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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-93334(P2018-93334A)
(43)【公開日】2018年6月14日
(54)【発明の名称】２次元通信シートおよびそれを備えた２次元通信システム
(51)【国際特許分類】
H04B 5/00 20060101AFI20180518BHJP
H04B 13/00 20060101ALI20180518BHJP
【ＦＩ】
H04B5/00 Z
H04B13/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2016-234121(P2016-234121)
(22)【出願日】2016年12月1日
(71)【出願人】
【識別番号】516361956
【氏名又は名称】テスラシート株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112715
【弁理士】
【氏名又は名称】松山 隆夫
(72)【発明者】
【氏名】張 兵
(72)【発明者】
【氏名】加川 敏規
【テーマコード（参考）】
5K012
【Ｆターム（参考）】
5K012AA01
5K012AB06
5K012AB08
5K012AC03
(57)【要約】
【課題】カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制可能な２次元通信シートを提供する。【解決手段】２次元通信シート１０は、誘電体層１と、導体２とを備える。導体２は、メッシュ形状を有し、誘電体層１の一方の面に配置される。導体２は、導体部２１，２２を含む。導体部２１は、誘電体層１の内周部ＲＥＧ２に配置され、複数のメアンダ形状２１１が碁盤目状に配置された構造を有する。複数のメアンダ形状２１１の各々は、周期性を有する波形形状からなる。開口部２Ａは、４個のメアンダ形状２１１によって囲まれることによって形成される。そして、開口部２Ａは、例えば、正方形の平面形状を有する。導体部２２は、誘電体層１の外周部ＲＥＧ１に配置され、直線形状を有する。誘電体層１の他方の面は、導体によって覆われる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート形状を有する誘電体層と、
前記誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する第１の導体と、
前記誘電体層の他方の面を覆うように配置された第２の導体とを備え、
前記メッシュ形状は、前記誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、前記外周領域の内周側に配置された内周領域において前記メアンダ形状を有する、２次元通信シート。
前記誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する第１の導体と、
前記誘電体層の他方の面を覆うように配置された第２の導体とを備え、
前記メッシュ形状は、前記誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、前記外周領域の内周側に配置された内周領域において前記メアンダ形状を有する、２次元通信シート。
【請求項2】
前記メッシュ形状は、前記外周領域において直線形状を有する、請求項１に記載の２次元通信シート。
【請求項3】
前記誘電体層は、ゴムを含む、請求項１または請求項２に記載の２次元通信シート。
【請求項4】
給電ポートを更に備え、
前記給電ポートは、
前記第２の導体上に離間して配置された第１の給電板と、
前記第１の給電板に対向する位置に前記第１の導体上に離間して配置された第２の給電板と、
前記誘電体層を貫通し、前記第１の給電板と電気的に接続された第１の給電体と、
前記第２の給電板と電気的に接続された第２の給電体とを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の２次元通信シート。
前記給電ポートは、
前記第２の導体上に離間して配置された第１の給電板と、
前記第１の給電板に対向する位置に前記第１の導体上に離間して配置された第２の給電板と、
前記誘電体層を貫通し、前記第１の給電板と電気的に接続された第１の給電体と、
前記第２の給電板と電気的に接続された第２の給電体とを含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の２次元通信シート。
【請求項5】
前記給電ポートに接続され、高周波電力を出力する発振器を更に備える、請求項４に記載の２次元通信シート。
【請求項6】
請求項５に記載の２次元通信シートと、
前記２次元通信シートの前記一方の面上に配置されたカプラと、
前記カプラに電気的に接続された充電可能な蓄電装置とを備える２次元通信システム。
前記２次元通信シートの前記一方の面上に配置されたカプラと、
前記カプラに電気的に接続された充電可能な蓄電装置とを備える２次元通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、２次元通信シートおよびそれを備えた２次元通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
シート状の絶縁体の表裏面を２枚の導電層で挟み、その間で電磁場を伝達可能にする２次元通信シートが知られている（非特許文献１）。
【0003】
この２次元通信シートにおいては、２枚の導電層のうち、一方の導体層をメッシュ状にして、その近傍に染み出るエバネッセント場を介して、２次元通信シート上の異なる位置に配置された通信機器間での信号の送受信および電力の供給を可能としている。
【0004】
２次元通信シートは、２次元通信シート内に信号を閉じ込め、表面に滲み出るエバネッセント場を介してシート表面を伝わる信号を使って通信することができる。つまり、通信シート表面の２次元の「面」で情報を伝搬することができ、簡便な接続または情報漏洩リスクの少ない通信が可能となる。
【0005】
ここで、２次元通信シートの誘電体層の材料として、密度が０．０２〜０．１ｇ／ｃｍ３であり、誘電率が１．２以下であり、平均セル径が１〜３００μｍの気泡を有し、かつ、脂肪酸、脂肪酸アミド、および脂肪酸金属石鹸から選ばれる少なくとも１つの気泡をつぶれ難くして、形状回復性を向上させるための脂肪族系化合物を樹脂成分１００重量部に対して１〜２０の重量部を含有した低誘電シートが提案されている（特許文献１）。
【0006】
また、少なくとも誘電体層と樹脂発泡体層から構成された２次元通信シート用の高周波基板材料が提案されている（特許文献２）。この高周波基板材料において、樹脂発泡体層は、１２ＧＨｚにおける誘電率が３以下であり、誘電正接が０．０１以下の特性を有する。そして、誘電体層と樹脂発泡体層とがシーラントＡ層を介して接合され、かつ、誘電体層と樹脂発泡体層との接着強度が０．０５ｋＮ／ｍ以上である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１５−２０１８９５号公報
【特許文献2】特開２０１３−２０６８９２号公報
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】Naoshi Yamahira, Yastoshi Makino, Hiroto Itai, and Hiroyuki Shinoda, “Proximity Cennection in Two-Dimensional Signal Transmission,” SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea, Oct. 18-21, 2006.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、従来の２次元通信シートにおいては、カプラとのインピーダンス整合が悪く、周辺部におけるエバネッセント場の漏れが大きいという問題があった。
【0010】
この発明の実施の形態によれば、カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制可能な２次元通信シートを提供する。
【0011】
また、この発明の実施の形態によれば、カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制可能な２次元通信シートを備える２次元通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この発明の実施の形態によれば、２次元通信シートは、誘電体層と、第１および第２の導体とを備える。誘電体層は、シート形状を有する。第１の導体は、誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する。第２の導体は、誘電体層の他方の面を覆うように配置される。メッシュ形状は、誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、外周領域の内周側に配置された内周領域においてメアンダ形状を有する。
【0013】
この発明の実施の形態による２次元通信シートにおいては、メッシュ形状を有する第１の導体は、内周領域にメアンダ形状を有し、外周領域にメアンダ形状と異なる形状を有する。その結果、内周領域においてエバネッセント場の染み出し量が増加し、外周領域においてエバネッセント場の漏れが抑制される。
【0014】
