(57)【要約】【課題】所望のクライアント通信装置を識別可能な２次元通信システムを提供する。【解決手段】通信装置１は、自己の固有識別記号ＩＤＲと公開鍵とを表し、かつ、電力からなるパルス信号を２次元通信シート３０を介して端末装置２〜８へ送信する。そして、端末装置２〜８は、通信装置１から受信したパルス信号から固有識別記号ＩＤＲと公開鍵とを取得し、自己に固有の固有識別記号ＩＤＣと自己に付与された共通鍵とを公開鍵によって暗号化して暗号化情報を通信装置１へ送信する。通信装置１は、端末装置２〜８から暗号化情報を受信し、その受信した暗号化情報を公開鍵によって復号して取得した情報が固有識別記号ＩＤＣおよび共通鍵を含むとき、端末装置２〜８を２次元通信媒体上に配置された端末装置であると特定する。【選択図】図１
2010041350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元通信媒体と、
自己を識別するための第１の固有識別記号および暗号鍵を表し、かつ、電力を供給するためのパルス信号を前記２次元通信媒体を介して送信する第１の通信装置と、
前記２次元通信媒体上に配置されるとともに、前記２次元通信媒体を介して前記パルス信号を受信し、その受信したパルス信号から取り出した電力を用いて動作する第２の通信装置とを備え、
前記第２の通信装置は、前記パルス信号を受信すると、その受信したパルス信号から前記第１の固有識別記号および前記暗号鍵を取り出し、規定の識別記号を前記取り出した暗号鍵によって暗号化した暗号化情報と自己を識別するための第２の固有識別記号とを含むパケットを生成して前記２次元通信媒体を介して前記第１の通信装置へ送信し、
前記第１の通信装置は、前記２次元通信媒体を介して前記暗号化情報と前記第２の固有識別記号とを含むパケットを受信し、その受信したパケットに含まれる前記暗号化情報を前記暗号鍵によって復号して取得した情報が前記規定の識別記号であるとき、前記第２の通信装置を前記２次元通信媒体上に配置された通信装置であると特定する、２次元通信システム。
【請求項２】
前記暗号鍵は、共通鍵である、請求項１に記載の２次元通信システム。
【請求項３】
前記第１の通信装置は、第１の固有識別記号および公開鍵を表し、かつ、電力を供給するためのパルス信号を前記２次元通信媒体を介して送信するとともに、前記規定の識別記号と前記第２の通信装置に付与された共通鍵とを前記公開鍵によって暗号化された暗号化情報と前記第２の固有識別記号とを含むパケットを前記第２の通信装置から受信すると、その受信したパケットに含まれる前記暗号化情報を前記公開鍵と対をなす秘密鍵によって復号して取得した情報が前記規定の識別記号および前記共通鍵であるとき、前記第２の通信装置を前記２次元通信媒体上に配置された通信装置であると特定する、請求項１に記載の２次元通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、前記２次元通信媒体における複数の第１の給電位置で前記電力の供給が最大になる位相の組合せと前記２次元通信媒体における複数の第２の給電位置で前記電力の供給が最小になる位相の組合わせとを切り替えることによって前記パルス信号を発生し、その発生したパルス信号を前記２次元通信媒体を介して送信する、請求項１に記載の２次元通信システム。
【請求項５】
前記第１の通信装置は、前記複数の第１の給電位置と前記複数の第２の給電位置との組を切り替えることによって前記パルス信号を発生し、その発生したパルス信号を前記２次元通信媒体を介して送信する、請求項４に記載の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次元通信システムに関し、特に、電力の送受電が可能な２次元通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２次元通信システムは、従来、有線または無線で接続していた機器同士を面状のシートを媒体とすることで実現するものであり、屋内のケーブルによる配線を廃止しつつ、無線よりも広帯域および高セキュリティーの通信接続を提供しようとするものである（特許文献１）。
【０００３】
また、識別情報を埋め込んだタグから電磁界または電波などを用いた近距離（数ｃｍ〜数ｍ）の無線通信によって情報をやり取りするＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００６−２７０１６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のＲＦＩＤにおいては、リーダ側からの給電電磁波が所望のＲＦＩＤ以外にも届いてしまい、リーダは、複数のＩＦＩＤからＩＤを受信しても、所望のＲＦＩＤを特定することができないという問題がある。
【０００５】
