WO2017163453A1 - アンテナ制御装置、アンテナ制御プログラムおよびアンテナ制御システム - Google Patents

アンテナ制御装置、アンテナ制御プログラムおよびアンテナ制御システム Download PDF

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communication area
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佐々木　愛一郎
枚田　明彦
森澤　文晴
岡　宗一
加々見　修
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日本電信電話株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an antenna control technique for forming a boundary of a communication area at a desired position.
  • Patent Document 1 discloses an electric field communication system using an electric field as such a wireless communication system.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an antenna control technique for forming a boundary of a communication area at a desired position.
  • the antenna control device of the present invention controls the distance between the centers of the two antennas when a current having the same magnitude and the opposite direction is supplied to the two antennas.
  • An antenna control device wherein an input for acquiring a distance from the two antennas to a boundary of a communication area formed by the antennas and a lower limit value of a magnetic field strength attenuation rate at the boundary of the communication area as input parameters Based on the parameter acquisition unit, the distance to the boundary of the communication area, and the lower limit value of the attenuation rate of the magnetic field strength, the attenuation rate of the magnetic field strength that matches the lower limit value at the boundary of the communication area is obtained, A calculation unit that calculates a distance between the centers of the antennas that minimizes the magnitude of the current;
  • the antenna control program of the present invention is an antenna control program for causing a computer to function as the antenna control device.
  • the antenna control system of the present invention includes the antenna control device and the two antennas.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a distance (z [cm]) in the z-axis direction from the loop antenna array of FIG. 3 and a magnetic field strength [dB ⁇ A / m].
  • a magnetic field that is not easily affected by the surroundings is used to form a clear boundary of the communication area.
  • clear current communication area boundaries can be formed by flowing currents in opposite directions to two antennas (magnetic field antennas).
  • the boundary of the communication area cannot be formed at a desired position unless the distance between the antenna centers is appropriate. If the current flowing through the antenna is not appropriate, the boundary of the communication area cannot be formed at a desired position. That is, it is necessary to calculate an appropriate value at least as an antenna parameter called a distance between centers. In addition, it is preferable to calculate an appropriate value as an antenna parameter called the current magnitude.
  • the antennas used in the antenna control system of the present embodiment are two antennas (magnetic field antennas), and each antenna is, for example, a loop antenna or a bar antenna that can generate a low-frequency magnetic field. is there.
  • the low-frequency magnetic field (magnetic field of about 10 MHz or less) formed by such an antenna has a feature that the interaction with the human body or the surrounding environment is significantly lower than the electric field. Therefore, it is suitable for a communication medium for forming a clear boundary of a communication area. If such a antenna can be used to form a sharp magnetic field distribution in which the magnetic field strength sharply attenuates at the boundary of the communication area, the reliability of the wireless communication system in which the communication area is limited can be improved.
  • a magnetic field antenna used for forming a magnetic field area is a loop antenna having one turn.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a loop antenna having one winding.
  • the + terminal of the loop antenna is connected to the signal terminal of the AC power supply E, and the ⁇ terminal is connected to the GND terminal of the AC power supply E. Thereby, an alternating current flows through the loop antenna.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the distance z [cm] in the z-axis direction from the loop antenna and the magnetic field strength [dB ⁇ A / m].
  • the characteristics shown as a single loop in FIG. 2 are the characteristics of the magnetic field strength of the loop antenna with one winding.
  • the attenuation factor of the magnetic field strength in the far distance (z is large) is 60 dB / dec.
  • the attenuation rate of the magnetic field strength is an index representing the clarity of the boundary of the communication area, and the higher the attenuation rate of the magnetic field strength, the clearer the boundary of the communication area.
  • the 60 dB / dec obtained with a loop antenna with one winding is not always sufficient, and there is a desire to increase the attenuation factor of the magnetic field strength.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a loop antenna array for obtaining an attenuation factor of a magnetic field strength of 80 dB / dec higher than 60 dB / dec.
  • Such an attenuation rate of the magnetic field strength can be obtained by an antenna array including two adjacent antennas 1A and 1B as shown in FIG.
  • Each antenna 1A, 1B is a loop antenna and is formed of a continuous conducting wire.
  • the + terminal which is one end of the conducting wire is connected to the signal terminal of the AC power supply E, and the ⁇ terminal which is the other end is connected to the GND terminal of the AC power supply E.
  • currents of magnitude I flow in the antennas 1A and 1B in opposite directions.
  • the characteristic shown as the dual loop in FIG. 2 is the characteristic of the magnetic field strength of such a loop antenna array, and the attenuation factor of the magnetic field strength in the distance is 80 dB / dec.
  • 3 differs from a single loop antenna in that it has an antenna parameter of a distance d between the centers of two antennas (loop antennas) 1A and 1B.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the distance (z [cm]) in the z-axis direction and the magnetic field intensity [dB ⁇ A / m] from the loop antenna array of FIG.
  • FIG. 4 shows the characteristics of two loop antenna arrays with different d.
  • the characteristic shown as dual loop (small d) is the characteristic of the magnetic field strength of the loop antenna array with smaller d.
  • the characteristic shown as dual loop (large d) is the characteristic of the magnetic field strength of the loop antenna array with the larger d.
  • the attenuation factor of the magnetic field strength in the distance is almost constant at 80 dB / dec.
  • the attenuation factor (characteristic) of the magnetic field strength in the vicinity of the loop antenna array (region where z is small) depends on d.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the antenna control system according to the first embodiment.
  • Two antennas 1A and 1B capable of generating a magnetic field instead of an electric field are connected to the antenna parameter control device 2 constituting the antenna control system.
  • the antenna parameter control device 2 is the center of the antennas 1A and 1B.
  • the distance d can be adjusted arbitrarily.
  • the antenna control system includes an antenna array 1, an antenna parameter control device 2, an AC power source E, and mechanical stages 10A and 10B.
  • the antenna array 1 includes two antennas 1A and 1B.
  • the antennas 1A and 1B are arranged side by side in the x-axis direction in the figure, for example.
  • the antenna parameter control device 2 calculates antenna parameters when currents having the same magnitude I and opposite directions are passed to the two antennas 1A and 1B, and the antenna parameters of the antennas 1A and 1B are calculated. Control based on parameters.
  • the AC power supply E supplies an AC current of magnitude I to the antennas 1A and 1B.
  • the mechanical stages 10A and 10B are for changing the positions of the antennas 1A and 1B.
  • the antenna parameter control device 2 is connected to an input device 20 such as a keyboard or a touch pad through which a user inputs input parameters.
  • AC power supply E and mechanical stages 10A and 10B may be provided outside the antenna control system.
  • the antenna parameter control device 2 includes an input parameter acquisition unit 21, a parameter calculation unit 22, and a parameter control unit 23.
  • the input parameter acquisition unit 21 acquires the input parameters input by the user to the input device 20 from the input device 20.
  • the parameter calculation unit 22 calculates antenna parameters using the input parameters.
  • the parameter control unit 23 controls the antenna parameters of the antennas 1A and 1B based on the antenna parameters calculated by the parameter calculation unit 22.
  • the antennas 1A and 1B are loop antennas as shown in FIG. 5 or bar antennas as shown in FIG. 6, and are arranged adjacent to each other, for example.
  • an antenna other than the loop antenna and the bar antenna may be used as long as the antenna has two terminals such as a positive terminal and a negative terminal.
  • the antennas 1A and 1B have the same shape.
  • each antenna 1A, 1B is a loop antenna, each has a circular shape.
  • the shape may be other than a circle.
  • each antenna 1A, 1B is a bar antenna, each is wound around the core of the same shape (for example, cylindrical shape).
  • the antennas 1A and 1B are preferably the same in size.
  • each antenna 1A, 1B is a loop antenna for convenience.
  • the positive terminal of one antenna 1A is connected to the signal terminal of the AC power supply E
  • the negative terminal of the antenna 1A is connected to the negative terminal of the other antenna 1B
  • the positive terminal of the antenna 1B is connected to the GND terminal of the AC power supply E. Has been.
  • the sum of the magnetic dipole moment vectors of the antennas 1A and 1B becomes zero, and the magnetic fields formed far away by the antennas 1A and 1B cancel each other.
  • the magnetic field strength is rapidly attenuated, and the attenuation factor of the magnetic field strength of 80 dB / dec shown in FIGS. 2 and 4 can be obtained. .
  • the current magnitude I which is one of the antenna parameters for the antennas 1A and 1B, is variable.
  • the AC power source E is configured so that the magnitude I of the current flowing from the antenna array 1 to itself can be changed by a control signal received from the parameter control unit 23.
  • the parameter control unit 23 transmits this control signal to the AC power source E and adjusts the magnitude I of the current.
  • size I of an electric current can be set arbitrarily.
  • the distance d between the centers which is one of the antenna parameters for the antennas 1A and 1B, is variable.
  • the mechanical stages 10A and 10B are configured to support the antennas 1A and 1B and change their positions in accordance with a control signal.
  • the parameter control unit 23 transmits this control signal to the mechanical stages 10A and 10B to adjust the position of the mechanical stage. Thereby, the distance d between centers can be adjusted arbitrarily.
  • each antenna 1A, 1B of the antenna array 1 has a current of the same magnitude I and reverse direction, a magnetic field strength attenuation factor of 80 dB / dec can be obtained at a distance, but in the vicinity of the antenna array 1 At (a position close in the z-axis direction), the attenuation rate of the magnetic field strength decreases. Further, the attenuation rate of the magnetic field strength is not constant in the vicinity of the antenna array 1.
  • the antenna control system calculates an appropriate center-to-center distance d opt and an appropriate current magnitude I opt based on the input parameters input from the user, and the antenna 1A, so as to match d opt and I opt .
  • the distance d between the centers of 1B and the magnitude I of the current flowing through the two antennas 1A and 1B are controlled.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an input parameter selection method according to the first embodiment.
  • the first input parameter is the distance Z C of the antenna 1A, from 1B to the boundary (edge) of the communication area where the antenna is formed (field area).
  • Z C is the distance in the z-axis direction of FIG. Further, Z C is also said input parameter indicating the size of the communication area.
  • the second input parameter is the required magnetic field strength H C at the position of the boundary, that Z C of the communication area.
  • the third parameter is the lower limit value A min attenuation rate required field strength at the position of the boundary, that Z C of the communication area. These are described in FIG.
  • the fourth input parameter is an upper limit value d max of the distance d between the centers of the antennas 1A and 1B.
  • Fifth input parameter is an upper limit value I max of the current flowing through the antenna 1A, a 1B.
  • the boundary of the communication area is set at a position away from the antenna array 1 by a distance Z C in the z-axis direction, that is, the direction penetrating the loop antenna. Distance from 0 in the direction of the z axis to the Z C is the communication area.
  • the dual loop in FIG. 7 is a characteristic of the magnetic field strength formed by the antenna array 1, and this is a characteristic desired by the user.
  • Field strength at the position of Z C is the magnetic field strength H C.
  • the lower limit of the attenuation rate of the magnetic field strength at the position of Z C is A min. Lower limit A min is the lower limit of the tangent slope in contact at the position of Z C against the curve showing the characteristics of the dual-loop (attenuation rate of the magnetic field strength).
  • the unit of each input parameter is Z C [m], H C [dB ⁇ A / m], A min [dB / dec], d max [m], and I max [A].
  • the user sets the distance Z C to the boundary of the communication area, the magnetic field strength H C , the lower limit value A min of the attenuation rate of the magnetic field strength, and the upper limit of the distance d between the centers
  • the value d max and the upper limit value I max of the magnitude I of the current flowing through the antenna array 1 are input. Since the upper limit value of the attenuation factor of the magnetic field strength obtained by the antenna array 1 (two antennas) is 80 dB / dec, it is necessary to input a value less than 80 dB / dec as A min . For example, such information is given to the user in advance.
