JP4816320B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えた無線通信装置に関し、特に、通信対象との相対距離が比較的近い場合における通信特性を改善するための技術に関する。

送信用アンテナから所定の送信信号を送信する送信部と、その送信信号に応じて返信される返信信号を受信用アンテナにより受信する受信部とを、有する無線通信装置が知られている。例えば、所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムの無線タグ通信装置（質問器）がそれである。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。

斯かる無線通信装置の一例として、複数のアンテナ素子から成るアレイアンテナを備えたものが知られている。例えば、特許文献１に記載されたレーダ装置がそれである。このレーダ装置によれば、複数のアンテナ素子から成りそれぞれのアンテナ素子に対応して移相器を備えたアレイアンテナを備え、それら移相器の位相制御により上記アレイアンテナに対して受信時のアンテナパターン形状を所望の設定距離に応じて受信感度が最適となるように制御することで、最大距離、最大感度を低下させることなく、捜索すべき全覆域に対して受信感度を適合させることができるとされている。

特開平６−１７４８２３号公報

しかし、前述したような従来の技術においてＰＡＡ（Phased Array Antenna）処理等により指向性を制御する際には、目的となる方向へ平面波を伝搬させるように（送信制御）或いは到来方向から平面波が伝搬してくることを前提として（受信制御）各アンテナ素子に対応する位相を制御するが、通信対象との相対距離が比較的近い場合においては、その通信対象との間の電波が平面波とならないことから、各アンテナ素子の間隔に応じて設定される位相差が実際の到来波の位相差と異なるものになってしまい、好適な指向性制御が行われず通信特性が低下するという不具合があった。このため、通信対象との相対距離が比較的近い場合における通信特性を改善する無線通信装置の開発が求められていた。

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、通信対象との相対距離が比較的近い場合における通信特性を改善する無線通信装置を提供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明の要旨とするところは、少なくとも３つのアンテナ素子を有するアレイアンテナを備え、そのアレイアンテナにより信号の送信及び受信の少なくとも一方を指向性を制御しつつ行うことで通信対象との間の無線通信を行う無線通信装置であって、少なくとも１つの前記アンテナ素子により受信された受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、その信号強度検出部による検出結果が異なる指向性での受信信号のうちの最大値をとる受信信号に基づいて前記通信対象の相対位置を推定する通信対象位置推定部と、前記通信対象の相対距離を含む相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係が、該通信対象の相対距離が予め定められた所定値未満では、該所定値以上であって前記アンテナ素子の受信電波が平面波である場合よりも細かな間隔で定められたテーブルと、そのテーブルに示される対応関係から前記通信対象位置推定部による推定結果に基づいて、前記通信対象の相対距離が予め定められた所定値未満である場合における各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御する位相制御部とを、備えたことを特徴とするものである。

このようにすれば、少なくとも１つの前記アンテナ素子により受信された受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、その信号強度検出部による検出結果が前記異なる指向性での受信信号のうちの最大値をとる受信信号に基づいて前記通信対象の相対位置を推定する通信対象位置推定部と、前記通信対象の相対距離を含む相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係が、前記通信対象の相対距離が予め定められた所定値未満では、該所定値以上であって前記アンテナ素子の受信電波が平面波である場合よりも細かな間隔で定められたテーブルと、そのテーブルに示される対応関係から前記通信対象位置推定部による推定結果に基づいて、前記通信対象の相対距離が予め定められた所定値未満である場合における各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御する位相制御部とを、備えたものであることから、前記通信対象の相対距離及び相対方向の少なくとも一方に応じて各アンテナ素子に対応する位相を制御することで、通信対象との相対距離が比較的近い場合においても位相合成を好適に行うことができ、通信精度を高めることができる。すなわち、通信対象との相対距離が比較的近い場合における通信特性を改善する無線通信装置を提供することができる。

また、本発明によるアレイアンテナの位相制御によれば、よく知られたＡＡＡ（Adapted Array Antenna）処理等に比べて簡単な制御により各アンテナ素子に対応する位相を好適な値とすることができ、通信に要する時間を短縮することができるという利点がある。

