(57)【要約】【課題】電波の混信を招くことなく、所定空間内の無線タグをもれなく確実に検出する。【解決手段】質問対象の無線タグ回路素子Ｔoと非接触で情報通信を行うための複数の受信アンテナ素子１１Ａ〜Ｈからなる受信アンテナ１１を備えたスキャナ１００−１〜１００−４を有し、フロアＦＬの無線タグ回路素子Ｔoを検出する無線タグ検出システムＳであって、各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０及び管理サーバ１１０が、絶対方位に基づき、各スキャナ１００−１〜１００−４における受信アンテナ素子１１Ａ〜Ｈによるメインローブの方向を連携して制御する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質問対象の無線タグ回路素子と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子からなるアンテナを備えた質問器を複数個有し、所定範囲内の前記無線タグ回路素子を検出する無線タグ検出システムであって、
絶対方位に基づき、各質問器における前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御する連携制御手段を有することを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線タグ検出システムにおいて、
各質問器の絶対方位を検出する方位検出手段を有し、
前記連携制御手段は、前記方位検出手段で検出した絶対方位に基づき、各質問器における前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御することを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記連携制御手段は、
各質問器に設けられ、当該質問器の前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段と、
前記複数の質問器のメインローブ制御手段に、連携指令信号を出力する管理制御手段とを備えることを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項４】
請求項１又は２記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記連携制御手段は、
各質問器に設けられ、当該質問器の前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段と、
当該質問器の前記メインローブ制御手段と他の質問器の前記メインローブ制御手段との間で、互いにメインローブ制御の連携を行うための信号の送受を行う信号送受手段とを備えることを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項５】
請求項３又は４記載の無線タグ検出システムにおいて、
各質問器の前記メインローブ制御手段は、前記複数のアンテナ素子に対し、それらのメインローブを所定の方向に保持しつつその方向を順次変化させることを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記連携制御手段は、前記複数の質問器の通信範囲が同時に重ならないように、各質問器の前記メインローブの方向を連携して制御することを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項７】
請求項６記載の無線タグ検出システムにおいて、
前記連携制御手段は、前記複数の質問器のメインローブの方向が常に略一致するように、各質問器の前記メインローブの方向を連携して制御することを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の無線タグ検出システムにおいて、
各質問器の絶対位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする無線タグ検出システム。
【請求項９】
絶対方位を検出する方位検出手段と、
質問対象の無線タグ回路素子と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子からなるアンテナと、
前記方位検出手段で検出した前記絶対方位に基づき、前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段とを有することを特徴とする質問器。
【請求項１０】
請求項９記載の質問器において、
原子時計又は電波時計と、
時間経過に沿って絶対方位を変化させるための経時方位データを記憶した記憶手段とを有し、
前記メインローブ制御手段は、前記原子時計又は前記電波時計による時刻データと、前記記憶手段に記憶された経時方位データと、前記方位検出手段で検出した前記絶対方位とに基づき、前記メインローブの方向を制御するメインローブ制御手段とを有することを特徴とする質問器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部と情報の無線通信を行う無線タグを検出する無線タグ検出システム及びこれに用いる質問器に関する。
【背景技術】
【０００２】
応答器としての小型の無線タグに対し、質問器としてのリーダ／ライタより非接触で問い合わせの送信及び返答の受信を行うことで、無線タグの情報の読み取り／書き込みを行うＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている。
【０００３】
例えばラベル状の無線タグに備えられた無線タグ回路素子は、所定の無線タグ情報を記憶するＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うアンテナとを備えている。ＩＣ回路部は、上記アンテナで受信された信号を復調して解釈するとともに、メモリに記憶された情報信号に基づいて上記受信した搬送波を反射変調しアンテナを介して質問器へ返信する。
【０００４】
この際、上記のような無線通信における復調処理を高感度に行うために、従来、アンテナによる指向性（特にメインローブ）を制御する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この従来技術においては、アンテナとして複数のアンテナ素子を備えたいわゆるアレイアンテナを用い、指向制御として、それら複数のアンテナ素子による指向性を所定の方向に保持しつつその方向を順次変化させるフェイズドアレイ制御を行っている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７１２２９号公報（段落番号００２１〜００３６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術には、以下の課題が存在する。
【０００８】
上述したように、無線タグを用いたＲＦＩＤシステムには多種多様な用途が考えられ、実用に供されつつあるが、例えばオフィスフロア、図書館、倉庫等、比較的大きな所定の空間内に存在する無線タグをもれなく網羅し検出するためには、複数の質問器を、互いの通信可能範囲がある程度重なるようにしつつ設置しなければならない。しかしこの際、その重なった通信可能範囲内に位置する無線タグには、複数の質問器からの電波が届くことになるため、そのままでは電波の混信が発生し、無線タグから質問器への円滑な応答通信が困難となる虞れがある。
【０００９】
本発明の目的は、電波の混信を招くことなく、所定空間内の無線タグをもれなく確実に検出できる無線タグ検出システム及びこれに用いる質問器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明は、質問対象の無線タグ回路素子と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子からなるアンテナを備えた質問器を複数個有し、所定範囲内の前記無線タグ回路素子を検出する無線タグ検出システムであって、絶対方位に基づき、各質問器における前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御する連携制御手段を有することを特徴とする。
