(57)【要約】【課題】ＲＦタグの位置を検索するための２つ、３つ、または４つのアンテナから構成されるアンテナアレイ、アンテナアレイを備えたＲＦタグ方向検索装置、およびＲＦタグ方向検索装置を備えたトレーラ方向検索装置を提供する。【解決手段】第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００と反射板３００と金属板４００とを備えるアンテナアレイ３０において、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００はループ面が互いに平行になるように配置され、反射板３００は第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００の中間に２つのループアンテナと平行に配置され、金属板４００はアンテナアレイ３０の後部に２つのループアンテナのループ面に垂直に配置され、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００を介して受信された電波の受信強度を比較することでＲＦタグの方向を検索する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のループアンテナと、
第２のループアンテナと、
導電性の反射板と、
導電性の金属板と、を含むアンテナアレイであって、
前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナは、ループ面が前記ループ面の中心をそれぞれ結ぶ第１軸線に垂直に配置され、
前記反射板は、前記第１軸線に垂直で、前記第１のループアンテナと前記第２のループアンテナとの間に配置され、
前記金属板は、前記第１軸線と直交する第２軸線の一方向側に前記第２軸線に垂直に配置され、前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナの前記一方向側の端部に接するか、または前記一方向側の端部から所定の距離をおいて配置され、
前記反射板と前記金属板とは互いに電気的に導通され、
前記アンテナアレイの前記第２軸線の他方向側に配置されたＲＦタグから、前記第１のループアンテナを介して受信された電波の強度と、前記第２のループアンテナを介して受信された電波の強度と、を比較するために用いられる、アンテナアレイ。
【請求項２】
前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナの形状は、同一形状の多角形により形成され、
前記金属板は、前記多角形の一辺に接するか、または前記多角形の一辺から所定の距離をおいて近接された、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項３】
前記第１のループアンテナと前記反射板との距離、および前記第２のループアンテナと前記反射板との距離は、電波の波長をλとして、１／４λである、請求項１または２に記載のアンテナアレイ。
【請求項４】
前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナのエレメント長は、電波の波長をλとして、λの整数倍に等しい、請求項１から３のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項５】
前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナは、電波の波長をλとして、長辺が１／２λ、短辺が１／６λの長方形のエレメントで構成され、長方形の長辺のそれぞれ１点に給電点が設けられた、ヘンテナである、請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項６】
前方アンテナを、さらに含み、
前記前方アンテナは、
前記前方アンテナを介して受信された電波の強度と、
前記第１のループアンテナを介して受信された電波の強度と、
前記第２のループアンテナを介して受信された電波の強度と、を比較するために用いられる、請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項７】
前記前方アンテナは、板状逆Ｆアンテナまたはパッチアンテナであって、前記前方アンテナの放射板が、前記第２軸線に対して垂直に配置される、請求項６に記載のアンテナアレイ。
【請求項８】
さらに前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナと同一形状の第３のループアンテナおよび第４のループアンテナを含み、
前記第３のループアンテナおよび前記第４のループアンテナは、それぞれ、前記第１のループアンテナおよび前記第２のループアンテナと前記金属板に対して面対称に配置され、
前記反射板は前記第２軸線の一方向側に延長されて前記第３のループアンテナと前記第４のループアンテナとの間にも配置される、請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の複数のアンテナを備えたアンテナアレイと、アンテナ切換回路と、送受信回路と、制御回路と、を含み、
前記アンテナ切換回路は、前記複数のアンテナと前記送受信回路との接続を順次切り換え、