  • the input parameter acquisition unit 21 of the antenna parameter control device 2 acquires these input parameters from the input device 20 and outputs them to the parameter calculation unit 22.
  • the upper limit value I max of the current magnitude I is determined by the performance of the AC power source E and the like, and may not be known by the user. For this reason, the upper limit value I max may be stored in advance in the memory of the antenna parameter control device 2.
  • the upper limit value d max of the distance d between the centers is determined by the movable range of the mechanical stages 10A and 10B, and may not be known by the user. For this reason, the upper limit value d max may be stored in the memory of the antenna parameter control device 2 in advance. In this case, the input parameter acquisition unit 21 acquires the upper limit value I max of the current magnitude I and the upper limit value d max of the distance d between the centers from the memory.
  • Parameter calculation unit 22 of the antenna parameter control unit 2 satisfies the condition indicated by the five input parameters, and calculates the distance d opt between the centers of the magnitude I of the current is minimized, the size I opt for that time of the current To do.
  • the parameter calculation unit 22 distance based on Z C and the magnetic field strength H C and the lower limit value A min attenuation rate of the magnetic field strength, at the boundary of the communication area, and the magnetic field strength H C, matching the lower limit value A min
  • the attenuation factor of the magnetic field strength and the minimum current magnitude I ′ opt (I opt ) that can be obtained are calculated as antenna parameters.
  • the parameter calculation unit 22 outputs the calculated antenna parameter to the parameter control unit 23.
  • the parameter control unit 23 controls the antenna parameters of the antennas 1A and 1B based on the antenna parameters calculated by the parameter calculation unit 22.
  • the parameter control unit 23 controls the distance d (antenna parameter) between the centers of the antennas 1A and 1B based on the calculated distance d opt (d ′ opt or d ′′ opt ) between the centers. For example, the parameter control unit 23 transmits a control signal to the mechanical stages 10A and 10B, and the distance d between the centers coincides with the calculated distance d opt (d ′ opt or d ′′ opt ) between the centers. As described above, the mechanical stages 10A and 10B are controlled.
  • the parameter control unit 23 controls the magnitude I (antenna parameter) of the current flowing through the antennas 1A and 1B based on the calculated magnitude I opt (I ′ opt or I ′′ opt ). For example, the parameter control unit 23 transmits a control signal to the AC power source E, and the magnitude I of the current flowing through the antennas 1A and 1B is calculated as the calculated magnitude I opt (I ′ opt or I ′′ opt ). The AC power supply E is controlled so as to match the above.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of an antenna parameter calculation method according to the first embodiment.
  • the parameter calculating unit 22 as the first candidate of d opt, calculating the distance d 'opt between the centers of the antenna (S3).
  • the current magnitude I is small. This is because the AC power source E having relatively low performance can be used. In general, a long d is advantageous for reducing I.
  • the attenuation rate of the magnetic field strength at the boundary of the communication area and to increase the distance d between the center (position of Z C) is decreased.
  • the parameter calculation unit 22 calculates, as d ′ opt , d such that the attenuation rate of the magnetic field strength at Z C is A min which is a necessary minimum value. (S3).
  • S eff is a constant indicating the effective area of the antenna and depends on the shape or material of the antenna. For example, if the antenna is a loop antenna, the area surrounded by the loop antenna is S 0 and the number of turns of the loop antenna is N, S eff can be approximately expressed by the following equation.
  • the unit of H (z, d) is [dB ⁇ A / m], and the unit of h (z, d) is [A / m].
  • Formula (A7) indicates that the magnitude I of the current flowing through the antenna can be calculated when the coordinate z, the magnetic field strength H at that position, and the distance d between the centers of the antennas are known. .
  • the attenuation factor A [dB / dec] of the magnetic field strength can be expressed by the following equation.
  • Equation (A9) indicates that the attenuation rate of the magnetic field strength formed by the two antennas gradually approaches 80 dB / dec at a distance.
  • Equation (A10) indicates that the distance d between the antenna centers can be calculated when the coordinate z and the attenuation factor A of the magnetic field strength at the coordinate z are known.
  • Equation (A11) indicates that when the coordinate z, the magnetic field strength H at the coordinate z, and the attenuation factor A of the magnetic field strength are known, the magnitude I of the current flowing through the antenna can be calculated.
  • step S3 the parameter calculation unit 22 is given an expression (A10) for obtaining d when z and A are given.
  • the parameter calculation unit 22 calculates d ′ opt (S3).
  • the parameter calculation unit 22 matches the lower limit value A min at the communication area boundary (Z C position) based on the distance Z C to the communication area boundary and the lower limit value A min of the attenuation rate of the magnetic field strength.
  • the distance d ′ opt between the centers at which the attenuation factor of the magnetic field strength to be obtained is obtained and the magnitude I of the current flowing through the antenna is minimized is calculated as the antenna parameter. That is, the distance d ′ opt between the centers can be calculated using Equation (1).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether d ′ opt satisfies the user input condition of the following equation (S5).
  • the parameter calculation unit 22 is given an expression (A11) for obtaining I from z, H, and A.
  • the parameter calculation unit 22 determines the boundary of the communication area (position of Z C ) based on the distance Z C to the boundary of the communication area, the magnetic field strength H C, and the lower limit value A min of the attenuation rate of the magnetic field strength. in, calculates the magnetic field strength H C, the minimum current and decay rate of the magnetic field intensity matches the lower limit value a min is obtained a magnitude I 'opt as an antenna parameter. That is, the current magnitude I ′ opt can be calculated using Equation (3).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether or not I ′ opt satisfies the user input condition (S9).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether or not I ′ opt satisfies the above equation (S9).
  • step S9 If YES is determined in step S9, that is, if Expression (4) is satisfied, I ′ opt satisfies the user input condition.
  • the parameter calculating unit 22 'outputs opt to parameter control section 23 as d opt (optimum solution), which is the first candidate of the I opt I' d, which is the first candidate of d opt to opt I opt (optimum solution) is output to the parameter control unit 23 (S11), and the process ends.
  • step S9 when it is determined NO in step S9, there is no solution (d opt , I opt ) that satisfies the user input condition. This is because d needs to be increased in order to satisfy the equation (4).
  • the attenuation factor A (Z C ) of the magnetic field strength at the boundary (Z C position) of the communication area is A It becomes smaller than min (A (Z C ) ⁇ A min ). That is, the condition for the attenuation rate of the magnetic field strength is not satisfied. Therefore, in this case, the parameter calculation unit 22 displays “alert” on the display device, for example, as “no solution”, prompts the user to input another input parameter (S13), and ends the process.
  • the parameter calculating unit 22 as a second candidate I opt, to calculate the magnitude I "opt of the current flowing through the antenna.
  • This calculation formula for z, H, an I from d (A7) Can be used.
  • the parameter calculation unit 22 uses the following formula.
  • the parameter calculator 22 calculates the a second candidate I opt I "opt (S23) .
  • the parameter calculating unit 22 determines whether the second candidate I opt I "opt meets input conditions of the user (S25).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether or not I ′′ opt satisfies the above equation (S25).
  • step S25 If “YES” is determined in the step S25, that is, if the expression (8) is satisfied, the I ′′ opt satisfies the user input condition.
  • step S25 if it is determined NO in step S25, i.e., when the size I "opt of the calculated current is larger than the upper limit value I max, the input satisfying solution for users (d opt, I opt) is absent. This is because d needs to be increased in order to satisfy Equation (8), but in this case, d ′′ opt > d max . That is, the condition for the distance between the centers is not satisfied. Therefore, in this case, the parameter calculation unit 22 displays “alert” on the display device as “no solution”, prompts the user to input another input parameter (S29), and finishes the process.
  • d max and I max are not essential when the performance of the AC power supply E is not limited and the movable range of the mechanical stages 10A and 10B is not limited. That is, in the first embodiment, d max and I max are added to the input conditions, but these are not essential.
  • the process may proceed from step S3 to step S7 without proceeding to step S5, or may proceed from step S7 to step S11 without proceeding to step 9. That is, d ′ opt obtained by Expression (1) may be adopted as d opt and I ′ opt obtained by Expression (3) may be adopted as I opt .
  • the antenna parameter control apparatus 2 calculates an antenna parameter when a current having the same magnitude I and a reverse direction is supplied to the two antennas 1A and 1B.
  • An input parameter acquiring unit 21 that acquires an input parameter for calculating an antenna parameter
  • a parameter calculating unit 22 that calculates a distance between the centers of the antennas as an antenna parameter based on the input parameter.
  • the control technology of the antenna for forming the boundary of a communication area in a desired position can be provided.
  • the distance (antenna parameter) between the centers of the antennas for forming the boundary of the communication area at a desired position can be calculated.
  • the input parameter acquisition unit 21 acquires, as input parameters, the distance Z C from the antenna to the boundary of the communication area formed by the antenna and the lower limit value A min of the attenuation rate of the magnetic field strength required at the boundary of the communication area. (S1).
  • the distance d ′ opt between the antenna centers at which the length I is minimized is calculated as an antenna parameter (S3).
  • the distance between the centers of the antennas for forming the boundary of the communication area at a desired position can be calculated. Further, since the current magnitude I is minimized, power consumption can be reduced.
  • the input parameter acquisition unit 21 acquires a magnetic field strength H C required at the boundary of the communication area (S1). Further, the parameter calculation unit 22 calculates the magnetic field strength H C and the magnetic field strength that matches the lower limit value A min at the boundary of the communication area based on the distance Z C , the magnetic field strength H C, and the lower limit value A min of the attenuation rate.
  • the minimum current magnitude I ′ opt from which the attenuation factor is obtained is calculated as an antenna parameter (S7). Therefore, it is possible to calculate the magnitude of the current flowing through the antenna in order to form the boundary of the communication area at a desired position. Further, since the current magnitude I is minimized, power consumption can be reduced.
  • only the distance d ′ opt between the centers of the antennas may be calculated, or only I ′ opt may be calculated.
  • the input parameter acquisition unit 21 acquires the upper limit value d max of the distance d between the centers (S1). If the calculated distance d ′ opt between the centers is longer than the upper limit value d max of the distance between the centers (S5: NO), the parameter calculation unit 22 determines the distance Z C to the boundary of the communication area and the magnetic field strength H. on the basis of the upper limit value d max of the distance between C and the center, when the distance d between the centers is aligned with the upper limit value d max, the size of the smallest current magnetic field strength H C is obtained at the boundary of the communication area I ′′ opt is calculated as an antenna parameter (S23). Therefore, the magnitude of the current flowing through the antenna to form the boundary of the communication area at a desired position can be calculated. In addition, the current magnitude I is minimized. Therefore, power consumption can be reduced.
  • the antenna parameter control device 2 controls the antenna parameters (d, I) of the two antennas 1A, 1B based on the antenna parameters (d opt , I opt ) calculated by the parameter calculation unit 22. Is provided. Therefore, the boundary of the communication area can be set at a desired position.
  • the antenna control system in the first embodiment includes the antenna parameter control device 2 and the two antennas 1A and 1B, it is possible to form a communication area and set the boundary of the communication area to a desired position.
  • the antenna parameters are calculated, the actual size of the communication area, the one corresponding to the input Z C. For this reason, in this embodiment, the size of a communication area can be changed freely. Further, since a communication area corresponding to the calculated antenna parameter is obtained, an accurate size of the communication area can be obtained.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except that the input parameters input by the user and the calculation method of d opt and I opt are different from those of the first embodiment. Therefore, the description which overlaps with 1st Embodiment is abbreviate
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an input parameter selection method according to the second embodiment.
  • the user inputs six input parameters to the input device 20 in consideration of the size and characteristics of the desired communication area.
  • the first input parameter is the distance Z C from the antenna to the boundary of the communication area.
