(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向機から電力波を受信する電力波受信用ループアンテナと、前記対向機へ情報波を送信する情報波送信用ループアンテナとを備えた無線通信装置であって、
前記各ループアンテナは、前記各ループアンテナのうち前記対向機と通信をする際に相対向するループ状のアンテナ面が互いに略平行で、且つ前記アンテナ面に対して略垂直方向に沿って互いに離れて配置され、前記各ループアンテナのアンテナ面の中心が、前記垂直方向において略一致し、
前記複数のループアンテナのうち前記対向機側に配置したループアンテナの内径寸法が他方のループアンテナの外形寸法より大きく、
前記対向機側に配置したループアンテナの寸法と前記他方のループアンテナの寸法は、前記各ループアンテナ単体の送受信特性であって、前記対向機側に配置したループアンテナの送受信指向性の設定感度における幅が、前記他方のループアンテナの送受信指向性の設定感度における幅よりも大きくなる値を持つように形成され、
さらに、当該他方のループアンテナは、前記対向機側に配置したループアンテナとの前記垂直方向の距離によって、当該他方のループアンテナの送受信指向性の設定感度の幅が前記対向機側に配置したループアンテナの送受信指向性の設定感度における幅と略一致するように設けられることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記情報波を生成する情報波生成回路と、前記情報波を前記情報波送信用ループアンテナから送信するための情報波送信回路と、前記電力波受信用ループアンテナで受信した電力波を整流し、この整流で得られた電力を前記情報波生成回路および前記情報波送信回路に供給する内部電源とを備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記情報波生成回路又は前記情報波送信回路或いは前記内部電源のうち少なくとも一部を同一電子基板上に実装し、前記電力波受信用ループアンテナもしくは前記情報波送信用ループアンテナのうち少なくとも一方を前記電子基板上の配線パターンとして実装してなることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力波を受信して動作する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体と地上装置との間で情報伝達を行う手段の１つとして、非接触通信（近距離無線通信）がある。非接触通信は、近磁界を用いた無線通信であり、移動体および地上装置がそれぞれ備えるループアンテナを用いて通信を行う。
【０００３】
また、非接触通信では情報伝達のほかに電力伝達を行う場合がある。移動体もしくは地上装置の一方が電源を持たず、対向機（移動体が電源を持たない場合は地上装置に該当し、地上装置が電源を持たない場合は移動体に該当する。）から送信される電力波により動作（対向機に対し情報波を送信）することで、電源設備の縮小を図ることができる。
【０００４】
上記のような電源を持たない通信装置（以降、無線通信装置と記載する。）は、電力波という限られた供給電力で動作する必要があるため、高い電力効率を求められる。
【０００５】
無線通信装置は、電力波受信に用いるループアンテナと情報波送信に用いるループアンテナを個別に備えることで、電力効率を向上することができる。仮に同一のループアンテナで電力波受信および情報波送信を兼ねる場合、電力波と情報波を分離するためのフィルタを追加することとなるため、フィルタによる損失が発生し電力効率が低下する。
【０００６】
電力波受信用ループアンテナと情報波送信用ループアンテナを個別に備える例として特開２０１４−１３５７１５号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１では、同一基板上に異なる周波数で共振する受信用アンテナと送信用アンテナを並べて配置することで、異なる周波数の送受信を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１３５７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１では、受信用アンテナと送信用アンテナの中心が離れているため、複数の移動体もしくは地上装置が隣接し、かつ、移動体が高速で移動する場合に以下のような課題がある。
【０００９】
無線通信装置には、対向機から受信する電力波が当該無線通信装置の最小動作電力以上となる位置範囲（受信範囲）と、無線通信装置が送信する情報波が対向機で受信可能となる位置範囲（送信範囲）とがある。
【００１０】
複数の移動体もしくは地上装置が隣接する場合、受信範囲および送信範囲が過大であれば、隣接する他装置との間にクロストークが発生するため、受信範囲および送信範囲にはそれぞれ上限が定められる。
【００１１】
また、受信範囲と送信範囲とが重複する範囲が移動体と地上装置との通信が可能な範囲（通信可能範囲）であるため、特許文献１のように受信範囲と送信範囲の中心が離れている場合、その距離に応じて重複範囲（すなわち通信可能範囲）が減少する。通信可能範囲が減少すると、移動体が高速で移動した際に十分な通信時間を確保できずに通信失敗する可能性がある。
【００１２】