従って、カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制できる。特に、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制するとともに、給電用カプラおよび／または受電用カプラとのインピーダンス整合を改善し、電力の入出力を効率的に行うことができる。
【0015】
好ましくは、メッシュ形状は、外周領域において直線形状を有する。
【0016】
外周領域におけるエバネッセント場の漏れが、外周領域にメアンダ形状の導体を配置した場合よりも抑制される。
【0017】
従って、外周領域におけるエバネッセント場の漏れを効果的に抑制できる。
【0018】
好ましくは、誘電体層は、ゴムを含む。
【0019】
誘電体層がゴムからなる場合、２次元通信シートは、弾力性を有するので、玩具および電子機器等を２次元通信シート上に配置しても玩具および電子機器等に傷が着くのを抑制できる。
【0020】
好ましくは、２次元通信シートは、給電ポートを更に備える。給電ポートは、第１および第２の給電板と、第１および第２の給電体とを含む。第１の給電板は、第２の導体上に離間して配置される。第２の給電板は、第１の給電板に対向する位置に第１の導体上に離間して配置される。第１の給電体は、誘電体層を貫通し、第１の給電板と電気的に接続される。第２の給電体は、第２の給電板と電気的に接続される。
【0021】
給電ポートは、逆Ｆ型アンテナからなるので、小型で高効率な電力供給を行うことができる。
【0022】
好ましくは、２次元通信シートは、発振器を更に備える。発振器は、給電ポートに接続され、高周波電力を出力する。
【0023】
給電ポートは、発振器から高周波電力を受け、その受けた高周波電力を誘電体層に供給する。
【0024】
従って、２次元通信シート上に置かれた各種の機器に内蔵された蓄電装置を高効率に充電できる。
【0025】
また、この発明の実施の形態による２次元通信シートは、請求項５に記載の２次元通信シートと、カプラと、蓄電装置とを備える。カプラは、２次元通信シートの一方の面上に配置される。蓄電装置は、カプラに電気的に接続された充電可能な蓄電装置である。
【0026】
従って、各種の機器を２次元通信シート上に置くだけで、各種の機器に内蔵された蓄電装置を高効率に充電できる。
【発明の効果】
【0027】
カプラとのインピーダンス整合を改善し、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】この発明の実施の形態１による２次元通信シートの平面図である。
【図4】２次元通信シートの他の例を示す平面図である。
【図5】２次元通信シートの更に他の例を示す平面図である。
【図6】磁界強度のシミュレーション結果を示す図である。
【図7】２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果の断面図である。
【図8】２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図9】実施の形態１による別の２次元通信シートの断面図である。
【図10】実施の形態２による２次元通信シートの平面図である。
【図12】実施の形態３による２次元通信シートの断面図である。
【図15】この発明の実施の形態における通信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図16】２次元通信の概念図である。
【図17】ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットの構成図である。
【図18】伝送波の概念図である。
【図19】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20】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21】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22】信号の送信を説明するための図である。
【図23】充電オフモードを説明するための図である。
【図24】電源オフモードを説明するための図である。
【図25】実施の形態４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26】実施の形態５による２次元通信システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
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。
【0032】
誘電体層１は、概略的にシート形状を有し、矩形の平面形状を有する。誘電体層１の厚みは、好ましくは、４ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、より好ましくは、５ｍｍである。この５ｍｍの厚みは、特に、２．４５ＧＨｚ帯の入出力効率を改善するのに好ましい厚みである。
【0033】
誘電体層１は、例えば、発泡ポリエチレン（比誘電率が２．３である。）またはゴム（比誘電率が２．２〜８．０である。）からなる。誘電体層１がゴムからなる場合、２次元通信シート１０は、弾力性を有するので、後述する玩具および電子機器等を２次元通信シート１０上に配置しても玩具および電子機器等に傷が着くのを抑制できる。
【0034】
誘電体層１は、発泡ポリエチレンおよびゴムに限らず、誘電体であれば、どのようなものであってもよい。
【0035】
なお、誘電体層１の比誘電率によって、誘電体層１の好ましい厚みも変わる。
【0036】
導体２は、例えば、金属からなり、メッシュ形状を有する。そして、導体２は、誘電体層１の一方の面に配置される。
【0037】
導体２は、導体部２１，２２からなる。導体部２１は、誘電体層１の端部から所望の距離までの外周領域ＲＥＧ１の内周側に配置された内周領域ＲＥＧ２に配置される。導体部２１は、複数のメアンダ形状２１１が碁盤目状に配置された構造からなる。複数のメアンダ形状２１１の各々は、周期性を有する波形形状からなる。そして、複数のメアンダ形状２１１の各々は、例えば、矩形の波形形状からなる。メアンダ形状が矩形の波形形状からなる場合、インピーダンス整合を改善することができる。
【0038】
外周領域ＲＥＧ１は、例えば、誘電体層１の端部から５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の領域に設定される。
【0039】
導体部２２は、外周領域ＲＥＧ１に配置され、直線形状からなる。
【0040】
導体２は、誘電体層１の面内方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）において、所望の間隔を隔てて配置される（図２参照）。開口部２Ａは、４個のメアンダ形状２１１によって囲まれることにより形成され、例えば、正方形の平面形状を有する。そして、複数の開口部２Ａは、２次元通信シート１０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置される。
【0041】
４個のメアンダ形状２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄにおいては、メアンダ形状２１１Ｂは、メアンダ形状２１１Ａを時計方向に９０°回転させたものであり、メアンダ形状２１１Ｃは、メアンダ形状２１１Ｂを時計方向に９０°回転させたものであり、メアンダ形状２１１Ｄは、メアンダ形状２１１Ｃを時計方向に９０°回転させたものであり、メアンダ形状２１１Ａは、メアンダ形状２１１Ｄを時計方向に９０°回転させたものである。一方端が１つの点に集まる４個のメアンダ形状２１１の各々は、２次元通信シート１０の任意の部分において、反時計方向に隣接するメアンダ形状を時計方向に９０°回転させたものになっている。
【0042】
なお、この発明の実施の形態においては、一方端が１つの点に集まる４個のメアンダ形状２１１の各々は、２次元通信シート１０の任意の部分において、時計方向に隣接するメアンダ形状を反時計方向に９０°回転させたものになっていてもよい。
【0043】
導体３は、例えば、金属からなり、誘電体層１の他方の面（導体２が配置された面と反対面）を覆うように配置される。
【0044】
メッシュ形状を有する導体部２は、外界とシート状の誘電体層１との相互電磁結合を弱める働きをするので、外界と誘電体層１との電磁結合が十分に弱いと仮定すると、シート状の誘電体層１の内部では、電磁波は、１／（με）１／２で伝搬する。この場合、μは、誘電体層１の透磁率であり、εは、誘電体層１の誘電率である。
【0045】
開口部２Ａは、２次元通信シート１０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２Ａ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。
【0046】
この場合の減衰係数は、ｅｘｐ（−（ε／ε０−１）１／２（ω／ｃ）ｚ）となる。ここで、ε０は、外界の誘電率であり、ωは、信号の角周波数であり、ｃは、外界における光速であり、ｚは、誘電体層１の導体２が形成された面からの距離である。
【0047】
したがって、εがそれほど大きくなくても、誘電体層１の薄い厚みに対して、エバネッセント波の染み出し領域を波長程度まで小さくすることができる。
【0048】
このように、２次元通信シート１０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２が形成された面）からエバネッセント波を染み出させる。
【0049】
