(57)【要約】【課題】無線機が取り付けられた物体と無線通信を行うことにより当該物体の位置を検出する場合に、送信アンテナのビーム幅を狭めることなく物体の位置検出精度を高める。【解決手段】本発明の一実施形態は、無線機が取り付けられた物体の位置を検出する無線通信装置である。この無線通信装置は、第１ビームの放射エリアである第１範囲の一部と、第２ビームの放射エリアである第２範囲の一部とが重複するようにして、第１ビームと前記第２ビームとを放射する無線通信部と、第１ビームおよび第２ビームの各々により無線機と無線通信可能であるか否かに基づいて前記物体の位置を検出する検出部と、を備える。第１範囲のうち第２範囲と重複していない範囲が目標範囲に設定されている。検出部は、第１ビームにより無線機と無線通信可能であり、かつ第２ビームにより無線機と無線通信可能である場合、物体が目標範囲の外に位置していると判断する。【選択図】図１
2019158347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線機が取り付けられた物体の位置を検出する無線通信装置であって、
第１ビームの放射エリアである第１範囲の一部と、第２ビームの放射エリアである第２範囲の一部とが重複するようにして、前記第１ビームと前記第２ビームとを放射する無線通信部と、
前記第１ビームおよび前記第２ビームの各々により前記無線機と無線通信可能であるか否かに基づいて前記物体の位置を検出する検出部と、
を備え、
前記第１範囲のうち前記第２範囲と重複していない範囲が目標範囲に設定されており、
前記検出部は、前記第１ビームにより前記無線機と無線通信可能であり、かつ前記第２ビームにより前記無線機と無線通信可能である場合、前記物体が前記目標範囲の外に位置していると判断する、
無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信部は、
アンテナと、
当該アンテナに対してビームフォーミングを行うことで、前記アンテナから放射されるビームが前記第１ビームまたは前記第２ビームのいずれかとなるようにビームを切り替えて放射させる無線制御部と、を備える
請求項１に記載された無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信部は、
前記第１ビームを放射する第１アンテナと、
前記第２ビームを放射する第２アンテナと、
前記第１アンテナおよび前記第２アンテナのいずれかが送信アンテナとなるように制御する無線制御部と、を備える、
請求項１に記載された無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信部は、
前記第１ビームを放射する第１アンテナと、
前記第２ビームを放射する第２アンテナと、
前記第１アンテナおよび前記第２アンテナから同時にビームが放射されるように制御する無線制御部と、を備える、
請求項１に記載された無線通信装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記無線機からの受信信号強度が所定の閾値以上である場合に前記無線機と無線通信可能であると判断する
請求項１から４のいずれか１項に記載された無線通信装置。
【請求項６】
前記無線機はＲＦタグである、
請求項１から５のいずれか１項に記載された無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦ（Radio Frequency）タグ（無線タグともいう。）との通信によってＲＦタグの位置を検出するシステムが知られている。
ＲＦタグの位置を検出するシステムの一例は、指向性アンテナを用いて電波を走査させてＲＦタグの位置を検出するシステムであり、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている無線タグ通信システムは、制御回路により制御されるアンテナの指向性の方向における無線タグとの通信結果に応じ、無線タグの移動方向を検知する。