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、所望のクライアント通信装置を識別可能な２次元通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、第１および第２の通信装置とを備える。第１の通信装置は、自己を識別するための第１の固有識別記号および暗号鍵を表し、かつ、電力を供給するためのパルス信号を前記２次元通信媒体を介して送信する。第２の通信装置は、２次元通信媒体上に配置されるとともに、２次元通信媒体を介してパルス信号を受信し、その受信したパルス信号から取り出した電力を用いて動作する。そして、第２の通信装置は、パルス信号を受信すると、その受信したパルス信号から第１の固有識別記号および暗号鍵を取り出し、規定の識別記号を、その取り出した暗号鍵によって暗号化した暗号化情報と自己を識別するための第２の固有識別記号とを含むパケットを生成して２次元通信媒体を介して第１の通信装置へ送信する。また、第１の通信装置は、２次元通信媒体を介して暗号化情報と第２の固有識別記号とを含むパケットを受信し、その受信したパケットに含まれる暗号化情報を暗号鍵によって復号して取得した情報が規定の識別記号であるとき、第２の通信装置を２次元通信媒体上に配置された通信装置であると特定する。
【０００７】
好ましくは、暗号鍵は、共通鍵である。
【０００８】
好ましくは、第１の通信装置は、第１の固有識別記号および公開鍵を表し、かつ、電力を供給するためのパルス信号を２次元通信媒体を介して送信するとともに、規定の識別記号と第２の通信装置に付与された共通鍵とを公開鍵によって暗号化された暗号化情報と第２の固有識別記号とを含むパケットを第２の通信装置から受信すると、その受信したパケットに含まれる暗号化情報を公開鍵と対をなす秘密鍵によって復号して取得した情報が規定の識別記号および共通鍵であるとき、第２の通信装置を２次元通信媒体上に配置された通信装置であると特定する。
【０００９】
好ましくは、第１の通信装置は、２次元通信媒体における複数の第１の給電位置で電力の供給が最大になる位相の組合せと２次元通信媒体における複数の第２の給電位置で電力の供給が最小になる位相の組合わせとを切り替えることによってパルス信号を発生し、その発生したパルス信号を２次元通信媒体を介して送信する。
【００１０】
好ましくは、第１の通信装置は、複数の第１の給電位置と複数の第２の給電位置との組を切り替えることによってパルス信号を発生し、その発生したパルス信号を２次元通信媒体を介して送信する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による２次元通信システムにおいては、第１の通信装置は、自己を識別するための第１の固有識別記号および暗号鍵を表し、かつ、電力からなるパルス信号を２次元通信媒体を介して第２の通信装置へ送信し、第２の通信装置から受信した暗号化情報が規定の識別記号を含むとき、第２の通信装置を２次元通信媒体上に配置された通信装置であると特定する。
【００１２】
したがって、２次元通信媒体上に配置された第２の通信装置を特定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態による２次元通信システムの概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による２次元通信システム１００は、通信装置１と、端末装置２〜８と、２次元通信シート３０とを備える。
【００１５】
通信装置１および端末装置２〜８は、２次元通信シート３０上に配置される。そして、通信装置１は、例えば、ＲＦＩＤから情報を読み取るリーダからなり、端末装置２〜８の各々は、例えば、ＲＦＩＤからなる。
【００１６】
通信装置１は、端末装置２〜８のアドレスＡｄｄ２〜Ａｄｄ８と、端末装置２〜８にそれぞれ付与された共通鍵ＣＫ２〜ＣＫ８とを対応付けて保持している。また、通信装置１は、１対の公開鍵ＰＫおよび秘密鍵ＳＫを保持している。
【００１７】
そして、通信装置１は、後述する方法によって、自己の識別記号である固有識別記号ＩＤＲと公開鍵ＰＫとを示し、かつ、電力を供給するためのパルス信号を２次元通信シート３０を介して端末装置２〜８へ送信する。
【００１８】
また、通信装置１は、端末装置ｊ（ｊ＝２〜８）の固有識別記号ＩＤＣｊ（＝規定の識別記号）と共通鍵ＣＫｊとを公開鍵ＰＫによって暗号化した暗号化情報と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとを含むパケットを端末装置ｊから受信し、その受信したパケットに含まれる暗号化情報を公開鍵ＰＫと対になった秘密鍵ＳＫによって復号して取得した情報が固有識別記号ＩＤＣｊおよび共通鍵ＣＫｊであるとき、端末装置ｊが２次元通信シート３０に配置されている端末装置として特定する。
【００１９】
さらに、通信装置１は、パケットを共通鍵ＣＫｊによって暗号化し、その暗号化した暗号化パケットを２次元通信シート３０を介して端末装置ｊへ送信する。
【００２０】
さらに、通信装置１は、共通鍵ＣＫｊによって暗号化されたパケットを端末装置ｊから受信すると、暗号化パケットを共通鍵ＣＫｊによって復号する。
【００２１】