図３は、図１に示すメアンダ形状の一部の拡大図である。図３を参照して、１つのメアンダ形状２１１のＸ軸方向（またはＹ軸方向）における長さ、即ち、複数のメアンダ形状２１１の周期ＰＬは、例えば、８ｍｍであり、メアンダ形状２１１の線幅Ｗ１は、例えば、０．５ｍｍであり、メアンダ形状２１１の線間隔ＧＡ１は、例えば、０．５ｍｍであり、１つの開口部２Ａを構成する４つのメアンダ形状２１１のうち、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）に対向する２つのメアンダ形状２１１の間隔ＧＡ２は、例えば、５．５ｍｍであり、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）におけるメアンダ形状２１１の振れ幅Ｗ２は、例えば、２．５ｍｍである。なお、線間隔ＧＡ１は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であればよい。
【0050】
図４は、２次元通信シートの他の例を示す平面図である。図４を参照して、２次元通信シート３０は、図１に示す２次元通信シート１０の導体２を導体３１に代えたものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。
【0051】
導体３１は、金属からなり、メアンダ形状からなるメッシュ形状を有する。そして、２次元通信シート３０においては、メアンダ形状が２次元通信シートの全面に配置される。即ち、２次元通信シート１０においては、外周領域ＲＥＧ１には、直線形状からなる導体部２２が配置されているが、２次元通信シート３０においては、外周領域ＲＥＧ１も含めてメアンダ形状からなる導体３１が配置されている。そして、２次元通信シート３０の導体３１のメアンダ形状は、２次元通信シート１０の導体２のメアンダ形状２１１と同じ周期ＰＬ、線幅Ｗ１、線間隔ＧＡ１、振れ幅Ｗ２および間隔ＧＡ２を有する。
【0052】
図５は、２次元通信シートの更に他の例を示す平面図である。図５を参照して、２次元通信シート４０は、図１に示す２次元通信シート１０の導体２を導体４１に代えたものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。
【0053】
導体４１は、金属からなり、直線形状のメッシュ形状を有する。
【0054】
発明者らは、２次元通信シート３０，４０について、磁界強度のシミュレーションを行った。シミュレーションの条件を表１に示す。
【0055】
【表1】
【0056】
表１において、保護層は、２次元通信シート３０の導体３１および裏面の導体を覆うように配置されるとともに、２次元通信シート４０の導体４１および裏面の導体を覆うように配置されるものである。そして、保護層は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン等の誘電体からなり、２次元通信シート３０の導体３１および裏面の導体または２次元通信シート４０の導体４１および裏面の導体を保護する。
【0057】
また、表１においては、参考例は、２次元通信シート３０におけるシミュレーションの条件を示し、比較例は、２次元通信シート４０におけるシミュレーションの条件を示す。
【0058】
図６は、磁界強度のシミュレーション結果を示す図である。図６の（ａ）は、比較例に係る２次元通信シート４０の磁界強度のシミュレーション結果を示し、図６の（ｂ）は、参考例に係る２次元通信シート３０の磁界強度のシミュレーション結果を示す。
【0060】
図７は、２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果の断面図である。図７の（ａ）は、比較例に係る２次元通信シート４０の磁界強度のシミュレーション結果の断面図を示し、図７の（ｂ）は、参考例に係る２次元通信シート３０の磁界強度のシミュレーション結果の断面図を示す。
【0061】
図７の（ａ）を参照して、比較例では、２次元通信シートの中央部においては、エバネッセント場の染み出し量が多くなっているが、中央部から両端部に近づくに従ってエバネッセント場の染み出し量が急激に落ち込んでいる。
【0062】
一方、図７の（ｂ）に示すように、参考例では、メッシュ形状をメアンダ形状としたことにより、２次元通信シートの表面からのエバネッセント場の染み出し量が全体的に増加しており、かつ、両端側においても、エバネッセント場の染み出し量がそれほど落ち込んでおらず、エバネッセント場の染み出し量が２次元通信シートの全体において均一であることが分かる。
【0063】
図８は、２次元通信シートの磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示す図である。図８の（ａ）は、Ｘ軸方向（横方向）における磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示し、図８の（ｂ）は、Ｙ軸方向（縦方向）における磁界強度のシミュレーション結果のグラフを示す。
【0064】
図８において、縦軸は、ＣＤＦ（累積分布関数（Cumulative Distribution Function））を表し、横軸は、単位メートル当たりの電界強度（ｄＢμＡ／ｍ）を表す。また、一点鎖線は、比較例のシミュレーション結果を示し、実線は、参考例のシミュレーション結果を示す。
【0065】
図８の（ａ）を参照して、Ｘ軸方向（横方向）における電界強度は、メッシュ形状をメアンダ形状とすることにより、４ｄＢ改善されていることがわかる。また、図８の（ｂ）を参照して、Ｙ軸方向（縦方向）における電界強度は、メッシュ形状をメアンダ形状とすることにより、７ｄＢ改善されていることがわかる。
【0066】
このように、参考例に係る２次元通信シート３０の導体３１がメアンダ形状からなるメッシュ形状を有することにより、通信用カプラ、給電用カプラおよび受電用カプラとのインピーダンス整合が改善し、電磁波の入出力効率を改善することができる。そして、導体３１がメアンダ形状からなるメッシュ形状を有することにより、特に、給電用カプラおよび／または受電用カプラとのインピーダンス整合を改善することができる。また、２次元通信シート３０の表面におけるエバネッセント場の均一性を向上できる。更に、２次元通信シート３０の表面におけるエバネッセント場の染み出し量が向上し、通信性能、給電性能および受電性能を向上できる。
【0067】
２次元通信シート３０の導体３１の配線パターンは、線幅が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、メアンダ形状の周期ＰＬが８ｍｍとなっている。このため、通信用カプラ、給電用カプラおよび受電用カプラとのインピーダンス整合を更に改善することができる。その結果、電磁波（特に、２．４５ＧＨｚ帯）の入出力効率を更に改善することができる。また、２次元通信シートの表面におけるエバネッセント場の均一性を更に向上できる。更に、２次元通信シートの表面におけるエバネッセント場の染み出し量が更に向上し、通信性能、給電性能および受電性能を向上できる。
【0068】
発明者らは、上述した２次元通信シート３０，４０についてのシミュレーション結果に基づいて、２次元通信シートの外周領域ＲＥＧ１にメアンダ形状と異なる直線形状を配置するとともに外周領域ＲＥＧ１の内周側にメアンダ形状を配置することによって、周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制し、かつ、通信用カプラ、給電用カプラおよび受電用カプラとのインピーダンス整合を改善できる２次元通信シート１０を考案するに至った。そして、２次元通信シート１０においては、特に、メアンダ形状に起因して、給電用カプラおよび／または受電用カプラとのインピーダンス整合を改善できる。従って、２次元通信シート１０を用いることによって、電力の供給および／または受電を高効率に行うことができる。
【0069】
従って、２次元通信シート１０は、２次元通信シート３０と同じ効果を享受できるとともに周辺部におけるエバネッセント場の漏れを抑制できる。
【0072】
保護層４は、導体２に接して導体２上に配置される。保護層５は、導体３に接して導体３上に配置される。保護層４，５の各々は、例えば、誘電体からなる。誘電体は、ポリエチレンおよびポリプロピレン等からなる。
【0073】
保護層４は、導体２を保護し、保護層５は、導体３を保護する。
【0074】
導体６は、誘電体層１の周囲の端部（誘電体層１の４辺の端部）に接して配置される。導体６は、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。導体６は、導体２と導体３とを短絡し、２次元通信シート１０Ａの端部からの電磁波の漏洩を防止する。
【0075】
なお、導体６は、誘電体層１の端部の全てを覆う必要はなく、２次元通信シート１０Ａの端部からの電磁波の漏洩を防止できればよい。従って、導体６は、メッシュ形状またはストライプ形状とし、誘電体層１の端部を覆うようにしてもよい。
【0076】
なお、２次元通信シート１０Ａは、保護膜４，５を備えていなくてもよく、導体６を備えていなくてもよい。つまり、２次元通信シート１０Ａは、保護膜４，５と導体６とのうち、少なくとも一方を備えていればよい。
【0077】
また、上記においては、開口部２Ａは、正方形の平面形状を有すると説明したが、実施の形態１においては、これに限らず、開口部２Ａは、長方形の平面形状を有していてもよく、平行四辺形の平面形状を有していてもよく、菱形の平面形状を有していてもよい。
【0078】
２次元通信シート１０Ａについてのその他の説明は、２次元通信シート１０についての説明と同じである。
【0080】
図１０および図１１を参照して、実施の形態２による２次元通信シート１０Ｂは、図１に示す２次元通信シート１０の導体２を導体２−１に代えたものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。
