(57)【要約】【課題】本発明は、系統電源の確保が困難な場所であっても、安定して動作可能なローカル基地局の提供を目的とする。【解決手段】本発明のローカル基地局は、電源部と、アンテナ部と、上記電源部からの給電により動作し上記アンテナ部を介して１又は複数の移動端末と情報通信を行う通信部と、環境情報を取得する環境センサ部と、上記通信部の動作を制御する制御部とを備え、上記電源部が、再生可能エネルギーより発電する発電機を有し、上記制御部が、上記通信部の消費電力が上記環境センサ部の情報に基づき算定される上記電源部の給電能力以下となるように上記通信部の動作を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部と、
アンテナ部と、
上記電源部からの給電により動作し上記アンテナ部を介して１又は複数の移動端末と情報通信を行う通信部と、
環境情報を取得する環境センサ部と、
上記通信部の動作を制御する制御部と
を備え、
上記電源部が、再生可能エネルギーより発電する発電機を有し、
上記制御部が、上記通信部の消費電力が上記環境センサ部の情報に基づき算定される上記電源部の給電能力以下となるように上記通信部の動作を制御するローカル基地局。
【請求項２】
上記環境センサ部が、照度計、天気計及び温度計を有し、
上記発電機が、太陽光発電機である請求項１に記載のローカル基地局。
【請求項３】
上記電源部が、
上記発電機が発電した電力を蓄電可能な二次電池及びスーパーキャパシタと、
上記通信部へ給電する給電源を、上記発電機、上記二次電池及び上記スーパーキャパシタから選択するスイッチと
をさらに備える請求項１又は請求項２に記載のローカル基地局。
【請求項４】
上記通信部が、ノーマリオフ型である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のローカル基地局。
【請求項５】
上記通信部が、上記アンテナ部の出力を制御するパワーアンプを有し、
上記制御部が、上記パワーアンプの出力を制御する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のローカル基地局。
【請求項６】
上記通信部が、消費電力の異なる複数種の変調方式を選択可能な変復調部を有し、
上記制御部が、上記変復調部の変調方式を選択する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のローカル基地局。
【請求項７】
上記通信部が、双方向通信モード、送信モード及び受信モードを含むモード選択部を有し、
上記制御部が、上記モード選択部のモードを選択する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のローカル基地局。
【請求項８】
上記モード選択部が、全ての移動端末へ一斉に送信を行う放送モード、及び特定の移動端末からの情報を優先的に受信する優先受信モードをさらに含む請求項７に記載のローカル基地局。
【請求項９】
モビリティ  アズ  ア  サービスの通信システムに用いられる請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のローカル基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローカル基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
いろいろな種類の交通サービスを、需要に応じて利用できる一つの移動サービスに統合するモビリティ  アズ  ア  サービス（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ａｓ  ａ  Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＭａａＳ）が検討されている。このＭａａＳでは、交通をクラウド化し、公共交通か否か、またその運営主体にかかわらず、すべての交通手段による移動を１つのサービスとしてとらえ、シームレスにつなぐ。このシステムでは、自動車間を相互に接続することで自動車をヒト、モノの移動、エネルギー、情報のハブとして、利用できる。また、利用者は例えばスマートフォンのアプリを用いて、交通手段やルートを検索、利用し、運賃等の決済を行うことができる。
【０００３】
ＭａａＳは、例えば５Ｇ通信システム等の情報通信技術（ＩＣＴ、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）により支えられる。この通信システムでは、マクロセルを形成するマクロ基地局と、このマクロ基地局と通信リンクを介して接続され上記マクロセル内にスモールセルを形成する複数のローカル基地局とにより構成されている（例えば特開２０１７−１４３５８４号公報参照）。
【０００４】
上記ローカル基地局の通信エリアは比較的小さいため、多数の基地局を配置する必要がある。例えば上記ローカル基地局を自動車が通行可能な交差点に配置することを考える。この場合、ローカル基地局に必要な電源は例えば信号機に供給されている系統電源（電力会社が保有する商用の配電線網から供給される電源）を流用する方法が考えられる。しかし、全国の自動車が通行可能な交差点で信号機がない交差点は８０万箇所あるとされており、これらの交差点では電源の確保が問題となる。また、災害発生時においては、信号機の存在する交差点であっても系統電源からの電源供給を受けられない可能性が高い。
