(57)【要約】【課題】通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線送信装置を提供する。【解決手段】複数の給電点５２を有する、送信信号を送信するための送信アンテナ２０と、その送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を変更するための可変アッテネータ２４と、その可変アッテネータ２４を介して送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を制御することでその送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を制御する送信偏波方向制御部２６とを、備えたものであることから、簡単な構成により送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。すなわち、通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線送信装置を提供することができる。【選択図】図２
2008271443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象に向けて所定の送信信号を送信するための無線送信装置であって、
複数の給電点を有する、前記送信信号を送信するためのアンテナと、
該アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を変更するための給電割合変更部と、
該給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御することで該アンテナから送信される送信信号の偏波方向を制御する送信偏波方向制御部と
を、備えたものであることを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】
前記給電割合変更部として、前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して可変アッテネータを備えたものである請求項１の無線送信装置。
【請求項３】
前記給電割合変更部として、前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して可変ゲインアンプを備えたものである請求項１の無線送信装置。
【請求項４】
前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して設けられたアッテネータと、
該アッテネータを経由して前記給電点に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える回路切換部と
を、前記給電割合変更部として備えたものである請求項１から３の何れかの無線送信装置。
【請求項５】
前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して設けられたディレイラインと、
該ディレイラインを経由して前記給電点に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える回路切換部と
を、備えたものである請求項１から４の何れかの無線送信装置。
【請求項６】
前記ディレイラインは、該ディレイラインを経由する回路により給電される信号の位相を、該ディレイラインを経由しない回路により給電される信号の位相に比べて略１８０°変化させるものである請求項５の無線通信装置。
【請求項７】
前記アンテナは、互いに直交するように配設された２組のダイポールアンテナから成るものであり、各ダイポールアンテナにそれぞれ１つずつの給電点が設けられたものである請求項１から６の何れかの無線送信装置。
【請求項８】
前記アンテナは、２給電パッチアンテナであり、該パッチアンテナにおける中心点以外の部分に２つの給電点が設けられたものである請求項１から６の何れかの無線送信装置。
【請求項９】
前記送信偏波方向制御部は、前記アンテナから送信される送信信号の偏波方向が所定角度毎に変化するように前記給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御するものである請求項１から８の何れかの無線送信装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかの無線送信装置により通信対象に向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて該通信対象から返信される返信信号を受信することで該通信対象との間で情報の通信を行うものであることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
前記アンテナは、前記送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて前記通信対象から返信される返信信号を受信する送受信共用のアンテナである請求項１０の無線通信装置。
【請求項１２】
前記アンテナにおける各給電点に対応して受信された受信信号を合成する受信信号合成部と、
該受信信号合成部により合成された受信信号を処理する受信信号処理部と
を、備えたものである請求項１１の無線通信装置。
【請求項１３】
前記アンテナにおける各給電点に対応して受信された受信信号をそれぞれ個別に処理する複数の受信信号処理部を備えたものである請求項１１の無線通信装置。
【請求項１４】
前記無線通信装置は、通信対象である無線タグに向けて前記アンテナにより所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である請求項１０から１３の何れかの無線通信装置。
【請求項１５】
前記送信偏波方向制御部は、所定の通信処理を完了する毎に前記送信信号の偏波方向を変化させるように前記給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御するものである請求項１４の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信対象に向けて所定の送信信号を送信するための無線送信装置及び所定の通信対象との間で無線により情報の通信を行う無線通信装置に関し、特に、送信信号の偏波方向を制御するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信対象に向けて所定の送信信号を送信するための無線送信装置が各種無線通信に用いられている。斯かる無線送信装置を用いた無線通信システムの一例として、所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