ＲＦタグの位置を検出するシステムの別の例は、指向性アンテナを複数配置してＲＦタグの位置を検出するシステムであり、例えば特許文献２に記載されている。特許文献２に記載されている探知システムは、複数のスポットをカバーするようにアレイ状に配置したアンテナの各々から電波を放射し、身体に取り付けられたタグから認識用の信号が検出されたか否かにより認可者か非認可者かの判別を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４５１９８号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＲＦタグ等の無線機が取り付けられた物体と無線通信を行うことにより当該物体の位置を検出する場合、位置検出精度を高めるためには送信アンテナによって放射されるビーム幅を狭めることが望ましい。
その一方で、アンテナのビーム幅を狭めることは実際上困難であり、その理由として以下の２点が挙げられる。
第１の理由は、ビーム幅を狭めた送信アンテナは、サイズが大きくなってしまうという点である。すなわち、ビーム幅を狭める場合には通常、アンテナを複数個アレイ状に配置し同位相で給電、または金属のグランド板、反射板等をアンテナに近接して配置する必要がある。
第２の理由は、一般的にビーム幅の狭いアンテナは特定の方向に放射されるエネルギーが高くなり、それゆえ利得が高くなるが、使用するシステムや周波数に応じて電波法により最大利得が制限されるため、物体の位置検出のための使用に適さない点である。
【０００５】
そこで、本発明は、無線機が取り付けられた物体と無線通信を行うことにより当該物体の位置を検出する場合に、送信アンテナのビーム幅を狭めることなく物体の位置検出精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の例示的な第１発明は、無線機が取り付けられた物体の位置を検出する無線通信装置であって、第１ビームの放射エリアである第１範囲の一部と、第２ビームの放射エリアである第２範囲の一部とが重複するようにして、前記第１ビームと前記第２ビームとを放射する無線通信部と、前記第１ビームおよび前記第２ビームの各々により前記無線機と無線通信可能であるか否かに基づいて前記物体の位置を検出する検出部と、を備え、前記第１範囲のうち前記第２範囲と重複していない範囲が目標範囲に設定されており、前記検出部は、前記第１ビームにより前記無線機と無線通信可能であり、かつ前記第２ビームにより前記無線機と無線通信可能である場合、前記物体が前記目標範囲の外に位置していると判断する、無線通信装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、無線機が取り付けられた物体と無線通信を行うことにより当該物体の位置を検出する場合に、送信アンテナのビーム幅を狭めることなく物体の位置検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態の無線通信装置の使用例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の無線通信装置によって実行されるタグ検出処理のフローチャートである。
【図４】図４は、第２の実施形態の無線通信装置の使用例を示す図である。
【図５】図５は、第３の実施形態の無線通信装置の使用例を示す図である。
【図６】図６は、第４の実施形態の無線通信装置の使用例を示す図である。
【図７】図７は、第５の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第６の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る無線通信装置について説明する。実施形態の無線通信装置は、無線機が取り付けられた物体の位置を検出する装置である。
実施形態の説明では、無線機がＲＦタグである場合を例として挙げるが、当該説明は無線機をＲＦタグに限定する意図ではない。無線通信装置から放射されるビーム内に位置する場合に無線通信装置との無線通信が可能な無線機であればよく、ＮＦＣ(Near Field Communication)等の近距離無線通信機器であってもよい。
実施形態の説明において、無線通信装置がＲＦタグ等の無線機、あるいは、当該無線機が取り付けられた物体を検出することは、当該無線機と無線通信可能であることを意味する。
無線機と無線通信可能であることは、当該無線機からの受信信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator；受信信号強度）が所定の閾値以上であること、および、無線通信によって当該無線機に記録されたデータの読み取りが可能であることのうち少なくともいずれかを意味する。
