(57)【要約】【課題】障害物に応じた放射指向性の変化を適切に検知する技術を提供する。【解決手段】無線通信装置が、アンテナ素子を含む回路基板と、このアンテナ素子への給電により誘起される回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する推定手段と、この推定手段により推定された電流分布に応じた放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する特定手段と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子を含む回路基板と、
前記アンテナ素子への給電により誘起される、前記回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された電流分布に応じた放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する特定手段と、
を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記回路基板上の電流を検出する電流検出手段、
を更に備え、
前記推定手段は、前記電流検出手段により検出された電流値を用いて、予め保持される前記回路基板上の複数の電流分布パターンのうちのいずれか１つを現在の電流分布として推定し、
前記特定手段は、予め保持される前記回路基板上の電流分布の複数パターンのそれぞれに対応する複数の放射パターンのうち、前記推定手段により推定された電流分布に対応する放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記電流検出手段は、前記回路基板上の複数の異なる位置にそれぞれ配置され、各位置の電流値をそれぞれ検出する複数の電流センサであり、
前記推定手段は、
前記回路基板上の異なる位置で検出される各電流値の関係に応じた複数の電流分布パターンを保持し、前記複数の電流センサにより検出された複数の電流値の比較結果を用いることにより、該複数の電流分布パターンのうちのいずれか１つを現在の電流分布と推定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記電流検出手段は、
前記回路基板の下面に生体が接触し、かつ、該回路基板の下面以外の各辺から所定位置に生体がそれぞれ存在すると想定した電磁界シミュレーションによって計算される該回路基板上の複数の電流分布パターンに応じて、該回路基板の放射パターンが変化する各電流分布パターンをそれぞれ識別可能な位置の電流を検出する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記電流検出手段は、前記アンテナ素子が前記回路基板上の端部領域に設置されている場合には、該アンテナ素子から離れた該回路基板の他端部領域における複数の異なる位置の電流を検出する、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
アンテナ素子を含む回路基板からの放射指向性を推定する方法において、
前記アンテナ素子への給電により誘起される、前記回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する推定ステップと、
前記推定された電流分布に応じた放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する特定ステップと、
を実行する放射指向性推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射指向性を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報を取得するセンサ装置と、センサ装置から生体情報を収集し他のネットワークへその生体情報を送信するゲートウェイ装置とから構成される近距離の無線通信ネットワークは、ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）と呼ばれる。このＢＡＮを利用すれば、例えば、心拍、体温等の生体情報を常時測定することにより、医療機関における検査の効率化、又は医療機関外における健康管理の充実を図るアプリケーションを実現することができる。
【０００３】
ＢＡＮシステムで用いられる通信手法としては、生体から離れた空中を伝搬する電磁波を利用する手法、生体表面を伝搬する電磁波を用いる手法等が存在する。
【０００４】
ＢＡＮ等のような空間の伝搬路を用いる無線通信システムでは、人体が障害物としてその無線環境に大きく影響を及ぼす場合がある。そこで、このような問題を回避する幾つかの手法が開示されている（下記特許文献１から４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１００９１７号公報
【特許文献２】特開２００１−１０２８４４号公報
【特許文献３】特開２００２−１８５３９１号公報
【特許文献４】特開２００７−７８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＢＡＮシステムにおけるセンサ装置は、生体上又は生体の近傍（例えば、生体から数メートル）に固定される場合が多いため、腕や足等のような生体の一部がそのセンサ装置から放射される電磁波の障害物となる場合がある。腕等の障害物が当該センサ装置に接近した場合には、センサ装置からの電磁波の放射指向性が変化し、通信特性が悪化する場合がある。このような場合には、ゲートウェイ装置等のように他のセンサ装置から生体情報を収集する装置が他のセンサ装置で取得された生体情報を適切に収集できない恐れが生ずる。
【０００７】
このような問題を回避するべく、従来のセンサ装置は、送信された生体情報が通信相手に正しく届かないことを検知した場合には再送を繰り返す。しかしながら、この手法では、センサ装置の消費電力が増加し、センサ装置における電池やバッテリ等の電源寿命が短くなる。このような問題は、緊急の情報が取得されたにも関わらずそのセンサ装置が電池切れで送信不能となる事態を生じさせる可能性がある。
【０００８】
本開示の課題は、このような問題点に鑑み、障害物に応じた放射指向性の変化を適切に検知する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の各態様では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の態様では、無線通信装置が、アンテナ素子を含む回路基板と、このアンテナ素子への給電により誘起される回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する推定手段と、この推定手段により推定された電流分布に応じた放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する特定手段と、を備える。
【００１１】
本開示の別態様としては、以上の何れかの処理を実行する放射指向性推定方法であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上記各態様によれば、障害物に応じた放射指向性の変化を適切に検知する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＢＡＮシステムの構成例を示す図。
【図２】実施例１のセンサ装置１における無線通信処理部の構成を示す図。
【図３】実施例２におけるセンサ装置１の一部構成例を示す図。
【図４】実施例２における電流センサ３１の構成例を示す図。
【図５】検出電流と放射指向性との対応例を示す図。
【図６】解析モデルとしての実施例２におけるセンサ装置１を示す図。
【図７】電磁界シミュレーションにおける解析モデルの全体像を示す図。
【図８】モデル１におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図９】モデル１における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図１０】モデル２におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図１１】モデル２における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図１２】モデル３におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図１３】モデル３における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図１４】モデル４におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図１５】モデル４における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図１６】モデル６におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図１７】モデル６における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図１８】モデル７におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図１９】モデル７における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図２０】実施例２のセンサ装置１における電流分布の推定動作及び放射パターンの特定動作の例を示すフローチャート。
【図２１】実施例３におけるセンサ装置１の一部構成例を示す図。
【図２２】実施例３における検出電流と放射指向性との対応例を示す図。
【図２３】モデル１におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図２４】モデル１における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図２５】モデル２におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図２６】モデル２における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図２７】モデル３におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図２８】モデル３における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図２９】モデル４におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図３０】モデル４における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図３１】モデル５におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図３２】モデル５における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図３３】モデル６におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図３４】モデル６における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図３５】モデル７におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図３６】モデル７における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図３７】実施例４におけるセンサ装置１の一部構成例を示す図。