ここで、好適には、前記テーブルは、第１の直線座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標に関する前記通信対象の相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示すものである。このようにすれば、比較的高精度且つ実用的な態様で各アンテナ素子に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、好適には、前記テーブルは、前記通信対象との相対距離及びその通信対象の相対方向と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示すものである。このようにすれば、簡単且つ実用的な態様で各アンテナ素子に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、好適には、前記通信対象位置推定部は、各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相制御に際して前記テーブルに示される対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部による検出結果が異なる指向性での受信信号のうちの最大値をとる対応関係から前記通信対象の相対距離及び相対方向を推定するものであり、前記位相制御部は、前記通信対象位置推定部により推定された相対距離及び相対方向に基づいて各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御するものである。このようにすれば、比較的高精度且つ実用的な態様で各アンテナ素子に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、好適には、前記通信対象位置推定部は、１つのアンテナ素子により受信された受信信号に関する前記信号強度検出部による検出結果から前記通信対象の相対距離を推定するものであり、前記位相制御部は、前記通信対象位置推定部により推定された相対距離に対応するテーブルに示される対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部による検出結果が最大値をとる対応関係を各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相制御に適用するものである。このようにすれば、簡単且つ実用的な態様で各アンテナ素子に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、好適には、前記通信対象位置推定部は、２つのアンテナ素子により順次受信された受信信号に関する前記信号強度検出部による検出結果から前記通信対象の相対距離及び相対方向を推定するものであり、前記位相制御部は、前記テーブルから前記通信対象位置推定部により推定された相対距離及び相対方向に基づいて各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御するものである。このようにすれば、簡単且つ実用的な態様で各アンテナ素子に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、好適には、第１の直線座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標に関する前記通信対象の相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示す第１のテーブルと、前記通信対象との相対距離及びその通信対象の相対方向と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示す第２のテーブルとを、備え、前記通信対象位置推定部は、前記信号強度検出部による検出結果に基づいて前記通信対象の相対距離を推定するものであり、前記位相制御部は、前記通信対象位置推定部による推定結果が所定値未満である場合には、前記第１のテーブルに示される対応関係から各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御すると共に、前記通信対象位置推定部による推定結果が所定値以上である場合には、前記第２のテーブルに示される対応関係から各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御するものである。このようにすれば、前記通信対象がごく近距離に配置されている場合には精度の高い位相制御を行い、それ以外の場合には必要十分な精度で簡単な位相制御を行うことで、通信特性の改善と通信時間の短縮を共に実現することができる。

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、無線タグとの距離が比較的近い場合における通信特性を改善する無線タグ通信装置を提供することができる。

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。

図１は、本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システム１０について説明する図である。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Ｆ_ｃ（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Ｆ_ｃを受信した上記無線タグ１４において所定のコマンド（送信データ）によりその質問波Ｆ_ｃが変調され、応答波Ｆ_ｒ（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。

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、上記送信信号の主搬送波を発生させるための主搬送波発生部１８と、その主搬送波発生部１８により発生させられた主搬送波を後述する送信データ生成部４２により生成される送信情報信号（送信データ）により変調して上記送信信号を生成する送信信号変調部２０と、その送信信号変調部２０により変調された送信信号を上記無線タグ１４に向けて送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための送受信共用の複数（図２では４本）のアンテナ素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナ素子３０と称する）と、それら複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号の送信指向性を制御すると共に、それら複数のアンテナ素子３０により受信される受信信号の受信指向性を制御するための指向性制御部２２と、その指向性制御部２２から供給される送信信号をアンテナ素子３０に供給すると共に、それらアンテナ素子３０により受信された受信信号をその指向性制御部２２に供給する複数（図２では４つ）の送受信分離部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ（以下、特に区別しない場合には単に送受信分離部２４と称する）と、所定の周波数の局所信号を発生させる局部発振器２６と、上記指向性制御部２２から供給される受信信号それぞれにその局部発振器２６により発生させられる局所信号を掛け合わせることでダウンコンバートする複数（図２では４つ）のダウンコンバータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ（以下、特に区別しない場合には単にダウンコンバータ２８と称する）と、それらダウンコンバータ２８によりダウンコンバートされた受信信号の復調処理をはじめとする上記無線タグ通信装置１２の動作を制御する制御部４０とを、備えて構成されている。ここで、上記複数のアンテナ素子３０からアレイアンテナ１６が構成される。また、上記送受信分離部２４としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が好適に用いられる。

上記指向性制御部２２は、上記送信信号変調部２０から供給される送信信号それぞれの位相を制御する複数（図２では４つ）の送信移相部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ（以下、特に区別しない場合には単に送信移相部３２と称する）と、それぞれの振幅を制御する複数（図２では４つ）の送信増幅部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ（以下、特に区別しない場合には単に送信増幅部３４と称する）とを、備えており、それら送信移相部３２及び送信増幅部３４を介して上記複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号それぞれの位相及び／又は振幅を制御することでその送信信号の送信指向性を制御する。また、上記複数の送受信分離部２４から供給される受信信号それぞれの位相を制御する複数（図２では４つ）の受信移相部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ（以下、特に区別しない場合には単に受信移相部３６と称する）と、それぞれの振幅を制御する複数（図２では４つ）の受信増幅部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ（以下、特に区別しない場合には単に受信増幅部３８と称する）とを、備えており、それら受信移相部３６及び受信増幅部３８を介して上記複数のアンテナ素子３０により受信された受信信号それぞれの位相及び／又は振幅を制御することでその受信信号の受信指向性を制御する。