実施形態の説明においてＲＦタグは、半導体メモリを内蔵して，電磁界または電波によって書き込まれた識別情報を保持し，非接触で読み書きできる情報媒体を意味する。ＲＦタグとしては、ＲＦＩＤリーダからの電波をエネルギー源として動作するパッシブタグに限らず、電池を内蔵したアクティブタグであってもよい。
以下の説明においてＲＦタグＴ１，Ｔ２，…について共通の事項に言及するときには、適宜、「ＲＦタグＴ」と総称する。
【００１０】
（１）第１の実施形態
以下、第１の実施形態の無線通信装置１と、無線通信装置１の周囲にあるＲＦタグとの位置関係について、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の無線通信装置１の使用例を示す図である。
図１において無線通信装置１は、端ｅ１，ｅ２によって規定される所定幅のゲートＧ１内（目標範囲内）に、ＲＦタグを備えた物体が存在するか否かを検出するように構成されている。
【００１１】
図１に示す例では、無線通信装置１は、異なる放射エリアＲＡ１，ＲＡ２をそれぞれカバーする２つのビームｂｍ１，ｂｍ２を放射する。本実施形態の無線通信装置１は、２個の送受信アンテナを交互に動作させることにより時分割で２つのビームｂｍ１，ｂｍ２を生成する。ビームｂｍ１は第１ビームの一例であり、ビームｂｍ２は第２ビームの一例である。
図１において、２つのビームｂｍ１，ｂｍ２の放射エリアＲＡ１，ＲＡ２により、放射エリアの重複領域ＯＬ１が形成されている。重複領域ＯＬ１は、ゲートＧ１の外側（目標範囲外）となるように設定されている。言い換えれば、放射エリアＲＡ１（第１範囲の例）のうち放射エリアＲＡ２（第２範囲の例）と重複していない範囲が目標範囲に設定されている。
【００１２】
図１に示す例では、ＲＦタグＴ１を備えた物体は、ゲートＧ１内に位置している。すなわち、当該物体は、放射エリアＲＡ１のうち放射エリアＲＡ２との重複領域ＯＬ１以外の領域に位置する。この場合、無線通信装置１は、ビームｂｍ１によってＲＦタグＴ１と無線通信可能であるが、ビームｂｍ２によってＲＦタグＴ１と無線通信可能にならない。
他方、図１に示す例では、ＲＦタグＴ２を備えた物体は、ゲートＧ１内に位置しない。すなわち、当該物体は、放射エリアＲＡ１のうち放射エリアＲＡ２との重複領域ＯＬ１に位置する。この場合、無線通信装置１は、ビームｂｍ１によってＲＦタグＴ２と無線通信可能であり、ビームｂｍ２によってもＲＦタグＴ２と無線通信可能である。
そのため、無線通信装置１は、ビームｂｍ１，ｂｍ２の各々との無線通信可否の結果に基づいて、ＲＦタグを備えた物体が目標範囲内に位置するか否か判断することができる。
【００１３】
次に、図２を参照して、本実施形態の無線通信装置１の構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態の無線通信装置１は、制御部１０、信号処理部２０、複数の送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎ、および、セレクタ４０を備える。なお、図２では、送受信アンテナの数を一般化してｎ個としているが、図１に示すように２個のビームを放射するためには、少なくとも２個の送受信アンテナがあればよい。
【００１４】
制御部１０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成される。制御部１０は、送信信号（ベースバンド信号）を生成して符号化・変調部２１に送出し、復調・復号部２８から受信信号（ベースバンド信号）を取得する。
制御部１０では、マイクロプロセッサが所定のプログラムを実行することで、後述するタグ検出処理を行う。タグ検出処理において制御部１０は、ビームｂｍ１およびビームｂｍ２の各々によりＲＦタグと無線通信可能であるか否かに基づいて物体の位置を検出する。すなわち、制御部１０は、複数の送受信アンテナによって放射されるビームによってＲＦタグと無線通信を行うことによって、ＲＦタグを備える物体が目標範囲内に位置するか否かを判断する。
制御部１０は、検出部の一例である。
【００１５】
信号処理部２０および複数の送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎ（図１の例では、ｎ＝２）は、ビームｂｍ１の放射エリアＲＡ１の一部と、ビームｂｍ２の放射エリアＲＡ２の一部とが重複するようにして、ビームｂｍ１とビームｂｍ２とを放射する。信号処理部２０および複数の送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎは、無線通信部の一例である。