【図３８】実施例４における検出電流と放射指向性との対応関係例を示す図。
【図３９】モデル１におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図４０】モデル１における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【図４１】モデル２におけるＸＹ平面の放射指向性を示すグラフ。
【図４２】モデル２における回路基板３０上の電流分布を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、実施形態としてのセンサ装置について具体例を挙げ説明する。以下の実施例では、ＢＡＮシステムに適用されるセンサ装置を例に挙げるが、本実施形態としてのセンサ装置は、利用されるシステム等を限定するものではない。また、以下の実施例では、センサ装置を例に挙げるが、センシング機能を有さず無線通信機能のみを有する無線通信装置であってもよい。なお、以下に述べる各実施例の構成はそれぞれ例示であり、本実施形態は以下の実施例の構成に限定されない。
【実施例１】
【００１５】
以下、実施例１におけるセンサ装置について説明する。実施例１におけるセンサ装置は、図１に示すようなＢＡＮシステムに適用される。図１は、ＢＡＮシステムの構成例を示す図である。
【００１６】
ＢＡＮシステムは、実施例１におけるセンサ装置１（＃１及び＃２）、並びにゲートウェイ装置５等を有する。センサ装置１は、生体９に取り付けられ、例えば生体情報を測定する。センサ装置１（＃１及び＃２）は、アンテナ２（＃１及び＃２）を有し、空間を伝搬路としてゲートウェイ装置５と無線通信する。センサ装置１（＃１及び＃２）は、上記無線通信により、測定された生体情報をゲートウェイ装置５へ送信する。センサ装置１（＃１及び＃２）が相互に無線通信するようにしてもよい。以降、複数のセンサ装置１を区別する必要がある場合にのみ（＃１）及び（＃２）の符号を付すものとする。
【００１７】
ゲートウェイ装置５は、アンテナ６を有し、空間を伝搬路としてセンサ装置１と無線通信する。ゲートウェイ装置５は、例えば、センサ装置１と無線通信可能な範囲で生体９と離れた位置に設置される。ゲートウェイ装置５は、センサ装置１から収集された生体情報をネットワーク８等へ送出する。なお、本実施形態は、ＢＡＮシステムで扱われる情報（生体情報等）を限定するものではない。
【００１８】
〔装置構成〕
図２は、実施例１のセンサ装置１における無線通信処理部の構成を示す図である。実施例１におけるセンサ装置１は、無線通信処理部２１をその一部に含む。本実施形態は、センサ装置１が有する無線通信処理以外の他の処理（生体情報センシング処理等）を限定するものではないため、他の処理については言及しない。
【００１９】
アンテナ素子２０は、回路基板上に固定される。アンテナ素子２０は、無線通信処理部２１から送られる高周波信号を放射する。また、アンテナ素子２０は、空間を伝搬された信号を受信し、この受信信号を無線通信処理部２１へ送る。
【００２０】
無線通信処理部２１は、送信情報を搬送するための高周波信号を生成し、アンテナ素子２０へ送る。一方で、無線通信処理部２１は、アンテナ素子２０で受信された信号を処理し、この受信信号から受信情報を取り出し、図示しない他の処理部へその取り出された受信情報を送る。無線通信処理部２１は、ベースバンド処理部（以降、ＢＢ処理部と表記する）２５、無線部（以降、ＲＦ部と表記する）２６、電流分布推定部２７、放射パターン
特定部２８を含む。
【００２１】
ＢＢ処理部２５はベースバンド処理を実行する。ＢＢ処理部２５は、図示しない他の処理部から送信情報を受け、この送信情報を符号化、変調等によりベースバンド信号に変換し、変換されたベースバンド信号をＲＦ部２６へ送る。上記送信情報は、例えば、取り付けられた生体９から収集される生体情報（血圧、体温等）である。
【００２２】
一方、アンテナ素子２０で受信された信号に対応するベースバンド信号を受けた場合には、ＢＢ処理部２５は、そのベースバンド信号を復調、復号等を行うことによりそのベースバンド信号から受信情報を得る。受信信号がＡＣＫ（受信確認）信号である場合には、この受信情報は、例えば、受信確認を示す情報となる。また、この受信情報は、上述のような生体情報であってもよい。得られた受信情報は、図示しない他の処理部へ送られる。
【００２３】
ＲＦ部２６は、ＢＢ処理部２５からのベースバンド信号を受け、このベースバンド信号を所定の周波数を有する高周波信号に変換する。ＲＦ部２６は、この変換された高周波信号を所定の電力に増幅した後、アンテナ素子２０へ送る。一方で、ＲＦ部２６は、アンテナ素子２０から受信信号を受けると、この受信信号をノイズを低減させながら増幅する。ＲＦ部２６は、この増幅された受信信号をベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号をＢＢ処理部２５へ送る。
【００２４】
アンテナ素子２０の給電点に電力が供給されると、そのアンテナ素子２０が固定されている回路基板上にも高周波電流が誘起される。電流分布推定部２７は、上記アンテナ素子２０が固定されている回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する。本実施形態は、電流分布推定部２７による電流分布の推定範囲を限定するものではない。電流分布推定部２７は、推定された電流分布に関する情報を放射パターン特定部２８へ送る。
【００２５】
当該回路基板上の電流分布は、アンテナ素子２０を含む回路基板の放射指向性の変化に応じて変化する。アンテナ素子２０を含む回路基板の放射指向性は、例えば、当該回路基板を含むセンサ装置１の近くに障害物が存在する場合に変化する。実施例１におけるセンサ装置１は生体９に取り付けられるため、例えば、腕等の生体９の一部や、生体９の近くに位置する他の生体がその障害物になり得る。
【００２６】
放射パターン特定部２８は、電流分布推定部２７により推定された電流分布に応じたアンテナ素子を含む回路基板の放射パターンを現在の放射指向性として特定する。例えば、放射パターン特定部２８は、回路基板上の電流分布の各パターンと各放射パターンとの対応関係を保持しており、この対応関係を用いて電流分布推定部２７から送られる電流分布パターンに対応する放射パターンを現在の放射パターンと決定する。放射パターン特定部２８は、このように特定された放射パターンを示す情報をＢＢ処理部２５へ送る。
【００２７】
このように実施例１におけるセンサ装置１は、アンテナ素子を含む回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定し、この回路基板上の電流分布に応じて現在の放射パターンを特定する。センサ装置１の回路基板近傍に障害物が存在する場合には当該回路基板の放射パターンが変化する。これにより、実施例１におけるセンサ装置１は、上記のように放射パターンを特定することで、障害物に応じた放射指向性の変化を検知することができる。
【００２８】
従って、センサ装置１は、放射特性が劣化している場合に無駄な再送を行うことなく何らかの回避策を採ることができる。この回避策としては、特定された現在の放射指向性に基づいて、感度が強い方向に存在する他のセンサ装置１に中継させてゲートウェイ装置５へ所望の情報を送り届けるようにしてもよいし、放射指向性が回復するまで待つようにし
てもよい。
【００２９】
従って、実施例１によれば、障害物に応じた放射指向性の変化を検知することで、無駄な再送を削減することができ、ひいては、無駄な無線送信にかかる消費電力を削減することができる。更に、実施例１によれば、特定された放射指向性を用いた回避策により無線通信不能状態を回避することができる。
【００３０】
上記実施例１におけるセンサ装置１は、更に、アンテナ素子２０を含む回路基板上の電流を検出する電流検出部を備えるようにしてもよい。これにより、上述の電流分布推定部２７は、電流検出部により検出された電流値を用いて、予め保持される回路基板上の複数の電流分布パターンのうちのいずれか１つを現在の電流分布と推定するようにしてもよい。このような具体例によれば、実際の回路基板上の電流値に基づいて電流分布が推定されるため、より正確に電流分布を推定することができる。
【００３１】
この場合には、放射パターン特定部２８が、予め保持される前記回路基板上の電流分布の複数パターンのそれぞれに対応する複数の放射パターンのうち、電流分布推定部２７により推定された電流分布に対応する放射パターンを回路基板の放射指向性として特定することができる。
【実施例２】
【００３２】
以下、実施例２におけるセンサ装置１について説明する。
【００３３】
〔装置構成〕
図３は、実施例２におけるセンサ装置１の一部構成例を示す図である。実施例２におけるセンサ装置１は、図３に示すように、アンテナ素子２０（＃１及び＃２）、ＢＢ処理部２５、ＲＦ部２６、電流分布推定部２７、放射パターン特定部２８、電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）、算出部３３等をその一部に含む。このうち、アンテナ素子２０（＃１及び＃２）、並びに電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）は、図３に示すような位置に、回路基板３０上に固定される。以降、アンテナ素子２０及び電流センサ３１の回路基板上３０の位置を説明する場合には、図３に示すＸ軸及びＹ軸を用いて説明する。
【００３４】
ＢＢ処理部２５、ＲＦ部２６、電流分布推定部２７、放射パターン特定部２８及び算出部３３は、ソフトウェアの構成要素又はハードウェアの構成要素、若しくはこれらの組み合わせとしてそれぞれ実現される（［その他］の項参照）。図３は、ＢＢ処理部２５、ＲＦ部２６、電流分布推定部２７、放射パターン特定部２８及び算出部３３の設置位置を示すものではない。
【００３５】
回路基板３０は、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のような電子機器を固定し、各電子機器間を配線
で接続する。実施例２では、薄い板状で、上面及び下面が長方形の回路基板３０を例に挙げる。図３には、回路基板３０の上面が示されている。なお、本実施形態はこの回路基板３０の構造、形態等を限定するものではない。
【００３６】
アンテナ素子２０（＃１及び＃２）はそれぞれＬ字形状の導体であり、ダイポール型アンテナを形成する。実施例２におけるアンテナ素子２０（＃１及び＃２）は、図３に示すように、回路基板３０の上面におけるＹ軸（長手方向）の＋Ｙ方向の端部領域に、回路基板３０のＸ軸（短手方向）の中心で対称となるようにそれぞれ取り付けられる。アンテナ素子２０（＃１及び＃２）の各一端は、給電線路３８又は３９を介して給電点３７に接続される。アンテナ素子２０（＃１及び＃２）は給電点３７からそれぞれ給電される。
【００３７】
電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）は、回路基板３０の上面における図３に示すような各位置の高周波電流をそれぞれ検出し、検出された各電流値をそれぞれ電流分布推定部２７へ送る。図４は、実施例２における電流センサ３１の構成例を示す図である。
【００３８】