前記制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含んで構成され、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所謂マイクロコンピュータであり、前記送信データの生成、上記送信移相部３２及び送信増幅部３４の制御量の決定、上記受信移相部３６及び受信増幅部３８の制御量の決定、前記無線タグ１４に向けて前記送信信号を送信する送信制御、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受信制御、及び受信された受信信号を復調する復調制御等を実行する。斯かる制御を実行するため、送信データ生成部４２、ＰＡＡウェイト制御部４４、受信信号合成部５０、受信信号復調部５２、信号強度検出部５４、及びタグ位置推定部５６を機能的に備えている。

上記送信データ生成部４２は、前記主搬送波発生部１８により発生させられる搬送波に乗せて前記無線タグ１４へ送信するための送信データを生成して前記送信信号変調部２０へ供給する。その送信信号変調部２０では、上記送信データ生成部４２から供給される送信データに基づいて変調が行われて送信信号とされ、前記指向性制御部２２等を介して前記アンテナ素子３０から送信される。

前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、送信制御部４６及び受信制御部４８を含んでおり、前記複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号それぞれの位相（及び必要に応じて振幅）を制御することで送信指向性を制御する。また、前記複数のアンテナ素子３０により受信される受信信号それぞれの位相（及び必要に応じて振幅）を制御することで受信指向性を制御する。すなわち、各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御する位相制御部として機能する。

上記送信制御部４６は、前記指向性制御部２２を介して各送信信号の位相を制御することにより前記複数のアンテナ素子３０から成る送信アンテナを送信用フェイズドアレイアンテナ（Phased Array Antenna）として制御する。

前記受信制御部４８は、前記複数のアンテナ素子３０により受信される受信信号それぞれの位相（及び必要に応じて振幅）を制御することによりその受信信号の受信指向性を制御する。すなわち、前記指向性制御部２２を介して各受信信号の位相を制御することにより前記複数のアンテナ素子３０から成る受信アンテナを受信用フェイズドアレイアンテナとして制御する。

前記受信信号合成部５０は、前記複数のアンテナ素子３０によりそれぞれ受信される受信信号を合成（加算）する。また、前記複数のアンテナ素子３０のうち選択される少なくとも２つのアンテナ素子３０によりそれぞれ受信される受信信号を合成する。すなわち、本実施例の無線タグ通信装置１２では、前記複数のアンテナ素子３０のうち選択される少なくとも２つのアンテナ素子３０によりそれぞれ受信される受信信号の位相が前記指向性制御部２２において制御されると共に、それら受信信号が前記受信信号合成部５０により合成され、その合成信号の信号強度が前記信号強度検出部５４により検出され得るようになっている。

前記受信信号復調部５２は、上記受信信号合成部５０により合成された前記複数のアンテナ素子３０からの受信信号を復調する。好適には、ＡＭ方式により受信信号をＡＭ復調した後、その復調信号をＦＭ復号することで前記無線タグ１４による変調に関する情報信号を読み出す。

前記信号強度検出部５４は、前記複数のアンテナ素子３０のうち少なくとも１つのアンテナ素子３０により受信された受信信号の信号強度を検出する。また、前記受信信号合成部５０により合成された合成信号の信号強度を検出する。すなわち、前記複数のアンテナ素子３０のうち選択される少なくとも２つのアンテナ素子３０によりそれぞれ受信される受信信号の合成信号の信号強度を検出する。

前記タグ位置推定部５６は、通信対象である前記無線タグ１４の前記無線タグ通信装置１２乃至はアレイアンテナ１６に対する相対位置を推定する。この推定は、好適には、前記信号強度検出部５４による検出結果に基づいて行われる。このタグ位置推定部５６による前記無線タグ１４の相対位置の推定及びその推定結果に応じての前記ＰＡＡウェイト制御部４４による各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相の制御については以下に詳述する。

図３は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子６０の構成を説明する図である。この図３に示すように、上記無線タグ回路素子６０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６２と、そのアンテナ部６２により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部６４とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部６４は、上記アンテナ部６２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Ｆ_ｃを整流する整流部６６と、その整流部６６により整流された質問波Ｆ_ｃのエネルギを蓄積するための電源部６８と、上記アンテナ部６２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７６に供給するクロック抽出部７０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７２と、上記アンテナ部６２に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部７４と、上記整流部６６、クロック抽出部７０、及び変復調部７４等を介して上記無線タグ回路素子６０の作動を制御するための制御部７６とを、機能的に含んでいる。この制御部７６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７２に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部６２により受信された質問波Ｆ_ｃを上記変復調部７４において上記メモリ部７２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Ｆ_ｒとして上記アンテナ部６２から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。