図２に示すように、信号処理部２０は、符号化・変調部２１、Ｄ／Ａ変換部２２、局部発振器２３、アップコンバータ（ミキサ）２４、方向性結合器２５、ダウンコンバータ（ミキサ）２６、Ａ／Ｄ変換部２７、および、復調・復号部２８を備える。
【００１６】
符号化・変調部２１は、制御部１０によって生成された送信信号に対して、符号化処理および変調処理を施す。符号化方式および変調方式は問わず、ＲＦタグＴとの間で予め設定された方式であれば如何なる方式であってもよい。
Ｄ／Ａ(Digital to Analogue)変換部２２は、符号化・変調部２１により出力された送信信号をアナログ信号に変換する。
【００１７】
局部発振器２３は、アップコンバータ２４およびダウンコンバータ２６における周波数変換のための信号（周波数変換信号）を生成する。
アップコンバータ（ミキサ）２４は、Ｄ／Ａ変換部２２により得られたアナログ送信信号の周波数を、局部発振器２３から出力される周波数変換信号の周波数だけ高くする。アップコンバータ２４によりアップコンバートされた送信信号は、方向性結合器２５を介し、複数の送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎのいずれかのアンテナによって送信波としてＲＦタグＴに向けて送信される。
【００１８】
方向性結合器２５は、アップコンバータ２４によりアップコンバートされた送信信号を送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎのいずれかのアンテナに供給するとともに、送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎにより受信された受信信号をダウンコンバータ２６に供給する。本実施形態では、送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎのいずれかのアンテナにより受信される受信信号は、上記送信波に応じてＲＦタグＴから返信される反射波による信号である。
ダウンコンバータ（ミキサ）２６は、方向性結合器２５を介して供給される受信信号の周波数を、局部発振器２３から出力される周波数変換信号の周波数だけ低くする。
【００１９】
Ａ／Ｄ(Analogue to Digital)変換部２７は、ダウンコンバータ２６によってダウンコンバートされた受信信号をデジタル信号に変換し、復調・復号部２８に供給する。
復調・復号部２８は、デジタル信号に変換された受信信号に対して、復調処理および復号化処理を施し、受信信号として制御部１０に供給する。復調方式および復号化方式は問わず、ＲＦタグＴとの間で予め設定された方式であれば如何なる方式であってもよい。
【００２０】
送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎの数は、特に限定するものではないが、それぞれの送受信アンテナの指向性が異なり、放射されるビームによる放射エリアが異なるように構成されている。
また、送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎのうち少なくとも２つの送受信アンテナのビームの放射エリアの一部が重複するように設定されている。つまり、本実施形態のアンテナの最少構成は、２つの送受信アンテナ３０−１，３０−２からなり、２つの送受信アンテナ３０−１，３０−２からそれぞれ図１のビームｂｍ１，ｂｍ２が放射される。
【００２１】
セレクタ４０は、制御部１０からの制御信号に基づいて、送受信アンテナ３０−１，３０−２，…，３０−ｎのいずれかのアンテナと、方向性結合器２５とを接続するように構成されている。セレクタ４０の設定によって、無線通信装置１による送受信アンテナのビームの放射エリアを切り替えることができるようになっている。
制御部１０は、セレクタ４０による送受信アンテナの選択が時分割で切り替わり（例えば、所定時間ごとに切り替わり）、それによってビームを切り替えて放射されるように、制御信号によってセレクタ４０を制御する。
【００２２】
次に、図３のフローチャートを参照して、制御部１０によって実行されるタグ検出処理について説明する。タグ検出処理は、無線通信を行ったＲＦタグが目標範囲内に位置するか否かを判断する処理である。