【００１１】
本願第１発明においては、連携制御手段が、絶対方位に基づき、複数の質問器それぞれのアンテナのメインローブ方向を連携して制御する。これにより、複数の質問器を互いの通信可能範囲がある程度重なるように設置し所定の空間内に存在する無線タグをもれなく網羅し検出可能としつつ、同一の無線タグ回路素子に対して同時に電波を出さないようにそれら複数の質問器のメインローブの絶対方向を協調させて制御することが可能となる。この結果、電波の混信を招くことなく、所定空間内の無線タグをもれなく確実に検出することができる。
【００１２】
第２発明は、上記第１発明において、各質問器の絶対方位を検出する方位検出手段を有し、前記連携制御手段は、前記方位検出手段で検出した絶対方位に基づき、各質問器における前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御することを特徴とする。
【００１３】
方位検出手段で検出した各質問器の絶対方位に基づき、連携制御手段が各質問器のアンテナのメインローブ方向を連携して制御し、複数の質問器を互いの通信可能範囲がある程度重なるように設置しつつ、それら複数の質問器が同一の無線タグ回路素子に対して同時に電波を出さないようにメインローブの絶対方向を協調させて制御することが可能となる。
【００１４】
またこのとき、方位検出手段で検出した各質問器の絶対方位と、各質問器から無線タグ回路素子への相対方向を組み合わせることで、無線タグ回路素子の絶対方位を自動的に算出することができるので、あらかじめ質問器の設置向きを全て合わせておいたり、あるいは設置向きの違いに応じてメインローブ制御の補正設定をしておく等の必要がなくなる。
【００１５】
第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記連携制御手段は、各質問器に設けられ、当該質問器の前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段と、前記複数の質問器のメインローブ制御手段に、連携指令信号を出力する管理制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
管理制御手段が出力した連携指令信号に応じ、各質問器のメインローブ制御手段がアンテナのメインローブの方向を制御することにより、複数の質問器のメインローブの方向が全体として互いに協調して制御される。
【００１７】
第４発明は、上記第１又は２発明において、前記連携制御手段は、各質問器に設けられ、当該質問器の前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段と、当該質問器の前記メインローブ制御手段と他の質問器の前記メインローブ制御手段との間で、互いにメインローブ制御の連携を行うための信号の送受を行う信号送受手段とを備えることを特  徴とする。
【００１８】
各質問器のメインローブ制御手段がアンテナのメインローブの方向を制御する際、信号送受手段を介し他の質問器のメインローブ制御手段と信号の送受を行い、メインローブ制御の連携を行うことにより、複数の質問器のアンテナのメインローブ方向が全体として互いに協調して制御される。また、このように質問器自体が他の質問器と協調するための通信制御機能をもつことにより、複数の質問器を協調動作させるための管理サーバ等を別途設ける必要がなくなる。
【００１９】
第５発明は、上記第３又は第４発明において、各質問器の前記メインローブ制御手段は、前記複数のアンテナ素子に対し、それらのメインローブを所定の方向に保持しつつその方向を順次変化させることを特徴とする。
【００２０】
メインローブ制御手段が、複数のアンテナ素子のメインローブを所定の方向に保持しつつその方向を順次変化させることにより、いわゆるフェイズドアレイアンテナ制御を実現することができる。
【００２１】
第６発明は、上記第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記連携制御手段は、前記複数の質問器の通信範囲が同時に重ならないように、各質問器の前記メインローブの方向を連携して制御することを特徴とする。
【００２２】
連携制御手段が各質問器のメインローブ方向を制御する際、複数の質問器の通信範囲が同時に重ならないようにすることで、それら複数の質問器から同一の無線タグ回路素子に対して同時に電波を出さないように協調制御することができる。
【００２３】
また、質問器から送信可能な電波強度に関する電波法の制限下、メインローブの方向制御を行うことによって所定の方向への通信距離を伸ばすとともに、さらにこれを連携制御手段で通信範囲が同時に重ならないように連携制御することによって、所定の空間内の各部に対する質問器の分担を無駄なく効率的に配分することができるので、結果として質問器の設置間隔を広げ、設置数を減らすことができる。
【００２４】
第７発明は、上記第６発明において、前記連携制御手段は、前記複数の質問器のメインローブの方向が常に略一致するように、各質問器の前記メインローブの方向を連携して制御することを特徴とする。
【００２５】
連携制御手段が各質問器のメインローブ方向を制御する際、複数の質問器のメインローブの方向が略一致するようにすることで、それら複数の質問器から同一の無線タグ回路素子に対して同時に電波を出さないように確実に協調制御することができる。
【００２６】
第８発明は、上記第１乃至第７発明のいずれか１つにおいて、各質問器の絶対位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする。
【００２７】
例えば全地球測位システム 、Global Positioning System（ＧＰＳ）や無線ＬＡＮ等を用いた位置検出手段を設けることにより、各質問器の絶対位置を予め検出しておく必要がない。また、位置検出手段で検出した各質問器の絶対位置と、各質問器から無線タグ回路素子への相対方向を組み合わせることで、無線タグ回路素子の絶対位置方位を自動的に算出することができる。
【００２８】
上記目的を達成するために、第９発明による質問器は、絶対方位を検出する方位検出手段と、質問対象の無線タグ回路素子と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子からなるアンテナと、前記方位検出手段で検出した前記絶対方位に基づき、前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段とを有することを特徴とする。
【００２９】
本願第９発明の質問器においては、メインローブ制御手段が、方位検出手段で検出された絶対方位に基づき、複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御する。これにより、所定の空間内に存在する無線タグをもれなく網羅し検出可能とするためにこの質問器を互いの通信可能範囲がある程度重なるように複数個設置した場合であっても、これら複数の質問器のメインローブの絶対方向を協調させて制御することで、同一の無線タグ回路素子に対して同時に電波を出さないようにすることが可能となる。この結果、電波の混信を招くことなく、所定空間内の無線タグをもれなく確実に検出することができる。
【００３０】
また、方位検出手段で検出した絶対方位と、質問器から無線タグ回路素子への相対方向を組み合わせることで、無線タグ回路素子の絶対方位を自動的に算出し、これを表示することも可能となる。
【００３１】