  • the second parameter is a major any distance from Z C.
  • the second input parameter is the distance Z D from the antenna to a predetermined position distant from the boundary of the communication area.
  • Input parameters of the third is a necessary magnetic field strength H C at the boundary of the communication area (the position of the Z C).
  • Fourth parameter is an upper limit value H D of the magnetic field strength is permitted in the position of Z D. That is, the upper limit value H D in the magnetic field intensity is an upper limit value H D of the magnetic field strength at a position further than the boundary of the communication area Z D. These are described in FIG. Entering a Z D and H D is equivalent to entering the A min in the first embodiment.
  • the fifth input parameter is an upper limit value d max of the distance d between the antenna centers.
  • the sixth input parameter is an upper limit value I max of the magnitude I of the current flowing through the antenna.
  • the boundary of the communication area is set at a position away from the antenna array 1 by the distance Z C in the z-axis direction, that is, the direction penetrating the loop antenna. Distance from 0 in the direction of the z axis to the Z C is the communication area.
  • the dual loop in FIG. 9 is a characteristic of the magnetic field strength formed by the antenna array 1, and this is a characteristic desired by the user.
  • the upper limit of field intensity at the position of Z D is the upper limit value H D.
  • the user can select H D , Z D according to the attenuation rate of the desired magnetic field strength. Can be determined.
  • the unit of each input parameter is Z C [m], Z D [m], H C [dB ⁇ A / m], H D [dB ⁇ A / m], d max [m], I max. [A].
  • the user inputs the distances Z C and Z D , the magnetic field strength H C , the upper limit value H D of the magnetic field strength, and the upper limit value d max of the distance d between the centers as input parameters to the input device 20.
  • the upper limit value I max of the current magnitude I is input.
  • the input parameter acquisition unit 21 of the antenna parameter control device 2 acquires these input parameters from the input device 20 and outputs them to the parameter calculation unit 22.
  • the input parameter acquisition unit 21 may acquire the upper limit value I max of the current magnitude I and the upper limit value d max of the distance d between the centers stored in the memory, and may transmit them to the parameter calculation unit 22.
  • Parameter calculation unit 22 of the antenna parameter control unit 2 calculates satisfies the condition indicated by the six input parameters, and the distance d opt between the centers of the magnitude I of the current is minimized, the size I opt of the current at that time To do.
  • the parameter calculation unit 22 each distance Z C, and Z D, and the magnetic field strength H C, based on the upper limit value H D of the magnetic field strength, the magnetic field at the boundary of the communication area (the position of the Z C) strength H C is obtained, the magnetic field intensity matches the upper limit value H D is obtained at a position further than the boundary of the communication area (position of Z D), the distance d 'opt between the centers of the magnitude I of the current is minimized (D opt ) and the minimum current magnitude I ′ opt (I opt ) are calculated as antenna parameters.
  • the parameter calculation unit 22 outputs the calculated antenna parameter to the parameter control unit 23.
  • the parameter control unit 23 controls the antenna parameters of the antennas 1A and 1B based on the antenna parameters calculated by the antenna parameter control device 2.
  • the parameter control unit 23 controls the distance d (antenna parameter) between the centers of the antennas 1A and 1B based on the calculated distance d opt (d ′ opt or d ′′ opt ) between the centers. For example, the parameter control unit 23 transmits a control signal to the mechanical stages 10A and 10B, and the distance d between the centers coincides with the calculated distance d opt (d ′ opt or d ′′ opt ) between the centers. As described above, the mechanical stages 10A and 10B are controlled.
  • the parameter control unit 23 controls the magnitude I (antenna parameter) of the current flowing through the antennas 1A and 1B based on the calculated magnitude I opt (I ′ opt or I ′′ opt ). For example, the parameter control unit 23 transmits a control signal to the AC power source E, and the magnitude I of the current flowing through the antennas 1A and 1B is calculated as the calculated magnitude I opt (I ′ opt or I ′′ opt ). The AC power supply E is controlled so as to match the above.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of an antenna parameter calculation method according to the second embodiment.
  • the input parameter acquisition unit 21 of the antenna parameter control device 2 first acquires Z C , Z D , H C , H D , d max , and I max from the input device 20 as described above (S41).
  • the parameter calculation unit 22 of the antenna parameter control apparatus 2 sets the distance d ′ opt as the first candidate for d opt to obtain the minimum attenuation factor of the magnetic field strength. . Further, d 'obtained with opt (accompanying) the I, magnitude I of the current as a first candidate of the I opt' and opt.
  • the parameter calculation unit 22 as the first candidate of d opt, 'the opt, as the first candidate of the I opt, I' d calculate the opt respectively (S43).
  • step S43 the following simultaneous equations obtained from equation (A6) are solved.
  • the parameter calculation unit 22 obtains d ′ opt and I ′ opt as solutions of the simultaneous equations (S43).
  • the parameter calculation unit 22 each distance Z C, based on Z D and the magnetic field strength H C and the upper limit value H D, the magnetic field strength H C is obtained at the boundary of the communication area (the position of the Z C), the communication area position further than the boundary of the (Z D position) the magnetic field strength to match the upper limit value H D is obtained, the distance d between the centers of antennas magnitude I of the current is a minimum 'of opt and the current magnitude I' opt is calculated as an antenna parameter (S43). That is, the distance d ′ opt between the centers and the current magnitude I ′ opt can be calculated using the equation (10).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether or not the following condition for d ′ opt is satisfied (S45).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether or not I ′ opt satisfies the above equation (S47).
  • the parameter calculating unit 22 outputs opt to parameter control section 23 as d opt (optimum solution), which is the first candidate of the I opt I' d, which is the first candidate of d opt to opt I opt (optimum solution) is output to the parameter control unit 23 (S49), and the process ends.
  • step S47 when it is determined NO in step S47, there is no solution (d opt , I opt ) that satisfies the user input condition. Therefore, in this case, the parameter calculation unit 22 displays “alert” on the display device as “no solution”, prompts the user to input another input parameter (S49), and ends the process.
  • d ′ opt > d max S45: NO
  • the parameter calculation unit 22 is a second candidate d opt d ′′ as in the following equation: d max is adopted as opt (S61).
  • the parameter calculation unit 22 uses the following equation in the same manner as the equation (7) in the first embodiment.
  • the parameter calculation unit 22 calculates I ′′ opt (S63).
  • the parameter calculation unit 22 distance based on Z C and the magnetic field strength H C and the upper limit value d max of the distance between the centers, the distance d between the centers when fitted to the upper limit value d max, the communication area
  • the minimum current magnitude I ′′ opt at which the magnetic field strength H C is obtained at the boundary (position Z C ) is calculated as an antenna parameter (S63). That is, the current magnitude I ′′ opt is expressed by Equation (15). Can be used to calculate.
  • the parameter calculation unit 22 determines whether the second is a candidate I "opt in I opt satisfies the input conditions of the user, a (S65).
  • the parameter calculation unit 22 determines whether or not I ′′ opt satisfies the above equation (S65).
  • step S65 If “YES” is determined in the step S65, that is, if the expression (16) is satisfied, the I ′′ opt satisfies the user input condition.
  • step S65 when it is determined NO in step S65, there is no solution (d opt , I opt ) that satisfies the user input condition. Therefore, in this case, as in the first embodiment, the parameter calculation unit 22 displays “alert” on the display device or the like as “no solution”, and prompts the user to input another input parameter ( S69), the process ends.
  • d max and I max are not essential in the second embodiment. That is, in the second embodiment, d max and I max are added to the input conditions, but these are not essential. Therefore, the process may proceed from step S43 to step S49 without proceeding to steps S45 and S47. That is, d ′ opt and I ′ opt obtained from Expression (10) may be adopted as d opt and I opt , respectively.
  • the antenna parameter control device 2 calculates an antenna parameter when a current having the same magnitude I and flowing in the opposite direction is passed to the two antennas 1A and 1B.
  • An input parameter acquiring unit 21 that acquires an input parameter for calculating an antenna parameter
  • a parameter calculating unit 22 that calculates a distance between the centers of the antennas as an antenna parameter based on the input parameter.
  • an antenna control technique for forming the boundary of the communication area at a desired position can be provided. Specifically, the distance (antenna parameter) between the centers of the antennas for forming the boundary of the communication area at a desired position can be calculated.
  • the input parameter acquisition unit 21 is necessary for the distance Z C from the antenna to the boundary of the communication area formed by the antenna, the distance Z D from the antenna to a position far from the boundary of the communication area, and the boundary of the communication area. obtaining a magnetic field strength H C, the upper limit value H D of the magnetic field strength at a position further than the boundary of the communication area as an input parameter (S41).
  • the parameter calculation unit 22 each distance Z C, based on the upper limit value H D of Z D and the magnetic field strength H C and the magnetic field strength, magnetic field strength H C is obtained at the boundary of the communication area (the position of the Z C) , the magnetic field intensity matches the upper limit value H D is obtained at a position further than the boundary of the communication area (position of Z D), 'the opt and the current magnitude I' distance d between the centers of the antenna current is minimized opt Is calculated as an antenna parameter (S43). Therefore, the distance between the centers of the antennas for forming the boundary of the communication area at a desired position and the magnitude of the current flowing through the antennas can be calculated. Further, since the current magnitude I is minimized, power consumption can be reduced.
  • the input parameter acquisition unit 21 acquires the upper limit value d max of the distance d between the centers (S41). If the calculated distance d ′ opt between the centers is longer than the upper limit value d max of the distance between the centers (S45: NO), the parameter calculation unit 22 determines the distance Z C to the boundary of the communication area and the magnetic field strength H. on the basis of the upper limit value d max of the distance between C and the center, when the distance d between the centers is aligned with the upper limit value d max, the size of the smallest current magnetic field strength H C is obtained at the boundary of the communication area I ′′ opt is calculated as an antenna parameter (S63). Therefore, the magnitude of the current flowing through the antenna to form the boundary of the communication area at the desired position can be calculated. Also, the magnitude I of the current is minimized. Therefore, power consumption can be reduced.
  • the antenna parameter control device 2 uses the antenna parameters (d, I) of the two antennas 1A and 1B calculated by the parameter calculation unit 22 as antenna parameters.
  • a parameter control unit 23 that controls based on (d opt , I opt ) is provided. Thereby, the boundary of a communication area can be set to a desired position.
  • the antenna control system of the second embodiment includes an antenna parameter control device 2 and two antennas 1A and 1B. Thereby, a communication area can be formed and the boundary of a communication area can be set to a desired position.
  • the antenna parameters are calculated, the actual size of the communication area, the one corresponding to the input Z C, communication You can freely change the size of the area. Further, since a communication area corresponding to the calculated antenna parameter is obtained, an accurate size of the communication area can be obtained.
  • the antenna parameter control device 2 is used to adjust the antenna parameter.
  • the antenna parameter control device 2 may be used simply to calculate the antenna parameter. . In that case, the parameter control unit 23 is unnecessary.
  • the antenna parameter control device 2 can be realized by causing a computer including a processor (CPU) to read and execute a predetermined antenna parameter control program.
  • the antenna parameter control program can be recorded on a computer-readable recording medium such as a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a magnetic tape, and is also transmitted through a communication network such as the Internet and widely distributed. be able to.
  • a loop antenna and a bar antenna are taken up as specific examples. These antennas are classified as dipole antennas (magnetic dipole antennas) that generate a magnetic field.
  • dipole antennas magnetic dipole antennas
  • the discussion developed herein is applicable to more general dipole antennas and should not be limited to magnetic dipole antennas. That is, the present invention can be applied to an electric dipole antenna used to generate an electric field, and is effective in forming a communication area or the like using the electric field.