端末装置２〜８の各々は、２次元通信シート３０を介してパルス信号を受信し、その受信したパルス信号を電力として蓄積するとともに、その蓄積した電力によって起動する。また、端末装置２〜８の各々は、受信したパルス信号から固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを取り出す。そして、端末装置ｊは、自己に固有の識別記号ＩＤＣｊ（＝規定の識別記号）と、保持している共通鍵ＣＫｊとを公開鍵ＰＫによって暗号化して暗号化情報を生成する。その後、端末装置ｊは、暗号化情報とＭＡＣアドレスとを含むパケットを生成し、その生成したパケットを２次元通信シート３０を介して送信する。
【００２２】
また、端末装置ｊは、パケットを共通鍵ＣＫｊによって暗号化し、その暗号化した暗号化パケットを２次元通信シート３０を介して通信装置１へ送信する。
【００２３】
さらに、端末装置ｊは、共通鍵ＣＫｊによって暗号化された暗号化パケットを２次元通信シート３０を介して受信すると、その受信した暗号化パケットを共通鍵ＣＫｊによって復号する。
【００２４】
図２は、図１に示す２次元通信シート３０の斜視図である。また、図３は、図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間における２次元通信シート３０の断面図である。
【００２５】
図２および図３を参照して、２次元通信シート３０は、誘電体部３１と、導体部３２，３３とを含む。誘電体部３１は、たとえば、厚みがほぼ一定であるプラスチックまたは発泡材からなり、シート状の形状を有する。
【００２６】
導体部３２は、たとえば、金属からなり、誘電体部３１の一方の一主面にメッシュ状に形成される。この場合、メッシュ状の導体部３２によって囲まれる開口部３２Ａは、正方形の形状を有し、複数の開口部３２Ａは、２次元通信シート３０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されている。
【００２７】
導体部３３は、たとえば、金属からなり、誘電体部３１の他方の一主面（導体部３２が形成された面と反対面）の全面に形成される。
【００２８】
メッシュ状の導体部３２は、外界とシート状の誘電体部３１との相互電磁結合を弱める働きをするので、外界と誘電体部３１との電磁結合が十分に弱いと仮定すると、シート状の誘電体部３１の内部では、電磁波は、１／（με）１／２で伝搬する。この場合、μは、誘電体部３１の透磁率であり、εは、誘電体部３１の誘電率である。
【００２９】
開口部３２Ａは、２次元通信シート３０の外界における電磁波長よりも短い間隔で配置されているので、各開口部３２Ａから漏れ出すエバネッセント波も、電磁波長よりも短い空間周期で電磁波位相が変化し、遠方まで伝搬する波動とはならない。
【００３０】
この場合の減衰係数は、ｅｘｐ（−（ε／ε０−１）１／２（ω／ｃ）ｚ）となる。ここで、ε０は、外界の誘電率であり、ωは、信号の角周波数であり、ｃは、外界における光速であり、ｚは、誘電体部３１の導体部３２が形成された面からの距離である。
【００３１】
したがって、εがそれほど大きくなくても、誘電体部３１の薄い膜厚に対して、エバネッセント波のしみ出し領域を波長程度まで小さくすることができる。
【００３２】
このように、２次元通信シート３０は、電磁波を１／（με）１／２で伝搬させるとともに、その一主面（導体部３２が形成された面）からエバネッセント波をしみ出させる。
【００３３】
図４は、図１に示す通信装置１の構成を示す概略図である。図４を参照して、通信装置１は、給電搬送波生成部１１と、給電搬送波制御部１２と、給電線１３，ＰＬ１〜ＰＬ６と、通信制御部１４と、送受信部１５と、信号線１６とを含む。
【００３４】
給電搬送波生成部１１は、電力を供給するためのパルス列からなる搬送波ＷＶ＿Ｐを生成し、その生成した搬送波ＷＶ＿Ｐを給電線１３を介して給電搬送波制御部１２へ供給する。
【００３５】
給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを予め保持している。そして、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを示すパルス信号を生成する。また、給電搬送波制御部１２は、搬送波ＷＶ＿Ｐを給電線１３を介して給電搬送波生成部１１から受ける。そうすると、給電搬送波制御部１２は、後述する方法によって、パルス信号に従って搬送波ＷＶ＿Ｐを変調し、その変調した搬送波ＷＶ＿Ｐを給電線ＰＬ１〜ＰＫ６を介して２次元通信シート３０へ送信する。
【００３６】
給電線１３は、給電搬送波生成部１１から出力された搬送波ＷＶ＿Ｐを給電搬送波制御部１２へ供給する。
【００３７】
通信制御部１４は、公開鍵ＰＫに対応する秘密鍵ＳＫを予め保持している。また、通信制御部１４は、端末装置２〜８のアドレスＡｄｄ２〜Ａｄｄ８と、共通鍵ＣＫ２からＣＫ８とを対応付けて予め保持している。
【００３８】
