号の発信等を妨げ ることはない。このコンデンサ 505から、送信回路 506、受信回路 507、制御回路 50 8に動作電力が供給されることとなる。
[0064] 制御回路 508には、より一般的な論理回路や、さらに進んで小型コンピュータなど、 各種の情報処理装置を採用することができる。制御回路 508は、受信回路 507と送 信回路 506とを制御して、隣り合う通信素子 105と通信を行い、ネットワークを形成す る。このような通信の制御手法については、上記 [特許文献 1]に開示されている技術 を適用することができるほか、後述する技術を採用することができる。 [0065] 送信回路 506は 2出力（OUTl,OUT2)であり、受信回路 507は 2入力（IN1JN2)で あるが、これらは同じ回路を 2つ設けたものであるため、以下では、 OUTn (η=1, 2)お よび ΙΝη (η=1, 2)として、送信回路 506と受信回路 507の一部（半分）について説明 することとする。
[0066] 図 6は、本実施形態における通信素子の送信回路の概要構成を示す回路図である
。以下、本図を参照して説明する。
[0067] 本図に示す通り、送信回路 506は、 pMOSトランジスタ 601、ダイオード 602、 nM
OSトランジスタ 603を備える。
[0068] 制御回路 508による制御は、 pMOSトランジスタ 601、 nMOSトランジスタ 603のゲ ート電圧を変化させることによって行う。
(1)制御回路 508は、信号を発しない状態の場合、 nMOSトランジスタ 603のゲー トをチップ内でのグラウンド (VSS)電位、 pMOSトランジスタ 601のゲートを VDD電位 とする。この場合、両者において、ソース ドレイン間のインピーダンスは十分高い値 になっており、 OUTnは VDD電位にほぼ等しくなる。
(2)制御回路 508によって、 nMOSトランジスタ 603および pMOSトランジスタ 601 の両方のゲートに H (High)電位が印加されると、 OUTnは L (Low)電位となる。
(3)制御回路 508によって、 nMOSトランジスタ 603および pMOSトランジスタ 601 の両方のゲートに L電位が印加されると、 OUTnは H電位となる。
[0069] このように電位を変化させることによって、信号を伝達するのである。
[0070] なお、 nMOSトランジスタ 603と pMOSトランジスタ 601にはさまれたダイオード 602 は、出力電圧の振幅を調整するために挿入されている。ダイオード 602を設けずに、 ここで両者を短絡すると、 OUTnの Hレベルは電源電位、 Lレベルはチップ内の接地 電位となってしまうが、ダイオード 602を挿入しておくと、その順方向電圧降下分、 L レベルの電位が高くなり、消費電力を節約できる。
[0071] 図 7は、本実施形態における通信素子の受信回路の概要構成を示す回路図である
。以下、本図を参照して説明する。
[0072] 本図に示す通り、受信回路 507は、抵抗 (rl) 701、抵抗 (r2) 702、コンパレータ 70
3を備える。受信回路 507では、抵抗 701と抵抗 702の分圧比によって、 INnカも受 信された電位の変化が Hか Lかの閾値を設定する。
[0073] コンパレータ 703の入力インピーダンスは、導電体サイト 103とシート状導電体 104 との間の容量によるインピーダンス l/(C co )よりも十分大きいものにする。これによつて 、受信回路 507が存在しても、信号電圧は変化しないように設定することができる。
[0074] さて、上記のような通信装置 101においては、以下の説明のほか、任意の通信プロ トコルを採用することができる。たとえば、ある導電体サイト 103とこれに接続される通 信素子部 109は一種のローカルエリアネットワークを構成し、かつ、各通信素子部 10 9は、ローカルエリアネットワーク同士を接続するブリッジやファイアウォールとして機 能する、と考えることによって、既存の通信技術を適用することができる。
[0075] また、コネクタ部 110を介して接続される外部機器との通信についても、たとえば動 的アドレス割当の種々の技術等を適用することができる。
[0076] (通信の手法）
以下では、導電体サイト 103と通信素子部 109とによって構成される通信ネットヮー クにおける通信の一手法について説明する。なお、本通信手法は、上記の実施形態 の通信装置に限られるものではなぐ通信機器 (通信素子部 109に相当）が 2つのバ ス (それぞれが導電体サイト 103に相当）に接続されることによって全体として通信ネ ットワークを構成するような場合にも適用することができ、そのような態様も本発明の 範囲に含まれる。
[0077] 図 8は、本実施形態の通信ネットワークの概要構成を示す模式図である。図 8 (a)は 、通信ネットワークの 1単位を示す。図 8 (b)は、通信ネットワークの全体の様子を示す 。以下、本図を参照して説明する。
[0078] 通信ネットワークの一単位 800は、 2次元状に配置されて通信ネットワークを構成す る。
[0079] この一単位 800は、ノ ス 801と、 1つ以上の通信機器 802を備える。ここで、バス 80 1が、上記形態の導電体サイト 103に相当し、通信機器 802が、上記形態の通信素 子部 109やセンサ素子 107に相当する。