図４は、本実施例の無線タグ通信装置１２に備えられたアレイアンテナ１６とその通信対象である無線タグ１４との相対位置関係について説明する図である。前記アレイアンテナ１６は、好適には、前記無線タグ通信装置１２に対して位置固定に設けられたものであり、その無線タグ通信装置１２に対する無線タグ１４の相対位置関係は、前記アレイアンテナ１６とその無線タグ１４との相対位置関係として考えることができる。斯かる相対位置関係は、（１）第１の直線座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標により定められる平面座標、（２）相対距離及び相対方向により定められる極座標等で表される。例えば、前記複数のアンテナ素子３０が同一平面上に等間隔で配設されている場合、それら複数のアンテナ素子３０の配設幅方向の中心（アンテナ素子３０ｂ及び３０ｃ相互間の中点）に原点をとると共に、その平面に含まれるように第１の直線座標であるｘ軸を、その平面に垂直を成すように第２の直線座標であるｙ軸をとることで図４に示すようなｘ‐ｙ座標（平面座標）が張られ、そのｘ‐ｙ座標に関して前記アレイアンテナ１６に対する無線タグ１４の相対位置関係が表される。また、前記複数のアンテナ素子３０の配設幅方向の中心（図４にｘ‐ｙ座標の原点で示す位置）からの相対距離をｒ、その中心を通り且つ上記平面に垂直を成す直線（図４にｙ軸で示す直線）に対する相対角度（相対方向）をθとし、その相対距離ｒ及び相対方向θによって定められるｒ‐θ座標（極座標）に関して前記アレイアンテナ１６に対する無線タグ１４の相対位置関係を表すこともできる。前記アレイアンテナ１６（延いては無線タグ通信装置１２）に対する無線タグ１４の相対位置関係の表し方としては様々なものが考えられるが、本実施例ではこの図４に示すｘ‐ｙ座標及びｒ‐θ座標に関する相対位置関係について考えるものとする。

図５は、第１の直線座標であるｘ座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標であるｙ座標に関する前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示す第１のテーブルとしてのｘ‐ｙ座標テーブル７８であり、図６は、前記無線タグ１４との相対距離ｒ及びその無線タグ１４の相対方向θと各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示す第２のテーブルとしてのｒ‐θ座標テーブル８０である。本実施例の無線タグ通信装置１２は、図５及び図６に示すような、前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示すテーブルを、例えば前記制御部４０のＲＡＭ等に備えており、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、斯かるテーブル７８、８０に示される対応関係から前記タグ位置推定部５６による推定結果に基づいて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御する。なお、図５及び図６に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２に備えられたｘ‐ｙ座標テーブル７８及びｒ‐θ座標テーブル８０は、何れも前記無線タグ１４との相対距離が短いほど細かく対応関係が定められている。すなわち、好適には、前記無線タグ１４との通信に用いられる搬送波の波長をλとして、その無線タグ１４との相対距離ｒがλ未満である場合にはλ／１０間隔で、相対距離ｒがλ以上５λ未満である場合にはλ／４間隔で、相対距離ｒが５λ以上である場合には通常の平面波と同様の間隔で、前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係が定められており、前記無線タグ１４との相対距離ｒが接近しているほどその無線タグ１４の相対位置が詳細に推定乃至検出できるようになっている。

図５及び図６に示すような、前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示すテーブルを用いた位相制御には複数の態様が考えられる。先ず、第１の態様として、前記タグ位置推定部５６により前記無線タグ１４の相対位置を前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０を用いて推定し、その結果に基づいて各アンテナ素子３０における位相を決定する態様が考えられる。この態様において、前記タグ位置推定部５６は、前記ＰＡＡウェイト制御部４４による各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に際して前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に示される全ての対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部５４による検出結果が最大値をとる対応関係から前記無線タグ１４の相対位置を推定する。そして、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６により推定された相対位置に基づいて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御する。すなわち、前記タグ位置推定部５６により推定された前記無線タグ１４の相対位置を表すｘ‐ｙ座標に対応して前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８に定められた位相、或いは前記タグ位置推定部５６により推定された前記無線タグ１４の相対位置を表すｒ‐θ座標に対応して前記ｒ‐θ座標テーブル８０に定められた位相を各アンテナ素子３０に適用する。

また、第２の態様として、前記タグ位置推定部５６により前記無線タグ１４の相対距離ｒを推定し、その結果に基づき前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０を用いて各アンテナ素子３０における位相を決定する態様が考えられる。この態様において、前記タグ位置推定部５６は、前記アレイアンテナ１６に備えられた複数のアンテナ素子３０のうち何れか１つのアンテナ素子３０（好適には、配設幅方向中央に位置するアンテナ素子３０ｂ又は３０ｃ）により受信された受信信号に関する前記信号強度検出部５４による検出結果から前記無線タグ１４の相対距離ｒを推定する。そして、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６により推定された相対距離ｒに対応して前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた全ての対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部５４による検出結果が最大値をとる対応関係を各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に適用する。前記無線タグ１４の相対距離ｒは、その無線タグ１４のｘ‐ｙ座標を用いてｒ＝（ｘ²＋ｙ²）^1/2で表すことができ、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８を用いた制御では、推定結果であるｒを代入した際に斯かる数式を満たすｘ‐ｙに対応して定められた関係が走査される。この第２の態様では、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた対応関係の適用範囲が限定されるため、上記第１の態様よりも速やかに位相制御を行うことができる。

