JP2019158347A - Wireless communication device - Google Patents
Wireless communication device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019158347A JP2019158347A JP2018040405A JP2018040405A JP2019158347A JP 2019158347 A JP2019158347 A JP 2019158347A JP 2018040405 A JP2018040405 A JP 2018040405A JP 2018040405 A JP2018040405 A JP 2018040405A JP 2019158347 A JP2019158347 A JP 2019158347A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wireless communication
- antenna
- tag
- range
- wireless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus.
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。
A system that detects the position of an RF tag by communicating with an RF (Radio Frequency) tag (also referred to as a wireless tag) is known.
An example of a system that detects the position of the RF tag is a system that detects the position of the RF tag by scanning radio waves using a directional antenna, and is described in
Another example of the system for detecting the position of the RF tag is a system for detecting the position of the RF tag by arranging a plurality of directional antennas, and is described in Patent Document 2, for example. The detection system described in Patent Document 2 radiates radio waves from each of antennas arranged in an array so as to cover a plurality of spots, and whether or not a recognition signal is detected from a tag attached to the body. Depending on whether or not it is an authorized person or an unauthorized person.
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。
By the way, when detecting the position of an object by performing wireless communication with an object to which a radio device such as an RF tag is attached, it is desirable to narrow the beam width emitted by the transmitting antenna in order to improve the position detection accuracy. .
On the other hand, it is practically difficult to reduce the beam width of the antenna, and there are the following two reasons.
The first reason is that the transmission antenna with a narrow beam width is increased in size. That is, in order to narrow the beam width, it is usually necessary to arrange a plurality of antennas in an array and feed them in the same phase, or to arrange a metal ground plate, reflector, etc. close to the antenna.
The second reason is that antennas with a narrow beam width generally radiate more energy in a specific direction and therefore gain is higher, but the maximum gain is limited by the radio wave law depending on the system and frequency used. Therefore, it is not suitable for use for detecting the position of an object.
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。 Therefore, the present invention has an object of increasing the position detection accuracy of an object without narrowing the beam width of a transmission antenna when the position of the object is detected by performing wireless communication with the object to which the wireless device is attached. To do.
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。 An exemplary first invention of the present application is a wireless communication device that detects the position of an object to which a radio is attached, and includes a part of a first range that is a radiation area of a first beam, and radiation of a second beam. A wireless communication unit that radiates the first beam and the second beam so that a part of the second range as an area overlaps, and the wireless device by each of the first beam and the second beam A detection unit that detects the position of the object based on whether or not wireless communication is possible, and a range that does not overlap with the second range in the first range is set as a target range When the detection unit is capable of wireless communication with the wireless device by the first beam and wireless communication with the wireless device by the second beam, the object is positioned outside the target range. Is a wireless communication device
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when detecting the position of the said object by performing radio | wireless communication with the object to which the radio apparatus was attached, the position detection accuracy of an object can be improved, without narrowing the beam width of a transmission antenna.
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。
Hereinafter, a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The wireless communication device of the embodiment is a device that detects the position of an object to which a wireless device is attached.
In the description of the embodiment, a case where the wireless device is an RF tag is given as an example. However, the description is not intended to limit the wireless device to the RF tag. Any wireless device capable of wireless communication with the wireless communication device when positioned within the beam emitted from the wireless communication device may be used, and may be a short-range wireless communication device such as NFC (Near Field Communication).
In the description of the embodiment, detection of a wireless device such as an RF tag or an object to which the wireless device is attached means that wireless communication is possible with the wireless device.
The fact that wireless communication with a wireless device is possible is recorded in the wireless device by the fact that the RSSI (Received Signal Strength Indicator) of the received signal from the wireless device is equal to or greater than a predetermined threshold, and wireless communication. It means that at least one of the data can be read.
In the description of the embodiments, the RF tag refers to an information medium that has a built-in semiconductor memory, holds identification information written by an electromagnetic field or radio waves, and can be read and written without contact. The RF tag is not limited to a passive tag that operates using radio waves from an RFID reader as an energy source, but may be an active tag with a built-in battery.
In the following description, when referring to the common items for the RF tags T1, T2,..., They are collectively referred to as “RF tags T” as appropriate.
（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。
(1) First Embodiment Hereinafter, a positional relationship between the
In FIG. 1, the
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。
In the example illustrated in FIG. 1, the
In FIG. 1, the radiation area overlapping area OL1 is formed by the radiation areas RA1 and RA2 of the two beams bm1 and bm2. The overlapping area OL1 is set to be outside the gate G1 (outside the target range). In other words, a range that does not overlap with the radiation area RA2 (example of the second range) in the radiation area RA1 (example of the first range) is set as the target range.