そして、通信制御部１４は、送受信部１５から信号線１６を介して暗号化パルス信号を受け、その受けた暗号化パルス信号を秘密鍵ＳＫによって復号して端末装置ｊの固有識別記号ＩＤＣｊおよび共通鍵ＣＫｊを取得する。そうすると、通信制御部１４は、固有識別記号ＩＤＣｊおよび共通鍵ＣＫｊを取得したことに基づいて、端末装置ｊが２次元通信シート３０上に配置された端末装置であると特定する。なお、通信制御部１４は、固有識別記号ＩＤＣｊおよび共通鍵ＣＫｊを取得できないとき、端末装置ｊを特定しない。
【００３９】
また、通信制御部１４は、各種の情報を含むパケットを生成し、その生成したパケットを共通鍵ＣＫｊによって暗号化して暗号化パケットを生成する。そして、通信制御部１４は、その生成した暗号化パケットを信号線１６および送受信部１５を介して端末装置ｊへ送信する。
【００４０】
さらに、通信制御部１４は、共通鍵ＣＫｊによって暗号化された暗号化パケットを端末装置ｊから受信すると、その受信した暗号化パケットを共通鍵ＣＫｊによって復号する。
【００４１】
送受信部１５は、２次元通信シート３０を介して端末装置ｊから暗号化パルス信号または暗号化パケットを受信し、その受信した暗号化パルス信号または暗号化パケットを信号線１６を介して通信制御部１４へ出力する。また、送受信部１５は、暗号化パケットを信号線１６を介して通信制御部１４から受け、その受けた暗号化パケットを２次元通信シート３０を介して端末装置ｊへ送信する。
【００４２】
信号線１６は、通信制御部１４と送受信部１５との間で暗号化パルス信号または暗号化パケットをやり取りする。
【００４３】
図５は、図１に示す端末装置２の構成を示す概略図である。図５を参照して、端末装置２は、受電カプラ部２１と、制御部２２と、記憶部２３と、通信カプラ部２４と、給電線２５，２６と、信号線２７〜２９とを含む。
【００４４】
受電カプラ部２１は、２次元通信シート３０を介して通信装置１からパルス信号を受信し、その受信したパルス信号を電力として蓄積する。そして、受電カプラ部２１は、その蓄積した電力を給電線２５を介して制御部２２および通信カプラ部２４へ供給するとともに、給電線２６を介して記憶部２３へ供給する。また、受信カプラ部２１は、その受信したパルス信号を信号線２７を介して制御部２２へ出力する。
【００４５】
制御部２２は、給電線２５を介して受電カプラ部２１から電力を受け、その受けた電力によって起動する。また、制御部２２は、端末装置２に付与された共通鍵ＣＫ２と、端末装置２の固有識別記号ＩＤＣ２とを予め保持している。さらに、制御部２２は、信号線２８を介して記憶部２３を駆動し、信号線２９を介して通信カプラ部２４を駆動する。
【００４６】
そして、制御部２２は、信号線２７を介してパルス信号を受電カプラ部２１から受け、その受けたパルス信号から固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを取得する。その後、制御部２２は、固有識別記号ＩＤＣ２と共通鍵ＣＫ２とを公開鍵ＰＫによって暗号化して暗号化情報を生成し、その生成した暗号化情報とＭＡＣアドレスとを含むパケットを生成し、その生成したパケットを信号線２９および通信カプラ２４を介して通信装置１へ送信する。
【００４７】
また、制御部２２は、共通鍵ＣＫ２によって暗号化された暗号化パケットを信号線２９を介して通信カプラ部２４から受けると、暗号化パケットを共通鍵ＣＫ２によって復号してパケットを取得する。そして、制御部２２は、パケットからデータを取り出し、その取り出したデータを信号線２８を介して記憶部２３に格納する。
【００４８】
さらに、制御部２２は、パケットを共通鍵ＣＫ２によって暗号化して暗号化パケットを生成し、その生成した暗号化パケットを信号線２９および通信カプラ部２４を介して通信装置１へ送信する。
【００４９】
記憶部２３は、信号線２８を介して制御部２２によって駆動される。そして、記憶部２３は、各種の情報を記憶する。
【００５０】
通信カプラ部２４は、信号線２９を介して制御部２２によって駆動される。そして、通信カプラ部２４は、制御部２２から暗号化パルス信号または暗号化パケットを受けると、その受けた暗号化パルス信号または暗号化パケットを２次元通信シート３０を介して送信する。また、通信カプラ部２４は、２次元通信シート３０を介して暗号化パケットを受信し、その受信した暗号化パケットを制御部２２へ出力する。
【００５１】
給電線２５は、受電カプラ部２１から受けた電力を制御部２２および通信カプラ部２４へ供給する。給電線２６は、受電カプラ部２１から受けた電力を記憶部２３へ供給する。
【００５２】
信号線２７は、受電カプラ部２１から制御部２２へパルス信号を供給する。信号線２８は、制御部２２と記憶部２３との間で各種の情報をやり取りする。信号線２９は、制御部２２と通信カプラ部２４との間で暗号化情報および暗号化パケット等をやり取りする。
【００５３】
なお、図１に示す端末装置３〜８の各々は、図５に示す端末装置２と同じ構成からなる。
【００５４】