【0081】
導体２−１は、誘電体層１の一方の面および端部に配置される。導体２−１は、導体２の導体部２２を導体部２３に代えたものであり、その他は、導体２と同じである。
【0082】
導体部２３は、誘電体層１の一方の面の周辺部および端部（誘電体層１の４辺の端部）に配置され、導体部２１に接続されるとともに導体３に接続される。
【0083】
導体部２３は、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。
【0084】
このように、導体部２３は、導体部２１と導体３とを短絡し、２次元通信シート１０Ｂの周辺部および端部からの電磁波の漏洩を防止する。
【0085】
なお、導体部２３は、誘電体層１の一方の面の周辺部および端部の全てを覆う必要はなく、２次元通信シート１０Ｂの周辺部および端部からの電磁波の漏洩を防止できればよい。従って、導体部２３は、メッシュ形状またはストライプ形状とし、誘電体層１の一方の面の周辺部および端部を覆うようにしてもよい。
【0086】
２次元通信シート１０Ｂについてのその他の説明は、２次元通信シート１０についての説明と同じである。
【0087】
［実施の形態３］図１２は、実施の形態３による２次元通信シートの断面図である。図１２を参照して、実施の形態３による２次元通信シート１０Ｃは、図１および図２に示す２次元通信シート１０に給電ポート７を追加したものであり、その他は、２次元通信シート１０と同じである。
【0088】
給電ポート７は、誘電体層１および導体２，３を厚み方向から挟み込むように配置される。
【0089】
給電ポート７は、発振器（図示せず）から高周波電力を受け、その受けた高周波電力を誘電体層１内に供給する。
【0091】
給電体７１は、円柱形状を有し、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。給電体７１は、誘電体層１，７５を貫通し、給電板７３に電気的に接続される。そして、給電体７１は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側に突出している。
【0092】
給電体７２は、中空の円柱形状を有し、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。給電体７２は、導体２上において給電体７１の周囲に配置される。そして、給電体７２は、一方端が給電板７４に電気的に接続される。また、給電体７２は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側に突出している。
【0093】
給電板７３は、円形形状を有し、導体２から離間して誘電体層７５上に配置される。給電板７４は、ドーナツ形状を有し、給電板７３に対向するとともに導体３から離間して誘電体層７６上に配置される。給電板７３，７４の各々は、例えば、良導体からなる。良導体は、銅およびアルミニウム等からなる。
【0094】
誘電体層７５は、円形形状を有し、導体３に接して配置される。誘電体層７６は、ドーナツ形状を有し、導体２および給電板７４に接して導体２と給電板７４との間に配置される。誘電体層７５，７６の各々は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン等からなる。
【0095】
給電ポート７には、例えば、ＳＭＡ（Ｓｕｂ−Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｔｙｐｅ Ａ）コネクタにより同軸ケーブルが接続され、高周波電力が供給される。即ち、２次元通信シート１０Ｃの表面側に突出された給電体７１，７２に同軸ケーブルが接続される。
【0096】
給電ポート７は、給電板７３，７４により、２次元通信シート１０Ｃと容量結合するため、同軸ケーブルから供給される高周波電力を２次元通信シート１０Ｃ内に供給する。また、給電ポート７は、逆Ｆ型アンテナとなっているため、小型で高効率な電力供給を行うことができる。
【0098】
この場合、２次元通信シート１０Ｃの裏面側に突出した給電体７１，７２に同軸ケーブルが接続される。そして、給電板７３は、導体２から離間して配置され、給電板７４は、導体３から離間して配置される。
【0099】
図１３に示す構成において、給電板７４の端部を導体３と短絡させて、給電ポート７と２次元通信シート１０Ｃとのインピーダンスのマッチング回路を構成するようにしてもよい。また、図１４に示す構成において、給電板７３の端部を導体３と短絡させて、給電ポート７と２次元通信シート１０Ｃとのインピーダンスのマッチング回路を構成するようにしてもよい。この場合、誘電体層１の端部に導体を設け、その設けた導体を介して、給電板７４または給電板７３の端部を導体３と短絡させてもよい。このように構成することによって、給電ポート７と２次元通信シート１０Ｃとのインピーダンス整合が更に改善するので、給電効率を更に向上できる。
【0100】
上述したように、２次元通信シート１０Ｃは、給電ポート７を備えるので、発振器からの高周波電力を高効率で誘電体層１内に供給できる。
【0101】
実施の形態３による２次元通信シートは、上述した２次元通信シート１０から２次元通信シート１０Ａへの変更と同じ変更を２次元通信シート１０Ｃに追加したものであってもよく、２次元通信シート１０Ｂに給電ポート７を追加したものであってもよく、２次元通信シート１０から２次元通信シート１０Ａへの変更と同じ変更を２次元通信シート１０Ｂに追加したものに給電ポート７を追加したものであってもよい。
【0102】
このような２次元通信シートにおいても、２次元通信シート１０Ｃと同じ効果を享受できる。
【0103】
実施の形態３におけるその他の説明は、実施の形態１，２における説明と同じである。
【0104】
［実施の形態４］図１５は、この発明の実施の形態における通信装置の構成を示す概略ブロック図である。図１５を参照して、この発明の実施の形態における通信装置１００は、コネクタ１１１〜１１ｎ（ｎは、２以上の整数）と、インターフェース装置１１０とを備える。通信装置１００は、例えば、スマートフォンからなる。
【0105】
インターフェース装置１１０は、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１と、整流回路１３１〜１３ｎと、バイパス経路１４１〜１４ｎと、メインスイッチ１４０と、スイッチ１５１〜１５ｎと、信号抽出装置１５０と、信号電力分離器１６０と、信号処理器１７０と、電源安定装置１８０とを含む。
【0106】
コネクタ１１１〜１１ｎの各々は、例えば、６ｃｍΦの直径を有する円形形状からなり、２次元通信シート１０の導体２側の表面に接して配置される。そして、コネクタ１１１〜１１ｎは、２次元通信シート１０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１１０の整流回路１３１〜１３ｎおよびスイッチ１５１〜１５ｎへそれぞれ出力するとともに、インターフェース装置１１０のスイッチ１５１〜１５ｎ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１０へ送信する。
【0107】
デュアルスイッチ１２１は、接地電位ＧＮＤとコネクタ１１１、整流回路１３１、バイパス経路１４１およびスイッチ１５１との間に配置される。デュアルスイッチ１２２は、整流回路１３１およびバイパス経路１４１とコネクタ１１２、整流回路１３２、バイパス経路１４２およびスイッチ１５２との間に配置される。デュアルスイッチ１２３は、整流回路１３２およびバイパス経路１４２とコネクタ１１３、整流回路１３３、バイパス経路１４３およびスイッチ１５３との間に配置される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、整流回路１３ｎ−１およびバイパス経路１４ｎ−１とコネクタ１１ｎ、整流回路１３ｎ、バイパス経路１４ｎおよびスイッチ１５ｎとの間に配置される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、整流回路１３ｎおよびバイパス経路１４ｎとメインスイッチ１４０との間に配置される。
【0108】
そして、デュアルスイッチ１２１は、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ１によって整流回路１３１またはバイパス経路１４１に接続される。デュアルスイッチ１２２は、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ２によって整流回路１３１，１３２またはバイパス経路１４１，１４２に接続される。デュアルスイッチ１２３は、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ３によって整流回路１３２，１３３またはバイパス経路１４２，１４３に接続される。以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤｎによって整流回路１３ｎ−１，１３ｎまたはバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、信号抽出回路１５０からの信号ＳＷＤｎ＋１によって整流回路１３ｎまたはバイパス経路１４ｎに接続される。
【0109】
より具体的には、デュアルスイッチ１２１は、信号抽出装置１５０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＷＤ１によって整流回路１３１に接続され、信号抽出装置１５０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１４１に接続される。