また、上記課題の解決策として受信範囲および送信範囲の中心を合わせる場合、受信用ループアンテナと送信用ループアンテナを同心状に配置する方法が考えられる。しかし、両ループアンテナを接近させることによるループアンテナ間の相互干渉（電気的結合）が発生し、アンテナの送受信性能が低下するため、当該装置の電力効率が低下する。
【００１３】
本発明は、受信用ループアンテナと送信用ループアンテナ間の相互干渉を低減し、各ループアンテナの送受信感度低下を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため本発明は、対向機から電力波を受信する電力波受信用ループアンテナと、前記対向機へ情報波を送信する情報波送信用ループアンテナとを備え、前記各ループアンテナを、前記各ループアンテナのうち前記対向機と通信をする際に相対向するループ状のアンテナ面が互いに略平行で、且つ前記アンテナ面に対して垂直方向に沿って互いに離れて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受信用ループアンテナと送信用ループアンテナ間の相互干渉を低減し、各ループアンテナの送受信感度低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る無線通信装置の実施例１を説明するための図であって、（Ａ）は、移動体に搭載された無線通信装置の側面図、（Ｂ）は、移動体に搭載された無線通信装置の下面図である。
【図２】本発明に係る無線通信装置の実施例１を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の下面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。
【図３】ループアンテナと対向機との距離とループアンテナの送受信指向性との関係を説明するための説明図であって、（Ａ）は、ループアンテナと対向機との距離が小さい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｂ）は、ループアンテナと対向機との距離が中程度の場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｃ）は、ループアンテナと対向機との距離が大きい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図である。
【図４】ループアンテナの寸法とループアンテナの送受信指向性との関係を説明するための説明図であって、（Ａ）は、ループアンテナの寸法が小さい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｂ）は、ループアンテナの寸法が中程度の場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｃ）は、ループアンテナの寸法が大きい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図である。
【図５】本発明に係る無線通信装置の実施例２を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の上面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。
【図６】本発明に係る無線通信装置の実施例３を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の上面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。
【図７】本発明に係る無線通信装置の実施例４を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の下面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。
【図８】ループアンテナ設置位置とループアンテナ寸法との関係を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１８】
（１）実施例１
図１は、本発明に係る無線通信装置の実施例１を説明するための図であって、（Ａ）は、移動体に搭載された無線通信装置の側面図、（Ｂ）は、移動体に搭載された無線通信装置の下面図である。図１において、移動体１０の下部に設置された筐体１２０には、大地１２に配置された対向機２００から送信される電力波３００を受信するための電力波受信用ループアンテナ１１０と、対向機２００に対して情報波３０２を送信するための情報波送信用ループアンテナ１１１を含む無線通信装置が配置される。
【００１９】
図２は、本発明に係る無線通信装置の実施例１を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の下面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。図２において、無線通信装置は、移動体１０に搭載された筐体１２０を有し、筐体１２０の内部には、電子基板１００と、電子基板１０１と、電子基板１００に形成された、配線パターンによる電力波受信用ループアンテナ１１０と、電子基板１０１に形成された、配線パターンによる情報波送信用ループアンテナ１１１が配置されている。電子基板１０１上には、情報波送信用ループアンテナ１１１から情報波３０２を送信するための情報波送信回路１０５と、情報波３０２を生成するための情報波生成回路１０４と、電力波受信用ループアンテナ１１０で受信した電力波３００を整流回路（図示せず）で整流し、この整流で得られた電力を情報波送信回路１０５および情報波生成回路１０４に供給する内部電源１０３とが配置される。また、電力波受信用ループアンテナ１１０と内部電源１０３は、基板間配線１２１で接続される。