【０００５】
特に災害発生時は、ＭａａＳに限らずローカル基地局の電源確保が難しくなり、端末側が利用可能であっても、通信システムが機能しないおそれがある。また、被災状況等をリアルタイムに把握する目的で、可搬式のローカル基地局を被災地に運び込んでも、その電源確保が課題となる可能性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１４３５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、系統電源の確保が困難な場所であっても、安定して動作可能なローカル基地局の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のローカル基地局は、電源部と、アンテナ部と、上記電源部からの給電により動作し上記アンテナ部を介して１又は複数の移動端末と情報通信を行う通信部と、環境情報を取得する環境センサ部と、上記通信部の動作を制御する制御部とを備え、上記電源部が、再生可能エネルギーより発電する発電機を有し、上記制御部が、上記通信部の消費電力が上記環境センサ部の情報に基づき算定される上記電源部の給電能力以下となるように上記通信部の動作を制御する。
【０００９】
当該ローカル基地局は、再生可能エネルギーを電源とするので、系統電源からの電源供給がなくとも動作可能である。また、当該ローカル基地局は、環境センサ部により取得される環境情報から、電源部から供給可能な電力量を予測し、通信部の動作を制御する。このため、環境条件の変化により電源部からの給電能力が低下した場合にあっても、当該ローカル基地局が機能しなくなることを抑止できる。従って、当該ローカル基地局は、系統電源の確保が困難な場所であっても、安定して動作できる。
【００１０】
上記環境センサ部が、照度計、天気計及び温度計を有し、上記発電機が、太陽光発電機であるとよい。発電機が太陽光発電機である場合、その発電量は太陽電池パネルが受光する光の強度、太陽電池の動作温度、及び天気の変化により左右される。従って、環境センサ部が照度計、天気計及び温度計を有する構成とすることで、精度よく電源からの給電能力を予測できるので、当該ローカル基地局の動作安定性をさらに向上できる。
【００１１】
上記電源部が、上記発電機が発電した電力を蓄電可能な二次電池及びスーパーキャパシタと、上記通信部へ給電する給電源を、上記発電機、上記二次電池及び上記スーパーキャパシタから選択するスイッチとをさらに備えるとよい。上述の構成により、発電機が発電した余剰電力を二次電池及びスーパーキャパシタに蓄電し、発電機からの電力が低下した際に蓄電した電力を利用可能となるので、当該ローカル基地局の動作安定性をさらに向上できる。また、二次電池には例えば充電状態で一定時間以上回路から切り離す（オープン状態とする）ことで、電池寿命が延びる回復効果があることが知られている。二次電池とスーパーキャパシタとを併用することで、二次電池の回復効果を得るためにオープン状態としてもスーパーキャパシタからの給電が可能であるので、上記回復効果を得るための管理が容易に行える。従って、二次電池寿命を延ばし易い。さらに、電源部が高速に充電及び放電が可能なスーパーキャパシタを備えることで、電源部内での電力の蓄電や、通信部等への電力の供給を速やかに調整することができる。
【００１２】
上記通信部が、ノーマリオフ型であるとよい。このように通信部をノーマリオフ型とすることで、通信部の消費電力を抑制できるので、当該ローカル基地局の動作安定性をさらに向上できる。
【００１３】
上記通信部が、上記アンテナ部の出力を制御するパワーアンプを有し、上記制御部が、上記パワーアンプの出力を制御するとよい。上述の構成により、電源からの給電能力が低下した際、制御部がパワーアンプの出力を下げることができる。これにより、当該ローカル基地局の消費電力を抑え、当該ローカル基地局の安定動作を維持することができる。
【００１４】
上記通信部が、消費電力の異なる複数種の変調方式を選択可能な変復調部を有し、上記制御部が、上記変復調部の変調方式を選択するとよい。上述の構成により、電源からの給電能力が低下した際、制御部が消費電力の低い変調方式を選択することができる。これにより、当該ローカル基地局の消費電力を抑え、当該ローカル基地局の安定動作を維持することができる。
【００１５】
上記通信部が、双方向通信モード、送信モード及び受信モードを含むモード選択部を有し、上記制御部が、上記モード選択部のモードを選択するとよい。上述の構成により、例えば被災の有無や電源からの給電能力に応じて適切なモードを選択することができるので、限られた電力のもとで最大の性能を発揮させることができる。
【００１６】
上記モード選択部が、全ての移動端末へ一斉に送信を行う放送モード、及び特定の移動端末からの情報を優先的に受信する優先受信モードをさらに含むとよい。このように上記モード選択部が、放送モード及び優先受信モードをさらに含むことで、限られた電力のもとでの機能の選択と集中とを制御し易くできる。
【００１７】