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Abstract

通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの制御技術を提供する。 アンテナパラメータ制御装置２は、磁界を発生する２つのアンテナ１Ａ、１Ｂに対して、大きさＩが同一で方向が逆の電流を流す場合のアンテナパラメータを計算するものである。アンテナパラメータ制御装置２は、アンテナパラメータを計算するための入力パラメータを取得する入力パラメータ取得部２１と、入力パラメータに基づいて、アンテナ１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄをアンテナパラメータとして計算するパラメータ計算部２２とを備える。

Description

アンテナ制御装置、アンテナ制御プログラムおよびアンテナ制御システム
　本発明は、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの制御技術に関する。
　近年では、意図的に通信エリアを限定した無線通信システムに対する要望が高まっている。特許文献１には、このような無線通信システムとして、電界を利用した電界通信システムが開示されている。
特開２００７－１７４５７０号公報
　電界通信システムでは、設置されたアクセスポイント装置の近傍のエリアに存在する端末装置だけが、アクセスポイント装置と通信できる。しかし、アクセスポイント装置の近傍の電界分布は、設置環境または端末装置を所持するユーザの姿勢などに大きく依存する。そのため、電界通信システムによっては、明瞭な通信エリアの境界を形成することが困難であった。したがって、通信すべき位置に存在している端末装置が通信できなかったり、その逆のケースも生じたり、安定して信頼性の高い無線通信システムを構築できなかった。
　このような困難が生じる原因の一つは、通信媒体として電界を用いていることであると考えられる。なぜならば、電界分布は、周囲に存在する導体または誘電体の影響を強く受けるためである。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの制御技術を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のアンテナ制御装置は、２つのアンテナに対して、大きさが同一で方向が逆の電流を流す場合において、前記２つのアンテナの中心間の距離を制御するアンテナ制御装置であって、前記２つのアンテナから当該アンテナが形成する通信エリアの境界までの距離と、前記通信エリアの境界での磁界強度の減衰率の下限値とを、入力パラメータとして取得する入力パラメータ取得部と、前記通信エリアの境界までの距離と、前記磁界強度の減衰率の下限値とに基づいて、前記通信エリアの境界で前記下限値に一致する磁界強度の減衰率が得られ、前記電流の大きさが最小になる前記アンテナの中心間の距離を計算する計算部を備える。
　本発明のアンテナ制御プログラムは、前記アンテナ制御装置としてコンピュータを機能させるためのアンテナ制御プログラムである。
　本発明のアンテナ制御システムは、前記アンテナ制御装置と、前記２つのアンテナとを備える。
　本発明によれば、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの制御技術を提供できる。
巻数が１のループアンテナの一例を示す図である。 ループアンテナからｚ軸方向の距離（ｚ［ｃｍ］）と磁界強度［ｄＢμＡ／ｍ］の関係を示す図である。 ８０ｄＢ／ｄｅｃの磁界強度の減衰率を得るためのループアンテナアレイの一例を示す図である。 図３のループアンテナアレイからｚ軸方向の距離（ｚ［ｃｍ］）と磁界強度［ｄＢμＡ／ｍ］の関係を示す図である。 第１の実施の形態におけるアンテナ制御システムの一例を示す図である。 バーアンテナの構成の一例を示す図である。 第１の実施の形態における入力パラメータの選定方法を説明するための図である。 第１の実施の形態におけるアンテナパラメータ計算方法の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における入力パラメータの選定方法を説明するための図である。 第２の実施の形態におけるアンテナパラメータ計算方法の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　本実施の形態では、周囲の影響を受けにくい磁界を使用し、明瞭な通信エリアの境界を形成する。具体的には、２つのアンテナ（磁界アンテナ）に対して互いに逆向きの電流を流すことで、明瞭な通信エリアの境界を形成できる。
　しかし、２つのアンテナ（磁界アンテナ）を用いる場合であっても、アンテナの中心間の距離が適切でなければ、通信エリアの境界を所望の位置に形成できない。また、アンテナに流れる電流の大きさが適切でなければ、通信エリアの境界を所望の位置に形成できない。すなわち、少なくとも、中心間の距離というアンテナパラメータとして適切な値を計算する必要がある。また、好ましくは、電流の大きさというアンテナパラメータとして適切な値を計算する必要がある。
　上記のように、本実施の形態のアンテナ制御システムに用いられるアンテナは、２つのアンテナ（磁界アンテナ）であり、各アンテナは、例えば低周波磁界を発生することが可能なループアンテナまたはバーアンテナである。
　このようなアンテナが形成する低周波磁界(およそ１０ＭＨｚ以下の磁界)は、人体または周囲環境との相互作用が電界と比べて著しく低いという特徴を有する。したがって、明瞭な通信エリアの境界を形成するための通信媒体に適している。このようなアンテナを用いて、通信エリアの境界で磁界強度が急激に減衰するようなシャープな磁界分布を形成できれば、通信エリアを限定した無線通信システムの信頼性を高めることができる。
　一般的に磁界エリアの形成に使用されている磁界アンテナは巻数が１のループアンテナである。
　図１は、巻数が１のループアンテナの一例を示す図である。例えば、ループアンテナの＋端子は、交流電源Ｅの信号端子に接続され、－端子は、交流電源ＥのＧＮＤ端子に接続される。これにより、ループアンテナに交流の電流が流れる。
　図２は、ループアンテナからｚ軸方向の距離ｚ［ｃｍ］と磁界強度［ｄＢμＡ／ｍ］の関係を示す図である。
　図２にシングルループとして示す特性は、巻数が１のループアンテナの磁界強度の特性である。遠方（ｚが大きい）における磁界強度の減衰率は６０ｄＢ／ｄｅｃである。磁界強度の減衰率は、通信エリアの境界の明瞭さを表す指標であり、磁界強度の減衰率が高いほど、通信エリアの境界は明瞭と言える。
　巻数が１のループアンテナにより得られる６０ｄＢ／ｄｅｃは必ずしも十分ではなく、磁界強度の減衰率をより高くしたいという要望がある。
　図３は、６０ｄＢ／ｄｅｃより高い８０ｄＢ／ｄｅｃの磁界強度の減衰率を得るためのループアンテナアレイの一例を示す図である。
　このような磁界強度の減衰率は、図３に示すように、隣接した２つのアンテナ１Ａ、１Ｂを備えるアンテナアレイにより得ることができる。各アンテナ１Ａ、１Ｂはループアンテナであり、連続した導線で形成される。導線の一方端である＋端子は、交流電源Ｅの信号端子に接続され、他方端である－端子は、交流電源ＥのＧＮＤ端子に接続される。これにより、アンテナ１Ａ、１Ｂには、大きさＩの電流が互いに逆向きに流れる。
　図２にデュアルループとして示す特性は、このようなループアンテナアレイの磁界強度の特性であり、遠方における磁界強度の減衰率は８０ｄＢ／ｄｅｃである。
　図３に示すループアンテナアレイは、単一のループアンテナと異なり、２つのアンテナ（ループアンテナ）１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄというアンテナパラメータを有する。
　図４は、図３のループアンテナアレイからｚ軸方向の距離（ｚ［ｃｍ］）と磁界強度［ｄＢμＡ／ｍ］の関係を示す図である。
　図４では、ｄが異なる２つのループアンテナアレイの特性を示す。デュアループ（ｄ小）として示す特性は、ｄが小さい方のループアンテナアレイの磁界強度の特性である。デュアループ（ｄ大）として示す特性は、ｄが大きい方のループアンテナアレイの磁界強度の特性である。いずれのループアンテナアレイであっても、遠方における磁界強度の減衰率は８０ｄＢ／ｄｅｃでほぼ一定である。しかし、ループアンテナアレイの近傍（ｚが小さい領域）における磁界強度の減衰率（特性）はdに依存する。
　例えば、２つのループアンテナを備えるループアンテナアレイを用いて、ユーザが希望するサイズの通信エリア（磁界エリア）を形成するには、最適なｄを求める必要がある。しかし、磁界強度の分布とｄの定量的な関係が不明であったので、最適なｄを求めることができなかった。また、ループアンテナに流れる電流も通信エリアのサイズを決めるパラメータの１つであるが、最適な電流の大きさを求める方法も知られていなかった。
　また、２つのバーアンテナからなるアンテナアレイでも同様の問題が生じており、これを解決したいという要望がある。
　［第１の実施の形態］
　図５は、第１の実施の形態におけるアンテナ制御システムの一例を示す図である。
　アンテナ制御システムを構成するアンテナパラメータ制御装置２には、電界ではなく磁界を発生することが可能な2つのアンテナ１Ａ、１Ｂが接続されており、アンテナパラメータ制御装置２は、アンテナ１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄを任意に調整できる。
　アンテナ制御システムは、アンテナアレイ１とアンテナパラメータ制御装置２と交流電源Ｅとメカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂを備える。
　アンテナアレイ１は、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂからなる。アンテナ１Ａ、１Ｂは、例えば、図のｘ軸方向に並べて配置される。アンテナパラメータ制御装置２は、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂに対して、大きさＩが同一で方向が逆の電流を流す場合のアンテナパラメータを計算し、アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータを、計算したアンテナパラメータに基づいて制御する。交流電源Ｅは、アンテナ１Ａ、１Ｂに大きさＩの交流の電流を供給する。メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂは、アンテナ１Ａ、１Ｂの位置を変えるためのものである。
　アンテナパラメータ制御装置２には、ユーザが入力パラメータを入力するキーボードやタッチパッドなどの入力装置２０が接続される。なお、交流電源Ｅおよびメカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂは、アンテナ制御システムの外部に設けてもよい。
　アンテナパラメータ制御装置２は、入力パラメータ取得部２１とパラメータ計算部２２とパラメータ制御部２３を備える。
　入力パラメータ取得部２１は、ユーザが入力装置２０に入力した入力パラメータを入力装置２０から取得する。パラメータ計算部２２は、入力パラメータを用いてアンテナパラメータを計算する。パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータを、パラメータ計算部２２が計算したアンテナパラメータに基づいて制御する。
　各アンテナ１Ａ、１Ｂは、図５に示すようなループアンテナまたは、図６に示すようなバーアンテナであり、例えば、互いに隣接して配置される。ループアンテナを用いる場合、ループアンテナを貫通する方向と、図５のｚ軸方向を合わせるように配置する。バーアンテナを用いる場合は、バーアンテナを構成するコアの長さ方向と、図５のｚ軸方向を合わせるように配置する。なお、＋端子と－端子のような２端子を有するアンテナであれば、これらループアンテナおよびバーアンテナ以外のアンテナを用いてもよい。
　アンテナ１Ａ、１Ｂは、同一形状であることが好ましい。例えば、各アンテナ１Ａ、１Ｂがループアンテナの場合、それぞれが円形状を有する。形状は円以外でもよい。また、例えば、各アンテナ１Ａ、１Ｂがバーアンテナの場合、それぞれが同一形状（例えば、円柱状）のコアに巻かれる。また、アンテナ１Ａ、１Ｂは、サイズについても、同一であることが好ましい。
　以下の説明では、便宜的に各アンテナ１Ａ、１Ｂがループアンテナであることとする。
　一方のアンテナ１Ａの＋端子が交流電源Ｅの信号端子に接続され、アンテナ１Ａの－端子が他方のアンテナ１Ｂの－端子に接続され、アンテナ１Ｂの＋端子が、交流電源ＥのＧＮＤ端子に接続されている。
　このようにアンテナ１Ａ、１Ｂの端子の極性を逆にした上で直列に接続することにより、アンテナ１Ａ、１Ｂに対し、１つの交流電源Ｅから、大きさＩの電流を常に逆向きに供給できる。
　交流電源Ｅの信号端子がプラス電圧のタイミングでは、アンテナ１Ａ、１Ｂを貫通する方向、つまりｚ軸方向から見て、ループアンテナ１Ａに反時計回りの電流が流れ、ループアンテナ１Ｂには時計回りの電流が流れる。逆に、交流電源Ｅの信号端子がマイナス電圧のタイミングでは、ループアンテナ１Ａに時計回りの電流が流れ、ループアンテナ１Ｂには反時計回りの電流が流れる。