第１０発明の質問器は、上記第９発明において、原子時計又は電波時計と、時間経過に沿って絶対方位を変化させるための経時方位データを記憶した記憶手段とを有し、前記メインローブ制御手段は、前記原子時計又は前記電波時計による時刻データと、前記記憶手段に記憶された経時方位データと、前記方位検出手段で検出した前記絶対方位とに基づき、前記メインローブの方向を制御するメインローブ制御手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
複数の質問器それぞれで、同一の経時方位データを記憶手段に記憶し、原子時計又は電波時計の時刻データに合わせてその経時方位データの指示する絶対方位を向くようにメインローブ制御手段がメインローブの制御を行うようにすれば、工場出荷時あるいは据付時に一回のみ原子時計又は電波時計の時刻合わせを行うだけで全質問器の絶対方位を一致させることができる。あるいは一致させなくても、各質問器ごとの経時方位データを、通信範囲が同時に重ならないように予め設定記憶させておけば、複数の質問器から同一の無線タグ回路素子に対して同時に電波を出さないように結果として協調制御することができる。そしてこの場合、複数の質問器を統括管理する管理サーバと通信を行って協調させたり、質問器同士で通信して協調するための通信制御機能も不要となり、構成及び制御機能を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、所定の空間内に存在する無線タグをもれなく網羅し検出可能としつつ、同一の無線タグ回路素子に対して複数の質問器から同時に電波を出さないようにすることが可能となる。この結果、電波の混信を招くことなく、所定空間内の無線タグをもれなく確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、例えば建造物内のフロアモニター用に本発明を適用した例である。
【００３５】
図１は、本実施形態の無線タグ検出システムの概略を表すシステム構成図である。
【００３６】
図１において、この無線タグ検出システムＳは、所定の広さのフロアＦＬ内の無線タグを検出するための複数（この例では４つ）の質問器（スキャナ、読み取り装置）１００−1，１００−２，１００−３，１００−４と、これらスキャナ１００−１〜１００−４に適宜の通信ネットワーク（回線、無線等）ＮＷで接続された操作・表示装置（管理サーバ、指令端末）１１０とから構成されている。管理サーバ１１０での操作入力による指示信号等が通信ネットワークＮＷを介し各スキャナ１００−１〜１００−４へ出力され、各スキャナ１００−１〜１００−４からは検出（検索）対象の無線タグＴについての検出信号等が管理サーバ１１０へと出力される。
【００３７】
管理サーバ１１０は、例えばパソコンで構成されており、操作部（操作手段）、表示部、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。操作部は、操作入力手段として適宜のキー、ボタン、スイッチ、パッド等を備えており、表示やサーチ等に係わる種々の操作入力が行えるようになっている。
【００３８】
図２は、上述した各スキャナ１００−１〜１００−４の検索（サーチ）対象である物品・部材等に添付された無線タグに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。
【００３９】
図２において、無線タグ回路素子Ｔoは、スキャナ１００−１〜１００−４と例えばＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で信号の送受信を行うアンテナ１５１(タグ側アンテナ)と、このアンテナ１５１に接続されたＩＣ回路部１５０とを有している。
【００４０】
ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積しＩＣ回路部１５０の駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部（後述）１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。
【００４１】
変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記スキャナ１００−１〜１００−４のアンテナ（後述）からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、スキャナ１００−１〜１００−４のアンテナより受信された搬送波を反射変調する。
【００４２】
制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００４３】
図３は、上記スキャナ１００−１〜１００−４の機能的構成の詳細を表す機能ブロック図である。
【００４４】
図３において、スキャナ１００−１〜１００−４は、制御部１２０と、アンテナ１３０と、衛星を用いた周知の位置検出システムである全地球測位システム（ＧＰＳ）１１３と、各スキャナ１００−１〜１００−４の絶対方位を検出する電子コンパス（方位検出手段）１１２とを有している。
【００４５】
制御部１２０は、ＣＰＵ（中央演算装置）１２１と、上記ネットワークＮＷを介した信号授受の制御を行うネットワーク通信制御部１２２と、例えばＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリ１２３と、上記ＧＰＳに対する各種制御及び信号送受を行う位置検出制御部１２４と、上記電子コンパス１１２に対する各種制御及び信号送受を行う方位検出制御部１２５と、アンテナ１３０を介し無線タグＴに備えられたアンテナ１５１と通信制御を行うＲＦ通信制御部１４０とを備えている。
【００４６】
図４は、上記ＲＦ通信制御部１４０及びアンテナ１３０の詳細構成を表す機能ブロック図である。
【００４７】
図４において、アンテナ１３０は、１つの送信アンテナ（アンテナ素子）１０と、複数（この例では８つ）の受信アンテナ（アンテナ素子）１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ（但し煩雑防止のため一部図示省略、以下同様）とから構成されている。
【００４８】
ＲＦ通信制御部１４０は、上記送信アンテナ１０及び受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈを介し上記無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の情報(無線タグ情報)へアクセスする（読み取り又は書き込みを行う）ための送信部２１２及び受信部２１３（＝高周波回路）と、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈにそれぞれ係わる位相制御ユニット２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃ，２０３Ｄ，２０３Ｅ，２０３Ｆ，２０３Ｇ，２０３Ｈと、これら位相制御ユニット２０３Ａ〜２０３Ｈからの出力を加算する加算器２０５とを有し、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０から読み取られた信号を処理して情報を読み出すとともに無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０へアクセスするためのアクセス情報を生成する機能を含む上記ＣＰＵ１２１と接続されている。
【００４９】