ところで、通常、前記無線タグ通信装置は、前記無線タグに向けて所定の送信信号（質問波）を送信アンテナにより送信すると共に、その送信信号を受信した無線タグから返信される返信信号（応答波）を受信アンテナ（送信アンテナと共通の態様もある）により受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行うが、その無線タグとの相対位置関係によっては通信感度が著しく低下するという不具合があった。すなわち、通信に係る電波の偏波面（電界成分の振動する面）によっては、通信対象である無線タグとの間で好適な通信を実現することができなかった。この不具合を解消するために、複数の偏波面に対応するアンテナを備えた無線通信装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載された移動体識別装置がそれである。この技術によれば、２つの給電点が放射素子の中心に向かって延長した線が直交する位置に設けられたマクロストリップアンテナにおける２つの給電点のうち、何れか一方の給電点と発信部とを交互に接続することにより、信号の偏波面を交互に９０°傾かせながら垂直偏波の信号と水平偏波の信号とを交互に発信することができるとされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０７４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来の技術では、互いに直交する２種類の偏波方向のうち何れか一方を選択することしかできないものであることから、前記無線タグ通信装置と通信対象である無線タグとの相対位置関係によっては、電波の伝達率が、偏波方向が好適に定まっている場合の７０％程度にまで落ち込み、結果として通信感度が最大値の半分程度しかとれなくなる可能性があった。すなわち、そのような構成によっては前記不具合を解消することはできず、このため、前記無線タグとの相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線送信装置及び無線通信装置の開発が求められていた。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線送信装置及び無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、通信対象に向けて所定の送信信号を送信するための無線送信装置であって、複数の給電点を有する、前記送信信号を送信するためのアンテナと、そのアンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を変更するための給電割合変更部と、その給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御することでそのアンテナから送信される送信信号の偏波方向を制御する送信偏波方向制御部とを、備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、上記第１発明の無線送信装置により通信対象に向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその通信対象から返信される返信信号を受信することでその通信対象との間で情報の通信を行うものであることを特徴とする無線通信装置である。
【発明の効果】
【０００９】
このように、前記第１発明によれば、複数の給電点を有する、前記送信信号を送信するためのアンテナと、そのアンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を変更するための給電割合変更部と、その給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御することでそのアンテナから送信される送信信号の偏波方向を制御する送信偏波方向制御部とを、備えたものであることから、簡単な構成により前記アンテナから送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。すなわち、通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線送信装置を提供することができる。
【００１０】
ここで、前記第１発明において、好適には、前記給電割合変更部として、前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して可変アッテネータを備えたものである。このようにすれば、前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を実用的な態様で制御することができる。
【００１１】
また、好適には、前記給電割合変更部として、前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して可変ゲインアンプを備えたものである。このようにすれば、前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を実用的な態様で制御することができる。
【００１２】
また、好適には、前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して設けられたアッテネータと、そのアッテネータを経由して前記給電点に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える回路切換部とを、前記給電割合変更部として備えたものである。このようにすれば、前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を実用的な態様で制御することができる。
【００１３】