電流センサ３１は、電流プローブ４１、検波回路４２、増幅回路４３等を含む。電流プローブ４１は、回路基板３０の上面の表面の所定位置に印刷等により固定される。なお、各電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）の取り付け位置については後述する。電流センサ３１の取り付け位置周辺に高周波電流が流れると、電流プローブ４１に交流電圧が生じ、この交流電圧が検波回路４２で直流電圧に変換される。この変換された直流電圧が増幅回路４３で増幅され、増幅された電圧が出力される。各電流センサ３１からの出力電圧値は、それぞれ各検出電流値に対応する。
【００３９】
なお、図３で示される増幅回路４３は、一般的な反転型増幅回路であり、抵抗器４４及び４５並びにオペアンプ４６等を含む。この増幅回路４３のオペアンプ４６のプラス入力端子４８、及び、電流プローブ４１の一端４７は、回路基板３０の下面に設けられたグランド（ＧＮＤ）に接続される。
【００４０】
電流分布推定部２７は、算出部３３を含む。算出部３３は、電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）からの各出力電圧をそれぞれ受け、各出力電圧の大小関係、各出力電圧の他の出力電圧との差分絶対値、及び各出力電圧値をそれぞれ算出する。ここで算出される各出力電圧の大小関係、各出力電圧の他の出力電圧との差分絶対値、及び各出力電圧値は、各検出電流値の大小関係、各検出電流値の他の検出電流値との差分絶対値、及び各検出電流値に相当する。算出部３３は、このような各情報を算出するために、例えば、絶対値回路、減算器、コンパレータを有する。
【００４１】
電流分布推定部２７は、算出部３３から、各検出電流値の大小関係、各検出電流値の他の検出電流値との差分絶対値、及び各検出電流値をそれぞれ受けると、これら検出電流値の関係が予め保持される複数の電流分布パターンのうちのいずれのパターンを示すかを判断する。実施例２では、電流分布推定部２７は、検出電流値の関係について図５に示す５つのパターンを予め保持する。電流分布推定部２７は、検出電流値の関係が図５に示す５つの電流分布パターンのうちのいずれのパターンとなるかを判定する。
【００４２】
図５は、検出電流と放射指向性との対応関係例を示す図である。図５では、電流センサ３１（＃１）の検出電流値をＡとし、電流センサ３１（＃２）の検出電流値をＢとし、電流センサ３１（＃３）の検出電流値をＣとしている。
【００４３】
図５の例によれば、電流分布パターン１が、Ａ、Ｂ及びＣの各差分が所定値以内に収まる関係を示す。電流分布パターン２が、Ａ、Ｂ及びＣの各差分が所定値以内に収まり、かつ、各電流値がそれぞれ電流分布パターン１よりも小さくなっている関係を示す。電流分布パターン３が、Ａ及びＣの差分が所定値以内に収まり、かつ、Ａ及びＣがＢよりもその差が上記所定値を超える程に大きい関係を示す。電流分布パターン４が、Ｂ及びＣの差分が所定値以内に収まり、かつ、ＡがＢ及びＣよりその差が上記所定値を超える程に大きい関係を示す。電流分布パターン５が、Ａ及びＢの差分が所定値以内に収まり、かつ、ＣがＡ及びＢよりその差が上記所定値を超える程に大きい関係を示す。なお、各電流分布パターンにおける近似判定で利用される上記所定値は、電流センサ３１で検出される電流値の精度に依存するため、この精度が低い場合には所定値を用いないようにしてもよい。
【００４４】
このように、実施例２における電流分布推定部２７は、電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）で検出された各電流値の比較結果等を用いることによりそのときの電流分布を推定する。図５に示す各電流分布パターン１から５が電流分布推定部２７により推定される
電流分布に相当する。
【００４５】
放射パターン特定部２８は、電流分布推定部２７により推定された電流分布パターンに対応する指向性コードを取得する。図５の例によれば、指向性コードは３ビットコードで示される。電流分布パターン１の場合にはその指向性コードは「００１」で示される。電流分布パターン２の場合にはその指向性コードは「０１０」で示される。電流分布パターン３の場合にはその指向性コードは「０１１」で示される。電流分布パターン４の場合にはその指向性コードは「１００」で示される。電流分布パターン５の場合にはその指向性コードは「１０１」で示される。
【００４６】
各指向性コードは、図５に示すように、それぞれ以下のような放射パターンを示す。電流分布パターン１の指向性コード「００１」の放射パターンは、±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度で放射される特性を有する。電流分布パターン２の指向性コード「０１０」の放射パターンは、±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度で放射されるが、−Ｙ方向に放射が偏り電流分布パターン１よりも全体的に放射が弱い特性を有する。電流分布パターン３の指向性コード「０１１」の放射パターンは、＋Ｙ方向に強く放射する特性を有する。電流分布パターン４の指向性コード「１００」の放射パターンは、−Ｘ方向に強く放射する特性を有する。電流分布パターン５の指向性コード「１０１」の放射パターンは、＋Ｘ方向に強く放射する特性を有する。放射パターン特定部２８は、取得された指向性コードをＢＢ処理部２５へ送る。
【００４７】
ＢＢ処理部２５は、実施例１と同様に送信情報を搬送するためのベースバンド信号を生成すると共に、放射パターン特定部２８から送られる指向性コードを搬送するベースバンド信号を生成する。ＢＢ処理部２５は、このように生成されたベースバンド信号を無線部２６へ送る。
【００４８】
無線部２６の処理は、実施例１と同様である。無線部２６は、ＢＢ処理部２５から送られるベースバンド信号を高周波信号に変換し、その高周波信号を給電線路３５へ送出する。無線部２６は、この給電線路３５を介して給電点３７に接続される。無線部２６から送られる高周波信号は、給電点３７からアンテナ素子２０へ送られる。
【００４９】
なお、上述のＢＢ処理部２５は、指向性コードを無線送信するためのベースバンド処理を実行したが、更に、指向性コードに応じて送信先のノードを切り替えるようにしてもよい。例えば、送信パケット（フレーム）に設定される送信先ノードＩＤをゲートウェイ装置５から他のセンサ装置のノードＩＤに切り替えるようにしてもよい。このようにすれば、障害物に応じて指向性が変化した場合であっても、他のセンサ装置を介してゲートウェイ装置５へ所望の情報を転送させることができる。
【００５０】
〔電流センサの位置の決定方法〕
上述のように、電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）は、障害物による放射指向性変化に対応する電流分布を検出できる位置にそれぞれ配置されることが望ましい。以下、電流センサ３１の位置の決定方法の一例について説明する。
【００５１】
この例では、回路基板３０上の電流分布と、そのときのアンテナ素子２０を含む回路基板３０の放射パターンとの関係を予め電磁界シミュレーションにて把握する。電磁界シミュレーションには、モーメント法、ＦＤＴＤ（Finite-Difference Time-Domain）法等を
用いた一般的な電磁界解析が利用される。なお、このようなシミュレーションを用いず、実際にアンテナ素子２０へ給電し、それにより誘起される回路基板３０上の電流を計測する手法を用いてもよい。
【００５２】
この電磁界シミュレーションでは、図６及び７に示すような解析モデルを用いて、回路基板３０の近傍に人体等の損失性物体（障害物）が存在したときの回路基板３０上の電流分布の変化及び放射指向性の変化を調査する。図６は、解析モデルとしての実施例２におけるセンサ装置１を示す図である。図７は、電磁界シミュレーションにおける解析モデルの全体像を示す図である。
【００５３】
この解析モデルでは、実施例２における電流センサ１の回路基板３０の大きさをＸ軸方向２０ミリメートル[mm]、Ｙ軸方向３０[mm]に設定する。また、座標に関し、アンテナ素子２０（＃１）の給電線路３８が接続される端をＸ＝０に設定し、Ｙ軸方向の回路基板３０の中心をＹ＝０に設定し、回路基板３０の下面から上面に向かう方向をＺ軸にする。回路基板３０のＺ軸方向の厚みは２．４[mm]を想定する。また、この解析モデルでは、回路基板３０に関し、比誘電率として４．５を利用し、導電率として5e-6ジーメンスパーメートル[S/m]を用いる。
【００５４】
更に、この解析モデルは、センサ装置１の実施態様と合わせるために、回路基板３０の下面には人体７１（比誘電率＝40、導電率＝2.0[S/m]）が接触して存在することとする。この人体７１は、Ｘ軸方向に１５６[mm]、Ｙ軸方向に１３６[mm]、Ｚ軸方向に６６[mm]の大きさを持つよう設定される。この状態で、アンテナ素子２０の給電点３７に２．４５ギガヘルツ[GHz]の高周波電力が供給された場合の回路基板３０上の電流分布を以下の各モ
デルに関しそれぞれシミュレートする。
・モデル１：障害物が存在しない場合（下面に接触する人体７１のみ）
・モデル２：回路基板３０の−Ｙ方向側の端から１[mm]離れた位置に、腕等を想定する人体の一部７２が存在する場合（図７に示す解析モデル）
・モデル３：回路基板３０の＋Ｘ方向側の端から１[mm]離れた位置に、人体の一部７２が存在する場合
・モデル４：回路基板３０の＋Ｙ方向側の端から１[mm]離れた位置に、人体の一部７２が存在する場合
・モデル５：回路基板３０の−Ｘ方向側の端から１[mm]離れた位置に、人体の一部７２が存在する場合
・モデル６：回路基板３０の上面から＋Ｚ軸方向に１[mm]離れた位置に、人体の一部７２が存在する場合（人体の一部７２が回路基板３０を覆う場合）
・モデル７：回路基板３０の上面から＋Ｚ軸方向に１０[mm]離れた位置に、人体の一部７２が存在する場合（人体の一部７２が回路基板３０を覆う場合）
なお、腕等を想定する人体の一部７２は、Ｙ軸方向に６０[mm]、Ｘ軸方向に１３６[mm]、Ｚ軸方向に５０[mm]の大きさを有するものを用いる。また、人体の一部７２の配置を回路基板３０から１[mm]離れた位置に設定したのは、センサ装置１の実施態様として衣服等が人体と回路基板３０との間に介在する場合を想定したからである。
【００５５】
このように本方法では、センサ装置１の近傍の各位置に障害物が存在する場合の各モデルを用いて電磁界シミュレーションを行うことにより、まず、回路基板３０上の電流分布と放射パターンとの対応関係を見いだす。次に、本方法では、各モデルの放射パターンに対応する各電流分布をそれぞれ区別できるような回路基板３０上の位置を決定する。結果、この決定された位置を電流センサ３１を配置する電流検出位置として決定する。
【００５６】
電磁界シミュレーションの結果、実施例２におけるセンサ装置１では、そのアンテナ素子２０の設置位置に応じて、３つの位置Ａ、Ｂ及びＣが電流検出位置に決定される。電流検出位置については、アンテナ素子２０から離れた位置において電流分布の変化が区別し易いため、−Ｙ方向の位置Ｂが決定される。更に、Ｘ軸方向での分布を検出するために、＋Ｘの位置Ａと、−Ｘの位置Ｃと、が決定される。
【００５７】
なお、各電流分布をそれぞれ区別するための回路基板３０上の電流検出位置の数は、多いほど精密度が増す一方で、多いほど回路構成が複雑になる等のデメリットが生じる。従って、低消費電力、及び低コストのセンサ装置１を実現するためには、上記電流検出位置の数は、各電流分布をそれぞれ区別する必要最小限の数に決定されることが望ましい。本方法において上記のよう電流検出位置の数が３つに決定されたのは、電流分布の変化が区別し易いアンテナ素子２０から離れた位置であってＸＹ平面をカバーする必要最小限の数となるからである。