位相制御ユニット２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃ，２０３Ｄ，２０３Ｅ，２０３Ｆ，２０３Ｇ，２０３Ｈは、ＣＰＵ１２１からの位相制御信号を入力しこれに応じて受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈにおける受信電波信号の位相をそれぞれ可変に設定する移相器２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃ，２０６Ｄ，２０６Ｅ，２０６Ｆ，２０６Ｇ，２０６Ｈと、ＣＰＵ１２１からの信号を入力しこれに応じて移相器２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃ，２０６Ｄ，２０６Ｅ，２０６Ｆ，２０６Ｇ，２０６Ｈから入力した信号を可変に増幅し上記加算器２０５に出力する可変ゲインアンプ(増幅率可変アンプ)２０８Ａ，２０８Ｂ，２０８Ｃ，２０８Ｄ，２０８Ｅ，２０８Ｆ，２０８Ｇ，２０８Ｈとを備えている。
【００５０】
送信部２１２は、送信アンテナ１０を介し無線タグ回路素子Ｔoに対して信号を送信するものであり、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の無線タグ情報にアクセスする(読み取り／書き込みを行う)ための搬送波を発生させる水晶発振回路２１５と、上記ＣＰＵ１２１から供給される信号に基づいて上記搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調（この例ではＣＰＵ１２１からの「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号に基づく振幅変調）する送信乗算回路２１６（但し「ＴＸ＿ＡＳＫ信号」の場合は増幅率可変アンプ等を用いてもよい）と、その送信乗算回路２１６により変調された変調波を増幅（この例ではＣＰＵ１２１からの「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号によって増幅率を決定される増幅）する送信アンプ２１７とを備えている。そして、上記搬送波発生部により発生される搬送波は、好適には周波数３００ＭＨｚ以上とされ、望ましくは９００ＭＨｚ近傍あるいは２．４５ＧＨｚ近傍とされ、上記送信アンプ２１７の出力は、送信アンテナ１０に伝達されて無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０に供給される。
【００５１】
受信部２１３は、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈで受信され上記位相制御ユニット２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃ，２０３Ｄ，２０３Ｅ，２０３Ｆ，２０３Ｇ，２０３Ｈを経て加算器２０５で合算された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波と上記搬送波発生部により発生させられた搬送波とを掛け合わせる受信第１乗算回路２１８と、その受信第１乗算回路２１８の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第１バンドパスフィルタ２１９と、この第１バンドパスフィルタ２１９の出力を増幅する受信第１アンプ２２１と、この受信第１アンプ２２１の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換する第１リミッタ２２０と、上記受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈで受信され上記位相制御ユニット２０３Ａ〜２０３Ｈを経て加算器２０５で合算された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波と上記搬送波発生部により発生された後に位相を９０°遅らせた搬送波とを掛け合わせる受信第２乗算回路２２２と、その受信第２乗算回路２２２の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第２バンドパスフィルタ２２３と、この第２バンドパスフィルタ２２３の出力を増幅する受信第２アンプ２２５と、この受信第２アンプ２２５の出力をさらに増幅してデジタル信号に変換する第２リミッタ２２４とを備えている。そして、上記第１リミッタ２２０から出力される信号「ＲＸＳ−Ｉ」及び第２リミッタ２２４から出力される信号「ＲＸＳ−Ｑ」は、上記ＣＰＵ１２１に入力されて処理される。
【００５２】
また、受信第１アンプ２２１及び受信第２アンプ２２５の出力は、ＲＳＳＩ（Received  Signal  Strength  Indicator)回路２２６にも入力され、それらの信号の強度を示す信号「ＲＳＳＩ」がＣＰＵ１２１に入力される。このようにして、本実施形態のスキャナ１００−１〜１００−４のＲＦ通信制御部１４０では、Ｉ−Ｑ直交復調によって無線タグ回路素子Ｔoからの反射波の復調が行われる。
【００５３】
ＣＰＵ１２１は、いわゆるマイクロコンピュータであり、詳細な図示を省略するが、中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。このＣＰＵ１２１は、上述した高周波回路受信部２１３からの受信信号等を入力した後所定の演算処理を行い、上述した高周波回路送信部２１２への増幅制御信号及び変調制御信号、位相制御ユニット２０３Ａ〜２０３Ｈへの位相制御信号等を出力する。
【００５４】
なお、上記ＣＰＵ１２１は、例えば上記ネットワーク通信制御部１２２（又はそれとは別の入出力インターフェイス）を介し、図示しないルートサーバ、他の端末、汎用コンピュータ、及び情報サーバ等との間で情報のやりとりが可能なように構成してもよい。
【００５５】
以上の構成において、本実施形態の無線タグ検出システムＳでは、例えば、建造物内における所定の複数のモニター監視対象エリア内に上記スキャナ１００−１〜１００−４を配置し、そのエリア内に存在する複数の無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの検出を行う。そして、このときの最も大きな特徴は、各スキャナ１００−１〜１００−４の上記受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈによるメインローブの絶対方向（指向性方向）を、互いに連携させて制御するようになっていることである。
【００５６】
図５は、上記受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈによるメインローブの方向を変化させる原理を表す説明図である。図示のように、各スキャナ１００−１〜１００−４では、受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈが円周上配置となるように例えば等間隔で配置されている。そして、前述のＣＰＵ１２１からの制御信号に基づき位相制御ユニット２０３Ａ〜２０３Ｈが上記受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈそれぞれの位相を時間とともにずらすように制御することにより、受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈによる通信方向（メインローブの方向）を３６０°回転させられるようになっている（後述の図１１も参照）。
【００５７】
図６は、本実施形態の無線タグ検出システムＳを建造物内の所定のフロアＦＬに適用した場合の一例を表す平面図である。
【００５８】
図６において、このフロアＦＬには、上記４つのスキャナ１００−１〜１００−４が分散配置されており、前述のようにそれぞれのスキャナ１００−１，１００−２，１００−３，１００−４のビームＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４のメインローブの方向を３６０°回転可能となっているとともに、互いのメインローブの絶対方向が（この例では）略一致するように管理サーバ１１０によって一括して連携制御される。これにより、無線タグＴがフロアＦＬ内のどの位置にあってもスキャナ１００−１〜１００−４の通信可能範囲（後述の図１１参照）内に位置させることができ、また２つ以上のスキャナ１００のビームＶが同時に１つの無線タグＴに重ならないように（言い換えれば１つの無線タグＴに対して同時に２つ以上のスキャナ１００からの電波が到達し混信しないように）図られている。