また、好適には、前記複数の給電点のうち少なくとも１つの給電点に対応して設けられたディレイラインと、そのディレイラインを経由して前記給電点に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える回路切換部とを、備えたものである。このようにすれば、前記アンテナから送信される送信信号の偏波方向を実用的な態様で制御することができる。
【００１４】
また、好適には、前記ディレイラインは、そのディレイラインを経由する回路により給電される信号の位相を、そのディレイラインを経由しない回路により給電される信号の位相に比べて略１８０°変化させるものである。このようにすれば、前記アンテナから送信される送信信号の偏波方向を実用的な態様で制御することができる。
【００１５】
また、好適には、前記アンテナは、互いに直交するように配設された２組のダイポールアンテナから成るものであり、各ダイポールアンテナにそれぞれ１つずつの給電点が設けられたものである。このようにすれば、２組のダイポールアンテナから成る実用的なアンテナから送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。
【００１６】
また、好適には、前記アンテナは、２給電パッチアンテナであり、そのパッチアンテナにおける中心点以外の部分に２つの給電点が設けられたものである。このようにすれば、実用的なパッチアンテナから送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。
【００１７】
また、好適には、前記送信偏波方向制御部は、前記アンテナから送信される送信信号の偏波方向が所定角度毎に変化するように前記給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御するものである。このようにすれば、各偏波方向毎に所定時間継続して送信信号の送信を行うことができ、通信対象との間で好適な通信を実現することができる。
【００１８】
また、前記第２発明によれば、前記第１発明の無線送信装置により通信対象に向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその通信対象から返信される返信信号を受信することでその通信対象との間で情報の通信を行うものであることから、簡単な構成により前記アンテナから送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。すなわち、通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線通信装置を提供することができる。
【００１９】
ここで、前記第２発明において、好適には、前記アンテナは、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて前記通信対象から返信される返信信号を受信する送受信共用のアンテナである。このようにすれば、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００２０】
また、好適には、前記アンテナにおける各給電点に対応して受信された受信信号を合成する受信信号合成部と、その受信信号合成部により合成された受信信号を処理する受信信号処理部とを、備えたものである。このようにすれば、受信回路の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００２１】
また、好適には、前記アンテナにおける各給電点に対応して受信された受信信号をそれぞれ個別に処理する複数の受信信号処理部を備えたものである。このようにすれば、前記アンテナにおける各給電点毎に受信信号の処理を行うことができ、例えば送信信号の偏波方向に対応して各給電点から入力された受信信号に重み付けを行う等の処理が可能となる。
【００２２】
また、好適には、前記無線通信装置は、通信対象である無線タグに向けて前記アンテナにより所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である。このようにすれば、通信対象である無線タグとの相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線タグ通信装置を提供することができる。
【００２３】
また、好適には、前記送信偏波方向制御部は、所定の通信処理を完了する毎に前記送信信号の偏波方向を変化させるように前記給電割合変更部を介して前記アンテナにおける各給電点に供給される電力の割合を制御するものである。このようにすれば、所定の通信処理中は一定の条件で送信信号の送信を行うことができ、通信対象である無線タグとの間で好適な通信を実現することができる。
【００２４】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明が好適に適用される無線タグ通信システム１０を説明する図である。この無線タグ通信システム１０は、本発明の無線送信装置乃至は無線通信装置の一実施例である無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆc（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆcを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆcが変調され、応答波Ｆr（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム１０は、例えば、所定の通信領域内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ１４は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。
【００２６】