当該ローカル基地局は、モビリティ  アズ  ア  サービスの通信システムに好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のローカル基地局は、系統電源の確保が困難な場所であっても、安定して動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るローカル基地局を用いたモビリティハブの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１のローカル基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１の電源部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、図１の制御部のデータベースに格納されている情報の一例をイメージ図として示したグラフである。
【図５】図５は、図１の制御部のデータベースに格納されている情報の図４とは異なる例をイメージ図として示したグラフである。
【図６】図６は、図１の制御部の制御方法の一例を示すステップ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係るローカル基地局について適宜図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
〔モビリティハブ〕
図１に示すモビリティハブは、複数のローカル基地局１と、このローカル基地局１と通信可能な車載器（移動端末）を有する１又は複数の交通手段Ｍと、このローカル基地局１とネットワークを介して接続されるコンピュータ群Ｓとを備える。このモビリティハブは、モビリティ  アズ  ア  サービス（ＭａａＳ）の通信システムに用いられる。
【００２２】
交通手段Ｍは、ＭａａＳにおいて移動サービスとして用いられるものであり、例えば各種の車両、鉄道などを挙げることができる。交通手段Ｍは、その位置や車両の種類等の情報を発信し、また利用者からの利用要求等を受信する移動端末として車載器が搭載されている。この移動端末との通信は、ローカル基地局１を介して行われる。
【００２３】
上記移動端末は、交通手段Ｍの利用者への情報提供を行う表示装置や音声出力を有する。また、上記移動端末は、上記利用者が利用要求等を入力するための入力インターフェイスを有する。
【００２４】
コンピュータ群Ｓは、複数のローカル基地局１と回線を通じて接続されており、例えばクラウドコンピューティングを行うことができる。ＭａａＳの通信システムでは、交通手段Ｍの移動端末をコンピュータ群Ｓと連携させてモビリティハブのプラットフォームが構成されている。
【００２５】
ローカル基地局１と交通手段Ｍの移動端末（以下、「交通手段Ｍの移動端末」を単に「交通手段Ｍ」と言う場合がある）との回線や、ローカル基地局１とコンピュータ群Ｓとの回線は、特に限定されず、例えば５Ｇ回線や、ＩＴＳ用に規格化されているＩＥＥＥ８０２．１１ｐに準拠した回線を用いることができる。
【００２６】
複数のローカル基地局１は、通信エリアＲをカバーするように配置され、ローカル基地局１の配置間隔（至近のローカル基地局１との距離）は、例えば０．５ｋｍ以上１．５ｋｍ以下とされる。また、１つのローカル基地局１がカバー可能な通信エリアは、他のローカル基地局１と一部が重複するように構成されることが好ましく、特に１地点においてすくなくとも２つのローカル基地局１と通信可能となるよう構成されることが好ましい。このように通信エリアＲをカバーすることで、電波がつながり難くなることを抑止し、通信の品質を向上できる。
【００２７】
このローカル基地局１には、本発明のローカル基地局を用いることができる。当該ローカル基地局１は、ＭａａＳの通信システムに好適に用いることができる。以下、本発明のローカル基地局１について詳説する。
【００２８】
〔ローカル基地局〕
当該ローカル基地局１は、図２に示すように、電源部２と、アンテナ部３と、通信部４と、環境センサ部５と、制御部６とを備える。
【００２９】
＜電源部＞
電源部２は、図３に示すように、発電機２１と、二次電池２２と、スーパーキャパシタ２３と、スイッチ群２４とを有する。電源部２は、通信部４、環境センサ部５及び制御部６に給電する。
【００３０】
（発電機）
発電機２１は、再生可能エネルギーより発電する。再生可能エネルギーとは、絶えず資源が補充されて枯渇することのないエネルギーを指す。具体的には、太陽光、風力、波力、潮力、流水、潮汐、地熱などを挙げることができる。
【００３１】
これらの再生可能エネルギーの中でも太陽光により発電することが好ましい。つまり、発電機２１が、太陽光発電機であるとよい。発電機２１が太陽光発電機である場合、その発電量は太陽電池パネルが受光する光の強度、太陽電池の動作温度、及び天気の変化により、精度よく電源からの給電能力を予測できるので、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。以下、発電機２１が太陽光発電機である場合を例にとり説明するが、本発明は、発電機２１が太陽光発電機である場合に限定されるものではない。
【００３２】
発電機２１は、発電能力が高いものが好ましい。一方、当該ローカル基地局１は系統電源からの電源供給がなくとも動作可能であるので、容易に移設可能である（可搬性がある）とよい。当該ローカル基地局１が可搬性を有することで、当該ローカル基地局１を機動的に活用することができる。この可搬性の観点からは、発電機２１の大きさや重量が小さいものが好ましく、その発電能力は制約される。このような観点から、発電機２１の発電能力の下限としては、３００Ｗｈが好ましく、５００Ｗｈがより好ましい。一方、発電機２１の発電能力の上限としては、２０００Ｗｈが好ましく、１５００Ｗｈがより好ましい。発電機２１の発電能力が上記下限未満であると、電源部２から供給できる電力が不足するおそれがある。逆に、発電機２１の発電能力が上記上限を超えると、発電機２１の重量や大きさが大きくなり過ぎ、可搬性が確保できないおそれがある。なお、「発電機の発電能力」とは、発電機の定格出力を指す。