前記送受信回路は、ＲＦタグと前記複数のアンテナのそれぞれを介して順次送受信し、制御回路は、アンテナごとの受信電波の強度を比較することにより、前記ＲＦタグが前記アンテナアレイから見てどの方向に位置しているかを検索する、ＲＦタグ方向検索装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のＲＦタグ方向検索装置をトラクタの背面に取り付け、前記ＲＦタグを前記トラクタがけん引するトレーラの前面に取り付け、前記ＲＦタグ方向検索装置の前記複数のアンテナのそれぞれを介して前記ＲＦタグと順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較することにより、前記トラクタから見た前記トレーラの方向を検索するトレーラ方向検索装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の複数のアンテナを備えたアンテナアレイと、アンテナ切換回路と、送受信回路と、制御回路と、を含み、
前記アンテナ切換回路は、前記複数のアンテナと前記送受信回路との接続を順次切り換え、
前記送受信回路は、ＲＦタグと前記複数のアンテナのそれぞれを介して順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較することにより、前記ＲＦタグが前記アンテナアレイから見てどの方向に位置しているかを検索する、ＲＦタグ方向検索装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦタグの位置を検索するための２つ、３つ、または４つのアンテナから構成されるアンテナアレイ、アンテナアレイを備えたＲＦタグ方向検索装置、およびＲＦタグ方向検索装置を備えたトレーラ方向検索装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００７−３０３９７２号公報）には、読取り用の使用周波数を切替えながら、異なる偏波の方向を有する電波である垂直偏波、水平偏波、右回り円偏波、左回り円偏波などを用いて、固有ＩＤを記憶した無線ＩＣタグから固有ＩＤを読み取る、複数のリーダ／ライタと、異なる偏波の方向を有する電波を用いてリーダ／ライタに固有ＩＤの読み取りを行わせた結果、異なる偏波の方向を有する電波ごとに得られた、各固有ＩＤについての受信信号の強度を用いて、無線ＩＣタグの位置を算出する位置特定装置と、を有する位置特定システムが記載されている。
【０００３】
特許文献２（特開２０１２−７３２４５号公報）には、コンピュータが、ＲＦＩＤリーダのアンテナを使用して複数の指定発射電力毎に線形配列となる対象タグを所定回数読み取り、各対象タグについて指定発射電力毎のアンテナによる読取が成功した回数を記録し、各対象タグについてのアンテナによる読取成功回数の合計を算出し、各対象タグ毎の読取成功回数の合計に対してソートすることにより各対象タグのアンテナに対する配列順序を特定し、各対象タグ毎のアンテナに対する正規化の読取確率を算出し、各対象タグ毎のアンテナに対する正規化の読取確率に基づいて、タグのアンテナに対する正規化の読取確率とタグのアンテナに対する距離との対応関係が記録される読取確率マップを検索することにより、各対象タグ毎の前記アンテナに対する距離を特定することを特徴とするＲＦＩＤタグ位置測定方法が記載されている。
【０００４】
特許文献３（特開２０００−１１５０４１号公報）には、指向性を有した複数のアンテナを備えたアンテナユニットと、前記アンテナの切替を制御する機能を備えた制御ユニットとを設けた無線ＬＡＮシステムの無線通信装置において、制御ユニットを共通化してアンテナ数を変更する無線ＬＡＮシステムの無線通信装置が記載されている。
【０００５】
特許文献４（特開昭５４−９５２１号公報）には、制御論理回路手段は、アンテナスイッチに各アンテナを１個の受信機手段に逐次的に切替えさせ、かつその論理回路手段が受信機手段の出力を処理しかつ各アンテナにより受信された信号を検出するための検出器手段を含み、それに関する予じめ決められた方法でアンテナスイッチを制御する多素子アンテナ切替システムにおいて、発生されるスプリアスレスポンスの検出を消去するためアンテナ切替の各瞬間に続いた予じめ決められた時間間隔の間、検出器手段の作動を禁止するための手段を具備することを特徴とするアンテナサンプリングシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０３９７２号公報
【特許文献２】特開２０１２−７３２４５号公報
【特許文献３】特開２０００−１１５０４１号公報
【特許文献４】特開昭５４−９５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、最も一般的なトレーラであるセミトレーラでは、トレーラとトラクタ（トレーラヘッドとも呼ばれる）とが連結される構造になっている。この場合、トラクタから見て、トレーラがどの方向にあるかを検索することが必要になる。
【０００８】
上記トレーラの方向検出には、ＲＦタグ読取機をトラクタの背面に取り付け、ＲＦタグをトレーラに取り付け、ＲＦタグ読取機でＲＦタグの位置を検出することで可能になる。ＲＦタグ読取機でＲＦタグの位置を検出することは従来から行われている。