図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図２に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２は、前記無線タグ１４に対する送信データに相当するコマンドビット列（送信ビット列）を生成すると共に、そのコマンドビット列をＦＳＫ方式等により符号化して出力させる送信データ出力部１６と、上記質問波Ｆcの搬送波に相当する所定の周波数信号を発生させると共にその搬送波を上記送信データ出力部１６から出力される送信データにより変調して出力させる高周波送信回路部１８と、その高周波送信回路部１８から出力される信号を質問波Ｆcとして前記無線タグ１４に向けて送信するための、複数の給電点を有する送信アンテナ２０と、その送信アンテナ２０における各給電点に供給される電力の割合を変更するための給電割合変更部としての複数（図２では２つ）の可変アッテネータ２４ａ、２４ｂ（以下、特に区別しない場合には単に可変アッテネータ２４と称する）と、それら可変アッテネータ２４を介して前記送信アンテナ２０における各給電点に供給される電力の割合を制御することでその送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を制御する送信偏波方向制御部２６と、上記送信アンテナ２０から送信された質問波Ｆcに応じて前記無線タグ１４から返信される応答波Ｆrを受信するための受信アンテナ２８と、その受信アンテナ２８により受信された受信信号の周波数変換及び復調処理を行う高周波受信回路部２９と、その高周波受信回路部２９から出力される信号を用いて前記無線タグ１４から返信される応答波に含まれるデータの復号処理等を行う受信信号処理部３０とを、備えて構成されている。
【００２７】
図３は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子３４の構成を説明する図である。この図３に示すように、斯かる無線タグ回路素子３４は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部３６と、そのアンテナ部３６に接続されて前記無線タグ通信装置１２との間の情報通信処理を行うためのＩＣ回路部３８とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部３８は、上記アンテナ部３６により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆcを整流する整流部４０と、その整流部４０により整流された質問波Ｆcのエネルギを蓄積するための電源部４２と、上記アンテナ部３６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５０に供給するクロック抽出部４４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４６と、上記アンテナ部３６に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部４８と、上記整流部４０、クロック抽出部４４、及び変復調部４８等を介して上記無線タグ回路素子３８の作動を制御するための制御部５０とを、機能的に含んでいる。この制御部５０は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部４６に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部３６により受信された質問波Ｆcを上記変復調部４８において上記メモリ部４６に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆrとして上記アンテナ部３６から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００２８】
図４は、前記無線タグ通信装置１２に備えられた無線送信装置（送信回路）について説明する図である。また、図５は、前記無線タグ通信装置１２に備えられた送信アンテナ２０の具体的な構成を例示する図である。この図５に示すように、前記送信アンテナ２０は、好適には、互いに直交するように配設された２組のダイポールアンテナ２２ａ、２２ｂ（以下、特に区別しない場合には単にダイポールアンテナ２２と称する）から成るものであり、各ダイポールアンテナ２２の中央部（長手方向中央）にそれぞれ１つずつの給電点５２ａ、５２ｂ（以下、特に区別しない場合には単に給電点５２と称する）が設けられたものである。図４及び図５に示すように、前記無線タグ通信装置１２に備えられた無線送信装置においては、前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を変更するための給電割合変更部として可変アッテネータ２４が設けられており、前記送信偏波方向制御部２６は、それら可変アッテネータ２４それぞれにおける減衰量を制御することで前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を制御し、それによりその送信アンテナ２０から送信される質問波Ｆc（送信信号）の偏波方向を制御する。
【００２９】
ここで、前記送信偏波方向制御部２６は、好適には、前記送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向が所定角度毎に変化するように各可変アッテネータ２４における減衰量を制御する。また、好適には、前記無線タグ１４のＩＤ取得やデータの読み出し等の一連の通信処理を完了する毎にその送信信号の偏波方向を変化させるように各可変アッテネータ２４における減衰量を制御する。また、前記受信アンテナ２８により受信される受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出部を設け、その受信信号強度検出部により検出される信号強度が最大となるように各可変アッテネータ２４における減衰量を制御するといった態様も考えられる。前記送信偏波方向制御部２６は以上のようにして前記送信アンテナ２０から送信される質問波Ｆc（送信信号）の偏波方向を制御する。斯かる制御は、以下に説明する本発明の他の構成に関しても同様に実行される。
【００３０】