[0080] 一つのバス 801に接続される各通信機器 802は、バス内 ID (iDentifier)として重複 しない番号が与えられる。本図（a)には、番号として 1一 4が与えられている。 [0081] 以下、このような通信ネットワークにおいて、通信機器 802が高々 2つのバスに結合 されるだけで、他の任意の通信機器 802に、 2次元面内で好適な経路を選択しなが ら信号を伝達する手法について、具体的に説明する。
[0082] 以下では、まず、同一バス 801内で通信機器 802が構成設定済みである場合につ いて説明し、つぎに、動的に通信機器 802がバスに追加される場合の振舞いについ て説明する。
[0083] 同一ノ ス 801内でのパケットの衝突を防ぐために、本実施形態では、トークン制御 を行うこととする。すなわち、各通信機器 802は、自発的には信号を送信することがで きない。同一バス 801内に 1つだけあるトークンを自身が持っている場合にのみ、信 号の出力が可能となる。
[0084] 信号はパケット単位で出力され、あるバス 801に出力されるパケットやトークンは、そ のバス 801に接続されて 、る通信機器 802のすべてが検出することができる。したが つて、通信機器 802は、検出したパケット等の宛先を見て、これを受信するか否かを 決定するのである。
[0085] なお、パケットやトークンは、所定の時間 Tを単位として出力されるものとする。これ により、あるバス 801内の通信機器 802は、一種の同期をとつて通信を行うことになる
[0086] トークンを表すデータは、伝送したいデータ (通常のデータ）とは区別される符合を 用いることとする。トークン制御の手法としては、
(1)トークンパッシブ方式
(2)ポーリング方式
の 2通りが考えられる。以下、順に説明する。
[0087] (1.トークンパッシブ方式）
トークンパッシブ方式とは、 1つのトークンを同一バス 801内で通信機器 802間を一 定方向に規則的に巡回させる方式である。トークンには、トークンを受け取るべき通 信機器のバス内 IDが宛先として含まれて 、る。
[0088] 通信機器 802が、自分宛のトークンを受信すると、以下の処理を行う。
(a)自身に、同一バス 801内のいずれかを宛先とするパケットの送信準備ができて いる場合は、まず、同一バス 801内に、当該パケットを出力し、次に、トークンの宛先 を「次の通信機器 802」に変更して、当該トークンを出力する。
(b)—方、そうでない場合は、トークンの宛先を「次の通信機器 802」に変更して、 同一バス 801に当該トークンを出力する。
[0089] トークンの移動方向は、あら力じめ定めた規則にしたがって巡回的になるようにする 。たとえば、上記のバス内 IDでいえば、〜→1→2→3→4→1→…のようにすれば良 い。
[0090] 各通信機器 802は、 1つ以上のバス 801に接続される力 複数のバス 801に接続さ れている場合は、それぞれのバスについて、上記の動作を独立に行う。
[0091] これによつて、データを転送する場合の通常のパケットには、宛先として
(X)本当の宛先
(y)当該宛先に到達するための中継点
の両方を含むようにしておく。このための経路選択は、あら力じめ各通信機器 802に 経路表を用意してぉ ヽても良！、し、その他各種の経路選択アルゴリズムを採用しても 良い。
[0092] 上記（a)の「宛先」としては、この（X) (y)の両方を考慮すれば、あるバス力 別のバ スへパケットがたらいまわしされていくことになる。これによつて、通信ネットワークのい ずれの場所にある通信機器 802であっても、その間で通信を行うことができるようにな る。
[0093] なお、通信機器 802に故障や動作不良が生じた場合には、トークンの巡回が途切 れてしまうことになる。これを防止するため、優先度を導入する。
[0094] 各通信機器 802の間で適当な優先度を決めれば良いが、優先度の数字が小さけ れば小さいほど優先される、と考える。
[0095] たとえば、バス内に通信機器 802力 個あって、トークンが…→1→2→〜→N→1 →…のように巡回する場合、「宛先が nであるトークン」を各通信機器 802が検出した ときの「バス内 ID力 ¾である通信機器 802の優先度 p(n,m)」は、
p(n,m) = (m-n+N) mod N
のように決めることができる。ただし、 modは割り算の余りを意味する。 [0096] 通信機器 802は、自分宛ではないトークンを検出すると、以下の動作を行う。
[0097] まず、自身の次の通信機器 802宛のトークンを、バス 801に出力する。この宛先を n とする。
[0098] このトークンは、同一バス 801内に接続されているすべての通信機器 802によって 検出される。
[0099] すると、各通信機器 802は、次の動作を行う。
(P)当該通信機器 802のバス内 ID力 ¾であるとき、現在から時間 (p(n,m)+l) X Tだけ 経過するまでに、新たなトークン（自分宛でなくとも良い。）が検出されるかどうかを調 ベる。
(q)新たなトークン（自分宛でなくとも良い。）が検出されな力つた場合は、自身がパ ケットを送出して良い、ということになる。そこで必要があればパケットをバス 801に出 力し、さらに自身の次の通信機器 802宛のトークンをバス 801に出力する。