次に、通信装置１におけるパルス信号の送信について説明する。図６は、給電搬送波の概念図である。また、図７は、パルス信号の生成方法を説明するための図である。さらに、図８および図９は、それぞれ、２次元通信シート３０への給電方法を説明するための第１および第２の図である。
【００５５】
なお、図８および図９においては、図面を見易くするために、通信装置１を２次元通信シート３０外に配置している。
【００５６】
図６を参照して、通信装置１の給電搬送波生成部１１は、複数の搬送波ＷＶ＿Ｐを連続的に生成し、その生成した複数の搬送波ＷＶ＿Ｐを給電搬送波制御部１２へ順次出力する。給電搬送波制御部１２は、複数の搬送波ＷＶ＿Ｐを給電搬送波生成部１１から順次受ける。
【００５７】
そして、給電搬送波制御部１２は、複数の搬送波ＷＶ＿Ｐを用いて、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを構成するディジタル値を示すパルス信号を生成する。より具体的には、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを構成するディジタル値が“１”である場合、１個の搬送波ＷＶ＿Ｐを給電搬送波生成部１１から受けると、その受けた１個の搬送波ＷＶ＿Ｐを搬送波ＷＶ＿Ｐ１として給電線ＰＬ１を介して２次元通信シート３０の給電点ＰＰ１へ供給するとともに、１個の搬送波ＷＶ＿Ｐを搬送波ＷＶ＿Ｐ２として給電線ＰＬ２を介して２次元通信シート３０の給電点ＰＰ２へ供給する（図６および図８参照）。
【００５８】
図８に示すように、２次元通信シート３０は、６個の給電点ＰＰ１〜ＰＰ６を有しており、給電点ＰＰ４〜ＰＰ６は、それぞれ、給電点ＰＰ１〜ＰＰ３に対向して設けられている。そして、給電点ＰＰ１と給電点ＰＰＬ２との間隔、給電点ＰＰ２と給電点ＰＰＬ３との間隔、給電点ＰＰ４と給電点ＰＰＬ５との間隔、および給電点ＰＰ５と給電点ＰＰＬ６との間隔は、パルス信号の周波数を５．７ＧＨｚとし、パルス信号の波長をλとすると、λ／２＝２．６ｃｍに設定されている。
【００５９】
給電点ＰＰ１，ＰＰ２にそれぞれ給電された搬送波ＷＶ＿Ｐ１，ＷＶ＿Ｐ２は、図６に示すように同位相であるので、２つの搬送波ＷＶ＿Ｐ１，ＷＶ＿Ｐ２が互いに強め合った搬送波ＰＵ１が２次元通信シート３０中へ出射される。
【００６０】
一方、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを構成するディジタル値が“０”である場合、１個の搬送波ＷＶ＿Ｐを給電搬送波生成部１１から受けると、その受けた１個の搬送波ＷＶ＿Ｐを搬送波ＷＶ＿Ｐ３として給電線ＰＬ２を介して２次元通信シート３０の給電点ＰＰ２へ供給するとともに、１個の搬送波ＷＶ＿Ｐをその位相をπだけ変化させた搬送波ＷＶ＿Ｐ４として給電線ＰＬ１を介して２次元通信シート３０の給電点ＰＰ１へ供給する（図６および図９参照）。
【００６１】
その結果、２つの搬送波ＷＶ＿Ｐ３，ＷＶ＿Ｐ４は、位相が相互にπだけずれているので、互いに弱め合い、搬送波ＰＵ２が２次元通信シート３０中へ出射される（図６参照）。
【００６２】
このように、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを構成するディジタル値に従って、２次元通信シート３０の２つの給電点ＰＰ１，ＰＰ２へ相互に強め合う搬送波ＷＶ＿Ｐ１，ＷＶ＿Ｐ２または相互に弱め合う搬送波ＷＶ＿Ｐ３，ＷＶ＿Ｐ４を給電する。これによって、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを構成するディジタル値に従って変調された搬送波ＰＵ１，ＰＵ２が２次元通信シート３０中へ出射される。
【００６３】
パルス信号を送信する動作について説明する。図７を参照して、通信装置１の給電搬送波生成部１１は、複数の搬送波ＷＶ＿Ｐを順次生成し、その生成した複数の搬送波ＷＶ＿Ｐを給電搬送波制御部１２へ順次出力する。
【００６４】
そして、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを保持しており、［０１００１０１１・・・］からなる固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを生成する。
【００６５】
その後、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫ＝［０１００１０１１・・・］のディジタル値＝“０”に従って、上述した方法によって、位相が相互にπだけずれた搬送波ｗｖ１，ｗｖ９をそれぞれ給電線ＰＬ２，ＰＬ１を介して給電点ＰＬ２，ＰＬ１へ供給する。これによって、パルス成分ＳＳ１が２次元通信シート３０中へ出射される。
【００６６】
引き続いて、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫ＝［０１００１０１１・・・］のディジタル値＝“１”に従って、上述した方法によって、位相が相互に同じである搬送波ｗｖ２，ｗｖ１０をそれぞれ給電線ＰＬ２，ＰＬ１を介して給電点ＰＬ２，ＰＬ１へ供給する。これによって、パルス成分ＳＳ２が２次元通信シート３０中へ出射される。