【００５８】
以下、上記解析モデルにおける電磁界シミュレーションの結果を説明すると共に、３つの電流検出位置Ａ、Ｂ及びＣについて検証する。
【００５９】
図８は、モデル１におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図９は、モデル１における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。なお、図９等のような電流分布を示すグラフは、利用周波数（2.45[GHz]）において略一周期（t=1.09ナノ秒[ns], 1.152[ns], 1.192[ns], 1.25[ns], 1.299[ns], 1.352[ns], 1.401[ns], 1.450[ns], 1.490[ns]）における回路基板３０表面のスナップショットの平均値を示している。
【００６０】
モデル１、即ち、センサ装置１の近傍に障害物がない状態における放射パターンは、図８に示されるように、ＸＹ平面において回路基板３０から±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度で放射される。このモデル１の電流分布では、図９に示されるように、アンテナ素子２０に近い位置の電流が大きく、アンテナ素子２０から離れるにつれ（−Ｙ方向に）電流が徐々に小さくなる。
【００６１】
これにより、位置Ａ、Ｂ及びＣは、２５ｄＢ(decibel)マイクロアンペア[dBuA]から３
０[dBuA]の電流分布に属する。よって、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内であれば、障害物のない場合の放射パターン、即ち回路基板３０から±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度を持つ放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【００６２】
図１０は、モデル２におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図１１は、モデル２における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル２における放射パターンは、図１０に示されるように、障害物の位置と反対側（＋Ｙ方向）に強くなり、±Ｘ方向には顕著な放射指向性の偏りは見られない。すなわち、回路基板３０のアンテナ素子２０から離れた端の近傍に障害物が存在する場合には、放射パターンは、その障害物の位置と反対方向に強い特性を有する。
【００６３】
このモデル２の電流分布は、図１１に示されるように、障害物に近い領域の電流値がモデル１に較べて小さくなる。これにより、モデル１では２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流値を示していた位置にモデル２では２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布が存在する。結果、位置Ａ及びＣは、モデル１と同様に、２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流分布に属し、位置Ｂは、２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布に属する。
【００６４】
よって、位置Ａ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ｂの電流値が他の位置Ａ及びＣの電流値よりも５[dBuA]以上小さい場合には、＋Ｙ方向に強い特性を有する放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【００６５】
図１２は、モデル３におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図１３は、モデル３における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル３における放射パターンは、図１２に示されるように、±Ｙ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、障害物と反対方向の−Ｘ方向に強くなる。
【００６６】
このモデル３の電流分布は、図１３に示されるように、同じＹの位置において障害物に近い端部領域よりも逆の他端部領域（−Ｘ側）のほうが電流値が小さくなっている箇所が存在する。これにより、位置Ｂ及びＣは、モデル１と同様に、２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流分布に属し、位置Ａは、３０[dBuA]から３５[dBuA]の電流分布に属する。
【００６７】
よって、位置Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ａの電流値が他の位置Ｂ及びＣの電流値よりもその差が５[dBuA]を超える程大きい場合には、−Ｘ方向に強い特性を有する放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【００６８】
図１４は、モデル４におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図１５は、モデル４における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル４における放射指向性は、図１４に示されるように、±Ｘ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、障害物と反対方向の−Ｙ方向に強くなる。但し、モデル２及び３と比べた場合、モデル４の放射パターンの−Ｙ方向への偏りの割合は小さい。これは、アンテナ素子２０の近傍に損失性の障害物が存在するために、アンテナの放射効率が著しく低下し絶対利得そのものが低下したことが原因だと考えられる。
【００６９】
このモデル４の電流分布は、図１５に示されるように、モデル１に比べて、アンテナ素子２０からの−Ｙ方向の距離に応じた電流値減少幅が大きくなる。これにより、２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流値がモデル１よりも＋Ｙ方向にずれ、２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流値が広く分布する。これにより、位置Ａ、Ｂ及びＣは、図１５にはグラフ精度の問題により明示されていないが、モデル１と比較してそれぞれ小さい値となっており、かつ、各位置の電流値差は５[dBuA]以内に収まっている。
【００７０】
よって、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、各電流値がモデル１のそれよりも小さい場合には、−Ｙ方向に偏りつつその偏りの度合いがモデル２及び３よりも小さい放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【００７１】
モデル５については、図示しないが、解析モデルが回路基板３０上のＸ軸中央で対称となるアンテナ素子を用いているため、モデル３とＸ軸方向で逆の結果となる。すなわち、モデル５における放射パターンは、±Ｙ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、障害物と反対方向の＋Ｘ方向に強くなる。モデル５の電流分布は、同じＹの位置において障害物に近い端部領域よりも逆の他端部領域（＋Ｘ側）のほうが電流値が小さくなっている箇所が存在する。
【００７２】
これにより、位置Ａ及びＢの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ｃの電流値が他の位置Ａ及びＢの電流値よりもその差が５[dBuA]を超える程大きい場合には、＋Ｘ方向に強い特性を有する放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【００７３】
図１６は、モデル６におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図１７は、モデル６における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル６における放射パターンは、図１６に示されるように、±Ｘ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、−Ｙ方向に強くなる。但し、モデル２及び３と比べた場合、モデル６の放射パターンの−Ｙ方向への偏りの割合は小さい。この特性は、モデル６ではセンサ装置１に覆い被さるように障害物が配置されているが、アンテナ素子２０の近傍に損失性の障害物が存在するといえるため、モデル４と類似する結果となっていると考えられる。
【００７４】
このモデル６の電流分布は、図１７に示されるように、回路基板３０の中央部に３０[dBuA]から３５[dBuA]の電流値が広く分布する。この場合、位置Ａ、Ｂ及びＣの電流値は、
図１７にはグラフ精度の問題により明示されていないが、モデル１と比較してそれぞれ小さい値となっており、かつ、各位置の電流値差は５[dBuA]以内に収まっている。
【００７５】
よって、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、各電流値がモデル１のそれよりも小さい場合には、−Ｙ方向に偏りつつその偏りの度合いがモデル２及び３よりも小さい特性を有する放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【００７６】
なお、上述したように、本方法では、モデル４とモデル６との放射パターンを区別していないが、図１４及び１６に示すように詳細に見た場合にはモデル４とモデル６との放射パターンはそれぞれ異なる。また、モデル４とモデル６との電流分布についても回路基板３０の中央部においてモデル４とモデル６とで異なる。従って、回路基板３０の中央部に電流検出位置を更に増やすことにより、モデル４とモデル６との放射パターンを区別するようにしてもよい。
【００７７】
図１８は、モデル７におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図１９は、モデル７における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル７における放射パターンは、図１８に示されるように、±Ｘ方向及び±Ｙ方向に顕著な放射パターンの偏りはなく、モデル１の放射パターンと類似する。
【００７８】
このモデル７の電流分布は、図１９に示されるように、障害物のないモデル１と差異はない。この場合、位置Ａ、Ｂ及びＣの電流値は、モデル１と同様であるため、モデル１と同様の放射パターンが現在の放射指向性として特定される。
【００７９】
以上のような電磁界シミュレーションの結果によれば、図５に示されるような各モデルの電流分布と放射パターンとの対応関係を取得することができる。図５の例によれば、上記モデル１及び７が図５の電流分布パターン１及びそれに対応する放射パターンを有する。同様に、上記モデル４及び６が図５の電流分布パターン２に対応し、上記モデル２が図５の電流分布パターン３に対応し、上記モデル３が図５の電流分布パターン４に対応し、上記モデル５が図５の電流分布パターン５に対応する。