また、第３の態様として、前記タグ位置推定部５６により前記無線タグ１４の相対方向θを推定し、その結果に基づき前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０を用いて各アンテナ素子３０における位相を決定する態様が考えられる。この態様において、前記タグ位置推定部５６は、前記アレイアンテナ１６に備えられた複数のアンテナ素子３０のうち少なくとも２つのアンテナ素子３０により順次受信された受信信号に関する前記信号強度検出部５４による検出結果から前記無線タグ１４の相対方向θを推定する。そして、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６により推定された相対方向θに対応して前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた全ての対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部５４による検出結果が最大値をとる対応関係を各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に適用する。前記無線タグ１４の相対方向θは、その無線タグ１４のｘ‐ｙ座標を用いてθ＝ｔａｎ^-1ｙ／ｘで表すことができ、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８を用いた制御では、推定結果であるθを代入した際に斯かる数式を満たすｘ‐ｙに対応して定められた関係が走査される。この第３の態様では、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた対応関係の適用範囲が限定されるため、上記第１の態様よりも速やかに位相制御を行うことができる。また、上記第２の態様と第３の態様とを複合させ、少なくとも２つのアンテナ素子３０により順次受信された受信信号に関する前記信号強度検出部５４による検出結果から前記タグ位置推定部５６により前記無線タグ１４の相対距離ｒ及び相対方向θを推定し、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０から前記タグ位置推定部５６により推定された相対距離ｒ及び相対方向θに基づいて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御してもよい。

また、第４の態様として、前記タグ位置推定部５６により前記無線タグ１４の相対距離ｒを推定し、その結果に応じて前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及びｒ‐θ座標テーブル８０を選択的に用いて各アンテナ素子３０における位相を決定する態様が考えられる。この態様において、前記タグ位置推定部５６は、前記信号強度検出部５４による検出結果に基づいて前記無線タグ１４の相対距離ｒを推定する。そして、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６による推定結果すなわち推定された相対距離ｒが所定値未満である場合には、第１のテーブルである前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８に示される対応関係から各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御すると共に、前記タグ位置推定部５６により推定された相対距離ｒが所定値以上である場合には、第２のテーブルである前記ｒ‐θ座標テーブル８０に示される対応関係から各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御する。この第４の態様では、前記無線タグ１４が比較的近距離に配置されている場合には精度の高い位相制御を行い、それ以外の場合には必要十分な精度で簡単な位相制御を行うことで、通信特性の改善と通信時間の短縮を共に実現することができる。

図７は、前記無線タグ通信装置１２の制御部４０による受信位相制御の一例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。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記アレイアンテナ１６に備えられた複数のアンテナ素子３０のうち配設幅方向中央に位置する１つのアンテナ素子３０ｂ又は３０ｃにより前記無線タグ１４からの信号が受信される。次に、前記タグ位置推定部５６の動作に対応するＳ２において、Ｓ１にて受信された受信信号に関してその信号強度が検出されると共に、その検出結果から前記無線タグ１４の相対距離ｒが推定される。次に、Ｓ３において、Ｓ２にて推定された推定結果に応じて前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０における走査範囲が決定される。次に、Ｓ４において、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０における走査位置を示すｎが終端値であるＮ_maxに達したか否かが判断される。このＳ４の判断が否定される場合には、Ｓ４ａにおいて、前記ＰＡＡウェイト制御部４４によって前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた対応関係のうち走査位置ｎが示すテーブル位置の位相値となるよう、各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に適用された後、前記受信信号合成部５０の動作に対応するＳ５において、前記複数のアンテナ素子３０により受信された受信信号が合成されると共に、その合成信号の信号強度Ｒが検出され、Ｓ５ａにおいて、信号強度Ｒが最大信号強度Ｒ_max より大きいか否かが判定される。このＳ５ａの判定が肯定される場合には、Ｓ５ｂにおいて、ｎがこれまで受信された信号の条件の中で最も良い条件となるため、このｎを変数Ｍとして記憶すると共に、最大受信強度変数Ｒ_max にＲが代入された後、Ｓ６以下の処理が行われる。Ｓ５ａが否定される場合は、直ぐにＳ６以下が実行される。Ｓ６では、ｎに１が加算された後、Ｓ４以下の処理が再び実行される。Ｓ４の判断が肯定される場合には、前記ＰＡＡウェイト制御部４４によって送信及び／又は受信移相器の値をＳ７において、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた対応関係のうち前記合成信号の信号強度が最大値をとるテーブル位置Ｍにおける位相値が各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に適用された後、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Ｓ５が前記信号強度検出部５４の動作に対応する。

図８は、前記無線タグ通信装置１２の制御部４０による受信位相制御の他の一例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。なお、以下に説明するフローチャートにおいて、相互に共通するステップについては同一の符号を付してその説明を省略する。