【００２０】
２つのループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナのうち対向機（例えば、対向地上装置）２００と通信をする際に相対向するループ状のアンテナ面が互いに略平行で、且つそのアンテナ面に対して略垂直方向に沿って互いに離れて配置される。本実施例では、対向機２００が地上にあり、筺体１２０はその鉛直上方を通過するため、各ループアンテナ１１０、１１１は鉛直方向に沿って互いに離れて配置されている。この際、２つのループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナ１１０、１１１のアンテナ面の中心が、鉛直方向において略一致するように配置される。また、電力波受信用ループアンテナ１１０は、情報波送信用ループアンテナ１１１より対向機２００側、すなわち、略鉛直方向下側に、一定の間隔を保って配置される。
【００２１】
無線通信装置と対向機２００との無線通信は、対向地上装置である対向機２００から送信される電力波３００を電力波受信用ループアンテナ１１０で受信し、その電力により内部電源１０３等を駆動し、対向機２００に対して情報波送信用ループアンテナ１１１から情報波３０２を送信することで行われる。
【００２２】
また、電力波受信用ループアンテナ１１０の寸法と、情報波送信用ループアンテナ１１１の寸法は、隣接する他の無線通信装置（周辺装置）との間でクロストークを発生させず、かつ、対向機２００と十分な通信時間を確保可能な通信可能範囲が得られるように設定される。このとき、情報波送信用ループアンテナ１１１の送信範囲および電力波受信用ループアンテナ１１０の受信範囲は、各ループアンテナの指向性に依存するため、各ループアンテナの寸法は、以下のように設定される。
【００２３】
例えば、情報波送信用ループアンテナ１１１の送信範囲および電力波受信用ループアンテナ１１０の受信範囲を一致させる場合、電力波受信指向性と情報波送信指向性を一致させるよう設計する。本実施例では、電力波受信用ループアンテナ１１０が、情報波送信用ループアンテナ１１１より対向機２００側にあるため、電力波受信用ループアンテナ１１０の寸法が、電力波受信用ループアンテナ１１０と対向機２００との距離に応じて情報波送信用ループアンテナ１１１の寸法より大きく設定される。
【００２４】
図３は、ループアンテナと対向機との距離と、ループアンテナの送受信指向性との関係を説明するための説明図であって、（Ａ）は、ループアンテナと対向機との距離が小さい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｂ）は、ループアンテナと対向機との距離が中程度の場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｃ）は、ループアンテナと対向機との距離が大きい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図である。
【００２５】
図３において、電力波受信用ループアンテナ１１０又は情報波送信用ループアンテナ１１１として構成されるループアンテナ５０１と対向機２００との距離が小さい場合、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅（設定感度における幅）はＷ１となり、ループアンテナ５０１と対向機２００との距離が中程度の場合、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅（設定感度における幅）はＷ１よりも大きく、Ｗ２となり、ループアンテナ５０１と対向機２００との距離が大きい場合、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅（設定感度における幅）は、Ｗ２よりも大きくＷ３となる。即ち、ループアンテナ５０１と対向機２００との距離が小さい程、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅が狭く、幅狭となり、ループアンテナ５０１と対向機２００との距離が大きい程、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅が広く、幅広となる。
【００２６】
ループアンテナ５０１と対向機２００との距離を設定する場合、情報波送信用ループアンテナ１１１の送信範囲および電力波受信用ループアンテナ１１０の受信範囲が過大となると、即ち、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅が過大になると、隣接する他の無線通信装置との間にクロストークが発生するので、クロストークが発生しないことを条件に、ループアンテナ５０１と対向機２００との距離が設定される。
【００２７】
図４は、ループアンテナの寸法とループアンテナの送受信指向性との関係を説明するための説明図であって、（Ａ）は、ループアンテナの寸法が小さい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｂ）は、ループアンテナの寸法が中程度の場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図、（Ｃ）は、ループアンテナの寸法が大きい場合のループアンテナの送受信指向性を説明するための説明図である。