【００８０】
また、３つの電流検出位置Ａ、Ｂ及びＣで検出される電流値を用いることにより、各モデルの電流分布、即ち障害物の位置に応じた各電流分布パターンをそれぞれ推定可能なことを検証することができる。結果、このように決定された電流検出位置に電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）をそれぞれ配置し、各電流検出位置で検出される電流値の関係と放射パターンとの関係を電流分布推定部２７及び放射パターン特定部２８に組み込むことにより、実施例２におけるセンサ装置１を実現することができる。
【００８１】
〔動作例〕
以下、電流分布推定部２７及び放射パターン特定部２８による電流分布の推定動作及び放射パターンの特定動作について図２０を用いて説明する。図２０は、実施例２のセンサ装置１における電流分布の推定動作及び放射パターンの特定動作の例を示すフローチャートである。
【００８２】
電流分布推定部２７は、算出部３３から、各検出電流値の大小関係、各検出電流値の他の検出電流値との差分絶対値、及び各検出電流値をそれぞれ受け、これら情報を用いてまず回路基板３０上の現在の電流分布を推定する。以下、電流センサ３１（＃１）の検出電流値をＡとし、電流センサ３１（＃２）の検出電流値をＢとし、電流センサ３１（＃３）の検出電流値をＣとして説明する。
【００８３】
電流分布推定部２７は、電流値Ａと電流値Ｂとの差分絶対値が所定値以内か否かを判定する（Ｓ１０１）。この所定値は、電流センサ３１で検出される電流値の精度に依存する値であって上記電磁界シミュレーションの結果によれば例えば５[dBuA]に設定される。この所定値は、予め調整可能に電流分布推定部２７により保持される。電流分布推定部２７は、電流値Ａと電流値Ｂとの差分絶対値が所定値以内であると判定すると（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、次に、電流値Ｂと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値以内か否かを判定する（Ｓ１０２）。なお、（Ｓ１０２）では、電流値Ｂと電流値Ｃとを比較するが、電流値Ａと電流値Ｃとを比較するようにしてもよい。
【００８４】
電流分布推定部２７は、電流値Ｂと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値以内であると判定すると（Ｓ１０２；ＹＥＳ）、電流値Ｃが、障害物のないときに検出される所定電流値Ｉ0より小さいか否かを判定する（Ｓ１０３）。この所定電流値Ｉ0についても予め調整可能に保持される。ここで、電流分布推定部２７は、電流値Ｃが所定電流値Ｉ0以上であると
判定すると（Ｓ１０３；ＮＯ）、図５に示す状態１の電流分布パターンであると推定する。
【００８５】
指向性推定部２８は、このように推定された状態１の電流分布パターンに対応する放射パターンとして、障害物のない初期状態の放射パターン、即ち±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度で放射される放射パターンを特定する（Ｓ１１１）。なお、図２０の例では、電流値Ｃと所定電流値とを比較しているが、このとき電流値Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ近似しているため、電流値Ａ又はＢと所定電流値とを比較するようにしてもよい。
【００８６】
一方で、電流分布推定部２７は、電流値Ｃが所定電流値Ｉ0より小さいと判定すると（
Ｓ１０３；ＹＥＳ）、図５に示す状態２の電流分布パターンであると推定する。指向性推定部２８は、このように推定された状態２の電流分布パターンに対応する放射パターンとして、±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度で放射されるが、−Ｙ方向に放射が偏り全体的に放射が弱い放射パターンを特定する（Ｓ１１０）。
【００８７】
また、電流分布推定部２７は、電流値Ａと電流値Ｂとの差分絶対値が所定値以内であり（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、かつ、電流値Ｂと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値以内でないと判定すると（Ｓ１０２；ＮＯ）、更に、電流値Ｃが電流値Ｂよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０４）。ここで、電流値Ｃが電流値Ｂよりも大きいと判定すると（Ｓ１０４；ＹＥＳ）、電流分布推定部２７は、図５に示す状態５の電流分布パターンであると推定する。指向性推定部２８は、このように推定された状態５の電流分布パターンに対応する放射パターンとして、＋Ｘ方向に放射が強い放射パターンを特定する（Ｓ１１２）。なお、（Ｓ１０４）では、電流値Ｂと電流値Ｃとを比較するが、電流値Ｃと電流値Ａとを比較するようにしてもよい。
【００８８】
電流分布推定部２７は、上記の判定により電流値Ａと電流値Ｂとの差分絶対値が所定値以下でないと判定すると（Ｓ１０１；ＮＯ）、次に、電流値Ａが電流値Ｂより大きいか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで、電流値Ａが電流値Ｂより大きいと判定すると（Ｓ１０５；ＹＥＳ）、電流分布推定部２７は、更に、電流値Ｂと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。ここで、電流値Ｂと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値以下であると判定すると（Ｓ１０６；ＹＥＳ）、電流分布推定部２７は、図５に示す状態４の電流分布パターンであると推定する。指向性推定部２８は、このように推定された状態４の電流分布パターンに対応する放射パターンとして、−Ｘ方向に放射が強い放射パターンを特定する（Ｓ１１３）。
【００８９】
一方で、電流分布推定部２７は、電流値Ｂと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値より大きいと判定すると（Ｓ１０６；ＮＯ）、電流値Ｃが電流値Ｂよりも大きくかつ電流値Ａと電
流値Ｃとの差分絶対値が所定値以下か否かを判定する（Ｓ１０７）。ここで、電流値Ｃが電流値Ｂよりも大きくかつ電流値Ａと電流値Ｃとの差分絶対値が所定値以下であると判定すると（Ｓ１０７；ＹＥＳ）、電流分布推定部２７は、図５に示す状態３の電流分布パターンであると推定する。指向性推定部２８は、このように推定された状態３の電流分布パターンに対応する放射パターンとして、＋Ｙ方向に放射が強い放射パターンを特定する（Ｓ１１４）。
【００９０】
なお、電流分布推定部２７は、算出部３３から取得された各情報により図５に示す状態１から５のいずれかの電流分布パターンにも該当しないと判定すると、電流分布推定不能と判定する（Ｓ１１５、Ｓ１１６）。放射パターン特定部２８は、電流推定不能と判定された場合には、放射パターン特定不能と判断する。放射パターン特定不能と判断された場合には、放射パターン特定不能を示す指向性コードが生成され、この指向性コードがＢＢ処理部２５へ送られるようにしてもよい。
【００９１】
放射パターン特定部２８は、現在の放射パターンを図５に示す状態１から５のいずれか１つに決定した場合には（Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４）、その放射パターンに対応する指向性コードを取得する（Ｓ１２０）。放射パターン特定部２８は、この指向性コードをＢＢ処理部２５へ送る。
【００９２】
図２０の動作例では、電流値Ａと電流値Ｂとの比較から処理が開始されたが、電流値Ａと電流値Ｃとの比較から処理が開始されるようにしてもよいし、電流値Ｂと電流値Ｃとの比較から処理が開始されるようにしてもよい。また、本実施形態は、各電流値の比較の順番を限定するものではないため、判定可能に替えられてもよい。
【００９３】
〔実施例２における作用及び効果〕
実施例２におけるセンサ装置１では、複数の電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）により回路基板３０上のその設置位置に応じた高周波電流がそれぞれ検出される。続いて、算出部３３が各検出電流値の大小関係、各検出電流値の他の検出電流値との差分絶対値を取得する。電流分布推定部２７は、算出部３３により算出される各情報及び各検出電流値に基づいて、予め保持される電流分布パターンのいずれか１つを現在の電流分布として推定する。続いて、放射パターン特定部２８は、電流分布推定部２７により推定された電流分布パターンに対応する放射パターンを特定する。
【００９４】
このように実施例２によれば、アンテナ素子を含む回路基板３０上の所定位置で検出された電流値に基づいて障害物に応じて変化する放射パターンを特定することができる。
【００９５】
このような電流分布パターン及び放射パターンの特定は、電磁界シミュレーションによって算出され保持される、検出電流値の関係と電流分布パターンと放射パターンとの対応関係が利用される。更に、電流検出位置についても、予め行われる電磁界シミュレーションにより各放射パターンに対応する電流分布パターンを特定可能な数及び位置がそれぞれ決定される。
【００９６】
これにより、電流センサ３０の数を必要最低限とすることができ、簡易な構成による正確な放射パターンの特定を行うことができる。
【００９７】
実施例２によれば、センサ装置１０において障害物に応じた指向性の変化を正確に検出することができるため、センサ装置１０自らが当該障害物によるシャドーイングを回避して無線通信する回避策を取ることができる。
【００９８】
また、実施例２では、このように特定された放射パターンを示す指向性コードが通信相
手装置へ無線送信される。これにより、通信相手装置は、受信された指向性コードに応じてそのセンサ装置１０の障害物に応じた指向性の変化を正確に検出することができる。ひいては、通信相手装置は、その指向性の変化に応じて、当該センサ装置１０からデータを受信するための回避策を取ることができる。
【実施例３】
【００９９】
以下、実施例３におけるセンサ装置１について説明する。実施例３では、アンテナ素子２０の形態及び設置位置が実施例２とは異なる例を示す。
【０１００】
〔装置構成〕
図２１は、実施例３におけるセンサ装置１の一部構成例を示す図である。実施例３におけるセンサ装置１は、図２１に示すように、アンテナ素子２０（＃１及び＃２）の形態及び設置位置、並びに電流センサ３１の数及び設置位置が実施例２と異なる。他の構成については実施例２と同様である。
【０１０１】
アンテナ素子２０（＃１及び＃２）は、所定幅を持つ線形状の導体であり、ダイポール型アンテナを形成する。アンテナ素子２０（＃２）は、回路基板３０の上面の＋Ｙ方向の端部領域の−Ｘ方向に偏った位置に設置される。アンテナ素子２０（＃１）は、回路基板３０の上面の−Ｘ方向の端部領域の＋Ｙ方向に偏った位置に設置される。実施例３におけるアンテナ素子２０は、実施例２と異なりＸ軸及びＹ軸のいずれにも非対称となるような位置に取り付けられる。
【０１０２】
アンテナ素子２０の形態及び設置位置が異なれば、そのアンテナ素子２０を含む回路基板３０からの放射指向性も変わる。回路基板３０からの放射指向性が変われば、アンテナ素子２０へ給電することに伴う回路基板３０上の電流分布も変わる。よって、実施例３では、電流センサ３１の数及び設置位置も実施例２とは異なる。
