(57)【要約】【課題】マルチパスが生じる環境において使用する簡便な構成の受信装置を提供する。【解決手段】外部からの電波を受信する受信部（１０）と、複数の反射方向の反射面１１ａ、１２ａを有し、電波を受信部へ反射する反射部（１１、１２）と、を備え、１つの反射面１１ａと受信部（１０）との光学的距離（ｄ１）が、他の１つの反射面１２ａと受信部（１０）との光学的距離（ｄ２）と異なる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの電波を受信する受信部と、
複数の反射方向の反射面を有し、前記電波を前記受信部へ反射する反射部と、
を備え、
１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離が、他の１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離と異なることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離と、他の１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離との差が、前記電波の１／４波長の奇数倍であることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の受信装置において、
１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離が、前記電波の１／４波長の奇数倍であることを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を受信するための受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるマルチパスが生じる環境において、無線タグ等の送信機を対象物に取り付け、予め所定の位置に設置された複数の受信機によって送信機からの電波を受信することにより対象物の位置を推定するシステムが知られている。例えば、特許文献１には、送信機が複数の異なる周波数の電波を順次送信し、所定の場所に配置された受信機が、送信機から送信される複数の周波数の電波を受信して、これら電波の受信電界強度を測定し、測定した受信電界強度から送信機の位置を求める位置推定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２４４８９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、複数の周波数を用いるためには、送信機側及び受信機側において複数の周波数による電波送受信が可能な装置が必要となり、また所定のタイミングで周波数を切り替える必要があるために装置の制御も複雑になるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、マルチパスが生じる環境において使用する簡便な構成の受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部からの電波を受信する受信部と、複数の反射方向の反射面を有し、前記電波を前記受信部へ反射する反射部と、を備え、１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離が、他の１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離と異なることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置において、１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離と、他の１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離との差が、前記電波の１／４波長の奇数倍であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の受信装置において、１つの前記反射面と前記受信部との光学的距離が、前記電波の１／４波長の奇数倍であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マルチパスにより複数の方向から電波が入射し、受信部において入射波によるヌルポイントが生じたとしても、各反射部により生じる反射波は、１つの反射面と受信部との光学的距離が、他の１つの反射面と受信部との光学的距離と異なるため、反射波は受信部の場所でヌルポイントとならずに、簡便な構成で、受信部は電波を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る受信装置の概要構成例を示す模式図である。
【図２】図１の受信装置の概要構成例を示す平面図である。
【図３】反射部材が無い場合の概要構成例を示す平面図である。
【図４】受信装置の第１変形例を示す平面図である。
【図５】受信装置の第２変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、受信装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００１２】
［１．受信装置の構成および機能の概要］
【００１３】