図８の制御では、前述したＳ２の処理に続くＳ８において、前記無線タグ１４の相対距離ｒに対応する（ｘ²＋ｙ²）^1/2が、Ｓ２にて推定された距離ｒに対応する範囲内であるか否かが判断される。このＳ８の判断が否定される場合には、Ｓ５ａ以下の処理が実行されるが、Ｓ８の判断が肯定される場合には、前述したＳ４ａからＳ５ｂまでの処理が実行された後、Ｓ９において、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８及び／又はｒ‐θ座標テーブル８０の走査が終了したか否かが判断される。このＳ９の判断が否定される場合には、Ｓ１０において、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８又はｒ‐θ座標テーブル８０における次の列の走査が行われた後、Ｓ８以下の処理が再び実行されるが、Ｓ９の判断が肯定される場合には、前述したＳ７の処理が実行された後、本ルーチンが終了させられる。

図９は、前記無線タグ通信装置１２の制御部４０による受信位相制御の更に別の一例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。

先ず、Ｓ１１において、前記アレイアンテナ１６の受信指向性に対応する角度θが−６０°とされる。次に、前記信号強度検出部５４の動作に対応するＳ１２において、前記アレイアンテナ１６に備えられた複数のアンテナ素子３０のうち２つのアンテナ素子３０により前記無線タグ１４からの信号が受信されると共に、その受信信号の合成信号強度が検出される。次に、Ｓ１３において、角度θに１０°が加算される。次に、Ｓ１４において、角度θが６０°より大きいか否かが判断される。このＳ１４の判断が否定される場合には、Ｓ１２以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１４の判断が肯定される場合には、前記タグ位置推定部５６の動作に対応するＳ１５において、前記合成信号強度が最大値をとる角度θから前記無線タグ１４の相対距離ｒ、相対方向θが推定される。次に、Ｓ１６において、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた対応関係からＳ１５にて推定された相対距離ｒ、相対方向θに対応する位相が決定される。次に、前記ＰＡＡウェイト制御部４４の動作に対応するＳ１７において、Ｓ１６にて決定された位相が前記複数のアンテナ素子３０に適用された後、本ルーチンが終了させられる。

図１０は、前記無線タグ通信装置１２の制御部４０による受信位相制御の更に別の一例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。

先ず、Ｓ１８において、Ａアンテナ素子すなわち前記アンテナ素子３０ａにより前記無線タグ１４からの信号が受信されると共に、その受信信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ１９において、Ｓ１８にて検出された信号強度に基づいて前記アンテナ素子３０ａに対する前記無線タグ１４の相対距離ｒａが推定される。次に、Ｓ２０において、Ｂアンテナ素子すなわち前記アンテナ素子３０ｄにより前記無線タグ１４からの信号が受信されると共に、その受信信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ２１において、Ｓ２０にて検出された信号強度に基づいて前記アンテナ素子３０ｄに対する前記無線タグ１４の相対距離ｒｂが推定される。次に、Ｓ２２において、Ｓ１９にて検出された距離ｒａ及びＳ２１にて検出された距離ｒｂに基づき、それらの距離ｒａ及びｒｂを示す直線の交点が算出される。次に、Ｓ２３において、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８又はｒ‐θ座標テーブル８０に定められた対応関係からＳ２２にて算出された交点となる関係が決定され、その関係に対応する位相が決定される。次に、前記ＰＡＡウェイト制御部４４の動作に対応するＳ２４において、Ｓ１６にて決定された位相が前記複数のアンテナ素子３０に適用された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１９及びＳ２１が前記信号強度検出部５４の動作に、Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２２、及びＳ２３が前記タグ位置推定部５６の動作にそれぞれ対応する。

このように、本実施例によれば、通信対象である前記無線タグ１４の相対位置を推定する通信対象位置推定部としてのタグ位置推定部５６（Ｓ２、Ｓ１５、Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２２、及びＳ２３）と、そのタグ位置推定部５６による推定結果に応じて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御する位相制御部としてのＰＡＡウェイト制御部４４（Ｓ７、Ｓ１７、及びＳ２４）とを、備えたものであることから、前記無線タグ１４の相対距離ｒ及び／又は相対方向θに応じて各アンテナ素子３０に対応する位相を制御することで、その無線タグ１４との相対距離ｒが比較的近い場合においても位相合成を好適に行うことができ、通信精度を高めることができる。すなわち、無線タグ１４との相対距離が比較的近い場合における通信特性を改善する無線タグ通信装置１２を提供することができる。

また、本発明によるアレイアンテナ１６の位相制御によれば、よく知られたＡＡＡ（Adapted Array Antenna）処理等に比べて簡単な制御により各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができ、通信に要する時間を短縮することができるという利点がある。

また、少なくとも１つの前記アンテナ素子３０により受信された受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部５４（Ｓ１、Ｓ５、Ｓ１２、Ｓ１９、及びＳ２１）を備え、前記タグ位置推定部５６は、その信号強度検出部５４による検出結果に基づいて前記無線タグ１４の相対位置を推定するものであるため、実用的な態様で前記無線タグ１４の相対位置を推定することができる。