【００５９】
図７は、上記のようなフロアＦＬ内のモニター（無線タグＴの検出）を行うために、各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０に備えられたＣＰＵ１２１が行う制御手順を表すフローチャートである。
【００６０】
図７において、管理サーバ１１０から各スキャナ１００−１〜１００−４に向けて一斉に送信された動作開始指示信号（後述の図８のステップＳ２０１も参照）がネットワークＮＷ及びネットワーク通信制御部１２２を介しＣＰＵ１２１に入力されると、このフローが開始される。
【００６１】
まず、ステップＳ１０１において、電子コンパス１１２で検出した自己の絶対方位を、方位検出制御部１２５を介して取り込む。
【００６２】
その後、ステップＳ１０２に移り、通信ネットワークＮＷ及びネットワーク通信制御部１２２を介し、上記管理サーバ１１０の方位初期設定指令信号（後述の図８のステップＳ２０２も参照）を取り込む。
【００６３】
そして、ステップＳ１０３において、上記ステップＳ１０２で取り込んだ方位初期設定指令（例えば「北方向からスキャン開始」）と、上記ステップＳ１０１で入力した自己の絶対方位（例えば「北西方向」）とに基づき、自己補正用補正角θａを決定する。
【００６４】
すなわち、各スキャナ１００−１〜１００−４は、サーチ時において受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈのメインローブの方向（＝受信指向性の方向）を単一方向に保持しつつその方向を変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御を行うものである。その際、ある基準位置(例えば各スキャナ１００から見て正面より真左側方向を０°)からのメインローブ方向の角度(以下適宜、メインローブ方向角という)をθとして、このメインローブ方向角θを所定刻みθSTEPごとに変化させることとなる。但し、このθは各スキャナ１００から見た相対角度であるため、先に図６に示したように各スキャナ１００−１〜１００−４の設置方向がばらばらにずれている場合、前述のようにメインローブの絶対方向を揃えるように連携制御を開始するに際し、各スキャナ１００−１〜１００−４での上記メインローブ方向角θをそのずれ分だけ予め補正しておけばよい。上記補正角θａは各スキャナ１００−１〜１００−４ごとにこの補正を行うためのものであって、上記図６のようにスキャナ１００−１〜１００−４の設置方向がすべて異なる場合には、各スキャナ１００の自己補正用補正角θａの値もそれぞれ異なることとなる。前述の例のように、例えばあるスキャナ１００が正面を北西方向に向けて設置されていた場合には、スキャナ１００の真左側方向を基準０°とすると南西方向がθ＝０°、北西方向がθ＝９０°、北東方向がθ＝１８０°となり、初期設定指令が北方向であるとするとθａ＝１３５°となる。
【００６５】
以上のようにしてステップＳ１０３が終了したら、ステップＳ１０４に移り、上記フェイズドアレイ制御開始にあたり、そのメインローブ方向を示すメインローブ方向角θの初期値を上記θａに設定する。前述の例では北西方向に設置されたスキャナ１００はθ＝θａ＝１３５°から上記フェイズドアレイ制御を開始することとなる。このようにして、各スキャナ１００−１〜１００−４がそれぞれ自己の補正角θａを用いることで、フェイズドアレイ制御開始時においてすべてのスキャナ１００−１〜１００−４のメインローブの絶対方向の初期値が揃うこととなる。
【００６６】
その後、ステップＳ１０５に移る。ステップＳ１０５では、メインローブ方向角θの値に応じ、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈに係る位相を決定し、これに対応した位相制御信号を位相制御ユニット２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃ，２０３Ｄ，２０３Ｅ，２０３Ｆ，２０３Ｇに出力する。
【００６７】
具体的には、一般に、受信電波の隣接するアンテナ素子間での受信信号の位相差は、隣接する受信アンテナ素子の間隔をｄ、受信電波の波長をλ、メインローブ方向角をθとして（２・π・ｄ・cosθ）／λで表されることから、対応する位相差が位相制御ユニット２０３Ａ〜２０３Ｈにそれぞれ与えられる。
【００６８】
その後、ステップＳ１０６で、上記のように受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈの位相を設定した(言いかえればメインローブ方向角θを設定した)条件のもと、送信アンテナ１０よりサーチ対象無線タグＴに対する呼びかけ信号であるScrollＩＤ信号を出力させる。詳細には、「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号を生成して送信乗算回路２１６に出力し、送信乗算回路２１６で対応する上記振幅変調が行われアクセス情報としての「Scroll
ID」信号となる。一方ＣＰＵ１２１は「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号を生成して送信アンプ２１７に出力し、送信アンプ２１７でその「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号に基づく増幅率で信号増幅が行われ、最終的に送信アンテナ１０を介し送信され、サーチ対象である無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoからの返信を促す。
【００６９】
その後、ステップＳ１０７で、上記「Scroll ID」信号に対応してサーチ対象の無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoから送信された返答信号（＝リプライ信号；タグ識別情報等の無線タグ情報）を受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈより受信し、位相制御ユニット２０３Ａ〜２０３Ｈでその位相を制御し、加算器２０５及び受信部２１３を介し取り込む。このときのＲＳＳＩ回路２２６からの受信信号強度信号「ＲＳＳＩ」が入力され、その値がステップＳ１０８でメモリ１２３に記憶される。
【００７０】
そしてステップＳ１０９で、θが、予めメインローブ方向角θを順次変化させるときの最終値として設定されたθEND(例えば各スキャナ１００−１〜１００−４において円周方向に１周サーチする場合にはθEND＝θａ＋３６０°、２周サーチする場合にはθEND＝θａ＋７２０°等)に等しくなったかどうかを判定する。最初はθ＝θａであるから判定が満たされず、ステップＳ１１０で予め定められたθSTEP（例えばθSTEP＝１５°、この例ではこの値は全スキャナ１００−１〜１００−４について共通である）だけ加え、ステップＳ１０５に戻り、同様の手順を繰り返す。
【００７１】
こうしてステップＳ１０５〜ステップＳ１１０を繰り返してθの値にθSTEPを小刻みに加え、全受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈによって生じるメインローブ（指向性）の方向を単一方向に保持しつつそのメインローブ方向角θを徐々に変化させながら、信号送信及び受信を繰り返しその都度受信信号を記憶していく。前述のように各スキャナ１００−１〜１００−４は自己の補正角θａを用いることでメインローブの絶対方向の初期値が揃っており、この揃った状態から上記のように同一のθSTEPを各スキャナ１００で加えながらメインローブ方向角θを変化させることから、全スキャナ１００−１〜１００−４についてメインローブの絶対方向が揃った状態のままθSTEPずつメインローブ方向角をずらして（回転するように）サーチを行うこととなる。