【００３３】
また、可搬性の観点から、発電機２１の体積の上限としては、８ｍ３が好ましく、４ｍ３がより好ましい。可搬性の観点からは、発電機２１の体積の下限は、特に限定されず、小さいほどよいが、発電能力の観点から、通常発電機２１の体積の下限は０．１ｍ３とされる。
【００３４】
なお、発電機２１が太陽光発電機である場合は、受光する太陽電池パネルの受光面積の上限としては、１００００ｃｍ２が好ましく、６４００ｃｍ２がより好ましい。上記受光面積が上記上限を超えると、可搬性が低下するおそれがある。一方、上記受光面積の下限は、可搬性の観点からは特に限定されないが、発電能力の観点から、通常上記受光面積は１０００ｃｍ２以上とされる。
【００３５】
（二次電池）
二次電池２２は、発電機２１が発電した電力を蓄電することができる。二次電池２２は、放電後に再び充電して反復使用できる化学電池である。電源部２が二次電池２２を備えることで、発電機２１が発電した余剰電力を蓄電し、発電機２１からの電力が低下した際に蓄電した電力を利用可能となる。
【００３６】
二次電池２２としては、特に限定されないが、公知の鉛蓄電池、ニッケル−カドミウムやニッケル−水素等のアルカリ蓄電池、リチウムイオン電池などを用いることができる。
【００３７】
二次電池２２の蓄電量は、発電機２１の発電量、通信部４で必要とされる消費電力量及び二次電池２２の質量を勘案して決定される。つまり、発電機２１の発電量や通信部４で必要とされる消費電力量が大きいほど二次電池２２の蓄電量は大きい方がよいが、二次電池２２の蓄電量を大きくすると二次電池２２の質量が増大し、また二次電池２２に要する設備コストが上昇する。このため、これらのバランスを考慮して二次電池２２の蓄電量は、決定される。
【００３８】
（スーパーキャパシタ）
スーパーキャパシタ２３は、二次電池２２に比べ高速に充電及び放電が可能な電池である。二次電池２２は、インピーダンスが高いため、発電機２１で発電した電力を全て蓄電することが困難である。また、後述する通信部４で例えばノーマリーオフ型の制御によりパワーアンプ４２を電源が遮断されているオフ状態から動作状態に立ち上げる際、インピーダンスの高い二次電池２２では立ち上がりが遅くなるところ、スーパーキャパシタ２３から電源供給するように後述するスイッチ群２４を制御することで速やかに立ち上げることができる。このように電源部２がスーパーキャパシタ２３を備えることで、電源部２内での電力の蓄電や、通信部４等への電力の供給を速やかに調整することができる。
【００３９】
スーパーキャパシタ２３は、発電機２１が発電した電力を蓄電することができるように構成されている。また、スーパーキャパシタ２３は、二次電池２２から充電することもできるように構成されている。
【００４０】
スーパーキャパシタ２３は、発電機２１が十分な量の発電を行っている場合、発電機２１から充電される。一方、発電機２１の発電量が不十分である場合は、二次電池２２から充電される。このように発電機２１からの電力が低下した際に二次電池２２に蓄電した電力を利用可能となるので、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。
【００４１】
当該ローカル基地局１では、発電機２１からの電力供給が不十分である場合は、二次電池２２とスーパーキャパシタ２３とを併用して通信部４、センサ部５及び制御部６に給電する。スーパーキャパシタ２３から給電する場合は、二次電池２２はオープン状態とされる。これにより二次電池の回復効果が得られるため、二次電池２２の寿命を延ばし易い。
【００４２】
スーパーキャパシタ２３は、事前に充電しておくことが好ましい。このようにスーパーキャパシタ２３を事前に充電しておくことで、二次電池２２の負荷電流の最適化が容易となり、また回復効果により二次電池２２の電池寿命を延ばすことができる。
【００４３】
二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３の充電制御は、後述する制御部６により行われる。この制御は通信部４等の他の制御と独立して行われる。また、電源部２の発電機２１の発電量、二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量は、制御部６から逐次参照可能に構成される。
【００４４】
なお、スーパーキャパシタ２３は、同等の性能を有する電池で代用することも可能である。このような電池としては、例えば高速充放電可能なリチウムイオン二次電池やリチウムイオンキャパシタなどを挙げることができる。
【００４５】
（スイッチ群）
スイッチ群２４は、複数のスイッチより構成され、電源部２の二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３への充電制御と、通信部４、環境センサ部５及び制御部６への給電制御とに用いられる。スイッチ群２４は、制御部６により制御される。
【００４６】