【００６７】
以下、同様にして、給電搬送波制御部１２は、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫ＝［０１００１０１１・・・］の各ディジタル値に従って、上述した方法によって、搬送波ｗｖ３，ｗｖ１１、搬送波ｗｖ４，ｗｖ１２、搬送波ｗｖ５，ｗｖ１３、搬送波ｗｖ６，ｗｖ１４、搬送波ｗｖ７，ｗｖ１５、および搬送波ｗｖ８，ｗｖ１１６をそれぞれ給電線ＰＬ２，ＰＬ１を介して給電点ＰＬ２，ＰＬ１へ供給する。これによって、パルス成分ＳＳ３〜ＳＳ８が２次元通信シート３０中へ順次出射される。
【００６８】
このようにして、給電搬送波制御部１２は、搬送波ＰＵからなる暗号化パルス信号を２次元通信シート３０中へ出射する。
【００６９】
そして、端末装置２〜８の各々において、受電カプラ部２１は、搬送波ＰＵを２次元通信シート３０から受信し、その受信した搬送波ＰＵを電力として蓄積する。また、端末装置２〜８の各々において、受電カプラ部２１は、搬送波ＰＵを２次元通信シート３０から受信し、その受信した搬送波ＰＵを信号線２７を介して制御部２２へ出力する。そして、端末装置２〜８の各々において、制御部２２は、搬送波ＰＵに基づいて、固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを取得する。
【００７０】
図１０は、２次元通信の概念図である。図１０を参照して、図１に示す通信装置１および端末装置２が２次元通信シート３０上に配置される。この場合、通信装置１の送受信部１５および端末装置２の通信カプラ部２４が２次元通信シート３０の開口部３２Ａに接する。
【００７１】
通信装置１の通信制御部１４は、送信すべきパケットを生成して送受信部１５へ出力する。通信装置１の送受信部１５は、パケットを増幅して伝送波を生成し、その生成した伝送波に応じて、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。
【００７２】
送受信部１５に内蔵された電極のスカラーポテンシャルおよび／またはベクトルポテンシャルが変化すると、２次元通信シート３０の誘電体部３１に電磁波が発生し、その発生した電磁波は、２次元通信シート３０の表面付近のみを伝搬する（図１０の矢印参照）。
【００７３】
そして、端末装置２が配置された位置まで伝搬した電磁波は、導体部３２の開口部３２Ａからエバネッセント波ＥＷＶをしみ出させる。そうすると、端末装置２の通信カプラ部２４は、その内蔵した電極（図示せず）によってエバネッセント波ＥＷＶを検知し、通信装置１から送信された伝送波を受信する。
【００７４】
このように、２次元通信は、２次元通信シート３０の表面近傍を伝送する電磁波を用いて行なわれる。なお、通信装置１の給電搬送波制御部１２から出射された搬送波ＰＵも、上述した方法によって２次元通信シート３０中を伝搬する。
【００７５】
図１１は、図１に示す２次元通信システム１００における端末装置２〜８の特定動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１１においては、端末装置２を特定する動作について説明する。
【００７６】
図１１を参照して、一連の動作が開始されると、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、上述した方法によって、固有識別記号ＩＤＲ＋公開鍵ＰＫを示し、かつ、電力からなるパルス信号を生成し、その生成したパルス信号を２次元通信シート３０を介して送信する（ステップＳ１）。
【００７７】
そして、端末装置２の受電カプラ部２１は、２次元通信シート３０からパルス信号を受信し、その受信したパルス信号を電力として蓄積する（ステップＳ２）。
【００７８】
その後、端末装置２の受電カプラ部２１は、蓄積した電力を給電線２５を介して制御部２２および通信カプラ部２４へ供給し、電力を給電線２６を介して記憶部２３へ供給する。端末装置２の制御部２２は、受電カプラ部２１からの電力によって起動し、信号線２８，２９によってそれぞれ記憶部２３および通信カプラ部２４を駆動する。
【００７９】
端末装置２の制御部２２は、受電カプラ部２１から信号線２７を介してパルス信号を受け、その受けたパルス信号から固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを取り出す。そして、端末装置２の制御部２２は、端末装置２に固有の固有識別記号ＩＤＣ２と共通鍵ＣＫ２とを公開鍵ＰＫによって暗号化して暗号化情報を生成する（ステップＳ３）。そうすると、端末装置２の制御部２２は、その生成した暗号化情報とＭＡＣアドレスとを含むパケットを生成し、その生成したパケットを通信カプラ部２４および２次元通信シート３０を介して通信措置１へ送信する（ステップＳ４）。
【００８０】