【０００９】
特許文献１に記載の位置特定システムは、異なる偏波の方向を有する電波ごとに得られた、各固有ＩＤについての受信信号の強度を用いて、無線ＩＣタグの距離を含む位置を算出できる点に特徴がある。しかし、特許文献１に記載の発明は構成が複雑すぎるとの課題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載のＲＦＩＤタグ位置測定方法は、対象タグのアンテナに対する正規化の読取確率を算出し、正規化の読取確率とタグのアンテナに対する距離との対応関係が記録される読取確率マップを検索することにより、対象タグの前記アンテナに対する距離を特定することができる点に特徴がある。しかし、特許文献２に記載の発明も、構成が複雑すぎるとの課題がある。
【００１１】
さらに、特許文献３に記載の無線ＬＡＮシステムの無線通信装置は、指向性を有した複数のアンテナを備えたアンテナユニットと、前記アンテナの切替を制御する機能を備えた制御ユニットとを設けた無線ＬＡＮシステムの無線通信装置である。しかし、特許文献３に記載の発明も、構成が複雑すぎるとの課題がある。
【００１２】
特許文献４に記載のアンテナサンプリングシステムには、８個のアンテナ素子および４５°反射器を備え、各アンテナセクタが限られた水平角度内から発生されている送信信号の受信が可能な多素子アンテナ切替システムが記載されている。しかし、特許文献４に記載の発明も、構成が複雑すぎるとの課題がある。
【００１３】
本発明の主な目的は、読取機に対してＲＦタグがどの方向にあるかを検出するために必要な指向性を有した複数のアンテナからなるアンテナアレイを提供すること、および、アンテナアレイを用いたＲＦタグ方向検索装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、トレーラがトラクタから見てどの方向にあるかを検索するトレーラ方向検索装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）
一局面に従うアンテナアレイは、第１のループアンテナと、第２のループアンテナと、導電性の反射板と、導電性の金属板と、を含むアンテナアレイであって、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナは、ループ面がループ面の中心をそれぞれ結ぶ第１軸線に垂直に配置され、反射板は、第１軸線に垂直で、第１のループアンテナと第２のループアンテナとの間に配置され、金属板は、第１軸線と直交する第２軸線の一方向側に第２軸線に垂直に配置され、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナの一方向側の端部に接するか、または一方向側の端部から所定の距離をおいて配置され、反射板と金属板とは互いに電気的に導通され、アンテナアレイの第２軸線の他方向側に配置されたＲＦタグから、第１のループアンテナを介して受信された電波の強度と、第２のループアンテナを介して受信された電波の強度と、を比較するために用いられる。
【００１５】
この場合、第１のループアンテナは、第１軸線方向の第１のループアンテナ側の遠方界での利得が高くなり、第２のループアンテナは、第１軸線方向の第２のループアンテナ側の遠方界での利得が高くなる。したがって、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナを介して交互にＲＦタグと通信し、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナを介して受信された電波の強度を比較することにより、ＲＦタグが、第１軸線方向の、第１のループアンテナ側と第２のループアンテナ側のうちどちらに位置しているかを検索することができる。
【００１６】
（２）
第２の発明にかかるアンテナアレイは、一局面に従うアンテナアレイにおいて、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナの形状は、同一形状の多角形により形成され、金属板は、多角形の一辺に接するか、または多角形の一辺から所定の距離をおいて近接されていてもよい。
【００１７】
この場合、一辺を他の金属に接近または接触させた場合でも、整合回路により容易に整合をとることができ、リターンロスの影響をなくすことができる。
【００１８】
（３）
第３の発明にかかるアンテナアレイは、一局面から第２の発明にかかるアンテナアレイにおいて、第１のループアンテナと反射板との距離、および第２のループアンテナと反射板との距離は、電波の波長をλとして、１／４λとしてもよい。
【００１９】
この場合、アンテナの最大利得を最も大きくし、アンテナの指向性を強くすることができる。
【００２０】
（４）
第４の発明にかかるアンテナアレイは、一局面から第３の発明にかかるアンテナアレイにおいて、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナのエレメント長は、電波の波長をλとして、λの整数倍に等しい。
【００２１】
ループアンテナではエレメント長を１波長とすることにより高い利得を得ることができることが知られており、本発明においてもループアンテナのエレメント長をλの整数倍としてもよい。