【0110】
デュアルスイッチ１２２は、信号抽出装置１５０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１３１，１３２に接続され、信号抽出装置１５０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１３１に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路１４２に接続され、信号抽出装置１５０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１４１に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路１３２に接続され、信号抽出装置１５０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１４１，１４２に接続される。
【0111】
デュアルスイッチ１２３は、信号抽出装置１５０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１３２，１３３に接続され、信号抽出装置１５０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１３２に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路１４３に接続され、信号抽出装置１５０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１４２に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路１３３に接続され、信号抽出装置１５０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１４２，１４３に接続される。
【0112】
以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、信号抽出装置１５０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１３ｎ−１，１３ｎに接続され、信号抽出装置１５０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１３ｎ−１に接続され、かつ、右側のスイッチがバイパス経路１４ｎに接続され、信号抽出装置１５０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１４ｎ−１に接続され、かつ、右側のスイッチが整流回路１３ｎに接続され、信号抽出装置１５０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１４ｎ−１，１４ｎに接続される。
【0113】
デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、信号抽出装置１５０からのＨレベルの信号ＳＤＷｎ＋１によって整流回路１３ｎに接続され、信号抽出装置１５０からのＬレベルの信号ＳＤＷｎ＋１によってバイパス経路１４ｎに接続される。
【0114】
整流回路１３１〜１３ｎは、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎに対応して設けられる。そして、整流回路１３１〜１３ｎは、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎおよびスイッチ１５１〜１５ｎに接続されるとともに、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋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。
【0115】
整流回路１３１〜１３ｎは、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎ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１２２〜１２ｎ＋１側へ供給する。
【0116】
バイパス経路１４１〜１４ｎは、それぞれコネクタ１１１〜１１ｎに対応して設けられ、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋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。
【0117】
メインスイッチ１４０は、デュアルスイッチ１２ｎ＋１と電源安定装置１８０との間に配置される。そして、メインスイッチ１４０は、通信装置１００のユーザによってオン／オフされる。
【0118】
スイッチ１５１〜１５ｎは、それぞれコネクタ１１１〜１１ｎに対応して設けられる。そして、スイッチ１５１〜１５ｎは、信号抽出装置１５０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１５１〜１５ｎは、信号抽出装置１５０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１５０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１５１〜１５ｎは、オンされると、それぞれ、コネクタ１１１〜１１ｎから受けた伝送波を信号抽出装置１５０へ出力するとともに、信号抽出装置１５０から受けた信号をそれぞれコネクタ１１１〜１１ｎへ出力する。
【0119】
信号抽出装置１５０は、電源安定装置１８０から電力を受け、後述する方法によって、コネクタ１１１〜１１ｎ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１５０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１７０へ直接出力する。一方、信号抽出装置１５０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１６０へ出力する。
【0120】
また、信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタ以外のコネクタ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１２１〜１２ｎ＋１へ出力する。
【0121】
信号電力分離器１６０は、信号抽出装置１５０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１６０は、その分離した信号を信号処理器１７０へ出力し、その分離した電力を電源安定装置１８０へ供給する。
【0122】
信号処理器１７０は、信号抽出装置１５０または信号電力分離器１６０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１７０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１５０へ出力する。
【0123】
電源安定装置１８０は、信号電力分離器１６０またはメインスイッチ１４０から供給された電力を蓄積する。そして、電源安定装置１８０は、その蓄積した電力を信号抽出装置１５０および信号電力分離器１６０へ供給する。
【0124】
図１６は、２次元通信の概念図である。図１６を参照して、図１５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１０上に配置される。この場合、通信装置１００Ａ，１００Ｂのコネクタ１１１〜１１ｎが２次元通信シート１０の開口部２Ａに接する。通信装置１００Ａの信号処理器１７０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１５０へ出力する。
【0125】
通信装置１００Ａの信号抽出装置１５０は、信号処理器１７０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１５０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。
【0126】
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１０の誘電体層１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１０の表面付近のみを伝搬する（図１６の矢印参照）。
【0127】
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、誘電体層１の開口部２Ａ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１１１〜１１ｎ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。
【0128】
このように、２次元通信は、２次元通信シート１０の表面近傍を伝送する電磁波を用いて行なわれる。なお、誘電体層１に発生する電磁波は、後述する伝送波を構成する。
【0129】
図１７は、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットの構成図である。図１７を参照して、ＲＴＳパケットは、フレーム制御部と、デュレーションと、送信先と、送信元と、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ）とを含む。
【0130】