【００２８】
図４において、電力波受信用ループアンテナ１１０又は情報波送信用ループアンテナ１１１として構成されるループアンテナ５０１の長手方向の寸法が小さい場合、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅（設定感度における幅）はＷ１となり、ループアンテナ５０１の長手方向の寸法が中程度の場合、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅（設定感度における幅）はＷ１よりも大きく、Ｗ２となり、ループアンテナ５０１の長手方向の寸法が大きい場合、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅（設定感度における幅）は、Ｗ２よりも大きくＷ３となる。即ち、ループアンテナ５０１の長手方向の寸法が小さい程、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅が狭く、幅狭となり、ループアンテナ５０１の長手方向の寸法が大きい程、ループアンテナ５０１の送受信指向性５００の幅が広く、幅広となる。
【００２９】
ここで、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法と情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法を同じにし、電力波受信用ループアンテナ１１０と対向機２００との距離と、情報波送信用ループアンテナ１１１と対向機２００との距離を同じにした場合、電力波受信用ループアンテナ１１０の送受信指向性５００の幅と、情報波送信用ループアンテナ１１１の送受信指向性５００の幅は同じ値となる。但し、本実施例では、電力波受信用ループアンテナ１１０と情報波送信用ループアンテナ１１１間の相互干渉を低減するために、電力波受信用ループアンテナ１１０と情報波送信用ループアンテナ１１１を鉛直方向に沿って互いに離れて配置する構成を採用し、電力波受信用ループアンテナ１１０が、情報波送信用ループアンテナ１１１より対向機２００側、すなわち、鉛直方向下側に、一定の間隔を保って配置される。
【００３０】
この場合、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法と情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法を同じにすると、電力波受信用ループアンテナ１１０と対向機２００との距離が、情報波送信用ループアンテナ１１１と対向機２００との距離よりも小さくなる分だけ、電力波受信用ループアンテナ１１０の送受信指向性５００の幅が、情報波送信用ループアンテナ１１１の送受信指向性５００の幅よりも小さくなる。
【００３１】
そこで、本実施例では、電力波受信用ループアンテナ１１０と対向機２００との距離が、情報波送信用ループアンテナ１１１と対向機２００との距離よりも小さくなる分だけ、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法が、情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法よりも大きく設定される。例えば、対向機２００側に配置した電力波受信用ループアンテナ１１０の寸法と他方の情報波送信用ループアンテナ１１１の寸法は、各ループアンテナ単体の送受信特性であって、対向機２００側に配置した電力波受信用ループアンテナ１１０の送受信指向性の設定感度における幅が、他方の情報波送信用ループアンテナ１１１の送受信指向性の設定感度における幅よりも大きくなる値に設定される。
【００３２】
このため、電力波受信用ループアンテナ１１０が、情報波送信用ループアンテナ１１１より対向機２００側、すなわち、鉛直方向下側に、一定の間隔を保って配置されても、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法が、情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法よりも大きく設定されるので、対向機２００を基準とした送受信特性として、電力波受信用ループアンテナ１１０の送受信指向性（受信指向性）５００の幅と、情報波送信用ループアンテナ１１１の送受信指向性（送信指向性）５００の幅が一致し、情報波送信用ループアンテナ１１１の送信範囲および電力波受信用ループアンテナ１１０の受信範囲を一致させることができる。この際、情報波送信用ループアンテナ１１１の送信範囲および電力波受信用ループアンテナ１１０の受信範囲を、それぞれ周辺装置との間にクロストークが発生しない最大範囲で一致させることも可能である。
【００３３】
本実施例によれば、電力波受信用ループアンテナ１１０と情報波送信用ループアンテナ１１１との距離を離すことで、アンテナ間の相互干渉を低減し、各ループアンテナの送受信感度低下を防ぐことができる。また、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法を、情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法よりも大きくし、両ループアンテナの中心位置（アンテナ面の中心位置）を略一致させるようにしたので、情報波送信用ループアンテナ１１１の送信範囲および電力波受信用ループアンテナ１１０の受信範囲を一致させることができると共に、通信可能範囲を拡大させることができる。なお、本発明での平行・垂直・一致の意味するところは、略平行・略垂直・略一致という表現を用いている通り、数度、もしくは数パーセント程度の誤差を許容するものである。より平行・垂直・一致であればあるほど、より本発明の効果が期待できる。