　これにより、各アンテナ１Ａ、１Ｂの磁気双極子モーメントベクトルの総和がゼロになり、アンテナ１Ａ、１Ｂが遠方に形成する磁界が互いに打ち消される。その結果、アンテナアレイ１から、図５のｚ軸方向に遠く離れた位置では、磁界強度が急激に減衰し、図２および図４に示す８０ｄＢ／ｄｅｃの磁界強度の減衰率を得ることができる。
　アンテナ制御システムでは、アンテナ１Ａ、１Ｂについてのアンテナパラメータの１つである電流の大きさＩが可変である。例えば、交流電源Ｅは、自身からアンテナアレイ１に流れる電流の大きさＩを、パラメータ制御部２３から受信する制御信号により変えられるように構成されている。パラメータ制御部２３はこの制御信号を交流電源Ｅに送信し、電流の大きさＩを調整する。これにより、電流の大きさＩを任意に設定できる。なお、各アンテナ１Ａ、１Ｂに電流を供給する個別の交流電源を設けてもよい。
　また、アンテナ制御システムでは、アンテナ１Ａ、１Ｂについてのアンテナパラメータの１つである中心間の距離ｄが可変である。例えば、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂは、各アンテナ１Ａ、１Ｂを支持し、制御信号に応じて、自身の位置を変えられるように構成されている。パラメータ制御部２３はこの制御信号をメカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂに送信し、メカニカルステージの位置を調整する。これにより、中心間の距離ｄを任意に調整できる。
　アンテナアレイ１の各アンテナ１Ａ、１Ｂには、大きさＩが同一で方向が逆の電流が流れるので、遠方で８０ｄＢ／ｄｅｃの磁界強度の減衰率を得ることができるが、アンテナアレイ１の近傍（ｚ軸方向で近い位置）では、磁界強度の減衰率は低下する。また、アンテナアレイ１の近傍では、磁界強度の減衰率は一定でない。
　よって、アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータを適切に設定し、これにより、アンテナ１Ａ、１Ｂが形成する通信エリアの境界で所望の磁界強度の減衰率を得る必要がある。また、磁界強度が小さければ通信を行えないので、通信エリアの境界で所望の磁界強度を得る必要がある。このような所望の磁界強度および所望の磁界強度の減衰率は、アンテナパラメータ制御装置２がアンテナパラメータを計算する上で必要な入力パラメータとなる。
　アンテナ制御システムは、ユーザから入力された入力パラメータに基づいて、適切な中心間の距離ｄｏｐｔと適切な電流の大きさＩｏｐｔを計算し、ｄｏｐｔとＩｏｐｔに一致するようにアンテナ１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄと、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂに流れる電流の大きさＩをそれぞれ制御する。
　以下、ｄｏｐｔとＩｏｐｔを算出する方法について説明する。
　図７は、第１の実施の形態における入力パラメータの選定方法を説明するための図である。
　ユーザは、自身が希望する通信エリアのサイズや特性を考慮の上、５つの入力パラメータを入力装置２０に入力する。
　１つ目の入力パラメータは、アンテナ１Ａ、１Ｂから当該アンテナが形成する通信エリア（磁界エリア）の境界（端）までの距離ＺＣである。なお、ＺＣは、図５のｚ軸方向の距離である。また、ＺＣは、通信エリアのサイズを示す入力パラメータとも言える。２つ目の入力パラメータは、通信エリアの境界つまりＺＣの位置で必要な磁界強度ＨＣである。３つ目のパラメータは、通信エリアの境界つまりＺＣの位置で必要な磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎである。これらは、図７に記載されている。４つ目の入力パラメータは、アンテナ１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘである。５つ目の入力パラメータは、アンテナ１Ａ、１Ｂに流す電流の上限値Ｉｍａｘである。
　通信エリアの境界は、アンテナアレイ１からｚ軸方向、つまりループアンテナを貫通する方向に距離ＺＣ、離れた位置に設定される。ｚ軸の方向で０からＺＣまでの距離が通信エリアである。図７のデュアルループは、アンテナアレイ１が形成する磁界強度の特性であり、これがユーザの所望の特性であることとする。ＺＣの位置での磁界強度が、磁界強度ＨＣである。また、ＺＣの位置での磁界強度の減衰率の下限値がＡｍｉｎである。下限値Ａｍｉｎは、デュアルループの特性を示す曲線に対してＺＣの位置で接する接線の傾き（磁界強度の減衰率）の下限値である。
　例として、各入力パラメータの単位をＺＣ［ｍ］、ＨＣ［ｄＢμＡ／ｍ］、Ａｍｉｎ［ｄＢ／ｄｅｃ］、ｄｍａｘ［ｍ］、Ｉｍａｘ［Ａ］とする。
　図５に戻り、説明を続ける。
　ユーザは、キーボードなどの入力装置２０に入力パラメータとして、通信エリアの境界までの距離ＺＣと、磁界強度ＨＣと、磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎと、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘと、アンテナアレイ１に流す電流の大きさＩの上限値Ｉｍａｘを入力する。なお、アンテナアレイ１（２つのアンテナ）により得られる磁界強度の減衰率の上限値は８０ｄＢ／ｄｅｃなので、Ａｍｉｎとしては、８０ｄＢ／ｄｅｃ未満の値を入力する必要がある。例えばユーザには予めこのような情報が与えられる。
　アンテナパラメータ制御装置２の入力パラメータ取得部２１は、これら入力パラメータを入力装置２０から取得し、パラメータ計算部２２に出力する。なお、電流の大きさＩの上限値Ｉｍａｘは交流電源Ｅの性能等によって決まるものであり、ユーザが知り得ない場合がある。このため、上限値Ｉｍａｘを、予めアンテナパラメータ制御装置２のメモリに記憶しておいてもよい。また、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘは、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂの可動範囲等によって決まるものであり、ユーザが知り得ない場合がある。このため、上限値ｄｍａｘを、予めアンテナパラメータ制御装置２のメモリに記憶しておいてもよい。この場合、入力パラメータ取得部２１は、メモリから電流の大きさＩの上限値Ｉｍａｘ、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘを取得する。
　アンテナパラメータ制御装置２のパラメータ計算部２２は、５つの入力パラメータが示す条件を満たし、かつ電流の大きさＩが最小になる中心間の距離ｄｏｐｔと、その時の電流の大きさＩｏｐｔを計算する。
　具体的には、パラメータ計算部２２は、距離ＺＣと磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎに基づいて、通信エリアの境界で下限値Ａｍｉｎに一致する磁界強度の減衰率が得られ、電流の大きさＩが最小になる中心間の距離ｄ’ｏｐｔ（ｄｏｐｔ）をアンテナパラメータとして計算する。
　また、パラメータ計算部２２は、距離ＺＣと磁界強度ＨＣと磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎに基づいて、通信エリアの境界で、磁界強度ＨＣと、下限値Ａｍｉｎに一致する磁界強度の減衰率と、が得られる最小の電流の大きさＩ’ｏｐｔ（Ｉｏｐｔ）をアンテナパラメータとして計算する。
　また、パラメータ計算部２２は、計算した中心間の距離ｄ’ｏｐｔが上限値ｄｍａｘより長い場合は、距離ＺＣと磁界強度ＨＣと上限値ｄｍａｘ（ｄｏｐｔ＝ｄ”ｏｐｔ）に基づいて、中心間の距離ｄを上限値ｄｍａｘに一致させた場合に、通信エリアの境界で磁界強度ＨＣが得られる最小の電流の大きさＩ”ｏｐｔ（Ｉｏｐｔ）をアンテナパラメータとして計算する。
　そして、パラメータ計算部２２は、計算したアンテナパラメータをパラメータ制御部２３に出力する。
　パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータを、パラメータ計算部２２が計算したアンテナパラメータに基づいて制御する。
　具体的には、パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄ（アンテナパラメータ）を、計算された中心間の距離ｄｏｐｔ（ｄ’ｏｐｔ、またはｄ”ｏｐｔ）に基づいて制御する。例えば、パラメータ制御部２３は、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂに制御信号を送信し、中心間の距離ｄが、計算された中心間の距離ｄｏｐｔ（ｄ’ｏｐｔ、またはｄ”ｏｐｔ）に一致するように、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂを制御する。
　また、パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂに流れる電流の大きさＩ（アンテナパラメータ）を、計算された電流の大きさＩｏｐｔ（Ｉ’ｏｐｔ、またはＩ”ｏｐｔ）に基づいて制御する。例えば、パラメータ制御部２３は、交流電源Ｅに制御信号を送信し、アンテナ１Ａ、１Ｂに流れる電流の大きさＩが、計算された電流の大きさＩｏｐｔ（Ｉ’ｏｐｔ、またはＩ”ｏｐｔ）に一致するように、交流電源Ｅを制御する。
　図８は、第１の実施の形態におけるアンテナパラメータ計算方法の一例を示すフローチャートである。
　アンテナパラメータ制御装置２のパラメータ計算部２２は、まず、ＺＣ、ＨＣ、Ａｍｉｎ、ｄｍａｘ、Ｉｍａｘを上記のように入力装置２０などから取得する（Ｓ１）。
　次に、パラメータ計算部２２は、ｄｏｐｔの第１の候補として、アンテナの中心間の距離ｄ’ｏｐｔを計算する（Ｓ３）。
　図５のアンテナ制御システムでは、電流の大きさＩは小さい方が望ましい。性能の比較的低い交流電源Ｅを使用できるからである。一般にＩを小さくするには長いｄが有利である。一方、中心間の距離ｄを長くすると通信エリアの境界（ＺＣの位置）での磁界強度の減衰率は低下する。このような事情を考慮し、ステップＳ３ではまず、パラメータ計算部２２が、ＺＣにおける磁界強度の減衰率が必要最小限の値であるＡｍｉｎとなるようなｄを、ｄ’ｏｐｔとして計算する（Ｓ３）。
　ここで、以降の計算式の前提となる技術について補足説明する。
　原点に配置された磁気双極子（例えば単一のループアンテナ）が形成する磁界強度の分布は、極座標表示で以下のように表されることが知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　ここでｍは磁気双極子モーメントであり、アンテナの電流の大きさをＩとすると、次式が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ただし、Ｓｅｆｆはアンテナの実効面積を示す定数であり、アンテナの形状または材質に依存する。例えば、アンテナはループアンテナであり、ループアンテナで囲まれる領域の面積をＳ０、ループアンテナの巻数をＮとすると、Ｓｅｆｆは近似的に次式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ここで、式（Ａ１）を直交座標系で表すと、以下のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　ここで、座標（－ｄ／２，０，０）と（ｄ／２，０，０）の位置にそれぞれｍと－ｍの磁気双極子を配置したとする。これら２つの磁気双極子は、中心間の距離がｄである２つのアンテナと等価である。このようなアンテナがｚ軸上に形成する磁界強度（絶対値）の分布は、式（Ａ２）を使って、以下のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここで、デシベル表現の磁界強度を得るために、次式とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　Ｈ（ｚ，ｄ）の単位は、［ｄＢμＡ／ｍ］、ｈ（ｚ，ｄ）の単位は［Ａ／ｍ］である。
　式（Ａ６）をＩについて解くと次式が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　式（Ａ７）は、座標ｚと、その位置における磁界強度Ｈと、アンテナの中心間の距離ｄが既知である場合は、アンテナに流す電流の大きさＩが計算可能であることを示している。
　ここで、新たな変数λを次式で定義する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　こうすると、磁界強度の減衰率Ａ［ｄＢ／ｄｅｃ］は、次式で表現することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　式（Ａ９）は、２つのアンテナが形成する磁界強度の減衰率が、遠方で８０ｄＢ／ｄｅｃに漸近することを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　式（Ａ９）をｄについて解くと、上記の式となる。