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。
In the example shown in FIG. 1, the object provided with the RF tag T1 is located in the gate G1. That is, the object is located in a region other than the overlapping region OL1 with the radiation area RA2 in the radiation area RA1. In this case, the
On the other hand, in the example shown in FIG. 1, the object provided with the RF tag T2 is not located in the gate G1. That is, the object is located in the overlapping area OL1 with the radiation area RA2 in the radiation area RA1. In this case, the
Therefore, the
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。
Next, the configuration of the
As illustrated in FIG. 2, the
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。
The
In the
The
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。
The
As shown in FIG. 2, the
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。
The encoding / modulating
A D / A (Digital to Analogue)
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。
The
The up-converter (mixer) 24 increases the frequency of the analog transmission signal obtained by the D /
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。
The
The down converter (mixer) 26 lowers the frequency of the reception signal supplied via the
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。
An A / D (Analogue to Digital)
The demodulation /
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。
The number of transmission / reception antennas 30-1, 30-2,..., 30-n is not particularly limited, but is configured such that the directivity of each transmission / reception antenna is different and the radiation area by the emitted beam is different. ing.
Moreover, it sets so that a part of radiation | emission area of the beam of at least two transmission / reception antennas among the transmission / reception antennas 30-1, 30-2, ..., 30-n may overlap. That is, the minimum configuration of the antenna according to this embodiment includes two transmission / reception antennas 30-1 and 30-2, and the beams bm1 and bm2 of FIG. 1 are radiated from the two transmission / reception antennas 30-1 and 30-2, respectively. .
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。
The
The
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。
Next, tag detection processing executed by the
In the flowchart of FIG. 3, the main beam means a beam that covers a target range (a range in the gate G1 of FIG. 1), and corresponds to the beam bm1 in the example of FIG. The adjacent beam means a beam that covers a range that partially overlaps the range covered by the main beam, and corresponds to the beam bm2 in the example of FIG. The range covered by the adjacent beam does not include the target range.
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。
First, the
When the
Note that the switching time of the
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。
When the
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）。
On the other hand, when the RF tag is not detected by the adjacent beam (step S12: NO), the
The processing of steps S12 to S16 is performed for all the RF tags detected in step S10 (step S18).
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。
According to the
（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。
(2) Second Embodiment Next, a
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。 As shown in FIG. 4, a part of the radiation area RA11 of the beam bm11 and a part of the radiation area RA12 of the beam bm12 overlap to form an overlapping region OL2, and a part of the radiation area RA11 of the beam bm11, A part of the radiation area RA13 of the beam bm13 overlaps to form an overlapping region OL3. The target range of object detection is set to a region not including the overlapping regions OL2 and OL3 in the radiation area RA11 of the beam bm11 (for example, in the gate G10 having a predetermined width defined by the ends e11 and e12 in FIG. 4). ing.
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。
When the
When the
When the
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。
According to the
（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。
(3) Third Embodiment In the wireless communication apparatuses according to the first and second embodiments, the case where a plurality of antennas radiate beams from the same position has been described. A case where the
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。
As illustrated in FIG. 5, the
The transmitting and receiving antennas 30-1 and 30-2 radiate the beams bm3 and bm4 in FIG.
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。
As shown in FIG. 5, a part of the radiation area RA3 of the beam bm3 and a part of the radiation area RA4 of the beam bm4 overlap to form an overlap area OL4. The object detection target range TA is provided in a region not including the overlapping region OL4 in the radiation area RA3 of the beam bm3, that is, between the positions of the
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。
When the
The
（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。
(4) Fourth Embodiment Next, a wireless communication device 1C according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a usage example of the
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。
As illustrated in FIG. 6, the
The transmission / reception antennas 30-1, 30-2, 30-3, and 30-4 emit the beams bm11, bm12, bm13, and bm4 of FIG.
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。 In the present embodiment, the target range TA is set in a range in which the overlapping areas OL2, OL3, OL5 of the radiation area are not included in the radiation area RA11 of the beam bm11. It can be seen that the target range TA shown in FIG. 6 is narrower than the target range TA shown in FIG.
（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。
(5) Fifth Embodiment Next, a wireless communication device 1D according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication device 1D according to the fifth embodiment.
The wireless communication device 1D of the present embodiment does not include the
Whether or not radio communication with the RF tag is possible by the beam radiated from each antenna is determined by the
（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。
(6) Sixth Embodiment Next, a
In the
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。
As shown in FIG. 8, the
In the
Similarly, for the
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。
The
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。
The
Note that the number of antenna elements of the array antenna constituting the transmission /
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。
As mentioned above, although embodiment of the radio | wireless communication apparatus of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment. The above-described embodiment can be variously improved and changed without departing from the gist of the present invention.
In a plurality of embodiments mentioned above, it can also be combined suitably. For example, the configuration of the wireless communication apparatus described in the fifth and sixth embodiments can be applied to any one of the first to fourth embodiments.