具体的には、スイッチ群２４は、発電機２１及び二次電池２２間の開閉を制御する第１スイッチ２４ａと、発電機２１及びスーパーキャパシタ２３間の開閉を制御する第２スイッチ２４ｂと、二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３間の開閉を制御する第３スイッチ２４ｃと、発電機２１、二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３から１の給電源を選択する第４スイッチ２４ｄとを有する。
【００４７】
第１スイッチ２４ａは、閉状態とすることで、発電機２１から二次電池２２への充電回路が構成され、二次電池２２が充電される。第２スイッチ２４ｂは、閉状態（導通状態）とすることで、発電機２１からスーパーキャパシタ２３への充電回路が構成され、スーパーキャパシタ２３が充電される。第３スイッチ２４ｃは、閉状態とすることで、二次電池２２からスーパーキャパシタ２３への充電回路が構成され、スーパーキャパシタ２３が充電される。なお、第３スイッチ２４ｃは、閉状態において、スーパーキャパシタ２３から二次電池２２へ充電する構成や、二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量に応じて、充電方向を決定するような構成とすることもできる。
【００４８】
第１スイッチ２４ａ、第２スイッチ２４ｂ及び第３スイッチ２４ｃとしては、公知の開閉式スイッチを用いることができ、その容量は各スイッチを流れる電流量に応じて適宜決定される。
【００４９】
第１スイッチ２４ａ、第２スイッチ２４ｂ及び第３スイッチ２４ｃは、例えば排他的に制御される。つまり、第１スイッチ２４ａ、第２スイッチ２４ｂ及び第３スイッチ２４ｃは、最大で１つのスイッチのみが閉状態となるように制御される。
【００５０】
あるいは、第１スイッチ２４ａ、第２スイッチ２４ｂ及び第３スイッチ２４ｃは、２つ以上を同時に閉状態として同時に複数の経路での充電を行うこともできる。充電量に対して供給量が過多である場合は、同時に複数の経路を使用することで、発生した電力を有効に活用することができ、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。
【００５１】
第４スイッチ２４ｄは、通信部４、環境センサ部５及び制御部６へ給電する給電源を、発電機２１、二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３から選択する。
【００５２】
第４スイッチ２４ｄとしては、図３に示すように、例えば発電機２１、二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３から１の給電源を選択する公知のロータリースイッチで構成することができるが、第４スイッチ２４ｄの構成はこれに限定されるものではなく、複数の開閉式スイッチを用いて構成してもよい。なお、第４スイッチ２４ｄの容量は流れる電流量に応じて適宜決定される。
【００５３】
また、図３では、給電源は、発電機２１、二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３のうちの１つのみが選択されるが、複数を選択する構成とするとさらによい。この場合、複数の給電源は並列に接続されて用いられる。このように複数の給電源を選択できる構成とすることで、例えば消費電力が大きい場合に、発電機２１と二次電池２２との両方から電力を供給することもできる。つまり、消費される電力に応じて、よりダイナミックに電源管理を行うことができるようになる。このため、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。
【００５４】
＜アンテナ部＞
アンテナ部３は、当該ローカル基地局１と交通手段Ｍとの回線や、当該ローカル基地局１とコンピュータ群Ｓとの回線の接続起点である。当該ローカル基地局１は、交通手段Ｍやコンピュータ群Ｓと無線を介して情報の送受信が可能である。
【００５５】
アンテナ部３としては、公知のアンテナを用いることができるので、詳細説明は省略する。
【００５６】
＜通信部＞
通信部４は、電源部２からの給電により動作しアンテナ部３を介して情報通信を行う。通信部４の情報通信は、交通手段Ｍ及びコンピュータ群Ｓに対して行われる。通信部４は、図２に示すように、車両センサ４１と、パワーアンプ４２と、変復調部４３と、符復号部４４と、中継部４５と、モード選択部４６と、制御回路４７とを主に備える。
【００５７】
（車両センサ）
車両センサ４１は、交通手段Ｍ（車両）が当該ローカル基地局１の通信エリア内に進入したことを検知し、また当該ローカル基地局１の通信エリア外へ退出したことを検知するセンサである。
【００５８】
具体的には、車両センサ４１は、交通手段Ｍの移動端末から発信される電波の強度をモニタし、一定の強度以上の電波を検出した際に、該当する交通手段Ｍが通信エリア内に進入したと判断でき、逆に電波が一定の強度以下となった際に、該当する交通手段Ｍが通信エリア外に退出したと判断できる。なお、上記「一定の強度」は、ノイズ等により進入と退出とが頻繁に切り換わることを抑止するため、進入時よりも退出時の方を低く設定することが好ましい。
【００５９】
（パワーアンプ）
パワーアンプ４２は、アンテナ部３の出力を制御する。
【００６０】