フレーム制御部は、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットであることを示す。デュレーションは、２Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの有効期間を示す。送信先は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信先を示すアドレスからなる。送信元は、６Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、ＲＴＳパケットの送信元のアドレスからなる。ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、４Ｏｃｔｅｔｓの長さを有し、誤り訂正符号からなる。
【0131】
そして、フレーム制御部、デュレーション、送信先および送信元は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダを構成する。
【0132】
図１８は、伝送波の概念図である。図１８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（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットおよびＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）パケット等の制御パケットを送信する。
【0133】
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。
【0134】
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１０の誘電体層１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。
【0135】
［受信用コネクタの選択］図１９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１９を参照して、信号抽出装置１５０は、受信用コネクタを選択する場合、スイッチ１５１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１５１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１５２〜１５ｎへ出力する。
【0136】
また、信号抽出装置１５０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１２１，１２ｎ＋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１２２〜１２ｎへ出力する。
【0137】
そうすると、スイッチ１５１は、Ｈレベルの信号ＳＷ１によってオンされ、スイッチ１５２〜１５ｎ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１２１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路１４１に接続され、デュアルスイッチ１２２は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ２によってバイパス経路１４１，１４２に接続され、デュアルスイッチ１２３は、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤ３によってバイパス経路１４２，１４３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎは、［Ｌ，Ｌ］からなる信号ＳＷＤｎによってバイパス経路１４ｎ−１，１４ｎに接続され、デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によってバイパス経路１４ｎに接続される。
【0138】
そして、コネクタ１１１は、２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ１をスイッチ１５１を介して信号抽出装置１５０へ出力する。信号抽出装置１５０は、コネクタ１１１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。
【0139】
信号抽出装置１５０は、同様にして、コネクタ１１２〜１１ｎを順次選択し、コネクタ１１２〜１１ｎ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。
【0140】
なお、伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎの各々は、上述した伝送波ｗｖ＿Ｍからなる。
【0141】
そうすると、信号抽出装置１５０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。
【0142】
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１５０は、コネクタ１１３を信号受信用コネクタとして選択する。
【0143】
［信号の受信および電力の受電］図２０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２０を参照して、信号抽出装置１５０は、信号受信用コネクタであるコネクタ１１３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１２１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１２２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１２３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１２４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１２５〜１２ｎ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１２ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置１５０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１５１，１５２，１５４〜１５ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷ３を生成してスイッチ１５３へ出力する。
【0144】
そうすると、デュアルスイッチ１２１は、Ｈレベルの信号ＳＷＤ１によって整流回路１３１に接続され、デュアルスイッチ１２２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１３１，１３２に接続され、デュアルスイッチ１２３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１３２に接続され、右側のスイッチがバイパス経路１４３に接続され、デュアルスイッチ１２４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１４３に接続され、右側のスイッチが整流回路１３４（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１２５〜１２ｎ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１２ｎ＋１は、Ｈレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によって整流回路１３ｎに接続される。
【0145】
また、スイッチ１５１，１５２，１５４〜１５ｎ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１５３は、Ｈレベルの信号ＳＷ３によってオンされる。
【0146】
そうすると、コネクタ１１３は、２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ１５３を介して信号抽出装置１５０へ出力する。信号抽出装置１５０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。
【0147】
信号抽出装置１５０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１６０へ出力する。
【0148】
信号電力分離器１６０は、伝送波ｗｖ３を信号抽出装置１５０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１７０へ出力し、その分離した電力ＰＷを電源安定装置１８０へ供給する。
【0149】
信号処理器１７０は、信号電力分離器１６０から信号ＳＧを受け、その受けた信号ＳＧの受信処理を行う。
【0150】
また、電源安定装置１８０は、信号電力分離器１６０から受けた電力ＰＷを蓄積する。
【0151】
一方、コネクタ１１２，１１４〜１１ｎは、２次元通信シート１００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１３１，１３２，１３４〜１３ｎへ供給する。
【0152】
そして、整流回路１３１，１３２，１３４〜１３ｎ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１３２，１３４〜１３ｎ、バイパス回路１４３およびメインスイッチ１４０からなる経路を介して電源安定装置１８０へ供給する。
【0153】