なお、図３のフローチャートにおいて、主要ビームとは、目標範囲（図１のゲートＧ１内の範囲）をカバーするビームを意味し、図１の例ではビームｂｍ１に相当する。隣接ビームとは、主要ビームによってカバーされる範囲と一部が重複する範囲をカバーするビームを意味し、図１の例ではビームｂｍ２に相当する。隣接ビームによってカバーされる範囲には、目標範囲が含まれない。
【００２３】
制御部１０は先ず、送受信アンテナ３０−１から主要ビームであるビームｂｍ１（放射エリアＲＡ１）が放射されるようにセレクタ４０を制御し、ＲＦタグを検出したか否か（つまり、無線通信可能なＲＦタグが存在するか否か）を判定する（ステップＳ１０）。制御部１０は、主要ビームによりＲＦタグを検出しない場合、終了する（ステップＳ１０：ＮＯ）。
制御部１０は、主要ビームによりＲＦタグを検出した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、送受信アンテナ３０−２から隣接ビームであるビームｂｍ２（放射エリアＲＡ２）が放射されるようにセレクタ４０を制御し、ステップＳ１０で検出したＲＦタグを再び検出したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
なお、セレクタ４０の切り替え時間は数ｍｓ程度であり、物体が静止していると見て差し支えないレベルである。
【００２４】
制御部１０は、隣接ビームによってステップＳ１０で検出したＲＦタグを再び検出した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、当該ＲＦタグが目標範囲外であると判断する（ステップＳ１４）。すなわち、制御部１０は、主要ビームによりＲＦタグと無線通信可能であり、かつ隣接ビームによりＲＦタグと無線通信可能である場合、当該ＲＦタグを備えた物体が目標範囲の外に位置していると判断する。
【００２５】
他方、制御部１０は、隣接ビームによりＲＦタグを検出しない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、当該ＲＦタグが目標範囲内であると判断する（ステップＳ１６）。すなわち、制御部１０は、主要ビームによりＲＦタグと無線通信可能であり、かつ隣接ビームによりＲＦタグと無線通信可能でない場合、当該ＲＦタグを備えた物体が目標範囲内に位置していると判断する。
ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理は、ステップＳ１０において検出されたすべてのＲＦタグについて行われる（ステップＳ１８）。
【００２６】
本実施形態の無線通信装置１によれば、送受信アンテナから放射されるビームｂｍ１，ｂｍ２の各々の幅（ビーム幅）を狭めることなく、当該ビーム幅よりも狭い目標範囲内に物体が位置するか否かについて判断することができる。すなわち、単一のアンテナから放射されるビームのみによって物体を検出する場合と比較して、２つのアンテナを利用することで、各アンテナのビーム幅を変更することなく、検出範囲を狭めることができる。よって、ビーム幅の狭い送受信アンテナを採用することなく、物体の位置検出精度を高めることができる。
【００２７】
（２）第２の実施形態
次に、第２の実施形態に係る無線通信装置１Ａについて、図４を参照して説明する。図４は、第２の実施形態の無線通信装置１Ａの使用例を示す図である。本実施形態の無線通信装置１Ａの構成は、図２に示したとおりであり、送受信アンテナ３０−１〜３０−３（図２でｎ＝３の場合）を備える。送受信アンテナ３０−１〜３０−３はそれぞれ、図４のビームｂｍ１１〜ｂｍ１３を放射する。
【００２８】
図４に示すように、ビームｂｍ１１の放射エリアＲＡ１１の一部と、ビームｂｍ１２の放射エリアＲＡ１２の一部とが重複して重複領域ＯＬ２を形成し、ビームｂｍ１１の放射エリアＲＡ１１の一部と、ビームｂｍ１３の放射エリアＲＡ１３の一部とが重複して重複領域ＯＬ３を形成する。物体の検出の目標範囲は、ビームｂｍ１１の放射エリアＲＡ１１のうち重複領域ＯＬ２，ＯＬ３を含まない領域（例えば、図４において、端ｅ１１，ｅ１２によって規定される所定幅のゲートＧ１０内）に設定されている。
【００２９】
本実施形態の無線通信装置１Ａは、ビームｂｍ１１によりＲＦタグと無線通信可能であり、かつビームｂｍ１２によりＲＦタグと無線通信可能である場合、当該ＲＦタグ（例えば、図４のＲＦタグＴ４）が取り付けられた物体が目標範囲の外に位置していると判断する。