また、前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示すテーブル７８、８０を備え、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、そのテーブル７８、８０に示される対応関係から前記タグ位置推定部５６による推定結果に基づいて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御するものであるため、実用的な態様で各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８は、第１の直線座標であるｘ座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標であるｙ座標に関する前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示すものであるため、比較的高精度且つ実用的な態様で各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、前記ｒ‐θ座標テーブル８０は、前記無線タグ１４との相対距離ｒ及びその無線タグ１４の相対方向θと各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示すものであるため、簡単且つ実用的な態様で各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、前記タグ位置推定部５６は、各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に際して前記テーブル７８、８０に示される対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部５４による検出結果が最大値をとる対応関係から前記無線タグ１４の相対距離ｒ及び相対方向θを推定するものであり、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６により推定された相対距離ｒ及び相対方向θに基づいて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御するものであるため、比較的高精度且つ実用的な態様で各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、前記タグ位置推定部５６は、１つのアンテナ素子３０により受信された受信信号に関する前記信号強度検出部５４による検出結果から前記無線タグ１４の相対距離ｒを推定するものであり、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６により推定された相対距離ｒに対応するテーブル７８、８０に示される対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部５４による検出結果が最大値をとる対応関係を各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相制御に適用するものであるため、簡単且つ実用的な態様で各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、前記タグ位置推定部５６は、２つのアンテナ素子３０により順次受信された受信信号に関する前記信号強度検出部５４による検出結果から前記無線タグ１４の相対距離ｒ及び相対方向θを推定するものであり、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記テーブル７８、８０から前記タグ位置推定部５６により推定された相対距離ｒ及び相対方向θに基づいて各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御するものであるため、簡単且つ実用的な態様で各アンテナ素子３０に対応する位相を好適な値とすることができる。

また、第１の直線座標としてのｘ座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標としてのｙ座標に関する前記無線タグ１４の相対位置と各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示す第１のテーブルとしてのｘ‐ｙ座標テーブル７８と、前記無線タグ１４との相対距離ｒ及びその無線タグ１４の相対方向θと各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示す第２のテーブルとしてのｒ‐θ座標テーブル８０とを、備え、前記タグ位置推定部５６は、前記信号強度検出部５４による検出結果に基づいて前記無線タグ１４の相対距離ｒを推定するものであり、前記ＰＡＡウェイト制御部４４は、前記タグ位置推定部５６による推定結果が所定値未満である場合には、前記ｘ‐ｙ座標テーブル７８に示される対応関係から各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御すると共に、前記タグ位置推定部５６による推定結果が所定値以上である場合には、前記ｒ‐θ座標テーブル８０に示される対応関係から各アンテナ素子３０における送信及び／又は受信に関する位相を制御するものであるため、前記無線タグ１４がごく近距離に配置されている場合には精度の高い位相制御を行い、それ以外の場合には必要十分な精度で簡単な位相制御を行うことで、通信特性の改善と通信時間の短縮を共に実現することができる。

また、本実施例の無線通信装置は、通信対象である無線タグ１４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、前記無線タグ１４との距離が比較的近い場合における通信特性を改善する無線タグ通信装置１４を提供することができる。

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。

例えば、前述の実施例において、前記ＰＡＡウェイト制御部４４、信号強度検出部５４、及びタグ位置推定部５６等は、何れも前記制御部４０に機能的に備えられたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記ＰＡＡウェイト制御部４４、信号強度検出部５４、及びタグ位置推定部５６それぞれに対応する機能を有する制御装置が個別に設けられたものであっても構わない。また、それら制御装置による制御は、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。

また、前述の実施例では、前記指向性制御部２２を高周波信号で行うよう前記複数のアンテナ素子３０に近い位置に配したが、指向性制御は高周波信号ではなくベースバンド又は中間周波数（ＩＦ）で行なっても良い。また指向性制御はアナログ信号に対して行う必要はなく、ＣＰＵ４０内部におけるデジタル処理にて実現しても構わない。

また、前述の実施例では、前記無線タグ１４との間の通信における送信制御及び受信制御のうち、主に受信制御に関して本発明が適用された例を説明したが、本発明は、前記無線タグ１４との間の通信において前記複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号それぞれの位相制御にも好適に用いられる。斯かる態様では、例えば、前記無線タグ通信装置１２からの送信信号の信号強度を検出し得る無線タグを用い、その無線タグ側で検出される送信信号の信号強度を示すデータが応答波として前記無線タグ通信装置１２に返信され、その無線タグ通信装置１２においてその応答波に含まれる送信信号強度を示すデータに基づいて通信対象である無線タグの相対位置の推定が行われる。また、可及的に簡単には、送信アンテナとしての前記アレイアンテナ１６の送信指向性方向を振っていき、前記無線タグ１４からの応答が得られた方向からその無線タグ１４の存在する相対方向を推定し、その推定結果に応じて各アンテナ素子３０における送信に関する位相を制御する態様も考えられる。

また、前述の実施例では、通信対象である無線タグ１４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に本発明が適用された例について説明したが、例えば携帯電話機や移動体通信装置をはじめとする他の無線通信装置にも本発明は好適に適用され得る。