(r)新たなトークンが検出された場合は、これが自分宛であれば、パケットを送出し て良い、ということになるから、そこで必要があればパケットをバス 801に出力し、さら に自身の次の通信機器 802宛のトークンをバス 801に出力する。自分宛でなければ 、通常の受信待機状態に戻る。
[0100] こうすることで、局所バス内のいずれかの通信機器に不具合が生じても、トークンは 消滅せず、通信を継続することができる。
[0101] (2.ポーリング方式）
ポーリング方式では、トークンの管理を一括して行う。すなわち、同一ノ ス 801に接 続される通信機器 802から、いずれか一つ通信機器 802を選択し、これに、トークン を一括管理する権限を与える。以下では、「管理通信機器」と呼ぶこととする。
[0102] 管理通信機器は、バス 801内の他の通信機器 802宛のトークンを、順にバス 801に 出力していく。
[0103] 自身宛のトークンを検出した通信機器 802は、送信すべきパケットがあれば送信を 開始し、送信完了後に、その旨を管理通信機器に伝える「送信完了通知」をバス 801 に出力する。
[0104] 送信すべきパケットがな 、場合は、特に動作をせず沈黙すればょ 、。 [0105] 管理通信機器は、ある通信機器 802宛のトークンを出力してから、一定時間内に「 送信完了通知」を検出できない場合は、次の通信機器 802宛のトークンをバス 801 に出力する。
[0106] (ブロードキャスト）
本実施形態においては、ブロードキャストは、以下のように実現される。
[0107] ブロードキャストの送信元は、通常のデータのパケット内に、
(a)これがブロードキャスト用であることを意味する符号
(b)当該パケットのカウンタ
を付加する。最初に付与されるカウンタ値は、経由できる通信機器の数の上限値（当 該パケットが及ぶ範囲)を表す。
[0108] そして、当該ブロードキャスト用パケットを、自身が接続しているすべてのバス 801 に出力する。
[0109] ブロードキャスト用パケットを一方のバス 801で検出した他の通信機器 802は、カウ ンタを 1減らして、これが正の値であれば、当該カウンタのブロードキャスト用パケット を生成してから、他方のノ ス 801に、これを出力する。 0であれば、出力しない。
[0110] このようにすれば、ブロードキャストデータは適宜消去され、溢れを防止することが できる。
[0111] (外部機器を接続する場合）
上記の説明では、通信機器 802にすでにバス内 IDが割り当てられるものとしていた 力 本実施形態ではノ ス内 IDが割り当てられていない外部機器が、コネクタ部 110 等を介して同じバス 801に接続される場合を考える。
[0112] まず、外部機器には、他の通信機器 802や他の外部機器と重複しない固有 IDを割 り当てる。これは、 TCP/IP通信における MACアドレス、電話通信網における電話 番号に相当するものである。
[0113] 以下では、 2つの外部機器力 それぞれ異なるバス 801に接続されたときに、その 外部機器同士の間で通信を行う手法について説明する。
[0114] また、あるバス 801に接続される外部機器バス内 IDは、適宜定めれば良い。
[0115] 2つの外部機器力バス 801に接続されると、以下の初期設定を行う。 [0116] まず、一方の外部機器は、バス 801に対して「経路確定ブロードキャスト」を出力す る。経路確定ブロードキャストには、以下の情報が含まれる。
(a)他方の外部機器の固有 ID。以下、「宛先固有 ID」という。
(b)転送回数。
(c)送付元バス内 ID。初期値は、当該一方の外部機器のバス内 IDである。
(d)—方の外部機器の固有 ID。以下、「送付元固有 ID」という。
[0117] 経路確定ブロードキャストを検出した通信機器 802は、以下の処理を行う。
(1)「宛先固有 ID、送付元固有 ID、送付元バス内 ID」の三つ組を、自身が持つ経 路テーブルに追加する。
(2)転送回数を 1増加させ、送付元バス内 IDを通信機器 802自身の検出側でない バス 801のバス内 IDに更新して、当該経路確定ブロードキャストを検出側でな!、バス 801に出力する。
[0118] これを繰り返すと、経路確定ブロードキャストが他方の外部機器に到達する。
[0119] そして、他方の外部機器は、経路確定ブロードキャストが複数受信された場合は、 転送回数が最も少ない経路確定ブロードキャストに指定される送付元バス内 IDを、 当該一方の外部機器との通信の中継点として定めるのである。
[0120] そして、応答パケットを、接続されるバス 801に対して出力する。応答パケットは、以 下のような情報を含む。
(a)発情報。当該他方の外部機器の固有 ID、すなわち、「経路確定ブロードキャス トに指定される宛先固有 ID」を指定する。
(b)宛情報。当該一方の外部機器の固有 ID、すなわち、「経路確定ブロードキャス トに指定される送付元固有 ID」を指定する。
(c)送付元バス内 ID。初期値は、当該他方の外部機器のバス内 IDである。
[0121] 応答パケットを検出した通信機器 802は、以下の処理を行う。
(1)経路テーブルから、「宛先固有 ID =発情報」かつ「送付元固有 ID =宛情報」で あるような三つ組の「送付元バス内 ID」を取得する。