電源安定装置１８０は、メインスイッチ１４０を介して供給された電力を蓄積する。
【0154】
このように、実施の形態４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１１３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１１３以外のコネクタ１１１，１１２，１１４〜１１ｎでそれぞれ受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力とを電源安定装置１８０に蓄積する。
【0155】
そして、信号受信用のコネクタ１１３以外のコネクタ１１１，１１２，１１４〜１１ｎでそれぞれ受信した伝送波ｗｖ１，ｗｖ２，ｗｖ４〜ｗｖｎを構成する電力ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ４〜ＰＷｎは、デュアルスイッチ１２１−整流回路１３１−デュアルスイッチ１２２−整流回路１３２−デュアルスイッチ１２３−バイパス経路１４３−デュアルスイッチ１２４−・・・デュアルスイッチ１２ｎ−整流回路１３ｎ−デュアルスイッチ１２ｎ＋１からなる経路を介して電源安定装置１８０へ供給されるので、電力ＰＷ１，ＰＷ２，ＰＷ４〜ＰＷｎの電源安定装置１８０への供給は、コネクタ１１３で受信した伝送波ｗｖ３の受信処理に影響しない。
【0156】
したがって、信号および電力を安定して受信できる。
【0157】
図２１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２１を参照して、信号抽出装置１５０は、図２０において説明した動作と同じ動作によって、コネクタ１１３が２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ３をスイッチ１５３を介してコネクタ１１３から受ける。
【0158】
そして、信号抽出装置１５０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。
【0159】
そうすると、信号抽出装置１５０は、伝送波ｗｖ３を信号処理器１７０へ直接出力する。そして、信号処理器１７０は、伝送波ｗｖ３を信号抽出装置１５０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。
【0160】
このように、信号受信用のコネクタ１１３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、実施の形態４によれば、信号受信用のコネクタ１１３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。
【0161】
［信号の送信］図２２は、信号の送信を説明するための図である。図２２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１１３を用いて信号を送信する。信号抽出装置１５０は、信号受信用のコネクタであるコネクタ１１３を用いて信号を送信する場合、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１を生成してデュアルスイッチ１２１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１２２〜１２ｎ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１２ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置１５０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１５１，１５２，１５４〜１５ｎへ出力し、Ｈレベルの信号ＳＷ３を生成してスイッチ１５３へ出力する。
【0162】
そうすると、デュアルスイッチ１２１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１によってバイパス経路１４１に接続され、デュアルスイッチ１２２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１４１，１４２に接続され、デュアルスイッチ１２３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１４２，１４３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎ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１４ｎ−１，１４ｎに接続される。デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１によってバイパス経路１４ｎに接続される。
【0163】
また、スイッチ１５１，１５２，１５４〜１５ｎ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１５３は、Ｈレベルの信号ＳＷ３によってオンされる。
【0164】
そして、信号処理器１７０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１５０へ出力し、信号抽出装置１５０は、信号処理器１７０から受けた信号をスイッチ１５３を介してコネクタ１１３へ出力する。
【0165】
そうすると、コネクタ１１３は、信号抽出装置１５０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１０へ放射する。
【0166】
この場合、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１は、バイパス経路１４１〜１４ｎに接続されているので、コネクタ１１１，１１２，１１４〜１１ｎがコネクタ１１３を用いた信号の送信に影響を与えることはない。
【0167】
［充電オフモード］図２３は、充電オフモードを説明するための図である。図２３を参照して、充電オフモードにおいては、信号抽出装置１５０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１２１〜１２ｎ＋１へ出力する。また、信号抽出装置１５０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１５１〜１５ｎへ出力する。
【0168】
そうすると、デュアルスイッチ１２１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤ１に応じて、バイパス経路１４１に接続される。また、デュアルスイッチ１２２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１４１，１４２に接続され、デュアルスイッチ１２３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１４２，１４３に接続され、以下、同様にして、デュアルスイッチ１２ｎ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１４ｎ−１，１４ｎに接続される。さらに、デュアルスイッチ１２ｎ＋１は、Ｌレベルの信号ＳＷＤｎ＋１に応じて、バイパス経路１４ｎに接続される。
【0169】
また、スイッチ１５１〜１５ｎは、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＷ１〜ＳＷｎに応じてオフされる。
【0170】
そうすると、整流回路１３１〜１３ｎは、相互に切り離され、スイッチ１５１〜１５ｎは、信号抽出装置１５０から切り離される。その結果、コネクタ１１１〜１１ｎが２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎは、電源安定装置１８０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。
【0171】
［電源オフモード］図２４は、電源オフモードを説明するための図である。図２４を参照して、デュアルスイッチ１２１〜１２ｎ＋１が信号抽出装置１５０からの信号ＳＷＤ１〜ＳＷＤｎ＋１によって整流回路１３１〜１３ｎに接続されていても、メインスイッチ１４０がオフであるとき、コネクタ１１１〜１１ｎが２次元通信シート１０から受信した伝送波ｗｖ１〜ｗｖｎは、電源安定装置１８０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。
【0172】
図２５は、実施の形態４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２５を参照して、一連の動作が開始されると、信号抽出装置１５０は、自己に接続されるコネクタを複数のコネクタ１１１〜１１ｎに順次切換えて伝送波を受信する（ステップＳ１）。
【0173】
そして、信号抽出装置１５０は、複数のコネクタ１１１〜１１ｎ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）。
【0174】
その後、信号抽出装置１５０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）。
【0175】
そうすると、信号抽出装置１５０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）。
【0176】
引き続いて、信号抽出装置１５０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）。
【0177】