そしてθ＝θENDになったらステップＳ１０９の判定が満たされ、ステップＳ１１１に移る。
【００７２】
ステップＳ１１１では、上記繰り返しの間にステップＳ１０８で記憶した信号強度に基づき、無線タグＴの存在する（各スキャナ１００−１〜１００−４から見た相対的な）指向性方向（タグ方向）θTを決定する（例えば最も信号強度が大きかったメインローブ方向角方向とする）。
【００７３】
その後、ステップＳ１１２に移り、上記タグ方向θTと、上記ステップＳ１０１において入力くした自己の絶対方位とに基づき、検出した無線タグＴの当該スキャナ１００からの絶対方位を求める。前述の例のように北西方向を向いたスキャナ１００において、検出した上記タグ方向θT＝４５°であった場合には、無線タグＴの絶対方位は当該スキャナ１００より西方向となる。これが当該スキャナ１００によるタグ位置情報となる。
【００７４】
その後ステップＳ１１３に移り、上記ステップＳ１１２で算出したタグ位置情報を含むタグ位置情報信号を、ネットワーク１２２通信部及び通信ネットワークＮＷを介して管理サーバ１１０に送信し（後述の図８のステップＳ２０３も参照）、このフローを終了する。
【００７５】
図８は、管理サーバ１１０の上記ＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【００７６】
図８において、まず、ステップＳ２０１において、各スキャナ１００−１〜１００−４へ連携指令信号としての動作開始指示信号を、ネットワークＮＷ及びネットワーク通信制御部１２２を介し出力する。これによって、各スキャナ１００−１〜１００−４のＣＰＵ１２１において前述の図７に示したフローが開始される。
【００７７】
その後、ステップＳ２０２に移り、各スキャナ１００−１〜１００−４へ、スキャン開始時の絶対方位を統一設定するための連携指令信号としての方位初期設定指令信号を、ネットワークＮＷ及びネットワーク通信制御部１２２を介し出力する。これによって、各スキャナ１００−１〜１００−４のＣＰＵ１２１において前述の図７のステップＳ１０２及びステップＳ１０３で説明したように各スキャナ１００ごとに自己補正角θａが決定され、上記フェイズドアレイ制御による無線タグＴのスキャンが開始される。
【００７８】
その後、ステップＳ２０３に移り、前述の図７に示したフローのステップＳ１１３において各スキャナ１００−１〜１００−４より出力されたタグ位置情報信号を入力する。これにより、サーチ対象の無線タグＴの各スキャナ１００からの絶対方位（例えばスキャナ１００−１の南東方向でスキャナ１００−２の北東方向等）が取得される。
【００７９】
そして、ステップＳ２０４において、上記ステップＳ２０３において取得したタグ位置情報に基づき、対応する表示を行うための表示信号を生成するとともに、その生成した表示信号を前述した表示部（ディスプレイ等）へ出力して表示を行わせ、このフローを終了する。
【００８０】
以上において、管理サーバ１１０及び各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０が、各請求項記載の、絶対方位に基づき、各質問器における前記複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御する連携制御手段を構成し、そのうち制御部１２０が、各質問器に設けられ、当該質問器の複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段を構成し、管理サーバ１１０は、複数の質問器のメインローブ制御手段に、連携指令信号を出力する管理制御手段を構成する。
【００８１】
以上のように構成した本実施形態により得られる効果を以下比較例を用いて説明する。
【００８２】
図９は、本実施形態の無線タグ検出システムＳの比較例を表す図である。本実施形態と同等の部分には同一の符号を付している。図９において、この比較例ではフロアＦＬに存在する無線タグＴを検出するために６つのスキャナ１００′−１〜１００′−６を配置し、各スキャナ１００′はアンテナとして無指向性のアンテナを備え、それぞれ略円形の通信範囲Ｖ′１〜Ｖ′６を得ている。この場合、６個のスキャナ１００′−１〜１００′−６を配置しても、フロアＦＬ内の一部の領域には通信範囲Ｖ′１〜Ｖ′６のいずれにも入らない空白領域Ｅが生じる（この例では６カ所）。この結果、例えば、この空白領域Ｅに存在する無線タグＴCについては検出することができない。また、無線タグＴAはスキャナ１００′−２による通信範囲Ｖ′２の中のみに存在するが、無線タグＴBはスキャナ１００′−１による通信範囲Ｖ′１とスキャナ１００′−４による通信範囲Ｖ′４の両方に属し、スキャナ１００′−１及びスキャナ１００′−４の両方からの電波が送信されるため、混信が生じて正常な応答をすることが困難となる。同様に、無線タグＴDはスキャナ１００′−３、スキャナ１００′−５、スキャナ１００′−６による通信範囲Ｖ′３，Ｖ′５，Ｖ′６のいずれにも重複して属し、これら３つのスキャナ１００′−１，１００′−３，１００′−５からの電波が混信し、正常な応答が困難となる。
【００８３】
図１０は、上記比較例のようにアンテナとして無指向性のアンテナを用いた場合の通信範囲Ｖ′と、上記実施形態のように指向性アンテナを用いた場合の通信範囲（ビーム範囲）Ｖと、このビームＶをさらに時計方向に回転させることによる通信可能範囲Ｕとを対比させて表した概念図である。
【００８４】
本実施形態では、電波強度に関する電波法の制限下、各スキャナ１００−１〜１００−４において、前述のように受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈとして指向性アンテナを用いることでそれぞれが径方向に大きなビーム範囲Ｖ１〜Ｖ４（図１１参照）を得ることができ、さらにそのメインローブ方向を回転させる（図１０及び図１１中矢印方向）ことにより、結果としてスキャナ１００を中心とした大径の円で表される大きな通信可能範囲Ｕ１〜Ｕ４（図１１参照）を得る。
【００８５】
また本実施形態では、上記のようにして指向性の受信アンテナ１１を用いてサーチを行う際、管理サーバ１１０及び各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０が、各スキャナ１００〜１〜１００−４の受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈのメインローブ方向を回転させるとき（図１１中矢印参照）、図１１に示すように、絶対方位に基づき受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈのメインローブの絶対方向が常に略一致するように連携して制御を行う。
【００８６】
これらの結果、図１１に示すように、フロアＦＬにおいて複数（図１１の例では４つ）のスキャナ１００−１〜１００−４を互いの通信可能範囲Ｕ１〜Ｕ４がある程度重なるように設置しフロアＦＬ内に存在する無線タグＴをもれなく網羅し検出可能としつつ、かつ、１つの無線タグＴに対して２つ以上のスキャナ１００から同時に電波を出さないように協調制御できる（図１１中のハッチング参照）。この結果、隣接するスキャナ間で電波の混信を招くことなく、フロアＦＬ内の無線タグＴをもれなく確実に検出することができる。また、図１１に示すように、フロアＦＬ内の各部に対するスキャナ１００−１〜１００−４の分担を無駄なく効率的に配分することができるので、結果としてスキャナの設置間隔を広げ、設置数を減らす（上記比較例の６個→４個）ことができる。
【００８７】
また、特に本実施形態では、各スキャナ１００−１〜１００−４に電子コンパス１１２を備えることにより、これで検出した各スキャナ１００の絶対方位と、各スキャナ１００で検知した対象無線タグの相対方向（タグ方向θT）とを組み合わせることで、無線タグＴの絶対方位を自動的に算出できる。この結果、あらかじめスキャナ１００の設置向きを全て合わせておいたり、あるいは設置向きの違いに応じてメインローブ制御の補正設定をしておく等の必要がなくなる。