まず、本発明の一実施形態に係る受信装置の構成および概要機能について、図１および図２を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る受信装置の概要構成例を示す模式図である。図２は、受信装置の概要構成例を示す平面図である。
【００１５】
図１に示すように、受信装置１は、電波を受信するアンテナ１０（受信部の一例）と、電波を反射する複数の反射部材１１、１２（反射部の一例）と、を備える。
【００１６】
アンテナ１０は、例えば、電波の送受信に利用されるアンテナである。アンテナ１０の一例として、例えば、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、ノーマルモードヘリカルアンテナ、メアンダラインアンテナ、板状逆Ｆアンテナ等が挙げられる。
【００１７】
反射部材１１、１２は、電波を反射する機能を有する。反射部材１１、１２の一例として、例えば、金属板、金属シート、メッシュ状の金属等が挙げられる。
【００１８】
反射部材１１、１２の形状は、電波を反射できる形状であればよい。例えば、矩形、円形、棒状等が挙げられる。
【００１９】
図１および図２に示すように、反射部材１１は、電波をアンテナ１０に向かって反射する反射面１１ａを有し、反射部材１２は、電波をアンテナ１０に向かって反射する反射面１２ａを有する。各反射面１１ａ、１２ａは、平面である。なお、各反射面１１ａ、１２ａは、放物曲面のような凹面でもよい。
【００２０】
図１および図２に示すように、２つの反射部材１１、１２は、アンテナ１０の後方に設置された場合である。
【００２１】
反射部材１１は、アンテナ１０から、距離ｄ１（反射面と受信部との光学的距離の一例）の位置に配置される。アンテナ１０から反射部材１１の反射面１１ａへの垂線の長さが、距離ｄ１である。
【００２２】
ここで、距離ｄ１は、光学的距離であって、受信する電波の波長λに対して、
ｄ１＝λ／４・（１＋２ｍ）（ｍ：整数）
の関係にある。すなわち、距離ｄ１は、電波の１／４波長の奇数倍である。これは、１つの反射面と受信部との光学的距離が、電波の１／４波長の奇数倍である一例である。
【００２３】
反射部材１２は、アンテナ１０から、距離ｄ２（反射面と受信部との光学的距離の一例）の位置に配置される。アンテナ１０から反射部材１２の反射面１２ａへの垂線の長さが、距離ｄ２である。
【００２４】
また、距離ｄ１と距離ｄ２との差が、
ｄ１−ｄ２＝λ／４・（１＋２ｎ）（ｎ：整数）
の関係にある。すなわち、距離ｄ１と距離ｄ２との差が、電波の１／４波長の奇数倍である。
【００２５】
図２では、反射部材１１は反射部材１２に対し、アンテナ１０からの距離がλ／４だけ短くなるように設置している。これは、１つの反射面と受信部との光学的距離と、他の１つの反射面と受信部との光学的距離との差が電波の１／４波長の奇数倍である一例である。
【００２６】
なお、距離ｄ２が、受信する電波の１／４波長の奇数倍でもよい。また、距離ｄ１と距離ｄ２との差が、電波の１／４波長の奇数倍でなく、距離ｄ１のみ、または、距離ｄ２のみ、受信する電波の１／４波長の奇数倍でもよい。また、距離ｄ１と距離ｄ２との差が、電波の１／４波長の奇数倍でなく、距離ｄ１および距離ｄ２が、受信する電波の１／４波長の奇数倍でもよい。また、距離ｄ１および距離ｄ２が、受信する電波の１／４波長の奇数倍でなく、距離ｄ１と距離ｄ２との差が、受信する電波の１／４波長の奇数倍でもよい。
【００２７】
また、図１および図２に示すように、反射面１１ａの法線と反射面１２ａの法線との角度は、９０°である。なお、反射面１１ａの法線と反射面１２ａの法線のと角度は９０°に限らず、反射面１１ａの方向と、反射面１２ａの方向とが異なればよい。
【００２８】
［２．受信装置システムの動作］
次に、本発明の１実施形態に係る受信装置の動作について図２および図３を用いて説明する。
【００２９】
図２に示すように、受信装置１の受信部（アンテナ１０）に対して、マルチパスによって２方向から電波が入射している場合について説明する。
【００３０】
図２において、実線と点線は位相を示していて、位相が反転している。実線は、例えば、波の山を示し、点線は、波の谷を示しているとする。
【００３１】
まず、反射部材１１に関して、距離ｄ１が電波の１／４波長の奇数倍である場合の原理について、説明する。
【００３２】
図２に示すように、アンテナ１０に、実線（山）で示された電波の入射波Ｉａが入射してきた場合、入射波Ｉａが反射面１１ａで反射して反射波Ｒａとなる。入射波Ｉａは、アンテナ１０から反射面１１ａまで距離ｄ１（電波の１／４波長の奇数倍）進む。反射波Ｒａは、固定端である反射面１１ａにより位相が反転する。反射波Ｒａは、反射面１１ａからアンテナ１０まで距離ｄ１進む。
【００３３】
反射部材１１に入射した電波の反射波Ｒａは、図２に示すように、アンテナ１０の位置において、実線（山）で、入射波Ｉａと同位相となるため、電波受信強度は増加する。このため、マルチパスにより他の方向から電波が入射しても、ヌルポイントになりにくく、受信装置１は、安定して受信することができる。
【００３４】
次に、距離ｄ１と距離ｄ２との差が、電波の１／４波長の奇数倍である場合の原理について説明する。
【００３５】
図２に示すように、アンテナ１０に、破線（谷）で示された電波の入射波Ｉｂが入射してきた場合、入射波Ｉｂが反射面１２ａで反射して反射波Ｒｂとなる。ここで、図２に示すように、入射波Ｉａが山で、入射波Ｉｂが谷であるように、逆位相であるため、互いに打ち消し合っている。