　式（Ａ１０）は、座標ｚと、座標ｚにおける磁界強度の減衰率Ａが既知である場合は、アンテナの中心間の距離ｄが計算可能であることを示している。
　また、式（Ａ１０）を式（Ａ７）に代入すると次式が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　式（Ａ１１）は、座標ｚと、座標ｚにおける磁界強度Ｈおよび磁界強度の減衰率Ａが既知である場合は、アンテナに流す電流の大きさＩが計算可能であることを示している。
　図８に戻り、説明を続ける。
　ステップＳ３でパラメータ計算部２２は、ｚとＡが与えられた場合にｄを求める式（Ａ１０）が与えられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　これにより、パラメータ計算部２２は、ｄ’ ｏｐｔを計算する（Ｓ３）。
　つまり、パラメータ計算部２２は、通信エリアの境界までの距離ＺＣと磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎに基づいて、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で、下限値Ａｍｉｎに一致する磁界強度の減衰率が得られ、アンテナに流す電流の大きさＩが最小になる、中心間の距離ｄ’ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する。すなわち、中心間の距離ｄ’ｏｐｔを、式（１）を用いて計算できる。
　次に、パラメータ計算部２２は、ｄ’ｏｐｔが次式のユーザの入力条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ５）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　以下、場合分けして説明を続ける。
（ｉ）ｄ’ ｏｐｔ≦ｄｍａｘの場合（Ｓ５：ＹＥＳ）
　この場合、ｄ’ ｏｐｔは、ｄの条件を満たしているので、パラメータ計算部２２は、電流に関する条件が満たされているか否かを判定する。
　まず、パラメータ計算部２２は、ｚ、Ｈ、ＡからＩを求める式（Ａ１１）が与えられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　これにより、Ｉｏｐｔの第１の候補として、アンテナに流す電流の大きさＩ’ ｏｐｔを計算する（Ｓ７）。なお、Ｓｅｆｆは、各アンテナ１Ａ、１Ｂの実効面積を示す定数である。
　つまり、パラメータ計算部２２は、通信エリアの境界までの距離ＺＣと、磁界強度ＨＣと、磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎとに基づいて、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で、磁界強度ＨＣと、下限値Ａｍｉｎに一致する磁界強度の減衰率とが得られる最小の電流の大きさＩ’ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する。すなわち、電流の大きさＩ’ｏｐｔを、式（３）を用いて計算できる。
　次に、パラメータ計算部２２は、Ｉ’ ｏｐｔがユーザの入力条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ９）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
　すなわち、パラメータ計算部２２は、Ｉ’ ｏｐｔが上記の式を満たしているか否かを判定する（Ｓ９）。
　ステップＳ９でＹＥＳと判定された場合、すなわち、式（４）が満たされていれば、Ｉ’ ｏｐｔは、ユーザの入力条件を満たしている。この場合、パラメータ計算部２２は、ｄｏｐｔの第１の候補であるｄ’ｏｐｔをｄｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し、Ｉｏｐｔの第１の候補であるＩ’ｏｐｔをＩｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し（Ｓ１１）、処理を終える。
　すなわち、以下の式のように、第１の候補であるｄ’ ｏｐｔおよびＩ’ｏｐｔが、真の最適解であると結論づけられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　一方、ステップＳ９でＮＯと判定された場合、ユーザの入力条件を満たす解（ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔ）は存在しない。なぜならば、式（４）を満たすためにはｄを大きくする必要があるが、その場合には、通信エリアの境界（ＺＣの位置）での磁界強度の減衰率Ａ（ＺＣ）がＡｍｉｎより小さくなる（Ａ（ＺＣ）＜Ａｍｉｎ）。すなわち磁界強度の減衰率の条件を満たさなくなるからである。したがって、この場合、パラメータ計算部２２は、「解無し」として、例えば、表示装置などにアラートを示す表示を行い、別の入力パラメータを入力するように促し（Ｓ１３）、処理を終える。
（ｉｉ）ｄ’ ｏｐｔ＞ｄｍａｘの場合（Ｓ５：ＮＯ）
　計算した中心間の距離ｄ’ ｏｐｔが上限値ｄｍａｘより長い場合、パラメータ計算部２２は、次式のように、ｄｏｐｔの第２の候補であるｄ”ｏｐｔとして、ｄｍａｘを採用する（Ｓ２１）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　次に、パラメータ計算部２２は、Ｉｏｐｔの第２の候補として、アンテナに流す電流の大きさＩ”ｏｐｔを計算する。この計算には、ｚ、Ｈ、ｄからＩを求める式（Ａ７）を利用すればよい。
　つまり、パラメータ計算部２２は、次式を用いる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
　これにより、パラメータ計算部２２は、Ｉｏｐｔの第２の候補であるＩ” ｏｐｔを計算する（Ｓ２３）。
　つまり、パラメータ計算部２２は、距離ＺＣと、磁界強度ＨＣと、中心間の距離の上限値ｄｍａｘとに基づいて、中心間の距離ｄを上限値ｄｍａｘに一致させた場合に、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で磁界強度ＨＣが得られる最小の電流の大きさＩ”ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ２３）。すなわち、電流の大きさＩ”ｏｐｔを、式（７）を用いて計算できる。
　次に、パラメータ計算部２２は、Ｉｏｐｔの第２の候補であるＩ” ｏｐｔがユーザの入力条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ２５）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　すなわち、パラメータ計算部２２は、Ｉ” ｏｐｔが上記の式を満たしているか否かを判定する（Ｓ２５）。
　ステップＳ２５でＹＥＳと判定された場合、すなわち、式（８）が満たされている場合は、Ｉ” ｏｐｔは、ユーザの入力条件を満たしていることになる。
　したがって、パラメータ計算部２２は、ｄｏｐｔの第２の候補であるｄ” ｏｐｔ（＝ｄｍａｘ）をｄｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し、Ｉｏｐｔの第２の候補であるＩ”ｏｐｔをＩｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し（Ｓ２７）、処理を終える。
　すなわち、以下の式のように、第２の候補であるｄ” ｏｐｔ（＝ｄｍａｘ）およびＩ”ｏｐｔが、真の最適解であると結論づけられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
　一方、ステップＳ２５でＮＯと判定された場合、すなわち、計算した電流の大きさＩ” ｏｐｔが上限値Ｉｍａｘより大きい場合、ユーザの入力条件を満たす解（ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔ）は存在しない。なぜならば、式（８）を満たすためにはｄを大きくする必要があるが、その場合には、ｄ”ｏｐｔ＞ｄｍａｘとなる。すなわち、中心間の距離の条件を満たさなくなるからである。したがってこの場合、パラメータ計算部２２は、「解無し」として、例えば、表示装置などにアラートを示す表示を行い、別の入力パラメータを入力するように促し（Ｓ２９）、処理を終える。
　なお、例えば、交流電源Ｅの性能に制限がなく、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂの可動範囲に制限がない場合などにおいては、ｄｍａｘ、Ｉｍａｘは必須ではない。つまり、第１の実施の形態では、ｄｍａｘ、Ｉｍａｘを入力条件に加えているが、これらは必須ではない。
　よって、ステップＳ３から、ステップＳ５に進むことなくステップＳ７に進み、また、ステップＳ７から、ステップ９に進むことなくステップＳ１１に進んでもよい。すなわち、式（１）で得られるｄ’ｏｐｔをｄｏｐｔとし、式（３）で得られるＩ’ｏｐｔをＩｏｐｔとして採用してもよい。
　以上のように、第１の実施の形態のアンテナパラメータ制御装置２は、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂに対して、大きさＩが同一で方向が逆の電流を流す場合のアンテナパラメータを計算するアンテナパラメータ制御装置であって、アンテナパラメータを計算するための入力パラメータを取得する入力パラメータ取得部２１と、入力パラメータに基づいて、アンテナの中心間の距離をアンテナパラメータとして計算するパラメータ計算部２２とを備える。これにより、本実施形態では、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの制御技術を提供できる。具体的には、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの中心間の距離（アンテナパラメータ）を計算できる。
　また、入力パラメータ取得部２１は、アンテナから、アンテナが形成する通信エリアの境界までの距離ＺＣと、通信エリアの境界で必要な磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎを入力パラメータとして取得する（Ｓ１）。また、パラメータ計算部２２は、距離ＺＣと磁界強度の減衰率の下限値Ａｍｉｎに基づいて、通信エリアの境界で下限値Ａｍｉｎに一致する磁界強度の減衰率が得られ、電流の大きさＩが最小になるアンテナの中心間の距離ｄ’ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ３）。これにより、本実施形態では、所望の位置に通信エリアの境界を形成するためのアンテナの中心間の距離を計算できる。また、電流の大きさＩが最小となるので消費電力を低減できる。
　また、入力パラメータ取得部２１は、通信エリアの境界で必要な磁界強度ＨＣを取得する（Ｓ１）。また、パラメータ計算部２２は、距離ＺＣと磁界強度ＨＣと減衰率の下限値Ａｍｉｎに基づいて、通信エリアの境界で、磁界強度ＨＣと、下限値Ａｍｉｎに一致する磁界強度の減衰率とが得られる、最小の電流の大きさＩ’ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ７）。よって、所望の位置に通信エリアの境界を形成するためにアンテナに流す電流の大きさを計算できる。また、電流の大きさＩが最小となるので消費電力を低減できる。
　なお、第１の実施の形態では、アンテナの中心間の距離ｄ’ ｏｐｔのみを計算してもよく、または、Ｉ’ｏｐｔのみを計算してもよい。
　また、入力パラメータ取得部２１は、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘを取得する（Ｓ１）。また、パラメータ計算部２２は、計算した中心間の距離ｄ’ｏｐｔが中心間の距離の上限値ｄｍａｘより長い場合は（Ｓ５：ＮＯ）、通信エリアの境界までの距離ＺＣと磁界強度ＨＣと中心間の距離の上限値ｄｍａｘに基づいて、中心間の距離ｄを上限値ｄｍａｘに一致させた場合に、通信エリアの境界で磁界強度ＨＣが得られる最小の電流の大きさＩ”ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ２３）。よって、所望の位置に通信エリアの境界を形成するためにアンテナに流す電流の大きさを計算できる。また、電流の大きさＩが最小となるので消費電力を低減できる。
　また、アンテナパラメータ制御装置２は、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータ（ｄ、Ｉ）を、パラメータ計算部２２が計算したアンテナパラメータ（ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔ）に基づいて制御するパラメータ制御部２３を備える。よって、通信エリアの境界を所望の位置に設定できる。