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。

本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システムについて説明する図である。 本発明の無線通信装置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２の無線タグ通信装置に備えられたアレイアンテナとその通信対象である無線タグとの相対位置関係について説明する図である。 図２の無線タグ通信装置に備えられた、第１の直線座標であるｘ座標及びその第１の直線座標と直交する第２の直線座標であるｙ座標に関する無線タグの相対位置と各アンテナ素子における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示す第１のテーブルとしてのｘ‐ｙ座標テーブルである。 図２の無線タグ通信装置に備えられた、無線タグとの相対距離及びその無線タグの相対方向と各アンテナ素子における送信及び／又は受信に関する位相との対応関係を示す第２のテーブルとしてのｒ‐θ座標テーブルである。 図２の無線タグ通信装置の制御部による受信位相制御の一例を説明するフローチャートである。 図２の無線タグ通信装置の制御部による受信位相制御の他の一例を説明するフローチャートである。 図２の無線タグ通信装置の制御部による受信位相制御の更に別の一例を説明するフローチャートである。 図２の無線タグ通信装置の制御部による受信位相制御の更に別の一例を説明するフローチャートである。

符号の説明

１２：無線タグ通信装置（無線通信装置）
１４：無線タグ（通信対象）
１６：アレイアンテナ
３０：アンテナ素子
４４：ＰＡＡウェイト制御部（位相制御部）
５４：信号強度検出部
５６：タグ位置推定部（通信対象位置推定部）
７８：ｘ‐ｙ座標テーブル（第１のテーブル）
８０：ｒ‐θ座標テーブル（第２のテーブル）

Claims (8)

1. 少なくとも３つのアンテナ素子を有するアレイアンテナを備え、該アレイアンテナにより信号の送信及び受信の少なくとも一方を指向性を制御しつつ行うことで通信対象との間の無線通信を行う無線通信装置であって、
   少なくとも１つの前記アンテナ素子により受信された受信信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
   該信号強度検出部による検出結果が異なる指向性での受信信号のうちの最大値をとる受信信号に基づいて前記通信対象の相対位置を推定する通信対象位置推定部と、
   前記通信対象の相対距離を含む相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係が、該通信対象の相対距離が予め定められた所定値未満では、該所定値以上であって前記アンテナ素子の受信電波が平面波である場合よりも細かな間隔で定められたテーブルと、
   該テーブルに示される対応関係から前記通信対象位置推定部による推定結果に基づいて、前記通信対象の相対距離が予め定められた所定値未満である場合における各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御する位相制御部と
   を、備えたものであることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記テーブルは、第１の直線座標及び該第１の直線座標と直交する第２の直線座標に関する前記通信対象の相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示すものである請求項１の無線通信装置。
3. 前記テーブルは、前記通信対象との相対距離及び該通信対象の相対方向に関する該通信対象の相対方向と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示すものである請求項１の無線通信装置。
4. 前記通信対象位置推定部は、各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相制御に際して前記テーブルに示される対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部による検出結果が異なる指向性での受信信号のうちの最大値をとる対応関係から前記通信対象の相対距離及び相対方向を推定するものであり、前記位相制御部は、前記通信対象位置推定部により推定された相対距離及び相対方向に基づいて各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御するものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
5. 前記通信対象位置推定部は、１つのアンテナ素子により受信された受信信号に関する前記信号強度検出部による検出結果から前記通信対象の相対距離を推定するものであり、前記位相制御部は、前記通信対象位置推定部により推定された相対距離に対応するテーブルに示される対応関係を一通り適用し、前記信号強度検出部による検出結果が最大値をとる対応関係を各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相制御に適用するものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
6. 前記通信対象位置推定部は、２つのアンテナ素子により順次受信された受信信号に関する前記信号強度検出部による検出結果から前記通信対象の相対距離及び相対方向を推定するものであり、前記位相制御部は、前記テーブルから前記通信対象位置推定部により推定された相対距離及び相対方向に基づいて各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御するものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
7. 第１の直線座標及び該第１の直線座標と直交する第２の直線座標に関する前記通信対象の相対位置と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示す第１のテーブルと、
   前記通信対象との相対距離及び該通信対象の相対方向と各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相との対応関係を示す第２のテーブルと
   を、備え、
   前記通信対象位置推定部は、前記信号強度検出部による検出結果に基づいて前記通信対象の相対距離を推定するものであり、前記位相制御部は、前記通信対象位置推定部による推定結果が所定値未満である場合には、前記第１のテーブルに示される対応関係から各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御すると共に、前記通信対象位置推定部による推定結果が所定値以上である場合には、前記第２のテーブルに示される対応関係から各アンテナ素子における送信及び受信の少なくとも一方に関する位相を制御するものである請求項１から６の何れかの無線通信装置。
8. 前記無線通信装置は、通信対象である無線タグ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１から７の何れかの無線通信装置。

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