【０１０３】
実施例３におけるセンサ装置１は、４つの電流センサ３１（＃１、＃２、＃３及び＃４）を備える。各電流センサ３１の構成については実施例２と同様である。このような電流センサ３１の数及び設置位置については実施例２と同様に電磁界シミュレーションにより決定される。
【０１０４】
電流分布推定部２７及び放射パターン特定部２８は、図２２に示す各検出電流値の関係と放射指向性との対応情報を予め保持する。なお、この対応情報は、実施例２と同様に、電磁界シミュレーションにより算出される。電流分布推定部２７は、算出部３３から送られる、各検出電流値の大小関係、各検出電流値の他の検出電流値との差分絶対値、及び各検出電流値に基づいて、各検出電流値の関係が図２２に示す６つの電流分布パターンのうちのいずれのパターンとなるかを判定する。放射パターン特定部２８は、電流分布推定部２７により推定された電流分布パターンに対応する指向性コードを取得する。
【０１０５】
図２２は、実施例３における検出電流と放射指向性との対応関係例を示す図である。図２２では、電流センサ３１（＃１）の検出電流値をＡとし、電流センサ３１（＃２）の検出電流値をＢとし、電流センサ３１（＃３）の検出電流値をＣとし、電流センサ３１（＃４）の検出電流値をＤとしている。
【０１０６】
図２２の例によれば、電流分布パターン１が、Ｂ、Ｃ及びＤの各差分が所定値より大きくＤがＣより大きくＣがＢより大きい関係を示す。電流分布パターン２が、上記所定値より大きい差分値でＡがＢより大きい関係を示す。電流分布パターン３が、Ｂ、Ｃ及びＤの差分が上記所定値以内に収まる関係を示す。電流分布パターン４が、Ｂ及びＣの各差分が上記所定値以内に収まり、上記所定値より大きい差分値でＤがＢ及びＣより大きい関係を
示す。電流分布パターン５が、Ｃ及びＤの差分が上記所定値以内に収まり、上記所定値より大きい差分値でＢがＣ及びＤより小さい関係を示す。電流分布パターン６が、Ｂ及びＣの差分が所定値以内に収まり、上記所定値より大きい差分値でかつ電流分布パターン４のＤとＢ及びＣとの差分値よりも大きい差分値でＤがＢ及びＣより大きい関係を示す。なお、上記所定値は、実施例２と同様に、電流センサ３１で検出される電流値の精度に応じて用いないようにしてもよい。これら図２２に示す各電流分布パターン１から６が電流分布推定部２７により推定される電流分布に相当する。
【０１０７】
〔電流センサの位置の決定方法〕
電流センサ３１（＃１、＃２、＃３及び＃４）の配置は、実施例２と同様の手法及び解析モデルを用いることにより、障害物による放射指向性変化に対応する電流分布を検出可能な位置に決定される。
【０１０８】
電磁界シミュレーションの結果、実施例３におけるセンサ装置１では、４つの位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤが電流検出位置に決定される。電流検出位置については、電流分布の変化が区別し易い、アンテナ素子２０から離れた領域にそれぞれ位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤが決定される。アンテナ素子２０から離れた領域において電流分布の変化が区別し易いのは、実施例２におけるアンテナ素子２０の形態と同様である。
【０１０９】
以下、上記解析モデルにおける電磁界シミュレーションの結果を説明すると共に、実施例３における４つの電流検出位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤについて検証する。
【０１１０】
図２３は、モデル１におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図２４は、モデル１における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル１、即ち、センサ装置１の近傍に障害物がない状態における放射パターンは、図２３に示されるように、＋Ｘ方向を０度とし＋Ｙ方向を９０度としたＸＹ平面における４５度方向及びその反対の２２５度方向にそれぞれ同程度の強度で放射される。このモデル１の電流分布は、図２４に示されるように、アンテナ素子２０に近い位置が最も大きい電流が流れ、アンテナ素子２０から離れるにつれ（３１５度方向に）電流が徐々に小さくなる。
【０１１１】
この場合、位置Ａ及びＢが１５[dBuA]から２０[dBuA]の電流分布に属し、位置Ｃが２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布に属し、位置Ｄが２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流分布に属する。よって、位置Ｃの電流値が位置Ａ及びＢの各電流値差よりもその差が５[dBuA]を超える程に大きく、かつ、位置Ｄの電流値が位置Ｃの電流値よりもその差が５[dBuA]を超える程に大きい場合には、障害物のない場合の放射パターン、即ち４５度方向及び２２５度方向にそれぞれ同程度の強度を持つ放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１１２】
図２５は、モデル２におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図２６は、モデル２における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル２における放射パターンは、図２５に示されるように、障害物の位置と反対側（＋Ｙ方向）に強くなり、±Ｘ方向には顕著な放射指向性の偏りは見られない。このモデル２の電流分布は、図２６に示されるように、障害物に近い領域において１５[dBuA]から２０[dBuA]の電流分布がモデル１よりも広く分布する。
【０１１３】
結果、位置Ａ、Ｂ及びＣは、同一電流分布（１５[dBuA]から２０[dBuA]）に属するため、各位置の電流値差は５[dBuA]以内に収まる。一方、位置Ｄは、２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流分布に属するため、位置Ｄの電流値は他の位置Ａ、Ｂ及びＣの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きくなる。よって、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ｄの電流値が他の位置Ａ、Ｂ及びＣの電流値よりもその差が５[d
BuA]を超えて大きい場合には、＋Ｙ方向に強い放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１１４】
図２７は、モデル３におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図２８は、モデル３における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル３における放射パターンは、図２７に示されるように、±Ｙ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、障害物と反対方向の−Ｘ方向に強くなる。このモデル３の電流分布は、図２８に示されるように、障害物に近い位置（＋Ｘ方向端部領域）の−Ｙ方向の端部領域において２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布がモデル1及び２に較べて大きく分布する。
【０１１５】
この場合、位置Ｂ、Ｃ及びＤは、２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布に属する。よって、位置Ｂ、Ｃ及びＤの各電流値差が５[dBuA]以内に収まる場合には、−Ｘ方向に強い放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１１６】
図２９は、モデル４におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図３０は、モデル４における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル４における放射指向性は、図２９に示されるように、±Ｘ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、障害物と反対方向の−Ｙ方向に強くなる。このモデル４の電流分布は、図３０に示されるように、モデル１に比べて、アンテナ素子２０に近い位置から電流値が減少し始める。これにより、３０[dBuA]から３５[dBuA]、２５[dBuA]から３０[dBuA]、２０[dBuA]から２５[dBuA]の各電流分布がモデル１よりもアンテナに近づく方向にずれている。
【０１１７】
これにより、位置Ａ及びＢは１５[dBuA]から２０[dBuA]の電流分布に属し、位置Ｃ及びＤは２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布に属する。よって、位置Ｃ及びＤの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ｃ及びＤの電流値が位置Ａ及びＢの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きい場合に、−Ｙ方向に強い放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１１８】
図３１は、モデル５におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図３２は、モデル５における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル５における放射指向性は、図３１に示されるように、±Ｙ方向には顕著な放射指向性の偏りはなく、障害物と反対方向の＋Ｘ方向に強くなる。このモデル５の電流分布は、図３２に示されるように、モデル１に比べて、アンテナ素子２０から離れる方向の端部領域において１５[dBuA]から２０[dBuA]、１０[dBuA]から１５[dBuA]の各電流分布が広く分布する。
【０１１９】
結果、位置Ｄの電流値が位置Ｃの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きくなり、位置Ｃの電流値が位置Ｂの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きくなる。よって、位置Ｂ、Ｃ及びＤの関係によれば、モデル１と同様であるため、モデル１とモデル５とを区別することができない。そこで、位置Ａと位置Ｂとの関係により、モデル５を他のモデルと区別する。他のモデルでは、位置Ａと位置Ｂとの電流値差が５[dBuA]以内に収まるか、又は、位置Ａの電流値が位置Ｂの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて小さくなる。よって、位置Ａの電流値が位置Ｂの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きくなる場合にモデル５と特定することができる。
【０１２０】
これにより、位置Ａの電流値が位置Ｂの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きくなる場合に、＋Ｘ方向に強い放射パターンを特定することができる。
【０１２１】