続いて、図４に示す無線送信装置の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる無線送信装置の他の構成を例示する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図６は、図４に示す無線送信装置の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる無線送信装置の他の一例について説明する図である。この図６に示す無線送信装置は、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２（図６ではダイポールアンテナ２２ｂの給電点５２ｂ）に対応して設けられたディレイライン５４と、そのディレイライン５４を経由して前記給電点５２に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える回路切換部５６とを、備えたものである。上記ディレイライン５４は、好適には、そのディレイライン５４を経由する回路により給電される信号の位相を、そのディレイライン５４を経由しない回路により給電される信号の位相に比べて略１８０°変化させる１８０°移相器である。斯かる無線送信装置において、前記送信偏波方向制御部２６は、前記複数の可変アッテネータ２４それぞれにおける減衰量を制御すると共に、上記回路切換部５６を介して上記ディレイライン５４を経由して前記給電点５２に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換えることで各給電点５２に供給される電力の割合を制御し、それによりその送信アンテナ２０から送信される質問波Ｆcの偏波方向を制御する。
【００３２】
図７は、図４に示す無線送信装置の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる無線送信装置の更に別の一例について説明する図である。この図７に示す無線送信装置は、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２（図７ではダイポールアンテナ２２ｂの給電点５２ｂ）に対応して設けられた減衰量固定（例えば、−３ｄＢ）のアッテネータ５８と、そのアッテネータ５８を経由して前記給電点５２に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える第２回路切換部６０と、前記高周波送信回路部１８から出力される信号を上記アッテネータ５８に対応する給電部５２とは別の給電部５２（図７ではダイポールアンテナ２２ａの給電点５２ａ）に供給する回路と供給しない回路とを切り換える第３回路切換部６２と、その第３回路切換部６２における前記ダイポールアンテナ２２ａが接続された側とは逆の端子と接地点との間に設けられた終端抵抗６４とを、備えている。斯かる無線送信装置において、前記送信偏波方向制御部２６は、前記回路切換部５６、第２回路切換部６０、及び第３回路切換部６２を介して回路を切り換えることで各給電点５２に供給される電力の割合を制御する。具体的には、i）回路切換部５６をディレイライン５４を経由しない側（以下、端子ａ側という）、第２回路切換部６０をアッテネータ５８を経由しない側（以下、端子ａ側という）、第３回路切換部６２をダイポールアンテナ２２ａ側（以下、端子ａ側という）とする回路、ii）回路切換部５６を端子ａ側、第２回路切換部６０をアッテネータ５８を経由する側（以下、端子ｂ側という）、第３回路切換部６２を端子ａ側とする回路、iii）回路切換部５６をディレイライン５４を経由する側（以下、端子ｂ側という）、第２回路切換部６０を端子ａ側、第３回路切換部６２を端子ａ側とする回路、iv）回路切換部５６を端子ｂ側、第２回路切換部６０を端子ｂ側、第３回路切換部６２を端子ａ側とする回路、v）回路切換部５４を端子ａ側、第２回路切換部６０を端子ａ側、第３回路切換部６２を終端抵抗６４側とする回路等のうち何れかの回路を選択的に成立させるように、前記回路切換部５６、第２回路切換部６０、及び第３回路切換部６２を切り換える。斯かる制御により各給電点５２に供給される電力の割合を制御し、それによりその送信アンテナ２０から送信される質問波Ｆcの偏波方向を制御する。なお、前記アッテネータ５８を−３ｄＢとする場合、前記ダイポールアンテナ２２ａに対して、０度、６０度、１２０度の３種類の傾きを選択することが可能になる。
【００３３】
図８は、図４に示す無線送信装置の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる無線送信装置の更に別の一例について説明する図である。この図８に示す無線送信装置は、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２（図８ではダイポールアンテナ２２ｂの給電点５２ｂ）に対応して可変移相器６６を備えている。斯かる無線送信装置において、前記送信偏波方向制御部２６は、上記可変移相器６６における移相量を制御すると共に、前記第２回路切換部６０及び第３回路切換部６２を介して回路を切り換えることで各給電点５２に供給される電力の割合を制御し、それによりその送信アンテナ２０から送信される質問波Ｆcの偏波方向を制御する。
【００３４】
図９は、図２等に示す送受信回路の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる送受信回路の他の一例について説明する図である。この図９に示す送受信回路は、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信される返信信号を受信する送受信共用のアンテナ６８を備えている。このアンテナ６８は、図５を用いて前述した送信アンテナ２０と同様に、互いに直交するように配設された２組のダイポールアンテナ２２から成るものであり、各ダイポールアンテナ２２の中央にそれぞれ１つずつの給電点５２が設けられたものである。また、図９に示す送受信回路は、前記高周波送信回路部１８から第３回路切換部６２を介して供給される信号を各ダイポールアンテナ２２に供給すると共に、各ダイポールアンテナ２２により受信された受信信号を受信信号合成部７２へ供給する複数（図９では２つ）の送受信分離部７０ａ、７０ｂ（以下、特に区別しない場合には単に送受信分離部７０と称する）と、前記アンテナ６８における各給電点５２（ダイポールアンテナ２２）に対応して受信されて上記送受信分離部７０を介して供給される受信信号を合成する受信信号合成部７２とを、備えている。また、図９に示す送受信回路における高周波受信回路部２９及び受信信号処理部３０は、上記受信信号合成部７２により合成（単純合成）された受信信号の復調処理及び復号処理等を行う。
【００３５】