【００２２】
（５）
第５の発明にかかるアンテナアレイは、一局面から第４の発明にかかるアンテナアレイにおいて、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナを、電波の波長をλとして、長辺が１／２λ、短辺が１／６λの長方形のエレメントで構成され、長方形の長辺のそれぞれ1点に給電点が設けられた、ヘンテナとしてもよい。
【００２３】
この場合、ループアンテナの最大利得をさらに大きくし、アンテナの指向性を強くすることができる。
【００２４】
（６）
第６の発明にかかるアンテナアレイは、一局面から第５の発明にかかるアンテナアレイにおいて、前方アンテナを、さらに含み、前方アンテナは、前方アンテナを介して受信された電波の強度と、第１のループアンテナを介して受信された電波の強度と、第２のループアンテナを介して受信された電波の強度と、を比較するために用いられてもよい。
【００２５】
この場合、前方アンテナを追加することにより、ＲＦタグが前方（第２軸線の他方向側）の近傍に位置する場合に、前方アンテナを介して受信された電波の強度が増加することでＲＦタグの位置をより正確に検索することができる。
【００２６】
（７）
第７の発明にかかるアンテナアレイは、第６の発明にかかるアンテナアレイにおいて、前方アンテナが板状逆Ｆアンテナまたはパッチアンテナであって、前方アンテナの放射板が第２軸線に対して垂直に配置されていてもよい。
【００２７】
この場合、板状逆Ｆアンテナおよびパッチアンテナは放射板に垂直な前方（第２軸線の他方向側）の遠方界での利得が高いため、ＲＦタグがアンテナアレイの前方にあるかどうかの検索が容易になる。
【００２８】
（８）
第８の発明にかかるアンテナアレイは、一局面から第５の発明にかかるアンテナアレイにおいて、さらに第１のループアンテナおよび第２のループアンテナと同一形状の第３のループアンテナおよび第４のループアンテナを含む。
第３のループアンテナおよび第４のループアンテナは、それぞれ、第１のループアンテナおよび第２のループアンテナと金属板に対して面対称に配置され、反射板は第２軸線の一方向側に延長されて第３のループアンテナと第４のループアンテナとの間にも配置されてもよい。
【００２９】
この場合、第１、第２、第３、および第４のループアンテナを介して受信された電波の強度を比較することにより、ＲＦタグが第１軸線と第２軸線とで規定される平面上のどの方向に位置しているかを検索することができる。
【００３０】
（９）
第９の発明はＲＦタグ方向検索装置の発明であって、一局面から第７の発明にかかるアンテナアレイと、アンテナ切換回路と、送受信回路と、制御回路と、を備える。
アンテナ切換回路は、複数のアンテナと送受信回路との接続を順次切り換え、送受信回路はＲＦタグと複数のアンテナのそれぞれを介して順次送受信し、制御回路はアンテナごとの受信電波の強度を比較することにより、ＲＦタグがアンテナアレイから見てどの方向に位置しているかを検索する。
【００３１】
この場合、ＲＦタグ方向検索装置の２つのループアンテナを介して、または２つのループアンテナと前方アンテナとを介してＲＦタグと順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較するとの簡単な手順により、ＲＦタグが、第１軸線方向において第１のループアンテナ側と第２のループアンテナ側のうちどちらかに位置しているか、あるいは第２軸線の他方向側の近傍に位置しているかを検索することができる。
【００３２】
（１０）
第１０の発明はトレーラ方向検索装置の発明であって、第９の発明にかかるＲＦタグ方向検索装置をトラクタの背面に取り付け、ＲＦタグをトラクタがけん引するトレーラの前面に取り付け、ＲＦタグ方向検索装置の複数のアンテナのそれぞれを介してＲＦタグと順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較することにより、トラクタから見たトレーラの方向を検索する。
【００３３】
この場合、ＲＦタグ方向検索装置の２つのループアンテナを介して、または２つのループアンテナと前方アンテナを介してＲＦタグと順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較するとの簡単な手順により、トレーラがトラクタから見て、どの方向に位置しているかを正確に検索することができる。
【００３４】
（１１）
第１１の発明はＲＦタグ方向検索装置の発明であって、第８の発明にかかるアンテナアレイと、アンテナ切換回路と、送受信回路と、制御回路と、を備える。
アンテナ切換回路は、複数のアンテナと送受信回路との接続を順次切り換え、送受信回路は、ＲＦタグと複数のアンテナのそれぞれを介して順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較することにより、ＲＦタグがアンテナアレイから見てどの方向に位置しているかを検索する。
【００３５】
この場合、ＲＦタグ方向検索装置の４つのループアンテナを介して、ＲＦタグと順次送受信し、アンテナごとの受信電波の強度を比較するとの簡単な手順により、ＲＦタグが第１軸線方向において第１のループアンテナ側と第２のループアンテナ側のうちどちらに位置しているか、また、第２軸線方向において一方向側（後ろ側）、他方向側（前側）のうちどちらに位置しているかを検索することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態のアンテナアレイの模式的斜視図である。