パワーアンプ４２の出力の下限としては、０．５Ｗが好ましく、１Ｗがより好ましい。一方、パワーアンプ４２の出力の上限としては、６Ｗが好ましく、４Ｗがより好ましい。パワーアンプ４２の出力が上記下限未満であると、当該ローカル基地局１がカバーすべき通信範囲まで十分に電波が届かないおそれがある。逆に、パワーアンプ４２の出力が上記上限を超えると、消費電力が大きくなり過ぎ、電源部２からの給電のみでは当該ローカル基地局１が十分に動作しないおそれがある。
【００６１】
パワーアンプ４２の出力は、固定されていてもよいが、後述する制御部６により可変に制御されることが好ましい。
【００６２】
（変復調部）
変復調部４３は、変調前又は復調後の信号を扱うベースバンド部と、実際に空中を飛ぶ電磁波の周波数帯の信号を処理するＲＦ部とを有する。ベースバンド部は、例えばデジタル信号処理用のＬＳＩで構成され、ＲＦ部はアナログ信号処理を行うアナログＩＣで構成することができる。また、ベースバンド部とＲＦ部とのインターフェイスとなるＡ−Ｄ変換器やＤ−Ａ変換器は、例えばデジタル信号処理用のＬＳＩに内蔵できる。
【００６３】
変復調部４３は、単一の変調方式を用いてもよいが、消費電力の異なる複数種の変調方式を選択可能に構成されることが好ましい。この場合、複数種の変調方式は、後述する制御部６によりモード選択部４６を介して選択が制御される。
【００６４】
上記複数種の変調方式としては、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫの３種とするとよい。この３種の変調方式は、伝送速度と必要な電力とがトレードオフの関係にあり、電源部２からの電源供給能力の変化に応じて、上記複数種の変調方式から１つを選択することで、最適な通信速度と消費電力とのバランスを取り易い。なお、上記複数種の変調方式として、上記３種の変調方式の中から２種を選んで用いることも可能である。
【００６５】
また、上記複数種の変調方式として、４種あるいはそれ以上の種類の変調方式を採用することもできる。この４種の変調方式としては、例えば上述の３種の変調方式に６４ＱＡＭを加えたものとすることができる。電力事情が許すのであれば、６４ＱＡＭを選択することで、通信性能を向上させることができる。なお、３種以上の変調方式を採用する場合は、伝送速度と必要な電力とがトレードオフの関係が成立し易い１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫの３種を含むことが好ましい。
【００６６】
（符復号部）
符復号部４４は、アンテナ部３を介して送信するデータの符号化及びアンテナ部３を介して受信するデータの復号化を行う。具体的には、符復号部４４は、送信するデータに誤り訂正符号を付加し、受信したデータについては誤り訂正を行いつつ、復号する。
【００６７】
符復号部４４は、単一の誤り訂正方式を用いてもよいが、符号長の異なる複数の誤り訂正方式を用いることが好ましい。この場合、複数種の誤り訂正方式は、後述する制御部６によりモード選択部４６を介して選択が制御される。
【００６８】
複数種の誤り訂正方式を用いる場合、低消費電力が求められる際には、誤り訂正の強度を下げて符号長を短くするとよい。符号長を短くする分だけ、受信速度を低下させても同等の情報量の送受信が可能である。従って、情報の伝達速度を低下させることなく、消費電力を低減できる。
【００６９】
（中継部）
中継部４５は、交通手段Ｍの個々の移動端末とコンピュータ群Ｓとの間の接続の選択や、他のローカル基地局のエリアにある移動端末とコンピュータ群Ｓとの接続のための中継器としての機能を果たす。
【００７０】
（モード選択部）
モード選択部４６は、通信部４のプロトコルを選択する。モード選択部４６は、双方向通信モード、送信モード及び受信モードを含むとよい。これらのモードは後述する制御部６により制御回路４７を介して選択される。また、モード選択部４６は、制御回路４７を介して選択されたプロトコルに応じて変復調部４３及び符復号部４４を制御する。
【００７１】
双方向通信モードでは、当該ローカル基地局１の有する機能を最大限に発揮する。一方、当該ローカル基地局１の消費電力は最大となる。
【００７２】
送信モードは、交通手段Ｍから発信される位置や車両の種類等の情報を受信し、コンピュータ群Ｓへ送信する処理のみを行う。この機能によりコンピュータ群Ｓで最適な交通手段Ｍを選択することは可能となる。この場合、当該ローカル基地局１を通じて利用者からの利用要求等をコンピュータ群Ｓから受信して、交通手段Ｍへ送信することはできない。しかし、交通手段Ｍが他のローカル基地局１の通信エリア内にある場合にあっては、この他のローカル基地局１を代替基地局として交通手段Ｍへの送信を行うことができる。
【００７３】
受信モードは、送信モードとは逆に、コンピュータ群Ｓから交通手段Ｍへの要求を受信し、交通手段Ｍへ送信する処理のみを行う。このモードは緊急用であり、例えば災害発生時等に交通手段Ｍを速やかに停止させ、被害の拡大を防ぐ目的等に用いられる。
【００７４】
モード選択部４６は、双方向通信モード、送信モード及び受信モードの一部又は全部に電源部の電力残量等に応じて機能の一部を制限するローカルモードをさらに有してもよい。このようなローカルモードを有することで、通信部４の消費電力を精度よく制御できるので、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。
【００７５】
また、モード選択部４６は、全てのモードを有する必要はなく、双方向通信モード及び送信モードの２種や、双方向通信モード及び受信モードの２種等であってもよいが、当該ローカル基地局１の有する機能を最大限に発揮するため双方向通信モードが含まれることが好ましい。