図３３は、モデル６におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図３４は、モデル６における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル６における放射パターンは、図３３に示されるように、モデル１よりも全体的に弱い指向性を有する。こ
のモデル６の電流分布は、図３４に示されるように、２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流値が広く分布する。
【０１２２】
この場合、位置Ａ、Ｂ及びＣの電流値は２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布に属し、位置Ｄの電流値は２５[dBuA]から３０[dBuA]の電流分布に属する。これにより、モデル６は、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、位置Ｄの電流値が位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きい場合に相当する。しかしながら、このような位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの関係性は、モデル２と同様である。但し、モデル６は、モデル２よりも、位置Ａ、Ｂ及びＣと位置Ｄとの電流値差が小さくなる。よって、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、位置Ｄの電流値が位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値よりもその差がモデル２の差を超えて大きい場合に、４５度方向及び２２５度方向にそれぞれ同程度の強度を持ちかつモデル１よりも全体的に弱い放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１２３】
図３５は、モデル７におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図３６は、モデル７における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル７における放射パターンは、図３５に示されるようにモデル１の放射パターンと類似する。このモデル７の電流分布についても、図３６にはグラフ精度の問題で明示されていないものの、障害物のないモデル１と大きな差異はない。よって、モデル７とモデル１とは区別せず同様の放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１２４】
以上のような電磁界シミュレーションの結果によれば、図２２に示されるような各モデルの電流分布と放射パターンとの対応関係を取得することができる。図２２の例によれば、上記モデル１及び７が図２２の電流分布パターン１及びその放射パターンを示す。同様に、上記モデル５が図２２の電流分布パターン２を示し、上記モデル３が図２２の電流分布パターン３を示し、上記モデル２が図２２の電流分布パターン４を示し、上記モデル４が図２２の電流分布パターン状態５を示し、上記モデル６が図２２の電流分布パターン６を示す。
【０１２５】
また、４つの電流検出位置Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤで検出される電流値を用いることにより、各モデルの電流分布、即ち障害物の位置に応じた各電流分布パターンをそれぞれ推定可能なことを検証することができる。結果、このように決定された電流検出位置に電流センサ３１（＃１、＃２、＃３及び＃４）をそれぞれ配置し、各電流検出位置で検出される電流値の関係と放射パターンとの関係を電流分布推定部２７及び放射パターン特定部２８に組み込むことにより、実施例３におけるセンサ装置１を実現することができる。
【０１２６】
なお、上述したように、本方法では、モデル５をその他のモデルと区別するために電流検出位置Ａを設けた。しかしながら、放射パターンの特定精度は落ちるものの、電流検出位置Ａを設けず、モデル５の場合においてもモデル１と同様の放射パターンを特定するようにしてもよい。このように、放射パターンの特定精度と、回路基板３０上の空き領域等の他の問題とのバランスを考慮して、電流センサ３１の数及び位置を決めるようにすればよい。
【０１２７】
上述のような実施例２とは異なる形態のアンテナ素子２０が用いられた場合であっても、電流センサ３１の数及び設置位置をそのアンテナ素子２０の形態にあわせて決めることにより、実施例２と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【０１２８】
以下、実施例４におけるセンサ装置１について説明する。実施例４では、アンテナ素子２０の形態及び設置位置が実施例２及び３とは異なる例を示す。
【０１２９】
〔装置構成〕
図３７は、実施例４におけるセンサ装置１の一部構成例を示す図である。実施例４におけるセンサ装置１は、図３７に示すように、アンテナ素子２０（＃１及び＃２）の形態及び設置位置、並びに電流センサ３１の設置位置が実施例２と異なる。他の構成については実施例２と同様である。
【０１３０】
アンテナ素子２０（＃１及び＃２）は、所定幅を持つＬ字形状の導体であり、ダイポール型アンテナを形成する。実施例４におけるアンテナ素子２０（＃１及び＃２）は、図３７に示すように、回路基板３０の上面における−Ｘ方向の端部領域に、回路基板３０のＹ軸（長手方向）の中心で対称となるようにそれぞれ取り付けられる。すなわち、実施例４のアンテナ素子２０は、実施例２のアンテナ素子２０が短いほうの辺の端部領域に設けられたのに対して、長いほうの辺の端部領域に設けられている点で実施例２と異なる。
【０１３１】
実施例４におけるセンサ装置１は、３つの電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）を備える。電流分布推定部２７及び放射パターン特定部２８は、図３８に示す各検出電流値の関係と放射指向性との対応情報を予め保持する。各電流センサ３１の設置位置及び上記対応情報については実施例２及び３と同様に電磁界シミュレーション等により決定される。
【０１３２】
図３８は、実施例４における検出電流と放射指向性との対応関係例を示す図である。図３８では、電流センサ３１（＃１）の検出電流値をＡとし、電流センサ３１（＃２）の検出電流値をＢとし、電流センサ３１（＃３）の検出電流値をＣとしている。
【０１３３】
図３８の例によれば、電流分布パターン１が、Ａ及びＣの差分が所定値以内に収まり、上記所定値より大きい差分値でＢがＡ及びＣよりも大きい関係を示す。電流分布パターン２が、Ａ、Ｂ及びＣが上記所定値以内の差分で近似している関係を示す。電流分布パターン３が、Ｂ及びＣが上記所定値以内の差分で近似しており、上記所定値より大きい差分値でＢ及びＣがＡより大きい関係を示す。電流分布パターン４が、Ａ及びＢが上記所定値以内の差分で近似しており、上記所定値より大きい差分値でＣがＡ及びＢより小さい関係を示す。これら図３８に示す電流分布パターン１から４が電流分布推定部２７により推定される電流分布に相当する。
【０１３４】
〔電流センサの位置の決定方法〕
実施例４においても、電流センサ３１（＃１、＃２及び＃３）の配置は、実施例２及び３と同様の手法及び解析モデルを用いることにより、障害物による放射指向性変化に対応する電流分布を検出できる位置に決定される。
【０１３５】
電磁界シミュレーションの結果、実施例４におけるセンサ装置１では、そのアンテナ素子２０の形態に応じて、３つの位置Ａ、Ｂ及びＣが電流検出位置に決定される。電流検出位置については、電流分布の変化が区別し易い、アンテナ素子２０から離れた領域にそれぞれ位置Ａ、Ｂ及びＣが決定される。アンテナ素子２０から離れた領域において電流分布の変化が区別し易いのは、実施例２及び３におけるアンテナ素子２０の形態と同様である。
【０１３６】
以下、上記解析モデルにおける電磁界シミュレーションの結果を説明すると共に、実施例４における３つの電流検出位置Ａ、Ｂ及びＣについて検証する。
【０１３７】
図３９は、モデル１におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図４０は、モデル１における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル１、即ち、センサ装置１の近傍に障害物がない状態における放射パターンは、図３９に示されるように、
ＸＹ平面において回路基板３０から±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度で放射される。このモデル１の電流分布は、図４０に示されるように、アンテナ素子２０に近い位置が最も大きい電流が流れ、アンテナ素子２０から離れるにつれ（＋Ｘ方向に）電流が徐々に小さくなる。
【０１３８】
結果、位置Ａ及びＣが１５[dBuA]から２０[dBuA]の電流分布に属し、位置Ｂが２０[dBuA]から２５[dBuA]の電流分布に属する。よって、位置Ａ及びＣの電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ｂの電流値が位置Ａ及びＣの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて大きい場合には、±Ｘ方向及び±Ｙ方向にそれぞれ同程度の強度を持つ放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１３９】
図４１は、モデル２におけるＸＹ平面の放射パターンを示すグラフである。図４２は、モデル２における回路基板３０上の電流分布を示すグラフである。モデル２における放射パターンは、図４１に示されるように、障害物の位置と反対側（＋Ｙ方向）に強くなり、±Ｘ方向には顕著な放射指向性の偏りは見られない。このモデル２の電流分布は、図４２に示されるように、障害物及びアンテナ素子２０から離れた端部領域において大きい電流がモデル１よりも広く分布する。
【０１４０】
結果、位置Ｂ及びＣは、同一電流分布（２０[dBuA]から２５[dBuA]）に属し、位置Ａは、１５[dBuA]から２０[dBuA]に属する。よって、位置Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まり、かつ、位置Ａの電流値が他の位置Ｂ及びＣの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて小さい場合には、＋Ｙ方向に強い放射パターンを現在の放射指向性として特定することができる。
【０１４１】
このように、実施例４では、アンテナ素子２０の位置が−Ｘ方向の端部領域でありアンテナ素子２０から離れる方向が＋Ｘ方向であるため、各モデルの電流分布は、実施例２の各電流分布からそれぞれ９０度回転させたものに類似する。また、実施例４の放射指向性についても、アンテナ素子２０に最も近似する位置に障害物が存在しているときを除き、障害物の位置と反対方向に強い放射特性を有する点では実施例２と類似する。
【０１４２】
他のモデル３から７についても実施例２及び３と同様に電磁界シミュレーションを行い、以下のような結果が導かれた。
【０１４３】