【図２】第１の実施形態のアンテナアレイの＋Ｘ方向（前方から見て左方向）から見た模式的平面図である。
【図３】第１の実施形態のアンテナアレイの第１のループアンテナおよび第２のループアンテナの指向性を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態において、ループアンテナとしてヘンテナを用いたアンテナアレイの模式的斜視図である。
【図５】第１の実施形態において、ループアンテナとしてヘンテナを用いたアンテナアレイの＋Ｘ方向（前方から見て左方向）から見た模式的平面図である。
【図６】第１の実施形態において、ループアンテナとしてヘンテナを用いたアンテナアレイの第１のループアンテナの指向性を示すグラフである。
【図７】第２の実施形態のアンテナアレイの模式的斜視図である。
【図８】第２の実施形態において前方アンテナとして用いられる板状逆Ｆアンテナの模式的斜視図である。
【図９】第２の実施形態において前方アンテナとして用いられるパッチアンテナの模式的斜視図である。
【図１０】第２の実施形態のアンテナアレイの第１のループアンテナ、第２のループアンテナ、および前方アンテナとして用いられるパッチアンテナの指向性を示すグラフである。
【図１１】第３の実施形態において、第１から第４のループアンテナを用いたアンテナアレイの＋Ｚ方向（上側）から見た模式的平面図である。
【図１２】第４の実施形態のＲＦタグ方向検索装置のブロック図である。
【図１３】第５の実施形態のトレーラ方向検索装置の横方向から見た模式的平面図である。
【図１４】第５の実施形態のトレーラ方向検索装置における第１のループアンテナ、第２のループアンテナ、および前方アンテナの指向性を示す説明図である。
【図１５】第６の実施形態のＲＦタグ方向検索装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。
【００３８】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態のアンテナアレイ３０の模式的斜視図であり、図２は、第１の実施形態のアンテナアレイ３０の＋Ｘ方向（前方から見て左方向）から見た模式的平面図である。
【００３９】
（アンテナアレイ３０の構造）
アンテナアレイ３０は、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、反射板３００、金属板４００、第１の給電線５００、および第２の給電線６００を備える。
本実施の形態において、第１のループアンテナ１００，および第２のループアンテナ２００は同一形状の長方形で構成される。第１のループアンテナ１００は、アンテナアレイ３０の左（＋Ｘ）側、第２のループアンテナ２００は、アンテナアレイ３０の右（−Ｘ）側に、ループ面が互いに平行になるように配置されている。
反射板３００は、第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００のループ面に平行で第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００の中間に配置されている。
金属板４００は、第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００のループ面に垂直でアンテナアレイ３０の後部（−Ｙ方向）に配置される。また、金属板４００は、第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００の１辺から所定の距離をおいて近接配置されている。なお、金属板４００は、第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００の１辺に接続されてもよい。
反射板３００と金属板４００とは、電気的に導通（接続）されている。
【００４０】
図２に示すように、第１のループアンテナ１００は正方形であり、上（＋Ｚ）側の辺の中間に給電点を備え、給電点から第１の給電線５００が伸びている。
第２のループアンテナ２００についても同様に給電点から第２の給電線６００が伸びている。第１の実施例では送受信電波の周波数が１ＧＨｚであり、１ＧＨｚの電波の波長は３００ｍｍであることから、第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００の４辺の合計長さは電波の波長と同じ３００ｍｍである。
なお、第１の実施例では第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００の形状は正方形であるが、ループアンテナの形状は長方形、円形、楕円形など、他の任意の形状であってもよい。
【００４１】
（ループアンテナの指向性）
図３は、第１の実施形態のアンテナアレイ３０の第１のループアンテナ１００および第２のループアンテナ２００の指向性を示すグラフである。