( 2)応答パケット内の送付元バス内 IDを自身の検出側でな!、バス 801のバス内 ID に更新して、検出側でないバス 801に出力する。 (3)「宛情報、発情報、送付元バス内 ID」の 3つ組を、自身が持つ経路テーブルに 追加する。
[0122] このようにして、応答パケットが一方の外部機器に到達すると、経路が確定すること となる。
[0123] 上記のように、外部機器には、バス内 IDを割り当てることとしている力 優先的に外 部機器にトークンを割り当てたいことも多い。そのような場合には、以下のような手法 を用いる。
[0124] すなわち、外部機器は、接続しているノ ス 801に対して「バス内送信要求」を発行 する。
[0125] すると、当該ノ ス 801においてトークンを持っている通信機器 802が、「バス内送信 許可」をバス 801に対して出力する。
[0126] 外部機器は、「バス内送信許可」を検出すると、当該バス 801にパケットを送信する ことができる。
[0127] すなわち、外部機器とトークンを持っている通信機器 802との間でパケットの送受が 行われること〖こなる。
[0128] 外部機器は、一定時間内に「バス内送信許可」を検出できなカゝつた場合は、再度「 バス内送信要求」を発行して、上記の処理を繰り返す。
[0129] なお、あるバス 801に接続される通信機器 802の間で、 CSMAZCD方式のような 衝突判定 ·再送制御を行っても良いが、局所的なループやバスが多数結合している 本実施形態のネットワークトポロジーでは、上記のような態様の方が有用であることが 多いと考えられる。
産業上の利用可能性
[0130] 上記のように、本発明によれば、複数の通信素子が埋め込まれたシート状の通信 装置であって、当該複数の通信素子は自身の近傍の通信素子と通信してネットヮー クを形成することによって情報を伝達する通信装置を提供することができ、各種の通 信技術分野に適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 略平面上に配置され、良導体である接地層部、
前記接地層部と略平行に配置され、良導体である複数のサイト部、
前記複数のサイト部のいずれか 2つと、前記接地層部と、に接続される複数の通信 素子部であって、そのそれぞれは、当該 2つのサイト部の当該接地層に対する電位 を変化させて、当該 2つのサイト部に接続される他の通信素子と通信する複数の通信 素子部
を備え、
前記複数の通信素子部それぞれに接続されるいずれ力 2つのサイト部の間はイン ダクタンス素子で結合され、当該サイト部と当該接地層部との間の静電容量を C、通 信に用いる通信周波数を ω /(2 π ),当該インダクタンス素子の結合インダクタンスを L としたとき、
L ω > l/(C ω )
を満たす
ことを特徴とする通信装置。
[2] 請求項 1に記載の通信装置であって、
前記複数のサイト部のそれぞれと、前記接地層部と、は、板状、箔状、線状もしくは 網状またはこれらの糸且合せの良導体である
ことを特徴とする物。
[3] 請求項 1または 2に記載の通信装置であって、
前記複数のサイト部のそれぞれと、前記接地層部と、の間には、シート状絶縁体が 配置され、
前記複数の通信素子部は、当該シート状絶縁体に設けられた孔を貫通して、前記 複数のサイト部のいずれか 2つと、前記接地層部と、に接続される
ことを特徴とする物。
[4] 請求項 1または 2に記載の通信装置であって、
前記インダクタンス素子の抵抗を Rとしたとき、
R》l/(C co ) を満たす
ことを特徴とする物。
[5] 請求項 1または 2に記載の通信装置であって、
前記複数のサイト部のいずれか 1つと、前記接地層部と、に接続され、所定の対象 を観測するセンサ素子部
をさらに備え、
前記複数のサイト部のうち、前記センサ素子部が接続されるものに接続される通信 素子部は、当該サイト部の当該接地層部に対する電位の変化を検知して、これを当 該所定の対象の観測値として他の通信素子部に通信する
ことを特徴とする物。
[6] 請求項 1または 2に記載の通信装置であって、
前記複数のサイト部のいずれか 1つと、前記接地層部と、に外部機器を接続するコ ネクタ部
をさらに備え、
前記コネクタ部に接続される外部機器と、前記コネクタ部に接続されるサイト部に接 続される通信素子部と、は、当該サイト部の電位の変化により通信する
ことを特徴とする物。
PCT/JP2004/014111 2004-09-27 2004-09-27 通信装置 WO2006035491A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006537585A JPWO2006035491A1 (ja) 2004-09-27 2004-09-27 通信装置
PCT/JP2004/014111 WO2006035491A1 (ja) 2004-09-27 2004-09-27 通信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/014111 WO2006035491A1 (ja) 2004-09-27 2004-09-27 通信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006035491A1 true WO2006035491A1 (ja) 2006-04-06