【００８８】
すなわち、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）において、電子コンパス１１２により検出されるたとえば方角の北とスキャナの基準方位とのずれ角θｄと、上記したスキャナの基準方位からみた無線タグＴの方位角θTとの和をとることで、無線タグＴの絶対方位を検出することができる。
【００８９】
さらに、特に本実施形態では、各スキャナ１００−１〜１００−４がその絶対位置を検出するＧＰＳ１１３（あるいは無線ＬＡＮ等を用いた他の位置検出手段でもよい）を備えていることにより、各スキャナ１００の絶対位置を予め検出しておく必要がない。また、ＧＰＳ１１３で検出した各スキャナ１００−１〜１００−４の絶対位置と、各スキャナ１００−１〜１００−４で検知した上記タグ方向θTとを組み合わせることで、三角測量の原理により無線タグＴの絶対位置方位を自動的に算出することも可能となる。
【００９０】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００９１】
（１）他の連携制御態様
上記実施形態においては、全スキャナ１００−１〜１００−４のメインローブの絶対方向が常時略同一方向となるように管理サーバ１１０及び制御部１２０によって連携制御を行ったが、これに限られない。
【００９２】
すなわち、メインローブの絶対方向が略同一とならなくても、少なくとも、１つの複数のスキャナ１００のビームＶが同時に重ならないように制御すれば足りる。例えば、各スキャナ１００−１〜１００−４のメインローブの絶対方向を所定角度ずつずらして設定したり、自動車等の２本のワイパーのように、一方のビームＶが通過した直後に他方のビームが通過するように設定する等、種々の手法が考えられる。これらの場合も、複数のスキャナ１００から同一の無線タグＴに対して同時に電波を出さないように協調制御する限りにおいて、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
あるいは、公知の原子時計又は電波時計を全スキャナ１００−１〜１００−４に設け、さらに各スキャナ１００−１〜１００−４内の適宜の記憶手段（メモリ１２３等）に時間経過に沿って絶対方位を変化させるための経時方位データ（＝例えば時刻ごとにどの絶対方位を向く旨の指示データ等）を記憶させておき、この経時方位データの指示する絶対方位へメインローブの絶対方向が向くように制御してもよい。この場合、全スキャナ１００−１〜１００−４で同一の経時方位データを用いることで、工場出荷時あるいは据付時に一回のみ原子時計又は電波時計の時刻合わせを行うだけで全スキャナ１００−１〜１００−４の絶対方位を一致させることができる。あるいは一致させなくても、各スキャナ１００ごとの経時方位データを通信範囲が同時に重ならないように予め設定記憶させておけば、２つ以上のスキャナ１００から１つの無線タグＴに対して同時に電波を出さないように結果として協調制御することができる（その意味で、上記原子時計又は電波時計と、上記記憶手段に記憶された経時方位データとが、絶対方位に基づき、各質問器における複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御する連携制御手段を構成する）。そしてこの場合、上記した各スキャナ１００−１〜１００−４を統括管理する操作・表示装置１１０と通信を行って協調させたり、スキャナ１００同士で通信して協調するための通信制御機能も不要となり、各スキャナ１００−１〜１００−４の構成及び制御機能を簡素化することができる。
【００９４】
（２）電子コンパスを設けない場合
上記実施形態においては、各スキャナ１００−１〜１００−４が自ら方位検出手段しての電子コンパスを備え、自動的にメインローブ方向角θの補正を行ったが、これに限られない。すなわち、スキャナ１００−１〜１００−４とは別体のコンパスを用いて操作者が各スキャナ１００−１〜１００−４の絶対方位情報を測定し、これを管理サーバ１１０経由若しくはスキャナ１００に直接操作入力するようにしてもよい。
【００９５】
この場合も、管理サーバ１１０及び各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０によって、上記実施形態と同様、上記入力した絶対方位情報に基づき各スキャナ１００−１〜１００−４の受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈのメインローブの絶対方向が常に略一致するように連携して制御を行え、これによって、上記実施形態と同様の混信防止効果や設置数低減効果等を得ることができる。
【００９６】
（３）他のアンテナ形式
上記実施形態では、指向性アンテナの例として８つの受信アンテナ（アンテナ素子）１１Ａ〜１１Ｈを円周上に設ける場合を例にとって説明したが、これに限られない。
【００９７】
図１３は、アンテナ構成に関する他の例を表す図である。図１３において、この例では、略正方形形状の４つの頂点それぞれに４つのアンテナ要素、すなわちアンテナ１、アンテナ２、アンテナ３、アンテナ４を配置している。このような配置において、４つのうち３つだけを切替ながら使用して９０°の範囲のみをフェイズドアレイ制御にて通信するようにしてもよい。図示のような方位で配置した場合には、例えばアンテナ１，２，３の３つを用いることによってアンテナ１を中心とした９０度の範囲、すなわち北方向〜北西方向〜西方向を通信範囲とすることができる。同様に、アンテナ１，２，４の３つを用いることによって北方向〜北東方向〜東方向を通信範囲とでき、アンテナ２，３，４の３つを用いることによって東方向〜南東方向〜南方向を通信範囲とでき、アンテナ１，３，４の３つを用いることによって南方向〜西南方向〜西方向を通信範囲とすることができる。これらのように切り替えていくことにより、指向性アンテナでありながらも、３６０°全範囲を通信可能範囲とすることができる。
【００９８】
図１４は、アンテナ構成に関するさらに他の例を表す図である。図１４において、この例では、何らかの指向性を持たせたアンテナを、機械的に回転させることにより、３６０°全範囲を通信可能範囲とすることができる。
【００９９】
（４）アドホック方式
以上においては、全スキャナ１００−１〜１００−４を一括して管理する管理サーバ１１０を設け、この管理サーバ１１０とスキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０とが上記連携制御手段として機能したが、これに限られない。
【０１００】
すなわち、スキャナ１００同士が相互通信機能を備えている場合には、その通  信を介して互いに連携することにより（いわゆるアドホック方式）、全スキャナ１００−１〜１００−４の受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈのメインローブの絶対方向が常に略一致するように連携して制御を行うことが可能である。
【０１０１】
なおこの場合、各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０、及びそれらスキャナ１００−１〜１００−４同士の通信のためのインターフェイス（＝ネットワーク通信制御部１２２）が、各請求項記載の、絶対方位に基づき、各質問器における複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を連携して制御する連携制御手段を構成する。そのうち、制御部１２０は、各質問器に設けられ、当該質問器の複数のアンテナ素子からなるアンテナによるメインローブの方向を制御するメインローブ制御手段を構成し、ネットワーク通信制御部１２２は、質問器のメインローブ制御手段と他の質問器のメインローブ制御手段との間で、互いにメインローブ制御の連携を行うための信号の送受を行う信号送受手段を構成する。