図３にＦＤＴＤ法（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ)で計算した、第１の実施形態の第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００の遠方界での利得を示す。
第１のループアンテナ１００は左（＋Ｘ）方向を中心に利得が高く、右（−Ｘ）方向には利得が低下している。
一方、第２のループアンテナ２００は、第１のループアンテナ１００と反射板３００に対して面対称であることからも理解されるように、右（−Ｘ）方向を中心に利得が高く、左（＋Ｘ）方向には利得が低下している。
したがって、ＲＦタグ４３をアンテナアレイ３０の前方（＋Ｙ方向）左または右に配置した場合、第１のループアンテナ１００を介して受信した場合のＲＦタグ４３からの電波の強度と、第２のループアンテナ２００を介して受信した場合のＲＦタグ４３からの電波の強度とを比較することにより、ＲＦタグ４３がアンテナアレイ３０の左（＋Ｘ）側に位置しているか、右（−Ｘ）側に位置しているかを容易に検索することができる。
【００４２】
第１のループアンテナ１００と反射板３００との距離、および第２のループアンテナ２００と反射板３００との距離はともに、電波の波長をλとして、１／４λとすることが好ましい。これは、第１のループアンテナ１００と反射板３００との距離を１／４λとした場合、図３の最大利得の大きさを最も大きくすることができるためである。
また、第２のループアンテナ２００と反射板３００との距離を１／４λとした場合、図３の最大利得の大きさを最も大きくすることができるためである。
【００４３】
第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００のエレメント長（ループアンテナの４辺の長さの合計）は電波の波長λの整数倍に等しくすることが望ましい。これは、ループアンテナのエレメント長を電波の波長λに等しくすることにより、エレメントに定在波を生じさせ、アンテナの利得を高くすることができるためである。
本実施の形態における図１および図２のループアンテナでは各辺の長さが１／４λの正方形で構成されている。
【００４４】
図４には、第１の実施形態において、ループアンテナをヘンテナ（電波の波長をλとして、長辺が１／２λ、短辺が１／６λの長方形のエレメントで構成され、長方形の長辺のそれぞれ1点に給電点を設けたループアンテナ）とした場合の、アンテナアレイ３０の模式的斜視図を示す。
また、図５には、ループアンテナをヘンテナとした場合の、アンテナアレイ３０の＋Ｘ方向（前方から見て左方向）から見た模式的平面図を示す。
第１のループアンテナ１００および第２のループアンテナ２００として用いられるヘンテナは、長辺が１／２λ、短辺が１／６λで、上（＋Ｚ）側の短辺から１／６λのところに横（Ｙ）方向に第１の給電部７００および第２の給電部８００（図示せず）が形成される。第１の給電部７００および第２の給電部８００の両方の端部は、ヘンテナの長辺に接続されている。また、第１の給電部７００および第２の給電部８００の中点には第１の給電線５００および第２の給電線６００が接続されている。
【００４５】
図６には、ＦＤＴＤ法（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ)で計算した、反射板３００および金属板４００がないヘンテナの遠方界での指向性および利得、図４および図５に記載のヘンテナの形状をした第１のループアンテナ１００の遠方界での指向性および利得、および図１および図２に記載の正方形の第１のループアンテナ１００の遠方界での指向性および利得を示したグラフである。
反射板および金属板がない場合のヘンテナは、左（＋Ｘ）方向と右（−Ｘ）方向との遠方界での利得は同一である。しかし、反射板３００および金属板４００を設置することで、右（−Ｘ）方向の利得が大幅に低下している。
また、図４および図５に記載のヘンテナの遠方界での利得を図１および図２に記載の正方形のループアンテナの遠方界での利得と比較した場合、ヘンテナの方が、左（＋Ｘ）方向および前（＋Ｙ）方向の利得が高いことがわかる。
すなわち、本発明のループアンテナとして、正方形のループアンテナを用いるよりもヘンテナを用いるほうがより利得が高い。したがって、第１のループアンテナ１００を介して受信した場合のＲＦタグ４３からの電波の強度と、第２のループアンテナ２００を介して受信した場合のＲＦタグ４３からの電波の強度を比較してＲＦタグ４３の方向を検索する場合、正方形のループアンテナを用いるよりもヘンテナを用いるほうが、より正確に検索することができる。
【００４６】
［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態のアンテナアレイ３０の模式的斜視図を示す図である。
第２の実施形態のアンテナアレイ３０は、図１に示した第１の実施形態のアンテナアレイ３０の、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、反射板３００、金属板４００、第１の給電線５００、および第２の給電線６００に加えて、ＲＦタグ４３がアンテナアレイ３０の前（＋Ｙ）方向に存在しているかどうかを検索するために用いられる前方アンテナ９００および第３の給電線１０が追加されている。本実施の形態において前方アンテナ９００は、板状逆Ｆアンテナまたはパッチアンテナである。