図１０は、図２等に示す送受信回路の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる送受信回路の更に別の一例について説明する図である。この図１０に示す送受信回路は、上記アンテナ６８における各給電点５２すなわち各ダイポールアンテナ２２に対応して受信された受信信号をそれぞれ個別に処理する複数（図１０では２つ）の高周波受信回路部２９ａ、２９ｂ（以下、特に区別しない場合には単に高周波受信回路部２９と称する）及び受信信号処理部３０ａ、３０ｂ（以下、特に区別しない場合には単に受信信号処理部３０と称する）を備えたものである。斯かる送受信回路においては、各給電点５２に対応してそれぞれ個別の高周波受信回路部２９及び受信信号処理部３０を備えていることで、各給電点５２毎に受信信号の処理を行うことができ、図１０では図示しない受信ウェイト処理部等の構成を設けることで、送信信号の偏波方向に対応して各給電点５２から入力された受信信号に重み付けを行う等の処理が可能となる。
【００３６】
図１１は、図２等に示す送受信回路の代替として前記無線タグ通信装置１２に好適に備えられる送受信回路の更に別の一例について説明する図である。この図１１に示す送受信回路は、前記ダイポールアンテナ２２ａに対応して設けられた増幅率固定（例えば、＋３ｄＢ）のアンプ７４と、前記ダイポールアンテナ２２ｂに対応して設けられた増幅率固定（例えば、＋３ｄＢ）のアンプ７６と、そのアンプ７６を経由して前記給電点５２ｂに給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える第４回路切換部７８とを、備えている。斯かる送受信回路において、前記送信偏波方向制御部２６は、前記可変移相器６６における移相量を制御すると共に、前記第３回路切換部６２及び第４回路切換部７８を介して回路を切り換えることで各給電点５２に供給される電力の割合を制御し、それによりその送信アンテナ２０から送信される質問波Ｆcの偏波方向を制御する。
【００３７】
図１２は、前記無線タグ通信装置１２による無線タグ通信制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００３８】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記送信アンテナ２０（アンテナ６８）の送信偏波面方向に対応するθが初期値θ0とされ、斯かる送信偏波面方向となるように前記可変アッテネータ２４における減衰量、回路切換部５６、第２回路切換部６０、第３回路切換部６２、及び第４回路切換部７８の接続、可変移相器６６における移相量等が制御される。次に、Ｓ２において、送信信号の送信データに相当するコマンドを設定し、そのコマンドに対応するコマンドビット列（送信ビット列）が生成される。次に、Ｓ３において、Ｓ２にて生成されたコマンドビット列が符号化されて出力される。次に、Ｓ４において、Ｓ３にて出力された送信データにより搬送波が変調され、送信信号として前記送信アンテナ２０（アンテナ６８）から出力される。次に、Ｓ５において、Ｓ４にて送信された送信信号に応じて無線タグ１４からの応答（返信信号の返信）があったか否かが判断される。このＳ５の判断が否定される場合には、Ｓ７以下の処理が実行されるが、Ｓ５の判断が肯定される場合には、前記受信信号処理部３０の動作に対応するＳ６において、前記受信アンテナ２８（アンテナ６８）により受信された受信信号の復調及び復号等の処理が行われる。次に、Ｓ６′において、一連の通信処理が完了したか否かが判断される。このＳ６′の判断が否定される場合には、Ｓ２において次に送信するコマンドを設定し、そのコマンドに対応するコマンドビット列が生成されるが、Ｓ６′の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、送信偏波面方向に対応するθが最大値θmaxであるか否かが判断される。このＳ７の判断が否定される場合には、Ｓ８において、送信偏波面方向に対応するθに所定値ｄθが加算され、斯かる送信偏波面方向となるように前記可変アッテネータ２４における減衰量、回路切換部５６、第２回路切換部６０、第３回路切換部６２、及び第４回路切換部７８の接続、可変移相器６６における移相量等が制御された後、Ｓ２以下の処理が再び実行されるが、Ｓ７の判断が肯定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ２及びＳ３が前記送信データ出力部１６の動作に、Ｓ１及びＳ７乃至Ｓ６′が前記送信偏波方向制御部２６の動作にそれぞれ対応する。
【００３９】
このように、本実施例によれば、複数の給電点５２を有する、前記送信信号を送信するための送信アンテナ２０と、その送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を変更するための給電割合変更部と、その給電割合変更部を介して前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を制御することでその送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を制御する送信偏波方向制御部２６（Ｓ１及びＳ７乃至Ｓ９）とを、備えたものであることから、簡単な構成により前記送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。すなわち、通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線送信装置を提供することができる。
【００４０】
また、前記可変アッテネータ２４を用いず、前記送信アンテナ２０ａ若しくは送信アンテナ２０ｂの何れかを最大出力で動作させる場合、前記送信アンテナ２０ａ又は送信アンテナ２０ｂに対応する偏波面となる送信信号となるため、それら送信アンテナ２０ａ、２０ｂそれぞれと４５°の角度となる位置関係に配置された通信対象は、前記送信アンテナ２０ａ若しくは送信アンテナ２０ｂに平行な位置関係に配置された通信対象の略７０％の強さとなる送信信号しか受けることができない。また、前記送信アンテナ２０ａ、２０ｂそれぞれと４５°の角度となる位置関係に配置された通信対象に対し、前記送信アンテナ２０ａ、２０ｂの双方に同じ電力を与えることで、それら送信アンテナ２０ａ又は送信アンテナ２０ｂに平行な位置関係に配置された通信対象と同じ強さとなる送信信号を与えることができるが、この場合、前記送信アンテナ２０ａ又は２０ｂのどちらかを利用した場合に対して２倍の電力を放射することになり、法規制値以上を超える電力が必要になる場合がある。これに対し、本実施例の方法では、送信信号の偏波方向を任意に変化させることができ、通信対象の傾きに対応した通信が可能になる。すなわち、放射電力を強めることなく、高感度の通信を実現する無線送信装置を提供することができる。