　また、第１の実施の形態におけるアンテナ制御システムは、アンテナパラメータ制御装置２と、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂとを備えるので、通信エリアを形成し、通信エリアの境界を所望の位置に設定できる。
　例えば、ユーザが通信エリアのサイズを示す所望のＺＣ等の入力パラメータを入力すれば、アンテナパラメータが計算され、通信エリアの実際のサイズが、入力したＺＣに応じたものとなる。このため、本実施形態では、通信エリアのサイズを自由に変更できる。また、計算したアンテナパラメータに応じた通信エリアが得られるので、正確な通信エリアのサイズを得ることができる。
　[第２の実施の形態]
　次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、ユーザが入力する入力パラメータと、ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔの計算方法が第１の実施の形態と異なるが、それ以外は、第１の実施の形態と同様である。そのため、第１の実施形態と重複する説明は省略する。
　図９は、第２の実施の形態における入力パラメータの選定方法を説明するための図である。
　ユーザは、自身が希望する通信エリアのサイズや特性を考慮の上、６つの入力パラメータを入力装置２０に入力する。
　１つ目の入力パラメータは、アンテナから通信エリアの境界までの距離ＺＣである。２つ目のパラメータは、ＺＣより大きな任意の距離である。つまり、２つ目の入力パラメータは、通信エリアの境界より遠い所定の位置までのアンテナからの距離ＺＤである。３つ目の入力パラメータは、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で必要な磁界強度ＨＣである。４つ目のパラメータは、ＺＤの位置で許容される磁界強度の上限値ＨＤである。つまり、この磁界強度の上限値ＨＤは、通信エリアの境界より遠い位置ＺＤでの磁界強度の上限値ＨＤである。これらは、図９に記載されている。ＺＤとＨＤを入力することは、第１の実施の形態においてＡｍｉｎを入力したことと等価である。５つ目の入力パラメータは、アンテナの中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘである。６つ目の入力パラメータは、アンテナに流す電流の大きさＩの上限値Ｉｍａｘである。
　第１の実施の形態と同様に、通信エリアの境界は、アンテナアレイ１からｚ軸方向、つまりループアンテナを貫通する方向に距離ＺＣ、離れた位置に設定される。ｚ軸の方向で０からＺＣまでの距離が通信エリアである。図９のデュアルループは、アンテナアレイ１が形成する磁界強度の特性であり、これがユーザの所望の特性であることとする。図９のＺＣの位置での磁界強度が、通信エリアの境界で必要な磁界強度ＨＣである。また、ＺＤの位置での磁界強度の上限値が上限値ＨＤである。
　ＨＣとＨＤの差をＺＣとＺＤの差で除した値は、磁界強度の減衰率に依存するので、ユーザは、所望の磁界強度の減衰率に応じて、ＨＤ、ＺＤを定めればよい。
　第２の実施の形態では、各入力パラメータの単位をＺＣ［ｍ］、ＺＤ［ｍ］、ＨＣ［ｄＢμＡ／ｍ］、ＨＤ［ｄＢμＡ／ｍ］、ｄｍａｘ［ｍ］、Ｉｍａｘ［Ａ］とする。
　第２の実施の形態では、ユーザは、入力装置２０に入力パラメータとして、距離ＺＣ、ＺＤ、磁界強度ＨＣ、磁界強度の上限値ＨＤ、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘ、電流の大きさＩの上限値Ｉｍａｘを入力する。
　アンテナパラメータ制御装置２の入力パラメータ取得部２１は、これら入力パラメータを入力装置２０から取得し、パラメータ計算部２２に出力する。なお、入力パラメータ取得部２１は、メモリに記憶した電流の大きさＩの上限値Ｉｍａｘ、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘを取得し、パラメータ計算部２２に送信してもよい。
　アンテナパラメータ制御装置２のパラメータ計算部２２は、６つの入力パラメータが示す条件を満たし、かつ電流の大きさＩが最小になる中心間の距離ｄｏｐｔと、その時の電流の大きさＩｏｐｔを計算する。
　具体的には、パラメータ計算部２２は、各距離ＺＣ、ＺＤと、磁界強度ＨＣと、磁界強度の上限値ＨＤとに基づいて、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で磁界強度ＨＣが得られ、通信エリアの境界より遠い位置（ＺＤの位置）で上限値ＨＤに一致する磁界強度が得られ、電流の大きさＩが最小になる中心間の距離ｄ’ｏｐｔ（ｄｏｐｔ）と、その最小の電流の大きさＩ’ｏｐｔ（Ｉｏｐｔ）とをアンテナパラメータとして計算する。
　また、パラメータ計算部２２は、計算した中心間の距離ｄ’ｏｐｔが上限値ｄｍａｘより長い場合は、距離ＺＣと磁界強度ＨＣと上限値ｄｍａｘ（ｄｏｐｔ＝ｄ”ｏｐｔ）に基づいて、中心間の距離ｄを上限値ｄｍａｘに一致させた場合に、通信エリアの境界で磁界強度ＨＣが得られる最小の電流の大きさＩ”ｏｐｔ（Ｉｏｐｔ）をアンテナパラメータとして計算する。
　そして、パラメータ計算部２２は、計算したアンテナパラメータをパラメータ制御部２３に出力する。
　パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータを、アンテナパラメータ制御装置２が計算したアンテナパラメータに基づいて制御する。
　具体的には、パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂの中心間の距離ｄ（アンテナパラメータ）を、計算された中心間の距離ｄｏｐｔ（ｄ’ｏｐｔ、またはｄ”ｏｐｔ）に基づいて制御する。例えば、パラメータ制御部２３は、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂに制御信号を送信し、中心間の距離ｄが、計算された中心間の距離ｄｏｐｔ（ｄ’ｏｐｔ、またはｄ”ｏｐｔ）に一致するように、メカニカルステージ１０Ａ、１０Ｂを制御する。
　また、パラメータ制御部２３は、アンテナ１Ａ、１Ｂに流れる電流の大きさＩ（アンテナパラメータ）を、計算された電流の大きさＩｏｐｔ（Ｉ’ｏｐｔ、またはＩ”ｏｐｔ）に基づいて制御する。例えば、パラメータ制御部２３は、交流電源Ｅに制御信号を送信し、アンテナ１Ａ、１Ｂに流れる電流の大きさＩが、計算された電流の大きさＩｏｐｔ（Ｉ’ｏｐｔ、またはＩ”ｏｐｔ）に一致するように、交流電源Ｅを制御する。
　図１０は、第２の実施の形態におけるアンテナパラメータ計算方法の一例を示すフローチャートである。
　アンテナパラメータ制御装置２の入力パラメータ取得部２１は、まず、ＺＣ、ＺＤ、ＨＣ、ＨＤ、ｄｍａｘ、Ｉｍａｘを上記のように入力装置２０などから取得する（Ｓ４１）。
　図５のアンテナ制御システムにおいて、アンテナに流れる電流の大きさＩを最小にするためには、中心間の距離ｄを大きくするのが望ましい。一方、中心間の距離ｄを長くすると通信エリアの境界（ＺＣの位置）での磁界強度の減衰率は低下する。このような事情を考慮し、アンテナパラメータ制御装置２のパラメータ計算部２２は、必要最小限の磁界強度の減衰率が得られるｄを、ｄｏｐｔの第１の候補としての距離ｄ’ｏｐｔとする。また、ｄ’ｏｐｔとともに得られる（付随する）Ｉを、Ｉｏｐｔの第１の候補としての電流の大きさＩ’ｏｐｔとする。
　つまり、パラメータ計算部２２は、ｄｏｐｔの第１の候補として、ｄ’ ｏｐｔを、Ｉｏｐｔの第１の候補として、Ｉ’ｏｐｔをそれぞれ計算する（Ｓ４３）。
　具体的には、ステップＳ４３では、式（Ａ６）から得られる以下の連立方程式を解く。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
　パラメータ計算部２２は、この連立方程式の解として、ｄ’ ｏｐｔとＩ’ｏｐｔを得る（Ｓ４３）。
　つまり、パラメータ計算部２２は、各距離ＺＣ、ＺＤと磁界強度ＨＣと上限値ＨＤに基づいて、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で磁界強度ＨＣが得られ、通信エリアの境界より遠い位置（ＺＤの位置）で上限値ＨＤに一致する磁界強度が得られ、電流の大きさＩが最小になるアンテナの中心間の距離ｄ’ｏｐｔと電流の大きさＩ’ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ４３）。すなわち、中心間の距離ｄ’ｏｐｔと電流の大きさＩ’ｏｐｔを、式（１０）を用いて計算できる。
　次に、（ｄ’ ｏｐｔ、Ｉ’ｏｐｔ）がユーザの入力条件を満たしているか否かを確認する必要がある。
　まず、パラメータ計算部２２は、ｄ’ ｏｐｔに対する次の条件、を満たしているか否かを判定する（Ｓ４５）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
　以下、場合分けして説明を続ける。
（ｉ）ｄ’ ｏｐｔ≦ｄｍａｘの場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）
　この場合、ｄに関するユーザの入力条件が満たされているので、パラメータ計算部２２は、次に電流の大きさＩに関するユーザの入力条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ４７）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
　すなわち、パラメータ計算部２２は、Ｉ’ｏｐｔが上記の式を満たしているか否かを判定する（Ｓ４７）。
　ステップＳ４７でＹＥＳと判定された場合、Ｉ’ ｏｐｔは、ユーザの入力条件を満たしている。この場合、パラメータ計算部２２は、ｄｏｐｔの第１の候補であるｄ’ｏｐｔをｄｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し、Ｉｏｐｔの第１の候補であるＩ’ｏｐｔをＩｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し（Ｓ４９）、処理を終える。
　すなわち、以下の式のように、第１の候補であるｄ’ ｏｐｔ、Ｉ’ｏｐｔが、真の最適解であると結論づけられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
　一方、ステップＳ４７でＮＯと判定された場合、ユーザの入力条件を満たす解（ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔ）は存在しない。したがってこの場合、パラメータ計算部２２は、「解無し」として、例えば、表示装置などにアラートを示す表示を行い、別の入力パラメータを入力するように促し（Ｓ４９）、処理を終える。
（ｉｉ）ｄ’ ｏｐｔ＞ｄｍａｘの場合（Ｓ４５：ＮＯ）
　計算した中心間の距離ｄ’ ｏｐｔが上限値ｄｍａｘより長い場合、パラメータ計算部２２は、第１の実施の形態と同様、次式のように、ｄｏｐｔの第２の候補であるｄ”ｏｐｔとして、ｄｍａｘを採用する（Ｓ６１）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
　次に、パラメータ計算部２２は、第１の実施の形態の式（７）と同様に、次式を用いる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
　これにより、パラメータ計算部２２は、Ｉ” ｏｐｔを計算する（Ｓ６３）。
　つまり、パラメータ計算部２２は、距離ＺＣと磁界強度ＨＣと中心間の距離の上限値ｄｍａｘに基づいて、中心間の距離ｄを上限値ｄｍａｘに一致させた場合に、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で磁界強度ＨＣが得られる最小の電流の大きさＩ”ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ６３）。すなわち、電流の大きさＩ”ｏｐｔを、式（１５）を用いて計算できる。
　次に、パラメータ計算部２２は、第１の実施の形態と同様に、Ｉｏｐｔの第２の候補であるＩ”ｏｐｔがユーザの入力条件、を満たしているか否かを判定する（Ｓ６５）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
　すなわち、パラメータ計算部２２は、Ｉ”ｏｐｔが上記の式を満たしているか否かを判定する（Ｓ６５）。
　ステップＳ６５でＹＥＳと判定された場合、すなわち、式（１６）が満たされている場合は、Ｉ” ｏｐｔは、ユーザの入力条件を満たしていることになる。
　したがって、パラメータ計算部２２は、ｄｏｐｔの第２の候補であるｄ” ｏｐｔ（＝ｄｍａｘ）をｄｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し、Ｉｏｐｔの第２の候補であるＩ”ｏｐｔをＩｏｐｔ（最適解）としてパラメータ制御部２３に出力し（Ｓ６７）、処理を終える。
　すなわち、以下の式のように、第２の候補であるｄ” ｏｐｔ（＝ｄｍａｘ）、Ｉ”ｏｐｔが、真の最適解であると結論づけられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