【００４７】
図８は、前方アンテナ９００として用いられる板状逆Ｆアンテナ１１の模式的斜視図を示す図である。
図８に示すように、板状逆Ｆアンテナ１１は、金属板４００、誘電体１３を介して金属板４００に対向配置された放射板１２、金属板４００と放射板１２とを電気的に接続する短絡部１５および第３の給電部１４で構成される。第３の給電部１４は、第３の給電線１０と接続されている。放射板１２は、前（＋Ｙ）方向に対して、垂直となるよう配置されている。
【００４８】
図９は、前方アンテナ９００として用いられるパッチアンテナ１６の模式的斜視図を示す図である。
図９に示すように、パッチアンテナ１６は、金属板４００の上に誘電体１３を載置し、誘電体１３の表面中央に誘電体１３より小さい放射板１２を載置したものである。さらに、放射板１２の中心より少し外れた位置に第４の給電部１７を設けたものである。また、第４の給電部１７は、第３の給電線１０と接続されている。図９の放射板１２は、前（＋Ｙ）方向に対して、垂直となるよう配置されている。
【００４９】
図１０は、ＦＤＴＤ法（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ)で計算した、第１のループアンテナ１００の遠方界での指向性および利得、第２のループアンテナ２００の遠方界での指向性および利得、およびパッチアンテナ１６で構成される前方アンテナ９００の遠方界での指向性および利得を示す図である。
第１のループアンテナ１００の遠方界での利得と第２のループアンテナ２００の遠方界での利得と、は図３とほぼ同じである。
一方、パッチアンテナ１６で構成される前方アンテナ９００の遠方界での利得は、第１のループアンテナ１００および第２のループアンテナ２００に比べて前（＋Ｙ）方向の利得が大幅に高くなっている。
したがって、ＲＦタグ４３をアンテナアレイ３０の前方（＋Ｙ方向）左または右に配置した場合、第１のループアンテナ１００を介して受信した電波の強度と、第２のループアンテナ２００を介して受信した電波の強度と、前方アンテナ９００を介して受信した電波の強度とを比較することにより、ＲＦタグ４３がアンテナアレイ３０の左（＋Ｘ）側に位置しているか、右（−Ｘ）側に位置しているか、前（＋Ｙ）方向に位置しているかを容易に検索することができる。
【００５０】
［第３の実施形態］
図１１は、第３の実施形態の第１から第４のループアンテナを用いたアンテナアレイ３０の上（＋Ｚ）方向から見た模式的平面図を示す図である。
図１１に示すように、第３の実施形態のアンテナアレイ３０は、図７に記載の第１のループアンテナ１００、および第２のループアンテナ２００と同一形状および同一構造のアンテナを金属板４００に対して面対称になるように配置し、第３のループアンテナ１８、および第４のループアンテナ１９としたものである。
また、第３のループアンテナ１８、および第４のループアンテナ１９にはそれぞれ、第４の給電線２０、および第５の給電線２１が接続されている。
なお、第３の実施形態のアンテナアレイ３０においては、前方アンテナ９００が備えられていないが、これに限定されず、前方アンテナ９００をさらに備えてもよい。また、前方アンテナ９００と金属板４００とに対して面対称になるアンテナを後方アンテナとして備えてもよい。
【００５１】
第３の実施形態のアンテナアレイ３０では、第３のループアンテナ１８および第４のループアンテナ１９の遠方界の利得は、図３の第１のループアンテナ１００および第２のループアンテナ２００の遠方界の利得とＸ軸を対称軸として線対称となる。
したがって、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、第３のループアンテナ１８、第４のループアンテナ１９を介して受信した電波の強度を比較する。  
その結果、ＲＦタグ４３がアンテナアレイ３０の左前（＋Ｘ＋Ｙ）方向、右前（−Ｘ＋Ｙ）方向、左後ろ（＋Ｘ−Ｙ）方向、右後ろ（−Ｘ−Ｙ）方向のいずれの方向に位置しているかを容易に検索することができる。
【００５２】
［第４の実施形態］
図１２は、第４の実施形態のＲＦタグ方向検索装置４０のブロック図を示す図である。
図１２に示すように、ＲＦタグ方向検索装置４０は、アンテナアレイ３０、アンテナ切換回路３１、送受信回路３２、制御回路３３を備えている。
アンテナアレイ３０は、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、および前方アンテナ９００を備える。
アンテナ切換回路３１は、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、および前方アンテナ９００と、送受信回路３２との接続を順次切り替える。
送受信回路３２は、ＲＦタグ４３と、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、および前方アンテナ９００を介して順次送受信を行う。
そして、制御回路３３は、それぞれのアンテナを介して受信した電波の強度を比較することにより、ＲＦタグ４３がアンテナアレイ３０から見てどの方向に位置しているかを検索する。