通信装置１の送受信部１５は、２次元通信シート３０からパケットを受信し、その受信したパケットを信号線１６を介して通信制御部１４へ出力する。そして、通信装置１の通信制御部１４は、パケットを送受信部１５から受け、その受けたパケットに含まれる暗号化情報を秘密鍵ＳＫによって復号して情報を取得する（ステップＳ５）。
【００８１】
そうすると、通信装置１の通信制御部１４は、その取得した情報が固有識別記号ＩＤＣ２および共通鍵ＳＫ２であるとき、端末装置２を正規の端末装置と認証するとともに、端末装置２を２次元通信シート３０上に配置された端末装置と特定する（ステップＳ６）。
【００８２】
これによって、一連の動作が終了する。
【００８３】
端末装置３〜８の各々を特定する動作も、図１１に示すフローチャートに従って行なわれる。
【００８４】
通信装置１は、自己の固有識別記号ＩＤＲおよび公開鍵ＰＫを表し、かつ、電力からなるパルス信号を２次元通信シート３０を介して端末装置２〜８へ送信し、端末装置２〜８から受信した暗号化情報が端末装置２〜８の固有識別記号ＩＤＣ２〜ＩＤＣ８と、共通鍵ＣＫ２〜ＣＫ８とを含むとき、各端末装置２〜８を正規の端末装置と認証するとともに、各端末装置２〜８を２次元通信シート３０上に配置された端末装置と特定する。
【００８５】
したがって、２次元通信シート３０上に配置された各端末装置２〜８を特定できる。
【００８６】
図１２〜１７は、それぞれ、搬送波ＰＵの２次元通信シート３０への他の出射方法を説明するための第１〜第６の図である。
【００８７】
図１２を参照して、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、２次元通信シート３０の給電点ＰＰ２，ＰＰ３へ相互に強め合う２つの搬送波を供給する。
【００８８】
図１３を参照して、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、２次元通信シート３０の給電点ＰＰ２，ＰＰ３へ相互に弱め合う２つの搬送波を供給する。
【００８９】
図１４を参照して、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、２次元通信シート３０の給電点ＰＰ４，ＰＰ５へ相互に強め合う２つの搬送波を供給する。
【００９０】
図１５を参照して、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、２次元通信シート３０の給電点ＰＰ５，ＰＰ６へ相互に強め合う２つの搬送波を供給する。
【００９１】
図１６を参照して、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、２次元通信シート３０の給電点ＰＰ４，ＰＰ５へ相互に弱め合う２つの搬送波を供給する。
【００９２】
図１７を参照して、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、２次元通信シート３０の給電点ＰＰ５，ＰＰ６へ相互に弱め合う２つの搬送波を供給する。
【００９３】
したがって、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、搬送波ＰＵを２次元通信シート３０へ出射する場合、図８および図９に示す給電点ＰＰ１，ＰＰ２を用いた相互に強め合う２個の搬送波または相互に弱め合う２個の搬送波の２次元通信シート３０中への出射に限らず、給電点ＰＰ２，ＰＰ３を用いた相互に強め合う２個の搬送波または相互に弱め合う２個の搬送波の２次元通信シート３０中への出射（図１２および図１３参照）、給電点ＰＰ４，ＰＰ５を用いた相互に強め合う２個の搬送波または相互に弱め合う２個の搬送波の２次元通信シート３０中への出射（図１４および図１６参照）、および給電点ＰＰ５，ＰＰ６を用いた相互に強め合う２個の搬送波または相互に弱め合う２個の搬送波の２次元通信シート３０中への出射（図１５および図１７参照）のいずれかを用いてもよい。
【００９４】
また、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、図８に示す給電点ＰＰ１，ＰＰ２、図１２に示す給電点ＰＰ２，ＰＰ３、図１４に示す給電点ＰＰ４，ＰＰ５および図１５に示す給電点ＰＰ５，ＰＰ６のいずれかの２つの給電点を用いて相互に強め合う２個の搬送波を２次元通信シート３０中へ出射し、図９に示す給電点ＰＰ１，ＰＰ２、図１３に示す給電点ＰＰ２，ＰＰ３、図１６に示す給電点ＰＰ４，ＰＰ５および図１７に示す給電点ＰＰ５，ＰＰ６のいずれかの２つの給電点を用いて相互に弱め合う２個の搬送波を２次元通信シート３０中へ出射してもよい。
【００９５】
さらに、通信装置１の給電搬送波制御部１２は、相互に強め合う２個の搬送波を供給する２つの給電点と、相互に弱め合う２個の搬送波を供給する２つの給電点との組を切り替えて、相互に強め合う２個の搬送波と、相互に弱め合う２個の搬送波とを２次元通信シート３０中へ出射してもよい。この場合、相互に強め合う２個の搬送波を供給する２つの給電点は、「複数の第１の給電位置」を構成し、相互に弱め合う２個の搬送波を供給する２つの給電点は、「複数の第２の給電位置」を構成する。