モデル３は、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値差が５[dBuA]以内に収まる関係を有し、障害物の位置とは反対方向の−Ｘ方向に強い強度を示す放射パターンを持つ。モデル４は、位置Ａ及びＢの電流値差が５[dBuA]以内に収まりかつ位置Ｃの電流値が位置Ａ及びＢの電流値よりもその差が５[dBuA]を超えて小さい関係を有し、障害物の位置とは反対方向の−Ｙ方向に強い強度を示す放射パターンを持つ。モデル５では、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値の関係及び放射パターンの方向性がモデル１と同様となる。但し、モデル５では、アンテナ素子の近傍に障害物が存在するため、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値はモデル１よりも小さくなり、放射パターンについてもモデル１よりも全体的に弱くなる。モデル６においても、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値の関係及び放射パターンの方向性がモデル１と同様となる。モデル６では、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値はモデル１と略同様となるが、放射パターンについてはモデル１よりも全体的に弱くなる。モデル７では、位置Ａ、Ｂ及びＣの各電流値の関係及び放射パターンのいずれもモデル１と類似する。
【０１４４】
このような電磁界シミュレーションの結果により、図３８に示されるような各モデルの電流分布と放射パターンとの対応関係が取得される。図３８の例によれば、上記モデル１、５、６及び７が図３８の電流分布パターン１及びそれに対応する放射パターンを示す。同様に、上記モデル２が図３８の電流分布パターン３を示し、上記モデル３が図３８の電
流分布パターン２を示し、上記モデル４が図３８の電流分布パターン４を示す。
【０１４５】
このように実施例４では、モデル１、５、６及び７を区別しない形で電流センサ３１の数及び位置が決定される。モデル５及び６は、モデル１及び７と較べて放射指向性が弱い。しかし、モデル５及び６は、その指向性において方向の偏りがないため、実施例４では、モデル１及び７と区別しない形が採られる。但し、モデル１、５、６及び７をそれぞれ区別可能に電流センサ３１の数及び位置を決定するようにしてもよい。
【０１４６】
従って、実施例２及び３とは更に異なる形態のアンテナ素子２０が用いられた場合であっても、電流センサ３１の数及び設置位置をそのアンテナ素子２０の形態にあわせて決めることにより、実施例２及び３と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、回路基板３０上のアンテナ素子２０の形態及び位置を制限することなく、障害物に対応した放射指向性の変化を検知することができる。
【０１４７】
［その他］
〈ハードウェアの構成要素（Component）及びソフトウェアの構成要素（Component）について〉
ハードウェアの構成要素とは、ハードウェア回路であり、例えば、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ゲートアレイ、論理ゲートの組み合わせ、信号処理回路、アナログ回路等がある。
【０１４８】
ソフトウェアの構成要素とは、ソフトウェアとして上記処理を実現する部品（断片）であり、そのソフトウェアを実現する言語、開発環境等を限定する概念ではない。ソフトウェアの構成要素としては、例えば、タスク、プロセス、スレッド、ドライバ、ファームウェア、データベース、テーブル、関数、プロシジャ、サブルーチン、プログラムコードの所定の部分、データ構造、配列、変数、パラメータ等がある。これらソフトウェアの構成要素は、１又は複数のメモリ（１または複数のプロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等）上で実現される。
【０１４９】
なお、上述の各実施形態は、上記各処理部の実現手法を限定するものではない。上記各処理部は、上記ハードウェアの構成要素又はソフトウェアの構成要素若しくはこれらの組み合わせとして、本技術分野の通常の技術者において実現可能な手法により構成されていればよい。
【０１５０】
〈付記〉
以上の本実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。各項に開示される態様は、必要に応じて可能な限り組み合わせることができる。
【０１５１】
（付記１）
アンテナ素子を含む回路基板と、
前記アンテナ素子への給電により誘起される、前記回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された電流分布に応じた放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する特定手段と、
を備える無線通信装置。
【０１５２】
（付記２）
前記回路基板上の電流を検出する電流検出手段、
を更に備え、
前記推定手段は、前記電流検出手段により検出された電流値を用いて、予め保持される
前記回路基板上の複数の電流分布パターンのうちのいずれか１つを現在の電流分布として推定し、
前記特定手段は、予め保持される前記回路基板上の電流分布の複数パターンのそれぞれに対応する複数の放射パターンのうち、前記推定手段により推定された電流分布に対応する放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する、
ことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。
【０１５３】
（付記３）
前記電流検出手段は、前記回路基板上の複数の異なる位置にそれぞれ配置され、各位置の電流値をそれぞれ検出する複数の電流センサであり、
前記推定手段は、
前記回路基板上の異なる位置で検出される各電流値の関係に応じた複数の電流分布パターンを保持し、前記複数の電流センサにより検出された複数の電流値の比較結果を用いることにより、該複数の電流分布パターンのうちのいずれか１つを現在の電流分布と推定する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の無線通信装置。
【０１５４】
（付記４）
前記電流検出手段は、
前記回路基板の下面に生体が接触し、かつ、該回路基板の下面以外の各辺から所定位置に生体がそれぞれ存在すると想定した電磁界シミュレーションによって計算される該回路基板上の複数の電流分布パターンに応じて、該回路基板の放射パターンが変化する各電流分布パターンをそれぞれ識別可能な位置の電流を検出する、
ことを特徴とする付記２又は３に記載の無線通信装置。
【０１５５】
（付記５）
前記電流検出手段は、前記アンテナ素子が前記回路基板上の端部領域に設置されている場合には、該アンテナ素子から離れた該回路基板の他端部領域における複数の異なる位置の電流を検出する、
ことを特徴とする付記２から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【０１５６】
（付記６）
アンテナ素子を含む回路基板からの放射指向性を推定する方法において、
前記アンテナ素子への給電により誘起される、前記回路基板上少なくとも一部領域の電流分布を推定する推定ステップと、
前記推定された電流分布に応じた放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する特定ステップと、
を実行する放射指向性推定方法。
【０１５７】
（付記７）
前記回路基板上の電流を検出する検出ステップ、
を更に実行し、
前記推定ステップは、前記検出ステップで検出された電流値を用いて、予め保持される前記回路基板上の複数の電流分布パターンのうちのいずれか１つを現在の電流分布として推定し、
前記特定ステップは、予め保持される前記回路基板上の電流分布の複数パターンのそれぞれに対応する複数の放射パターンのうち、前記推定ステップで推定された電流分布に対応する放射パターンを前記回路基板の放射指向性として特定する、
ことを特徴とする付記６に記載の放射指向性推定方法。
【０１５８】
（付記８）
前記検出ステップは、前記回路基板上の複数の異なる位置の各電流値をそれぞれ検出し、
前記推定ステップは、予め保持される複数の電流分布パターンの中から、前記回路基板上の異なる位置で検出される各電流値の関係に応じたいずれか１つの電流分布パターンを現在の電流分布と推定する、
ことを特徴とする付記６又は７に記載の放射指向性推定方法。
【０１５９】
（付記９）
前記検出ステップは、
前記回路基板の下面に生体が接触し、かつ、該回路基板の下面以外の各辺から所定位置に生体がそれぞれ存在すると想定した電磁界シミュレーションによって計算される該回路基板上の複数の電流分布パターンに応じて、該回路基板の放射パターンが変化する各電流分布パターンをそれぞれ識別可能な位置の電流を検出する、
ことを特徴とする付記７又は８に記載の放射指向性推定方法。
【０１６０】
（付記１０）
前記検出ステップは、前記アンテナ素子が前記回路基板上の端部領域に設置されている場合には、該アンテナ素子から離れた該回路基板の他端部領域における複数の異なる位置の電流を検出する、
ことを特徴とする付記７から９のいずれか１項に記載の放射指向性推定方法。
【符号の説明】
【０１６１】
１  センサ装置
５  ゲートウェイ装置
９  生体
２０  アンテナ素子
２１  無線通信処理部
２５  ベースバンド処理部（ＢＢ処理部）
２６  無線部（ＲＦ部）
２７  電流分布推定部
２８  放射パターン特定部
３０  回路基板
３１  電流センサ
３３  算出部
３７  給電点
４１  電流プローブ
４２  検波回路
４３  増幅回路
【図１】
2010261781.tif 000003
【図２】
2010261781.tif 000004
【図３】
2010261781.tif 000005
【図４】
2010261781.tif 000006
【図５】
2010261781.tif 000007
【図６】
2010261781.tif 000008
【図７】
2010261781.tif 000009
【図８】
2010261781.tif 000010
【図９】
2010261781.tif 000011
【図１０】
2010261781.tif 000012
【図１１】
2010261781.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010261781.tif 000015
【図１４】
2010261781.tif 000016
【図１５】
2010261781.tif 000017
【図１６】
2010261781.tif 000018
【図１７】
2010261781.tif 000019
【図１８】
2010261781.tif 000020
【図１９】
2010261781.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010261781.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2010261781.tif 000026
【図２５】
2010261781.tif 000027
【図２６】
2010261781.tif 000028
【図２７】
2010261781.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2010261781.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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