【００７６】
モード選択部４６が、さらに他のモードを有してもよい。このような他のモードとしては、放送モード及び優先受信モードを挙げることができる。つまり、モード選択部４６が、放送モード及び優先受信モードをさらに含むとよい。このようにモード選択部４６が、放送モード及び優先受信モードをさらに含むことで、限られた電力のもとでの機能の選択と集中とを制御し易くできる。
【００７７】
上記放送モードは、全ての移動端末へ一斉に送信を行うモードである。この放送モードは、例えば災害発生時等に通信エリアＲ内にある通信端末を通じて、避難指示等を伝達する目的に使用することができる。
【００７８】
上記優先受信モードは、特定の移動端末からの情報を優先的に受信するモードである。この優先受信モードは、例えば通信エリアＲ内に救急車両や事故車等が存在する場合、これらの移動端末からの情報を優先的に受信し、処理を行うモードである。
【００７９】
（制御回路）
制御回路４７は、通信部４の各機能を制御する。つまり、制御回路４７は、後述する制御部６から指示に従って、車両センサ４１からの車両情報をもととした交通手段Ｍとの送受信の動作制御や、コンピュータ群Ｓとの情報の送受信の動作制御を行う。
【００８０】
具体的には、制御回路４７は、後述する制御部６から指示される変復調方式、出力等の指示に従って、パワーアンプ４２及びモード選択部４６を制御し、送受信の対象とする交通手段Ｍ又はコンピュータ群Ｓとの送受信を行う。
【００８１】
また、制御回路４７は、現状の通信サービスで変更可能なパラメータの情報（パラメータの種類及び現在の数値）を制御部６に送信可能に構成されている。
【００８２】
現状の通信サービスで変更可能なパラメータとは、例えば変復調部４３が複数種の変調方式を有する場合の使用可能な変調方式、符復号部４４が符号長の異なる複数の誤り訂正方式を有する場合の符号長など、通信部４の中で選択し得る機能パラメータを指す。
【００８３】
（通信部の電源管理）
通信部４は、ノーマリオフ型であるとよい。このように通信部４をノーマリオフ型とすることで、通信部４の消費電力を抑制できるので、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。
【００８４】
ノーマリオフ型とは、電源を投入した状態においても、動作しない機能については原則として電源供給を行わず、必要に応じて電源を即座にオンする電源管理方法を指す。このノーマリオフ型の電源管理は、通信部４の制御回路４７が担う。表１に通信部４の各構成要素のノーマリオフ型による制御例を示す。
【００８５】
【表１】
2020174330.tif 000003
【００８６】
通信部４の各ブロックは、提供する通信サービスに応じて、動作モードが動作、待機及びオフの３モードを遷移し、消費電力の極小化を図る。ここで、動作モードについて、「動作」は、該当機能が動作していることを指し、「待機」とは、必要最小限のデータのみを保持しつつ動作を停止している状態を指し、「オフ」とは、電源が遮断されている状態を指す。なお、「オフ」状態は、即座に動作状態に移行できるよう不揮発性メモリ等を利用して必要最小限のデータを保存しておくことが好ましいが、動作状態へ復旧するために初期化等のプロセスを必要とする構成であってもよい。
【００８７】
表１に示すように、車両センサ４１は、通信部４の動作のトリガとなる交通手段Ｍの領域内への進入を検知する必要があり、また通信部４の動作の終了となる交通手段Ｍの領域外への退出を検知する必要があるため、常に動作状態に保たれる。このため、車両センサ４１は、交通手段Ｍが検出されない時点（表１の「Ｔ０」）であっても「動作」し、また後述する他の時点であっても動作を継続する。なお、Ｔ０の場合は、他の機能は必要としないため、全てのブロックが「オフ」となっている。
【００８８】
車両センサ４１が交通手段Ｍを検知した時点（表１の「Ｔ１」）で、交通手段Ｍからの情報受信が次の通信部４の動作となる。このため、変復調部４３のベースバンド部及びＲＦ部が「動作」状態となり、変復調部４３のモードについても決定しておく必要があるため、モード選択部４６も「動作」状態となる。一方、Ｔ１の次に交通手段Ｍより取得した情報等をコンピュータ群Ｓへ送信する可能性が高いため、送信に必要となるパワーを確保するためパワーアンプ４２は、「待機」状態となる。なお、この時点では交通手段Ｍとの情報通信となるため、「動作」状態とする機能は、交通手段Ｍとの情報通信に必要な機能部分のみとされ、コンピュータ群Ｓとの情報通信にのみ必要な機能は「オフ」状態が保たれる。
【００８９】
交通手段Ｍからの情報を受信した時点（表１の「Ｔ２」）で、交通手段Ｍの移動端末との情報の送受信が次の通信部４の動作となる。このため、Ｔ１に加えてパワーアンプ４２が「動作」状態となる。また、コンピュータ群Ｓへの送信が次の通信部４の動作となる可能性が高いため、コンピュータ群Ｓへの送信に関わる機能を「待機」状態とする。
【００９０】
コンピュータ群Ｓへの送信時点（表１の「Ｔ３」）では、コンピュータ群Ｓとの情報通信に必要な機能が「動作」状態となる。一方、交通手段Ｍへの情報送信は行われないため、交通手段Ｍへの情報送信を行う部分は「待機」状態とされる。なお、表１ではこれに対応してパワーアンプ４２及び変復調部４３のＲＦ部を「待機」としているが、これらのうちコンピュータ群Ｓへの送信に用いられる部分があれば、それらは機能している。