【００４１】
また、前記給電割合変更部として、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２に対応して可変アッテネータ２４を備えたものであるため、前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を実用的な態様で制御することができる。
【００４２】
また、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２に対応して設けられたアッテネータ５８と、そのアッテネータ５８を経由して前記給電点５２に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える第２回路切換部６０とを、前記給電割合変更部として備えたものであるため、前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を実用的な態様で制御することができる。
【００４３】
また、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２に対応して設けられたディレイライン５４と、そのディレイライン５４を経由して前記給電点５２に給電を行う回路と経由せずに給電を行う回路とを切り換える回路切換部５６とを、備えたものであるため、前記送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を３方向以上選択することが可能な上、実用的な態様で制御することができる。
【００４４】
また、前記ディレイライン５４は、そのディレイライン５４を経由する回路により給電される信号の位相を、そのディレイライン５４を経由しない回路により給電される信号の位相に比べて１８０°変化させる１８０°移相器であるため、前記送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を実用的な態様で制御することができる。
【００４５】
また、前記送信アンテナ２０は、互いに直交するように配設された２組のダイポールアンテナ２２から成るものであり、各ダイポールアンテナ２２にそれぞれ１つずつの給電点５２が設けられたものであるため、２組のダイポールアンテナ２２から成る実用的な送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。
【００４６】
また、前記送信偏波方向制御部２６は、前記送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向が所定角度毎に変化するように前記給電割合変更部を介して前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を制御するものであるため、各偏波方向毎に所定時間継続して送信信号の送信を行うことができ、通信対象との間で好適な通信を実現することができる。
【００４７】
また、図４等に示す無線送信装置により通信対象に向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその通信対象から返信される返信信号を受信することでその通信対象との間で情報の通信を行うものであることから、簡単な構成により前記送信アンテナ２０から送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。すなわち、通信対象との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線通信装置を提供することができる。
【００４８】
また、前記アンテナ６８は、前記送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて前記通信対象から返信される返信信号を受信する送受信共用のアンテナであるため、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００４９】
また、前記アンテナ６８における各給電点５２に対応して受信された受信信号を合成する受信信号合成部７２と、その受信信号合成部７２により合成された受信信号を処理する受信信号処理部３０とを、備えたものであるため、受信回路の構成を可及的に簡単なものとすることができる。
【００５０】
また、前記アンテナ６８における各給電点５２に対応して受信された受信信号をそれぞれ個別に処理する複数の受信信号処理部３０ａ、３０ｂを備えたものであるため、前記アンテナ６８における各給電点５２毎に受信信号の処理を行うことができ、例えば送信信号の偏波方向に対応して各給電点５２から入力された受信信号に重み付けを行う等の処理が可能となる。
【００５１】
また、前記無線通信装置は、通信対象である無線タグ１４に向けて前記送信アンテナ２０により所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグ１４から返信される返信信号を受信することで前記無線タグ１４との間で情報の通信を行う無線タグ通信装置１２であるため、通信対象である無線タグ１４との相対位置関係によらず高感度の通信を実現する無線タグ通信装置１２を提供することができる。
【００５２】
また、前記送信偏波方向制御部２６は、前記送信信号に含まれるコマンドが変更される毎にその送信信号の偏波方向を変化させるように前記給電割合変更部を介して前記送信アンテナ２０における各給電点５２に供給される電力の割合を制御するものであるため、一連の通信処理の間同じ偏波方向で通信できる上、斯かる一連の通信処理毎に偏波を方向を切り替えて送信信号の送信を行うことができ、通信対象である無線タグ１４との間で好適な通信を実現することができる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００５４】