なお、アンテナ切換回路３１への制御信号は制御回路３３から直接アンテナ切換回路３１に送ることもできるが、制御回路３３から一度送受信回路３２に制御信号を送り、送受信回路３２においてアンテナへの送受信信号に重畳して、アンテナ切換回路３１に送ることもできる。
【００５３】
［第５の実施形態］
図１３は、第５の実施形態のトレーラ方向検索装置５０の横方向から見た模式的平面図を示す図である。
第５の実施形態のトレーラ方向検索装置５０は、第４の実施形態のＲＦタグ方向検索装置４０とＲＦタグ４３とで構成される。ＲＦタグ方向検索装置４０は、トラクタ（トレーラヘッドともいう）４１の背面に取り付けられ、ＲＦタグ４３は、トレーラ４２の前面でトレーラ４２の直進時にＲＦタグ方向検索装置４０に対向する位置に取り付けられる。
【００５４】
図１４は、トラクタ４１の背面に取り付けられたＲＦタグ方向検索装置４０の第１のループアンテナ１００の指向性（アンテナ利得の高い方向）４４、第２のループアンテナ２００の指向性４５、および前方アンテナ９００の指向性４６を示す図である。
図１４は、図１０のグラフに描かれた各アンテナの遠方界での利得に基づいて描かれている。
図１４に示すように、第５の実施形態のトレーラ方向検索装置５０では、ＲＦタグ方向検索装置４０のそれぞれのアンテナが図１４の指向性を備え、トレーラ４２の前面でトレーラ４２の直進時にＲＦタグ方向検索装置４０に対向する位置にＲＦタグ４３が取り付けられている。この場合、ＲＦタグ方向検索装置４０が各アンテナの受信電波強度を比較することによって、トラクタ４１から見たトレーラ４２の方向を検索することができる。
【００５５】
［第６の実施形態］
図１５は、第６の実施形態のＲＦタグ方向検索装置４０のブロック図を示す図である。
図１５に示すように、ＲＦタグ方向検索装置４０は、アンテナアレイ３０、アンテナ切換回路３１、送受信回路３２、制御回路３３を備えている。
アンテナアレイ３０は、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、第３のループアンテナ１８、および第４のループアンテナ１９を備えている。
第６の実施形態におけるアンテナ切換回路３１、送受信回路３２、制御回路３３の動作は第４の実施形態と同一で、アンテナ切換回路３１に接続されるアンテナアレイ３０が、第１のループアンテナ１００、第２のループアンテナ２００、第３のループアンテナ１８、および第４のループアンテナ１９を備えている点が第４の実施形態と異なる。
【００５６】
本発明においては、第１のループアンテナ１００が『第１のループアンテナ』に相当し、第２のループアンテナ２００が『第２のループアンテナ』に相当し、反射板３００が『反射板』に相当し、金属板４００が『金属板』に相当し、Ｘ軸が『第１軸線』に相当し、Ｙ軸が『第２軸線』に相当し、前方アンテナ９００が『前方アンテナ』に相当し、板状逆Ｆアンテナ１１が『板状逆Ｆアンテナ』に相当し、パッチアンテナ１６が『パッチアンテナ』に相当し、第３のループアンテナ１８が『第３のループアンテナ』に相当し、第４のループアンテナ１９が『第４のループアンテナ』に相当し、アンテナアレイ３０が『アンテナアレイ』に相当し、アンテナ切換回路３１が『アンテナ切換回路』に相当し、送受信回路３２が『送受信回路』に相当し、制御回路３３が『制御回路』に相当し、ＲＦタグ方向検索装置４０が『ＲＦタグ方向検索装置』に相当し、トラクタ４１が『トラクタ』に相当し、トレーラ４２が『トレーラ』に相当し、ＲＦタグ４３が『ＲＦタグ』に相当し、トレーラ方向検索装置５０が『トレーラ方向検索装置』に相当する。
【００５７】
本発明の好ましい実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５８】
１００  第１のループアンテナ
２００  第２のループアンテナ
３００  反射板
４００  金属板
５００  第１の給電線
６００  第２の給電線
７００  第１の給電部
８００  第２の給電部
９００  前方アンテナ
１０  第３の給電線
１１  板状逆Ｆアンテナ
１２  放射板
１３  誘電体
１４  第３の給電部
１５  短絡部
１６  パッチアンテナ
１７  第４の給電部
１８  第３のループアンテナ
１９  第４のループアンテナ
２０  第４の給電線
２１  第５の給電線
３０  アンテナアレイ
３１  アンテナ切換回路
３２  送受信回路
３３  制御回路
４０  ＲＦタグ方向検索装置
４１  トラクタ
４２  トレーラ
４３  ＲＦタグ
４４  第１のループアンテナの指向性
４５  第２のループアンテナの指向性
４６  前方アンテナの指向性
５０  トレーラ方向検索装置
【図１】
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【図２】
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【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】
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【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】
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