Further, the number of antennas of the wireless communication device can be set to a desired number. According to the disclosure of the present embodiment, it is obvious to those skilled in the art that the target range of object detection can be narrowed as the number of antennas is increased. The number of antennas can be appropriately determined according to the size of the target range.
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
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E ... wireless communication device, 101, 201 ... first communication unit, 102, 202 ... second communication unit, 10, 10A, 10B ... control unit, 111 ... reception weight setting unit, DESCRIPTION OF
Claims (6)
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。 A wireless communication device for detecting a position of an object to which a wireless device is attached,
The first beam and the second beam are emitted such that a part of the first range that is the radiation area of the first beam overlaps a part of the second range that is the radiation area of the second beam. A wireless communication unit,
A detection unit that detects the position of the object based on whether or not wireless communication with the wireless device is possible by each of the first beam and the second beam;
With
A range that does not overlap with the second range in the first range is set as a target range,
When the detection unit can wirelessly communicate with the wireless device by the first beam and wirelessly communicate with the wireless device by the second beam, the object is located outside the target range. To judge,
Wireless communication device.
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。 The wireless communication unit
An antenna,
A radio control unit configured to perform beam forming on the antenna so as to switch the beam so that the beam radiated from the antenna becomes either the first beam or the second beam. 1. A wireless communication device described in 1.
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。 The wireless communication unit
A first antenna that radiates the first beam;
A second antenna that radiates the second beam;
A radio control unit configured to control so that one of the first antenna and the second antenna becomes a transmission antenna,
The wireless communication apparatus according to claim 1.
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。 The wireless communication unit
A first antenna that radiates the first beam;
A second antenna that radiates the second beam;
A wireless control unit that controls so that a beam is simultaneously emitted from the first antenna and the second antenna,
The wireless communication apparatus according to claim 1.
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。 The wireless communication according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection unit determines that wireless communication with the wireless device is possible when a received signal strength from the wireless device is equal to or greater than a predetermined threshold. apparatus.
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。 The wireless device is an RF tag.
The wireless communication device according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018040405A JP2019158347A (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Wireless communication device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018040405A JP2019158347A (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Wireless communication device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019158347A true JP2019158347A (en) | 2019-09-19 |
Family
ID=67996715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018040405A Pending JP2019158347A (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Wireless communication device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019158347A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3786828A1 (en) | 2019-08-30 | 2021-03-03 | Hitachi, Ltd. | Confidential information processing system and confidential information processing method |
-
2018
- 2018-03-07 JP JP2018040405A patent/JP2019158347A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3786828A1 (en) | 2019-08-30 | 2021-03-03 | Hitachi, Ltd. | Confidential information processing system and confidential information processing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3602817B1 (en) | Systems, methods and devices for beam selection in a wireless communication system | |
| US9577737B2 (en) | Antenna apparatus and method for beam forming thereof | |
| US9509061B2 (en) | Antenna array with asymmetric antenna elements | |
| US20170332249A1 (en) | Methods and Apparatus for Generating Beam Pattern with Wider Beam Width in Phased Antenna Array | |
| JP4922426B2 (en) | Reflector apparatus, radio base station, and radio communication method | |
| US10133888B2 (en) | Data reader and positioning system | |
| US7737891B2 (en) | Array antenna system | |
| US20210105052A1 (en) | Wireless communication apparatus and display method for use in wireless communication apparatus | |
| US20120062423A1 (en) | Portable device with smart antenna | |
| JP2009075998A (en) | Wireless ic tag reader | |
| US8537015B2 (en) | Tag communication device, tag communication system, and tag communication method | |
| US10097256B2 (en) | Communication apparatus, communication method, and computer-readable storage medium | |
| CN110212312A (en) | A kind of antenna assembly and relevant device | |
| US20150117324A1 (en) | Method for rf management, frequency reuse and increasing overall system capacity using network-device-to-network-device channel estimation and standard beamforming techniques | |
| JP5309432B2 (en) | Direction detection device | |
| JP2019158347A (en) | Wireless communication device | |
| JP4140732B2 (en) | Vehicle communication device | |
| JP2011249890A (en) | Radio communication system and radio communication method | |
| US20170318590A1 (en) | Signal transmission method and device | |
| US20140111311A1 (en) | Method and apparatus for operating an rfid reader | |
| US11081791B2 (en) | Wireless communication device, control method, and program | |
| US20190130241A1 (en) | Transponder, in Particular a Radio-Frequency Identification (RFID) Transponder, and Method for Operating the Transponder | |
| Tsakalaki et al. | Spatial spectrum sensing for cognitive radios via miniaturized parasitic antenna systems | |
| KR102250946B1 (en) | Methods and apparatus for pose-based beamforming operation | |
| US10128926B2 (en) | Method and device for transmitting signal |