本実施形態の無線通信装置１Ａは、ビームｂｍ１１によりＲＦタグと無線通信可能であり、かつビームｂｍ１３によりＲＦタグと無線通信可能である場合、当該ＲＦタグ（例えば、図４のＲＦタグＴ５）が取り付けられた物体が目標範囲の外に位置していると判断する。
本実施形態の無線通信装置１Ａは、ビームｂｍ１１によりＲＦタグと無線通信可能である場合には、当該ＲＦタグ（例えば、図４のＲＦタグＴ３）がビームｂｍ１２，ｂｍ１３により無線通信可能ではないことを条件として、当該ＲＦタグが取り付けられた物体が目標範囲内に位置している判断してもよい。
【００３０】
本実施形態の無線通信装置１Ａによれば、３つのアンテナを利用することで、各アンテナのビーム幅を変更することなく、検出範囲をさらに狭めることができる。
【００３１】
（３）第３の実施形態
第１および第２の実施形態の無線通信装置では、複数のアンテナが同一の位置からビームを放射する場合について説明したが、その限りではない。第３の実施形態の無線通信装置１Ｂは複数のアンテナからのビームを異なる位置から放射する場合について、図５を参照して説明する。図５は、第３の実施形態の無線通信装置１Ｂの使用例を示す図である。
【００３２】
図５に示すように、本実施形態の無線通信装置１Ｂは、第１通信部１０１と第２通信部１０２を備え、全体として図２に示す構成を有している。第１通信部１０１は、制御部１０、信号処理部２０、セレクタ４０、および、送受信アンテナ３０−１を有する。第２通信部１０２は、図２の送受信アンテナ３０−２を有し、第１通信部１０１のセレクタ４０と有線（図示せず）で接続されている。
送受信アンテナ３０−１，３０−２はそれぞれ、図５のビームｂｍ３，ｂｍ４を放射する。
【００３３】
図５に示すように、ビームｂｍ３の放射エリアＲＡ３の一部と、ビームｂｍ４の放射エリアＲＡ４の一部とが重複して重複領域ＯＬ４を形成する。物体の検出の目標範囲ＴＡは、ビームｂｍ３の放射エリアＲＡ３のうち重複領域ＯＬ４を含まない領域、すなわち、第１通信部１０１と第２通信部１０２の位置の間に設けられている。
【００３４】
本実施形態の無線通信装置１Ｂは、ビームｂｍ３によりＲＦタグと無線通信可能であり、かつビームｂｍ４によりＲＦタグと無線通信可能である場合、当該ＲＦタグ（例えば、図４のＲＦタグＴ７）が取り付けられた物体が目標範囲ＴＡの外に位置していると判断する。
本実施形態の無線通信装置１Ｂは、ビームｂｍ３によりＲＦタグと無線通信可能であり、かつビームｂｍ４によりＲＦタグと無線通信可能ではない場合には、当該ＲＦタグ（例えば、図４のＲＦタグＴ６）が取り付けられた物体が目標範囲ＴＡ内に位置している判断してもよい。
【００３５】
（４）第４の実施形態
次に、第４の実施形態の無線通信装置１Ｃについて、図６を参照して説明する。図６は、第４の実施形態の無線通信装置１Ｃの使用例を示す図である。本実施形態の無線通信装置１Ｃは、第２および第３の実施形態の無線通信装置のビーム構成を組み合わせることで、第３の実施形態の目標範囲ＴＡをさらに狭めることができることを示している。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態の無線通信装置１Ｃは、第１通信部２０１と第２通信部２０２を備え、全体として図２に示す構成を有している。第１通信部２０１は、制御部１０、信号処理部２０、セレクタ４０、および、送受信アンテナ３０−１〜３０−３を有する。第２通信部２０２は、図２の送受信アンテナ３０−４を有し、第１通信部２０１のセレクタ４０と有線（図示せず）で接続されている。
送受信アンテナ３０−１，３０−２，３０−３，３０−４はそれぞれ、図６のビームｂｍ１１，ｂｍ１２，ｂｍ１３，ｂｍ４を放射する。
【００３７】
本実施形態では、ビームｂｍ１１の放射エリアＲＡ１１のうち放射エリアの重複領域ＯＬ２，ＯＬ３，ＯＬ５が含まれない範囲に目標範囲ＴＡが設定されている。図６に示す目標範囲ＴＡは、図５に示した目標範囲ＴＡよりも狭くなっていることがわかる。
【００３８】
（５）第５の実施形態
次に、第５の実施形態の無線通信装置１Ｄについて、図７を参照して説明する。図７は、第５の実施形態の無線通信装置１Ｄの構成を示すブロック図である。
本実施形態の無線通信装置１Ｄは、セレクタ４０を含まず、その代わりに、送受信アンテナ３０−１〜３０−ｎのそれぞれに対応する複数の信号処理部２０−１〜２０−ｎを並列に備えている点で、図２に示した無線通信装置１と異なる。図２の無線通信装置１は複数の送受信アンテナ３０−１〜３０−ｎのいずれかのアンテナから時分割で選択的にビームを放射するが、本実施形態の無線通信装置１Ｄは、複数の送受信アンテナ３０−１〜３０−ｎから同時に複数のビームを放射するように制御する制御部１０Ａを備える。