【０１０２】
本変形例においては、各スキャナ１００−１〜１００−４の制御部１２０が受信アンテナ１１Ａ〜１１Ｈのメインローブの方向を制御する際、ネットワーク通信制御部１２２を介し他のスキャナ１００の制御部１２０と信号の送受を行い、メインローブ制御の連携を行うことにより、全スキャナ１００−１〜１００−４のメインローブ方向が全体として互いに協調して制御され、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、このようにスキャナ１００自体が他のスキャナ１００と協調するための通信制御機能をもつ場合には、複数のスキャナ１００を協調動作させるための管理サーバ等を必ずしも別途設けなくてもよいという効果がある。
【０１０３】
（５）ハンディタイプ
以上においては、各スキャナ１００を定置型のものとして構成したが、これに限られず、図３に示した機能と同等の機能を備えた携帯型（ハンディタイプ）のスキャナとして構成してもよい。
【０１０４】
図１５（ａ）は、本変形例による携帯型スキャナ３０１の全体構造を表す上面図であり、図１５（ｂ）は、その前面図である。上記スキャナ１００−１〜１００−４と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【０１０５】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）において、このスキャナ３０１は、本体ユニット３０２と、この本体ユニット３０２に着脱可能に取り付けられるアンテナ（アンテナユニット）１３０とを有している。
【０１０６】
本体ユニット３０２は、筐体３０４と、この筐体３０４の上部（図１５（ａ）中手前側）の大部分を占めるように配設された表示部３０５と、筐体３０４のうち表示部３０５の側方（図１５（ａ）中左側）に配設された操作部３０６及び音声報知手段３０７（例えばブザー、アラーム、チャイムスピーカ等）とを備えている。
【０１０７】
操作部３０６は、操作入力手段として適宜のキー、ボタン、スイッチ、パッド等を備えており、表示やサーチ等に係わる種々の操作入力が行えるようになっている。なお、表示部３０５を公知のタッチパネルとし、操作部３０６の機能の一部又は全部をこのタッチパネルにて行えるようにしてもよい。
【０１０８】
アンテナユニット１３０は、ユニット基部３０９と、この基部３０９内に設けられ無線タグＴへの信号を送信する１つの上記送信アンテナ１０（この図には図示せず）と、基部３０９より左右に突出するように設けられ無線タグＴからの信号を受信する受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ等（この図には図示せず）及びそれらを内包するアンテナカバー３１３Ａ，３１３Ｂとを備えている。なお一部の受信アンテナ１１は基部３０９内に設けられていてもよい。受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ等は、先の実施形態において図４等に示したものと同様、アレイアンテナとして動作する。また、筐体３０４内には、図３に示した制御部１２０（図４に示したＲＦ通信制御部１４０を含む）、ＧＰＳ１１３、電子コンパス１１２と同様の構成が設けられ、同等の機能を果たすようになっている。
【０１０９】
本変形例の携帯型スキャナ３０１においては、上記実施形態と同様、メインローブ制御手段としての制御部１２０が、方位検出手段としての電子コンパス１１２で検出された絶対方位に基づき、受信アンテナ１１Ａ，１１Ｂ等によるメインローブの方向を制御する。これにより、所定の空間内（例えば前述のフロアＦＬ等）に存在する無線タグＴをもれなく網羅し検出可能とするためにこのスキャナ３０１を互いの通信可能範囲がある程度重なるように複数個設置した場合であっても、これら複数のスキャナ３０１のメインローブの絶対方向を適宜の手法（前述のアドホック方式等）で協調させて制御することで、同一の無線タグＴに対して同時に電波を出さないようにすることが可能となる。この結果、電波の混信を招くことなく、所定空間内の無線タグＴをもれなく確実に検出することができる。
【０１１０】
また、前述したのと同様、スキャナ３０１に公知の原子時計又は電波時計を設け、スキャナ３０１内の適宜の記憶手段（前述のメモリ１２３等）に記憶した経時方位データの指示する絶対方位へメインローブの絶対方向が向くように制御してもよい。この場合、上記同様、複数のスキャナ３０１で同一の経時方位データ（あるいは通信範囲が同時に重ならないように予め設定した経時方位データ）を用いることで、２つ以上のスキャナ３０１から１つの無線タグＴに対して同時に電波を出さないように結果として協調制御でき、同様の効果を得る。
【０１１１】
また、電子コンパス１１２で検出した絶対方位と、スキャナ３０１から無線タグＴへの相対方向（上記メインローブ方向角θ）を組み合わせることで、無線タグＴの絶対方位を自動的に算出し、これを表示部３０５に表示することも可能となる。
【０１１２】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施形態による無線タグ検出システムの概略を表すシステム構成図である。
【図２】図１に示した各スキャナの検索（サーチ）対象である物品・部材等に添付された無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。
【図３】図１に示したスキャナの機能的構成の詳細を表す機能ブロック図である。
【図４】図３に示したＲＦ通信制御部及びアンテナの詳細構成を表す機能ブロック図である。
【図５】受信アンテナによるメインローブの方向を変化させる原理を表す説明図である。
【図６】図１に示した無線タグ検出システムを建造物内の所定のフロアに適用した場合の一例を表す平面図である。
【図７】各スキャナの制御部に備えられたＣＰＵが行う制御手順を表すフローチャートである。
【図８】管理サーバのＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図９】本実施形態の無線タグ検出システムの比較例を表す図である。
【図１０】無指向性アンテナを用いた場合の通信範囲、指向性アンテナを用いた場合の通信範囲（ビーム範囲）、このビームをさらに時計方向に回転させることによる通信可能範囲とを対比させて表した概念図である。
【図１１】本発明による混信防止効果及び設置数低減効果を表す説明図である。
【図１２】無線タグの絶対方位を検出する原理を表す説明図である。
【図１３】アンテナ構成に関する変形例を表す図である。
【図１４】アンテナ構成に関する他の変形例を表す図である。
【図１５】携帯型スキャナを用いた変形例を表す上面図及び前面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１Ａ〜Ｈ        受信アンテナ（アンテナ素子）
１００−１〜４    スキャナ（質問器）
１１０            管理サーバ（管理制御手段、連携制御手段）
１１２            電子コンパス（方位検出手段）
１１３            ＧＰＳ（位置検出手段）
１２０            制御部（メインローブ制御手段、連携制御手段）
１２２            ネットワーク通信制御部（信号送受手段）
１２３            メモリ（記憶手段）
ＦＬ              フロア（所定範囲）
Ｓ                無線タグ検出システム
Ｔ                無線タグ
Ｔo               無線タグ回路素子
【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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