例えば、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、互いに直交するように配設された２組のダイポールアンテナ２２から成る送信アンテナ２０（アンテナ６８）を備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１３に示すような正方形（矩形状）の方形パッチアンテナ８０や、図１４に示すような円形パッチアンテナ８２を備えたものであってもよい。上記方形パッチアンテナ８０においては、図１３に示すように、その方形パッチアンテナ８０の向かい合う二辺の中心点を結ぶ線上で方形パッチアンテナ８０の中心点以外の部分に２つの給電点８４ａ、８４ｂが設けられ、前述した実施例と同様に、前記送信偏波方向制御部２６により各給電点８４ａ、８４ｂに供給される電力の割合が制御されることで上記方形パッチアンテナ８０から送信される送信信号の偏波方向が制御される。また、上記円形パッチアンテナ８２においては、図１４に示すように、その円形パッチアンテナ８２の直交する二本の径上で円形パッチアンテナ８２の中心点以外の部分に２つの給電点８４ａ、８４ｂが設けられ、前記送信偏波方向制御部２６により各給電点８４ａ、８４ｂに供給される電力の割合が制御されることで上記円形パッチアンテナ８２から送信される送信信号の偏波方向が制御される。このように、平面アンテナにおける中心点以外の部分に２つの給電点８４ａ、８４ｂが設けられたパッチアンテナ８０、８２が備えられた無線送信装置においても、本発明が適用されることにより、そのパッチアンテナ８０、８２から送信される送信信号の偏波方向を任意に変化させることができる。
【００５５】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記給電割合変更部として可変アッテネータ２４を備えたものであったが、斯かる給電割合変更部として、前記複数の給電点５２のうち少なくとも１つの給電点５２に対応して可変ゲインアンプを備えたものであってもよい。斯かる構成によっても、前記送信アンテナ２０等における各給電点５２に供給される電力の割合を実用的な態様で制御することができる。
【００５６】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信データ出力部１６、送信偏波方向制御部２６、及び受信信号処理部３０等をそれぞれ個別の制御装置として備えたものであったが、これらの制御装置と等価な機能が所定の制御装置に機能的に備えられたものであってもよい。また、前述した前記送信データ出力部１６、送信偏波方向制御部２６、及び受信信号処理部３０等による制御は、ディジタル信号処理であるとアナログ信号処理であるとを問わない。
【００５７】
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】
【００５８】
【図１】本発明が好適に適用される無線タグ通信システムを説明する図である。
【図２】本発明の一実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図３】図２の無線タグ通信装置の通信対象である無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図４】図２の無線タグ通信装置に備えられた本発明の無線送信装置の一例について説明する図である。
【図５】図２の無線タグ通信装置に備えられた送信アンテナの具体的な構成を例示する図である。
【図６】図４に示す無線送信装置の代替として図２の無線タグ通信装置に好適に備えられる無線送信装置の他の一例について説明する図である。
【図７】図４に示す無線送信装置の代替として図２の無線タグ通信装置に好適に備えられる無線送信装置の更に別の一例について説明する図である。
【図８】図４に示す無線送信装置の代替として図２の無線タグ通信装置に好適に備えられる無線送信装置の更に別の一例について説明する図である。
【図９】図２の無線タグ通信装置に備えられた送受信回路の代替としてその無線タグ通信装置に好適に備えられる送受信回路の他の一例について説明する図である。
【図１０】図２の無線タグ通信装置に備えられた送受信回路の代替としてその無線タグ通信装置に好適に備えられる送受信回路の更に別の一例について説明する図である。
【図１１】図２の無線タグ通信装置に備えられた送受信回路の代替としてその無線タグ通信装置に好適に備えられる送受信回路の更に別の一例について説明する図である。
【図１２】図２の無線タグ通信装置による無線タグ通信制御の要部を説明するフローチャートである。
【図１３】図２の無線タグ通信装置に好適に備えられる方形パッチアンテナの構成を例示する図である。
【図１４】図２の無線タグ通信装置に好適に備えられる円形パッチアンテナの構成を例示する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１２：無線タグ通信装置（無線送信装置、無線通信装置）
１４：無線タグ（通信対象）
２０：送信アンテナ
２２：ダイポールアンテナ
２４：可変アッテネータ（給電割合変更部）
２６：送信偏波方向制御部
３０：受信信号処理部
５２、８４：給電点
５４：ディレイライン
５６：回路切換部
５８：アッテネータ
６０：第２回路切換部
６２：第３回路切換部
６６：可変移相器
６８：アンテナ
７０：送受信分離部
７２：受信信号合成部
７８：第４回路切換部
８０：方形パッチアンテナ
８２：円形パッチアンテナ
【図１】
2008271443.tif 000003
【図２】
2008271443.tif 000004
【図３】
2008271443.tif 000005
【図４】
2008271443.tif 000006
【図５】
2008271443.tif 000007
【図６】
2008271443.tif 000008
【図７】
2008271443.tif 000009
【図８】
2008271443.tif 000010
【図９】
2008271443.tif 000011
【図１０】
2008271443.tif 000012
【図１１】
2008271443.tif 000013
【図１２】
2008271443.tif 000014
【図１３】
2008271443.tif 000015
【図１４】
2008271443.tif 000016