各アンテナから放射されたビームによってＲＦタグと無線通信可能であるか否かについては、対応する各信号処理部からの受信信号に基づいて制御部１０Ａにて判断される。
【００３９】
（６）第６の実施形態
次に、第６の実施形態の無線通信装置１Ｅについて、図８を参照して説明する。図８は、第６の実施形態の無線通信装置１Ｅの構成を示すブロック図である。
本実施形態の無線通信装置１Ｅでは、複数のアンテナの各アンテナに与える信号の位相および振幅を変化させてアンテナの指向性を制御するビームフォーミングが適用される。
【００４０】
図８に示すように、本実施形態の無線通信装置１Ｅは、制御部１０Ｂ、信号処理部２０Ｂ、および、アンテナ素子３２ａ〜３２ｃからなるアレイアンテナである送受信アンテナ３２を備える。
信号処理部２０Ｂでは、アンテナ素子３２ａに対して、符号化・変調部２１ａ、Ｄ／Ａ変換部２２ａ、アップコンバータ２４ａ、方向性結合器２５ａ、ダウンコンバータ２６ａ、Ａ／Ｄ変換部２７ａ、および、復調・復号部２８ａが設けられている。
同様に、アンテナ素子３２ｂに対して、符号化・変調部２１ｂ、Ｄ／Ａ変換部２２ｂ、アップコンバータ２４ｂ、方向性結合器２５ｂ、ダウンコンバータ２６ｂ、Ａ／Ｄ変換部２７ｂ、および、復調・復号部２８ｂが設けられている。アンテナ素子３２ｃに対して、符号化・変調部２１ｃ、Ｄ／Ａ変換部２２ｃ、アップコンバータ２４ｃ、方向性結合器２５ｃ、ダウンコンバータ２６ｃ、Ａ／Ｄ変換部２７ｃ、および、復調・復号部２８ｃが設けられている。
【００４１】
制御部１０Ｂは、受信ウェイト設定部１１１および送信ウェイト設定部１１２を備える。受信ウェイト設定部１１１は、複素数の重み付け係数を符号化・変調部２１ａ〜２１ｃに与え、送信信号の振幅および位相を調整する。送信ウェイト設定部１１２は、複素数の重み付け係数を復調・復号部２８ａ〜２８ｃに与え、受信信号の振幅および位相を調整する。制御部１０Ｂは重み付け係数を可変とすることで、アンテナ素子３２ａ〜３２ｃによって合成されて形成されるアンテナの指向性を調整でき、ビームの放射エリアＲＡを可変とすることができる。
【００４２】
本実施形態の無線通信装置１Ｅでは、アンテナ素子３２ａ〜３２ｃからなる送受信アンテナ３２に対してビームフォーミングを行うことで、送受信アンテナ３２からビームを切り替えて放射するように制御する制御部１０Ｂを備える。それによって、限定された数のアンテナ素子によって所望の放射エリアを設定することができる。
なお、送受信アンテナ３２を構成するアレイアンテナのアンテナ素子の数は３個に限られず、４個以上であってもよい。
【００４３】
以上、本発明の無線通信装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。
上述した複数の実施形態では、適宜組み合わせることもできる。例えば、第５および第６の実施形態で説明した無線通信装置の構成は、第１〜第４の実施形態のいずれかの実施形態に適用できる。
また、無線通信装置のアンテナの数は所望の数とすることができる。本実施形態の開示によれば、アンテナの数を増加させるほど物体検出の目標範囲を狭めることができることは当業者に自明である。アンテナの数は目標範囲の大きさに応じて適宜決定することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…無線通信装置、１０１，２０１…第１通信部、１０２，２０２…第２通信部、１０，１０Ａ，１０Ｂ…制御部、１１１…受信ウェイト設定部、１１２…送信ウェイト設定部、２０，２０−１，２０−２，２０−ｎ…信号処理部、２１…符号化・変調部、２２…Ｄ／Ａ変換部、２３…局部発振器、２４…アップコンバータ、２５…方向性結合器、２６…ダウンコンバータ、２７…Ａ／Ｄ変換部、２８…復調・復号部、３０−１，３０−２，３０−ｎ，３２…送受信アンテナ、４０…セレクタ、Ｇ１，Ｇ１０…ゲート、ＯＬ１〜ＯＬ５…重複領域、ＲＡ１〜ＲＡ４，ＲＡ１１〜ＲＡ１３…放射エリア、Ｔ…ＲＦタグ、ｂｍ１〜ｂｍ４，ｂｍ１１〜ｂｍ１３…ビーム、ｅ１，ｅ２，ｅ１１，ｅ１２…端、ＴＡ…目標範囲
【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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