【００３６】
距離ｄ１と距離ｄ２との差が、電波の１／４波長の奇数倍であるため、反射波Ｒａと反射波Ｒｂとの位相差は、アンテナ１０の位置において位相が１８０°ずれる。このため、図２に示すように、入射波Ｉａと入射波Ｉｂとが逆位相の場合、反射波Ｒａと反射波Ｒｂと位相が一致して、電波受信強度は増加する。このため、ヌルポイントになりにくく、受信装置１は、安定して受信することができる。
【００３７】
次に、距離ｄ１と距離ｄ２とが異なる場合の原理について説明する。
【００３８】
距離ｄ１と距離ｄ２とが同じ場合、入射波Ｉａと入射波Ｉｂとが逆位相でヌルポイントになる場合、反射波Ｒａと反射波Ｒｂとも逆位相になり、互いに打ち消し合い、受信装置１は、安定して受信ができなくなる。しかし、距離ｄ１と距離ｄ２とが少しでも異なることにより、ヌルポイントになるという最悪の場合を避けることがで、受信装置１は、安定して受信ができるようになる。
【００３９】
なお、ある施設において基地局（アクセスポイント）複数設置されていて、受信装置１が基地局からの電波を受信する場合、電波強度が強い場合が多いので、距離ｄ１と距離ｄ２とが少しでも異なることにより、ヌルポイントを避けると、受信装置１は、安定して受信ができるようになる。
【００４０】
以上、本実施形態によれば、マルチパスにより複数の方向から電波が入射し、受信部において入射波によるヌルポイントが生じたとしても、各反射部により生じる反射波は、１つの反射面と受信部との光学的距離が、他の１つの反射面と受信部との光学的距離と異なるため、反射波は受信部の場所でヌルポイントとならずに、簡便な構成で、受信部は電波を受けることができる。
【００４１】
図３に示すように、反射部材が無い場合、アンテナ１０に対して、マルチパスによって２方向から入射波Ｉａと入射波Ｉｂが入射してくると、ちょうどアンテナ１０で位相が反転した状態となるためヌルポイントとなる。従って、電波は受信できなくなる。しかし、図２に示すように、反射部材１１、１２があることにより、ヌルポイントになることを避け、受信装置１は、安定して受信ができる。
【００４２】
また、１つの反射面１１ａとアンテナ１０（受信部の一例）との距離ｄ１（光学的距離の一例）と、他の１つの反射面１２ａとアンテナ１０との距離ｄ２（光学的距離の一例）との差が、電波の１／４波長の奇数倍である場合、アンテナ１０に逆位相の電波が入射しても、反射波同士の位相は常に１８０°ずれているため、ヌルポイントが発生する可能性をより低減することができる。
【００４３】
また、１つの反射面（例えば、反射面１１ａ）とアンテナ１０（受信部の一例）との距離ｄ１（光学的距離の一例）が、電波の１／４波長の奇数倍である場合、少なくとも１つの反射面およびアンテナ１０間の距離がλ／４・（１＋２ｍ）であるため、この反射面に入射した電波の反射波は、アンテナ１０の受信位置において入射波と同位相となるため、電波受信強度は増加し安定して受信することができる。
【００４４】
次に、変形例について、図４および図５を用いて説明する。
図４は、受信装置の第１変形例を示す平面図である。図５は、受信装置の第２変形例を示す平面図である。
【００４５】
図４に示すように、受信装置２は、反射部材２１が一体であり、面の方向が異なる反射面２１ａおよび反射面２１ａを備えてもよい。また、反射部材２１の反射面２１ａと反射面２１ｂとは、互いに異なる方向から、アンテナ１０に向いている。また、反射面２１ａとアンテナ１０との距離が距離ｄ１、反射面２１ｂとアンテナ１０との距離が距離ｄ２である。距離ｄ１と、距離ｄ２とが互いに異なる距離である。
【００４６】
このように、反射部材２１が一体であっても、受信装置２は、受信装置１と同様な効果を有する。
【００４７】
次に、図５に示すように、受信装置３は、３つ以上の反射部材３１、反射部材３２、および、反射部材３３を備えてもよい。また、反射部材３１の反射面３１ａと、反射部材３２の反射面３２ａと、反射部材３３の反射面３３ａとは、互いに異なる方向から、アンテナ１０に向いている。
【００４８】
また、反射面３１ａとアンテナ１０との距離が距離ｄ１、反射面３２ａとアンテナ１０との距離が距離ｄ２、反射面３３ａとアンテナ１０との距離が距離ｄ３である。距離ｄ１と、距離ｄ２と、距離ｄ３とが互いに異なる距離である。
【００４９】
なお、距離ｄ１、距離ｄ２、距離ｄ３のうち、少なくとも１つが、電波の１／４波長の奇数倍であってもよい。また、距離の差ｄ１−ｄ２、距離の差ｄ２−ｄ３、距離の差ｄ３−ｄ１のうち、少なくとも１つが、電波の１／４波長の奇数倍であってもよい。
【００５０】
また、受信装置３は、受信装置１と同様な効果を有する。
【００５１】
さらに、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５２】
１、２、３：受信装置
１０：アンテナ（受信部）
１１、１２、２１、３１、３２、３３：反射部材（反射部）
１１ａ、１２ａ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３２ａ、３３ａ：反射面
ｄ１、ｄ２、ｄ３：距離（光学的距離）
【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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