　一方、ステップＳ６５でＮＯと判定された場合、ユーザの入力条件を満たす解（ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔ）は存在しない。したがってこの場合、パラメータ計算部２２は、第１の実施の形態と同様に、「解無し」として、例えば、表示装置などにアラートを示す表示を行い、別の入力パラメータを入力するように促し（Ｓ６９）、処理を終える。
　なお、第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態でもｄｍａｘ、Ｉｍａｘは必須ではない。つまり、第２の実施の形態では、ｄｍａｘ、Ｉｍａｘを入力条件に加えているが、これらは必須ではない。よって、ステップＳ４３から、ステップＳ４５およびＳ４７に進むことなくステップＳ４９に進んでもよい。すなわち、式（１０）から得られるｄ’ｏｐｔ、Ｉ’ｏｐｔをそれぞれｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔとして採用してもよい。
　以上のように、第２の実施の形態のアンテナパラメータ制御装置２は、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂに対して、大きさＩが同一で方向が逆の電流を流す場合のアンテナパラメータを計算するアンテナパラメータ制御装置であって、アンテナパラメータを計算するための入力パラメータを取得する入力パラメータ取得部２１と、入力パラメータに基づいて、アンテナの中心間の距離をアンテナパラメータとして計算するパラメータ計算部２２とを備える。よって、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの制御技術を提供できる。具体的には、通信エリアの境界を所望の位置に形成するためのアンテナの中心間の距離（アンテナパラメータ）を計算できる。
　また、入力パラメータ取得部２１は、アンテナから、アンテナが形成する通信エリアの境界までの距離ＺＣと、アンテナから通信エリアの境界より遠い位置までの距離ＺＤと、通信エリアの境界で必要な磁界強度ＨＣと、通信エリアの境界より遠い位置での磁界強度の上限値ＨＤを入力パラメータとして取得する（Ｓ４１）。また、パラメータ計算部２２は、各距離ＺＣ、ＺＤと磁界強度ＨＣと磁界強度の上限値ＨＤに基づいて、通信エリアの境界（ＺＣの位置）で磁界強度ＨＣが得られ、通信エリアの境界より遠い位置（ＺＤの位置）で上限値ＨＤに一致する磁界強度が得られ、電流が最小になるアンテナの中心間の距離ｄ’ｏｐｔと電流の大きさＩ’ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ４３）。よって、所望の位置に通信エリアの境界を形成するためのアンテナの中心間の距離とアンテナに流す電流の大きさを計算できる。また、電流の大きさＩが最小となるので消費電力を低減できる。
　また、入力パラメータ取得部２１は、中心間の距離ｄの上限値ｄｍａｘを取得する（Ｓ４１）。また、パラメータ計算部２２は、計算した中心間の距離ｄ’ｏｐｔが中心間の距離の上限値ｄｍａｘより長い場合は（Ｓ４５：ＮＯ）、通信エリアの境界までの距離ＺＣと磁界強度ＨＣと中心間の距離の上限値ｄｍａｘに基づいて、中心間の距離ｄを上限値ｄｍａｘに一致させた場合に、通信エリアの境界で磁界強度ＨＣが得られる最小の電流の大きさＩ”ｏｐｔをアンテナパラメータとして計算する（Ｓ６３）。よって、所望の位置に通信エリアの境界を形成するためにアンテナに流す電流の大きさを計算できる。また、電流の大きさＩが最小となるので消費電力を低減できる。
　また、第１の実施の形態と同様に、第２の実施形態のアンテナパラメータ制御装置２は、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータ（ｄ、Ｉ）を、パラメータ計算部２２が計算したアンテナパラメータ（ｄｏｐｔ、Ｉｏｐｔ）に基づいて制御するパラメータ制御部２３を備える。これにより、通信エリアの境界を所望の位置に設定できる。
　また、第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態のアンテナ制御システムは、アンテナパラメータ制御装置２と、２つのアンテナ１Ａ、１Ｂとを備える。これにより、通信エリアを形成し、通信エリアの境界を所望の位置に設定できる。
　例えば、ユーザが通信エリアのサイズを示す所望のＺＣ等の入力パラメータを入力すれば、アンテナパラメータが計算され、通信エリアの実際のサイズが、入力したＺＣに応じたものとなるので、通信エリアのサイズを自由に変更できる。また、計算したアンテナパラメータに応じた通信エリアが得られるので、正確な通信エリアのサイズを得ることができる。
　なお、第１および第２の実施の形態では、アンテナパラメータを調整するためにアンテナパラメータ制御装置２を使用したが、アンテナパラメータ制御装置２は、単にアンテナパラメータを計算するために使用してもよい。その場合には、パラメータ制御部２３は不要である。
　また、アンテナパラメータ制御装置２は、所定のアンテナパラメータ制御プログラムをプロセッサ（ＣＰＵ）を備えるコンピュータに読み込ませ、実行させることにより実現できる。このアンテナパラメータ制御プログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録でき、また、インターネットなどの通信網を介して伝送させて、広く流通させることができる。
　本明細書では具体例として、ループアンテナおよびバーアンテナを取り上げて説明した。これらのアンテナは磁界を発生させるダイポールアンテナ(磁気ダイポールアンテナ)として分類される。本明細書で展開した議論は、より一般的なダイポールアンテナに対しても適用可能であり、磁気ダイポールアンテナに限るべきではない。すなわち、電界を発生させるために用いる電気ダイポールアンテナに対しても適用可能であり、電界を利用して通信エリアなどを形成する上でも有効である。
　上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
１　アンテナアレイ
１Ａ、１Ｂ　アンテナ
２　アンテナパラメータ制御装置
２１　入力パラメータ取得部
２２　パラメータ計算部
２３　パラメータ制御部
２０　入力装置
１０Ａ、１０Ｂ：　メカニカルステージ
Ａｍｉｎ：　通信エリアの境界での磁界強度の減衰率の下限値（入力パラメータ）
ｄ：　アンテナの中心間の距離（アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータ）
ｄｏｐｔ、ｄ’ ｏｐｔ、ｄ”ｏｐｔ：　アンテナの中心間の距離（計算されるアンテナパラメータ）
ｄｍａｘ：　中心間の距離ｄの上限値（入力パラメータ）
Ｅ：　交流電源
Ｉ：　アンテナに流れる電流の大きさ（アンテナ１Ａ、１Ｂのアンテナパラメータ）
Ｉｏｐｔ、Ｉ’ ｏｐｔ、Ｉ”ｏｐｔ：　アンテナに流れる電流の大きさ（計算されるアンテナパラメータ）
Ｉｍａｘ：　アンテナに流れる電流の大きさの上限値（入力パラメータ）
ＨＣ：　通信エリアの境界で必要な磁界強度（入力パラメータ）
ＨＤ：　通信エリアの境界より遠い位置での磁界強度の上限値（入力パラメータ）
ＺＣ：　アンテナから通信エリアの境界までの距離（入力パラメータ）
ＺＤ：　アンテナから通信エリアの境界より遠い位置までの距離（入力パラメータ）

Claims (13)

  1. 　２つのアンテナに対して、大きさが同一で方向が逆の電流を流す場合において、前記２つのアンテナの中心間の距離を制御するアンテナ制御装置であって、
    　前記２つのアンテナから当該アンテナが形成する通信エリアの境界までの距離と、前記通信エリアの境界での磁界強度の減衰率の下限値とを、入力パラメータとして取得する入力パラメータ取得部と、
    　前記通信エリアの境界までの距離と、前記磁界強度の減衰率の下限値とに基づいて、前記通信エリアの境界で前記下限値に一致する磁界強度の減衰率が得られ、前記電流の大きさが最小になる前記アンテナの中心間の距離を計算する計算部と
    　を備えることを特徴とするアンテナ制御装置。
  2. 　前記計算部は、前記中心間の距離を
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　により計算する
    　ただし、ｄ’ ｏｐｔは前記中心間の距離、ＺＣは前記通信エリアの境界までの距離、Ａｍｉｎは前記磁界強度の減衰率の下限値である
    　ことを特徴とする請求項１記載のアンテナ制御装置。
  3. 　前記入力パラメータ取得部は、前記通信エリアの境界で必要な磁界強度を取得し、
    　前記計算部は、前記通信エリアの境界までの距離と前記磁界強度と前記磁界強度の減衰率の下限値に基づいて、前記通信エリアの境界で前記磁界強度と前記下限値に一致する磁界強度の減衰率が得られる前記最小の電流の大きさを計算する
    　ことを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ制御装置。
  4. 　前記計算部は、前記最小の電流の大きさを
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     　により計算する
    　ただし、Ｉ’ ｏｐｔは前記最小の電流の大きさ、ＺＣは前記通信エリアの境界までの距離、ＨＣは前記磁界強度、Ａｍｉｎは前記磁界強度の減衰率の下限値、Ｓｅｆｆは前記各アンテナの実効面積を示す定数である
    　ことを特徴とする請求項３記載のアンテナ制御装置。
  5. 　２つのアンテナに対して、大きさが同一で方向が逆の電流を流す場合において、前記２つのアンテナの中心間の距離を制御するアンテナ制御装置であって、
    　前記２つのアンテナから当該アンテナが形成する通信エリアの境界までの距離と、前記アンテナから前記通信エリアの境界より遠い位置までの距離と、前記通信エリアの境界で必要な磁界強度と、前記通信エリアの境界より遠い位置での磁界強度の上限値を入力パラメータとして取得する入力パラメータ取得部と、
    　前記各距離と前記磁界強度と前記上限値に基づいて、前記通信エリアの境界で必要な磁界強度が前記通信エリアの境界で得られ、前記上限値に一致する磁界強度が前記通信エリアの境界より遠い位置で得られ、前記電流が最小になる前記アンテナの中心間の距離と前記最小の電流の大きさを計算する計算部と、を備える
    　ことを特徴とするアンテナ制御装置。
  6. 　前記計算部は、前記中心間の距離と前記最小の電流の大きさを
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
     　の解として得る
    　ただし、ｄ’ ｏｐｔは前記中心間の距離、Ｉ’ｏｐｔは前記最小の電流の大きさ、ＺＣは前記通信エリアの境界までの距離、ＺＤは前記通信エリアの境界より遠い位置までの距離、ＨＣは前記通信エリアの境界で必要な磁界強度、ＨＤは前記通信エリアの境界より遠い位置での磁界強度の上限値、Ｓｅｆｆは前記各アンテナの実効面積を示す定数である
    　ことを特徴とする請求項５記載のアンテナ制御装置。
  7. 　前記入力パラメータ取得部は、前記中心間の距離の上限値を取得し、
    　前記計算部は、前記計算した中心間の距離が前記中心間の距離の上限値より長い場合は、前記通信エリアの境界までの距離と前記通信エリアの境界で必要な磁界強度と前記中心間の距離の上限値に基づいて、前記中心間の距離を前記上限値に一致させた場合に、前記通信エリアの境界で必要な磁界強度が前記通信エリアの境界で得られる最小の前記電流の大きさを計算する
    　ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のアンテナ制御装置。
  8. 　前記計算部は、前記最小の電流の大きさを
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
     　により計算する
    　ただし、Ｉ” ｏｐｔは前記最小の電流の大きさ、ＺＣは前記通信エリアの境界までの距離、ＨＣは前記通信エリアの境界で必要な磁界強度、ｄｍａｘは前記中心間の距離の上限値、Ｓｅｆｆは前記各アンテナの実効面積を示す定数である
    　ことを特徴とする請求項７記載のアンテナ制御装置。
  9. 　前記２つのアンテナを前記計算部が計算した前記アンテナの中心間の距離に基づいて制御する制御部
    　を備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のアンテナ制御装置。
  10. 　請求項１ないし９のいずれかに記載のアンテナ制御装置としてコンピュータを機能させるためのアンテナ制御プログラム。
  11. 　請求項１ないし９のいずれかに記載のアンテナ制御装置と、
    　前記２つのアンテナと
    　を備えることを特徴とするアンテナ制御システム。
  12. 　前記２つのアンテナは、ループアンテナまたはバーアンテナである
    　ことを特徴とする請求項１１記載のアンテナ制御システム。
  13. 　前記２つのアンテナが、直列に接続される
    　ことを特徴とする請求項１１または１２記載のアンテナ制御システム。
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