【００３４】
また、各ループアンテナ１１０、１１１を鉛直方向に離して配置することで、各ループアンテナ１１０、１１１と対向機２００との距離に応じて、各ループアンテナ１１０、１１１の長手方向の寸法を任意に設定可能となり、周辺装置との間にクロストークを発生させず、かつ、十分な通信時間を確保可能な通信可能範囲を得ることができる。各ループアンテナ１１０、１１１間の距離を拡大することで、アンテナ間の結合を低減させ、無線通信装置の入出力特性を向上させることができる。各ループアンテナ１１０、１１１を、電子基板１００、１０１上に配線パターンで実現しているので、部品数や組み立て工数を削減することができる。さらに、配線パターンによるループアンテナの寸法精度は、たとえば銅線によりループアンテナを実現する場合と比較して高精度であるため、無線通信装置の通信指向性のばらつきを低減することができる。
【００３５】
なお、電子基板１００および電子基板１０１は、筐体１２０に直接固定しているが、筐体１２０に充填剤を実装して間接的に固定しても良い。また、電子基板１００および電子基板１０１は、筐体１２０の代わりに移動体等の構造物に固定しても良い。
【００３６】
（２）実施例２
本実施例は、実施例１に示した無線通信装置を上下反転させて地上に固定し、無線通信装置上方を通過する移動体としての対向機２００と無線通信を行うものである。
【００３７】
図５は、本発明に係る無線通信装置の実施例２を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の上面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。図５において、無線通信装置は、大地１２に配置される筐体１２０を有し、筐体１２０の内部には、電子基板１００と、電子基板１０１と、電力波受信用ループアンテナ１１０と、情報波送信用ループアンテナ１１１が配置されている。電子基板１０１上には、情報波送信回路１０５と、情報波生成回路１０４と、内部電源１０３が配置される。
【００３８】
ループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナのうち対向機（例えば、移動体）２００と相対向するループ状のアンテナ面が互いに略平行で、且つ鉛直方向に沿って互いに離れて配置される。この際、ループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナ１１０、１１１のアンテナ面の中心が、鉛直方向において略一致するように配置される。また、電力波受信用ループアンテナ１１０は、情報波送信用ループアンテナ１１１より対向機２００側、すなわち、鉛直方向上側に、一定の間隔を保って配置される。
【００３９】
無線通信装置と対向機２００との無線通信は、移動体である対向機２００から送信される電力波３００を電力波受信用ループアンテナ１１０で受信し、その電力により内部電源１０３等を駆動し、対向機２００に対して情報波送信用ループアンテナ１１１から情報波３０２を送信することで行われる。
【００４０】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。対向機２００や筺体１２０の各々の大きさ、設置スペース、設置環境によっては、筺体１２０を固定することで、対向機２００を移動可能とする効果が更に得られる。
【００４１】
なお、本実施例では、電子基板１００および電子基板１０１は、筐体１２０に固定しているが、筐体１２０の代わりに、地上設備等の構造物に固定しても良く、また、地中に埋め込んで実装しても良い。
【００４２】
（３）実施例３
本実施例は、実施例２における電力波受信用ループアンテナ１１０と情報波送信用ループアンテナ１１１の位置を入れ替えたものである。
【００４３】
図６は、本発明に係る無線通信装置の実施例３を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の上面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。図６において、無線通信装置は、大地１２に配置される筐体１２０を有し、筐体１２０の内部には、電子基板１００と、電子基板１０１と、電力波受信用ループアンテナ１１０と、情報波送信用ループアンテナ１１１が配置されている。電子基板１０１上には、情報波送信回路１０５と、情報波生成回路１０４と、内部電源１０３が配置される。
【００４４】
ループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナのうち対向機（例えば、移動体）２００と相対向するループ状のアンテナ面が互いに略平行で、且つ鉛直方向に沿って互いに離れて配置される。この際、ループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナ１１０、１１１のアンテナ面の中心が、鉛直方向において略一致するように配置される。また、情報波送信用ループアンテナ１１１は、電力波受信用ループアンテナ１１０より対向機２００側、すなわち、鉛直方向上側に、一定の間隔を保って配置される。