Family

ID=36118643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/014111 WO2006035491A1 (ja) 2004-09-27 2004-09-27 通信装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2006035491A1 (ja)
WO (1) WO2006035491A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009296220A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Teijin Fibers Ltd 通信用シート構造体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004007448A (ja) * 2001-10-12 2004-01-08 Serukurosu:Kk 通信装置
JP2004242220A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Serukurosu:Kk 通信デバイス、通信装置、電源装置および電力供給デバイス

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004007448A (ja) * 2001-10-12 2004-01-08 Serukurosu:Kk 通信装置
JP2004242220A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Serukurosu:Kk 通信デバイス、通信装置、電源装置および電力供給デバイス

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009296220A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Teijin Fibers Ltd 通信用シート構造体

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2006035491A1 (ja) 2008-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2378575T3 (es) Método para la puesta en funcionamiento de, al menos, un dispositivo de campo
US8259562B2 (en) Wiring closet redundancy
US7512418B2 (en) Sensor node, base station, and sensor network system
US10572428B2 (en) Bus system
JP4642298B2 (ja) 双方向接続ライン用のオプトカプラを備えた電気絶縁装置
KR20070027754A (ko) Ｍｅｍｓ 스위치, 방법 및 무선 통신 시스템
US20110077788A1 (en) Wireless Power Distribution System and Device
US10804967B2 (en) Electricity meter comprising a powerline communication interface and at least one radio-frequency interface
CN108683618A (zh) 通信设备和智能终端
RU2536370C2 (ru) Сеть и блок расширения, а также способ функционирования сети
US8792383B2 (en) Digital communications system for residential and custodial-care environments, office and the like
JP2006050657A (ja) 通信デバイスおよび通信装置
WO2006035491A1 (ja) 通信装置
CN102104533A (zh) Rrpp单环网络数据发送路径优化方法及环网节点
WO2006035492A1 (ja) 通信装置
JP2006067429A (ja) 通信装置
US7515436B2 (en) Communication unit
JP3902554B2 (ja) 通信デバイス、通信装置、電源装置および電力供給デバイス
CN103118143A (zh) 串行接口和以太网接口的复用电路
JP2005295237A (ja) 通信装置
EP1635490A1 (en) Communication unit
CN104486377B (zh) 一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统
CN203965890U (zh) 控制模块、控制组件和控制网络
CN209435222U (zh) 蓝牙电路和通信设备
JP2005295236A (ja) 通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006537585

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 69(1) EPC OF 120707

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 04788207

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 4788207

Country of ref document: EP