【００９６】
このように、２つの給電点の組を切り替えることによって、固有識別記号ＩＤＲの秘匿性を向上できる。
【００９７】
なお、上記においては、公開鍵秘密鍵方式を用いて通信装置１の固有識別記号ＩＤＲおよび端末装置２〜８の固有識別記号ＩＤＣ２〜ＩＤＣ８を送受信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、共通鍵方式を用いて通信装置１の固有識別記号ＩＤＲおよび端末装置２〜８の固有識別記号ＩＤＣ２〜ＩＤＣ８を送受信してもよい。
【００９８】
この場合、特定可能な端末装置は、１台である。そして、通信装置１は、固有識別記号ＩＤＲと共通鍵ＣＫとを示し、かつ、電力からなるパルス信号を上述した方法によって端末装置ｊへ送信する。
【００９９】
端末装置ｊは、パルス信号を受信して固有識別記号ＩＤＲおよび共通鍵ＣＫを取得する。そして、端末装置ｊは、自己に固有の固有識別記号ＩＤＣｊ（規定の識別記号）を共通鍵ＣＫによって暗号化し、その暗号化した暗号化情報とＭＡＣアドレスとを含むパケットを生成して通信装置１へ送信する。
【０１００】
通信装置１は、パケットを受信し、その受信したパケットに含まれる暗号化情報を共通鍵ＣＫによって復号して情報を取得し、その取得した情報が固有識別記号ＩＤＣｊであるとき、端末装置ｊが２次元通信シート３０上に配置された端末装置であると特定する。
【０１０１】
また、この発明においては、通信装置１は、「第１の通信装置」を構成し、端末装置２〜８の各々は、「第２の通信装置」を構成する。
【０１０２】
さらに、この発明においては、給電点ＰＰ１，ＰＰ２、給電点ＰＰ２，ＰＰ３、給電点ＰＰ４，ＰＰ５、および給電点ＰＰ５，ＰＰ６の各々は、「複数の第１の給電位置」または「複数の第２の給電位置」を構成する。
【０１０３】
さらに、この発明においては、固有識別記号ＩＤＲは、「第１の固有識別記号」を構成し、固有識別記号ＩＤＣは、「第２の固有識別記号」を構成する。
【０１０４】
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】
【０１０５】
この発明は、所望のクライアント通信装置を識別可能な２次元通信システムに適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】この発明の実施の形態による２次元通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す２次元通信シートの斜視図である。
【図３】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。
【図４】図１に示す通信装置の構成を示す概略図である。
【図５】図１に示す端末装置の構成を示す概略図である。
【図６】給電搬送波の概念図である。
【図７】パルス信号の生成方法を説明するための図である。
【図８】２次元通信シートへの給電方法を説明するための第１の図である。
【図９】２次元通信シートへの給電方法を説明するための第２の図である。
【図１０】２次元通信の概念図である。
【図１１】図１に示す２次元通信システムにおける端末装置の特定動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】搬送波の２次元通信シートへの他の出射方法を説明するための第１の図である。
【図１３】搬送波の２次元通信シートへの他の出射方法を説明するための第２の図である。
【図１４】搬送波の２次元通信シートへの他の出射方法を説明するための第３の図である。
【図１５】搬送波の２次元通信シートへの他の出射方法を説明するための第４の図である。
【図１６】搬送波の２次元通信シートへの他の出射方法を説明するための第５の図である。
【図１７】搬送波の２次元通信シートへの他の出射方法を説明するための第６の図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  通信装置、２〜８  端末装置、１１  給電搬送波生成部、１２  給電搬送波制御部、１３，２５，２６  給電線、１４  通信制御部、１５  送受信部、１６，２７〜２９  信号線、２１  受電カプラ部、２２  制御部、２３  記憶部、２４  通信カプラ部、３０  ２次元通信シート、３１  誘電体部、３２，３３  導体部、３２Ａ  開口部、１００  ２次元通信システム。
【図１】
2010041350.tif 000003
【図２】
2010041350.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010041350.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010041350.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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