【００４５】
この際、情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法が、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法よりも大きく設定される。
【００４６】
無線通信装置と対向機２００との無線通信は、移動体である対向機２００から送信される電力波３００を電力波受信用ループアンテナ１１０で受信し、その電力により内部電源１０３等を駆動し、対向機２００に対して情報波送信用ループアンテナ１１１から情報波３０２を送信することで行われる。
【００４７】
本実施例によれば、情報波送信用ループアンテナ１１１を電力波受信用ループアンテナ１１０より対向機２００側に設置した場合においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（４）実施例４
本実施例は、実施例２における無線通信装置を垂直下向きに設置し、無線通信装置の下側を移動体となる対向機２００が通過するようにしたものである。
【００４９】
図７は、本発明に係る無線通信装置の実施例４を説明するための図であって、（Ａ）は、無線通信装置の下面図、（Ｂ）は、無線通信装置と対向機との関係を示す側面図である。図７において、無線通信装置は、地上設備等に固定される筐体１２０を有し、筐体１２０の内部には、電子基板１００と、電子基板１０１と、電力波受信用ループアンテナ１１０と、情報波送信用ループアンテナ１１１が配置されている。電子基板１０１上には、情報波送信回路１０５と、情報波生成回路１０４と、内部電源１０３が配置される。
【００５０】
ループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナのうち対向機（例えば、筐体１２０の下方を通過する移動体）２００と相対向するループ状のアンテナ面が互いに略平行で、且つ鉛直方向に沿って互いに離れて配置される。この際、ループアンテナ１１０、１１１は、各ループアンテナ１１０、１１１のアンテナ面の中心が、鉛直方向において略一致するように配置される。また、電力波受信用ループアンテナ１１０は、情報波送信用ループアンテナ１１１より対向機２００側、すなわち、鉛直方向下側に、一定の間隔を保って配置される。
【００５１】
この際、電力波受信用ループアンテナ１１０の長手方向の寸法が、情報波送信用ループアンテナ１１１の長手方向の寸法よりも大きく設定される。
【００５２】
無線通信装置と対向機２００との無線通信は、筐体１２０の下方を通過する移動体である対向機２００から送信される電力波３００を電力波受信用ループアンテナ１１０で受信し、その電力により内部電源１０３等を駆動し、対向機２００に対して情報波送信用ループアンテナ１１１から情報波３０２を送信することで行われる。
【００５３】
本実施例によれば、無線通信装置の設置角度によらず、実施例２と同様の効果を得ることができる。特に、大地側に筺体１２０が設置できない環境である場合に効果的である。
【００５４】
なお、無線通信装置を地上および地上設備に固定する場合、その設置角度による制約は無く、対向機２００が無線通信装置の略鉛直方向の領域を通過すれば良い。
【００５５】
（５）実施例５
実施例１から実施例４では、各ループアンテナ１１０、１１１の位置（対向機との距離）に応じて、任意の指向性を得られるよう各ループアンテナ１１０、１１１の長手方向の寸法を設定しているのに対して、本実施例では、各ループアンテナ１１０、１１１の位置と寸法および指向性の関係を電磁界解析により求めるようにしたものである。
【００５６】
図８は、ループアンテナ設置位置とループアンテナ寸法との関係を示す概略図である。図８において、横軸をアンテナ寸法とし、縦軸をアンテナ位置とする平面上に、複数のアンテナ位置対アンテナ寸法グラフ７００が、アンテナの指向性に応じて作成される。このため、複数のアンテナ位置対アンテナ寸法グラフ７００の中から任意のアンテナ位置対アンテナ寸法グラフ７００を選択し、選択したアンテナ位置対アンテナ寸法グラフ７００を基に、任意の送受信指向性を得るためのループアンテナ寸法を、ループアンテナ位置から算出することができる。
【００５７】
本実施例によれば、アンテナ位置対アンテナ寸法グラフ７００を基に、任意の送受信指向性を得るためのループアンテナ寸法を、ループアンテナ位置から算出することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、実施例１から実施例４に記載したものを複数組み合わせることも可能である。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  電子基板、１０１  電子基板、１０３  内部電源、１０４  情報波生成回路、１０５  情報波送信回路、１１０  電力波受信用ループアンテナ、１１１  情報波送信用ループアンテナ、１２０  筐体、１２１  基板間配線、２００  対向機、３００  電力波、３０２  情報波、５００  送受信指向性、５０１  ループアンテナ、７００  アンテナ位置対アンテナ寸法グラフ。
【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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