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１５０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１６０へ出力し、信号電力分離器１６０は、信号抽出装置１５０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）。
【0178】
そして、信号電力分離器１６０は、その分離した信号ＳＧを信号処理器１７０へ出力し、信号処理器１７０は、信号ＳＧを受信信号として処理する（ステップＳ８）。
【0179】
また、信号電力分離器１６０は、その分離した電力ＰＷを電源安定装置１８０に供給し、電源安定装置１８０は、電力ＰＷを蓄積する（ステップＳ９）。
【0180】
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１５０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１７０へ直接出力し、信号処理器１７０は、信号抽出装置１５０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）。
【0181】
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１３１〜１３ｎによって整流され、メインスイッチ１４０を介して電源安定装置１８０に供給され、電力として蓄積される（ステップＳ１１）。
【0182】
その後、信号処理器１７０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１５０へ出力し、信号抽出装置１５０は、信号処理器１７０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１５０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。
【0183】
なお、上記においては、信号抽出装置１５０は、コネクタ１１１〜１１ｎ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、実施の形態４においては、これに限らず、信号抽出装置１５０は、コネクタ１１１〜１１ｎ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。
【0184】
また、上記においては、複数のコネクタ１１１〜１１ｎ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以上である伝送波を受信した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。
【0185】
上述したように、通信装置１００は、２次元通信シート１０を介して信号を送信および／または受信するとともに、電力を蓄積する。そして、２次元通信シート１０は、上述したように内周領域ＲＥＧ２にメアンダ形状からなるメッシュ形状を有する導体２を備えるので、エバネッセント波の染み出し量が向上し、通信装置１００の通信性能を向上できるとともに電力を通信装置１００に効率良く蓄積できる。
【0186】
なお、実施の形態４においては、２次元通信シート１０に代えて２次元通信シート１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかが用いられてもよい。
【0187】
従って、実施の形態４による２次元通信システムは、２次元通信シート１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかと、通信装置１００とを備える。２次元通信システムが２次元通信シート１０Ｃを備える場合、通信装置１００は、伝送波ｗｖを受信することによって、信号ＳＧを受信でき、または信号ＳＧを受信するとともに電力ＰＷを蓄積することができ、更に、伝送波ｗｖの受信とは、独立に、給電ポート７を介して誘電体層１に供給された電力をコネクタ１１１〜１１ｎによって受電して高効率に蓄積できる。
【0188】
なお、実施の形態４においては、コネクタ１１１〜１１ｎを「カプラ」とも呼ぶ。
【0189】
［実施の形態５］図２６は、実施の形態５による２次元通信システムの概略図である。図２６を参照して、実施の形態５による２次元通信システム２００は、２次元通信シート１０Ｃと、玩具２１０と、発振器２２０とを備える。
【0191】
玩具２１０は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側の表面上に配置される。
【0192】
発振器２２０は、同軸ケーブルを介して２次元通信シート１０Ｃの給電ポート７に電気的に接続される。
【0193】
発振器２２０は、ＡＣアダプター（図示せず）を介してコンセントに接続される。そして、発振器２２０は、ＡＣアダプターを介して電力を受け、例えば、２．４５ＧＨｚ帯の周波数を有し、５Ｗ〜１０Ｗの高周波電力を給電ポート７へ出力する。
【0194】
図２７は、図２６に示す玩具２１０の概略図である。図２７を参照して、玩具２１０は、カプラ２１２と、蓄電装置２１３とを含む。蓄電装置２１３は、例えば、リチウムイオン２次電池等の充電可能な電池からなる。
【0195】
カプラ２１２は、２次元通信シート１０Ｃの導体２側の表面に接して配置される。そして、カプラ２１２は、整流回路を内蔵する。
【0196】
蓄電装置２１３は、カプラ２１２と電気的に接続される。そして、蓄電装置２１３は、カプラ２１２を介して受けた直流電力によって充電される。
【0197】
玩具２１０は、蓄電装置２１３に蓄積された電力によって駆動される。
【0198】
玩具２１０が２次元通信シート１０Ｃ上に配置されると、カプラ２１２は、給電ポート７によって誘導体層１内に供給された高周波電力を受け、その受けた高周波電力を整流して蓄電装置２１３に供給する。これによって、蓄電装置２１３は、充電される。
【0199】
玩具２１０は、蓄電装置２１３に蓄積された電力によって駆動される。
【0200】
従って、玩具２１０を２次元通信シート１０Ｃ上に置くだけで、玩具２１０の蓄電装置２１３は、充電される。その結果、玩具２１０の蓄電装置２１３を簡単に充電できる。また、玩具２１０を２次元通信シート１０Ｃ上に置いておけば、玩具２１０の蓄電装置２１３が充電されているか否かを確認する必要がなく、いつでも自由に玩具２１０で遊ぶことができる。
【0201】
図２８は、図２６に示す玩具２１０の例を示す図である。図２８を参照して、玩具２１０は、ロボットであっても良いし（図２８の（ａ）参照）、車のミニチュアであっても良いし（図２８の（ｂ）参照）、キャラクターの人形であっても良い（図２８の（ｃ）参照）。
【0202】
なお、玩具２１０は、図２８に示す例以外の玩具であっても良い。
【0203】
また、実施の形態５による２次元通信システムは、２次元通信シート１０Ｃに代えて、２次元通信シート１０，１０Ａ，１０Ｂのいずれかに給電ポート７を追加したものを備えていてもよい。
【0204】
実施の形態５による２次元通信システムは、２次元通信シート１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかを備えるので、玩具２１０に電力を高効率に供給できる。その結果、玩具２１０に内蔵された蓄電装置２１３を高効率に充電できる。
【0205】
上記においては、各種の玩具について説明したが、各種の玩具は、カプラ２１２と蓄電装置２１３とを備えるので、実施の形態５による２次元通信システムは、２次元通信シートと、発振器と、カプラと、蓄電装置とを備えるものであればよい。そして、２次元通信シートは、シート形状を有する誘電体層と、誘電体層の一方の面に配置され、メッシュ形状を有する第１の導体と、誘電体層の他方の面を覆うように配置された第２の導体と、給電ポートとを備え、メッシュ形状は、誘電体層の端部から所望の距離までの外周領域において、周期性を有する波形形状からなるメアンダ形状と異なる形状を有し、外周領域の内周側に配置された内周領域においてメアンダ形状を有し、給電ポートは、第２の導体上に離間して配置された第１の給電板と、第１の給電板に対向する位置に第１の導体上に離間して配置された第２の給電板と、誘電体層を貫通し、第１の給電板と電気的に接続された第１の給電体と、第２の給電板と電気的に接続された第２の給電体とを含む。
【0206】
実施の形態５におけるその他の説明は、実施の形態１から実施の形態３における説明と同じである。
【0207】
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。
【産業上の利用可能性】
【0208】
この発明は、２次元通信シートおよびそれを備えた２次元通信システムに適用される。
【符号の説明】
【0209】
１，７５，７６ 誘電体層、２，２−１，３，６，３１，４１ 導体、２Ａ 開口部、４，５ 保護層、７ 給電ポート、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，３０，４０ ２次元通信シート、２１，２２，２３ 導体部、７１，７２ 給電体、７３，７４ 給電板、１００ 通信装置、１１０ インターフェース装置、１１１〜１１ｎ コネクタ、１２１〜１２ｎ＋１ デュアルスイッチ、１３１〜１３ｎ 整流回路、１４０ メインスイッチ、１４１〜１４ｎ バイパス経路、１５０ 信号抽出装置、１５１〜１５ｎ スイッチ、１６０ 信号電力分離器、１７０ 信号処理器、１８０ 電源安定装置、２００ ２次元通信システム、２１０ 玩具、２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ，２１１Ｄ メアンダ形状、２１２ カプラ、２１３ 蓄電装置、２２０ 発振器。