【００９１】
コンピュータ群Ｓへの送信が完了した後は、ノーマリオフ型による制御は例えばＴ０に復帰するとよい。
【００９２】
＜環境センサ部＞
環境センサ部５は、環境情報を取得する。発電機２１が太陽光発電機である場合、具体的には、環境センサ部５は、照度計５１、天気計５２及び温度計５３を有し、これらのセンサにより当該ローカル基地局１が配置された周囲の環境情報を取得する。
【００９３】
発電機２１が太陽光発電機である場合、その発電量は太陽電池パネルが受光する光の強度、太陽電池の動作温度、及び天気の変化により左右される。従って、環境センサ部５が照度計５１、天気計５２及び温度計５３を有する構成とすることで、精度よく電源からの給電能力を予測できるので、当該ローカル基地局１の動作安定性をさらに向上できる。
【００９４】
照度計５１、天気計５２及び温度計５３としては、それぞれ公知の計測器を用いることができるので、詳細説明を省略する。また、環境センサ部５により測定された情報は、制御部６へ送信される。
【００９５】
＜制御部＞
制御部６は、通信部４の動作を制御する。具体的には、制御部６は、通信部４の消費電力が環境センサ部５の情報に基づき算定される電源部２の給電能力以下となるように通信部４の動作を制御する。
【００９６】
制御部６は、例えばマイクロコントローラ６１を用いて構成することができる。制御部６は、電源部２の二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量と、環境センサ部５により測定された情報（照度計５１、天気計５２及び温度計５３の情報）とを参照する。また、制御部６は、通信部４のパワーアンプ４２の出力の制御、変復調部４３の変調方式の選択、モード選択部４６のモードの選択を行えるように構成されている。これらを制御することにより、当該ローカル基地局１の消費電力を抑え、当該ローカル基地局１の安定動作を維持することができる。また、例えば被災の有無や電源からの給電能力に応じて適切なモードを選択することができるので、限られた電力のもとで最大の性能を発揮させることができる。
【００９７】
また、制御部６は、図２に示すように、データベース６２を有してもよい。データベース６２には、当該ローカル基地局１の消費電力を抑えるための判断に必要な情報等が格納される。
【００９８】
このデータベース６２に格納される情報としては、例えば図４に示すように、伝送速度をパラメータとしたパワーアンプ送信出力と通信可能距離との関係を挙げることができる。パワーアンプ４２の出力を上げると、通信可能距離が伸びる。この関係は、図４に示すように、伝送速度（採用する変調方式等）により変化するため、伝送速度をパラメータとして表すことができる。
【００９９】
また、他の例として、図５に示すように、発電量をパラメータとしたパワーアンプ送信出力と単位時間当たりに処理可能なデータ量との関係を挙げることができる。供給される電力を一定とすると、パワーアンプ４２の出力を上げると、単位時間当たりに処理可能なデータ量は減少することになる。その関係は供給される電力量（発電量）により変化するので、発電量をパラメータとして表すことができる。
【０１００】
なお、理解の容易性から図４及び図５ではグラフで示しているが、実際には例えばルックアップテーブル形式や均時関数を用いてデータベース６２には情報が格納されている。また、データベース６２に格納される内容は、上述の図４や図５に限定されるものではなく、必要に応じて種々の情報が選択され、格納される。また、図４や図５に示す情報を必須とするものではなく、これらの情報の一方又は両方がデータベース６２に含まれなくともよい。
【０１０１】
マイクロコントローラ６１は、このデータベース６２にアクセス可能に構成されており、マイクロコントローラ６１を制御するプログラム等によりデータベース６２の情報が適宜参照され、通信部４の動作の制御条件を決定することができる。
【０１０２】
＜通信部の制御方法＞
以下、制御部６の具体的動作例について図６を用いて説明するが、制御部６による制御方法はこれに限定されるものではない。
【０１０３】
図６に示す通信部の制御方法は、環境条件取得ステップ（ＳＴＥＰ１）と、起電力算出ステップ（ＳＴＥＰ２）と、蓄電量取得ステップ（ＳＴＥＰ３）と、蓄電量受信ステップ（ＳＴＥＰ４）と、スイッチ制御ステップ（ＳＴＥＰ５）と、スイッチ設定ステップ（ＳＴＥＰ６）と、設定可能パラメータ取得ステップ（ＳＴＥＰ７）と、設定可能パラメータ受信ステップ（ＳＴＥＰ８）と、給電能力予測ステップ（ＳＴＥＰ９）と、パラメータ算出ステップ（ＳＴＥＰ１０）と、パラメータ送信ステップ（ＳＴＥＰ１１）と、パラメータ設定ステップ（ＳＴＥＰ１２）とを備える。上記通信部の制御方法は、図２に示す当該ローカル基地局１を用いて行うことができる。
【０１０４】
（環境条件取得ステップ）
まず、環境条件取得ステップ（ＳＴＥＰ１）で、制御部６は、環境センサ部５からの測定情報を取得する。具体的には、環境センサ部５から照度計５１により測定される照度、温度計５２により測定される温度、天気計５２により測定される天気の情報を得る。
【０１０５】
（起電力算出ステップ）
次に、起電力算出ステップ（ＳＴＥＰ２）で、制御部６は、環境センサ部５により測定された情報から発電機２１の発電量を推定する。太陽光発電機の太陽電池パネルの面積Ｓ（ｃｍ２）、照度計５１により測定される照度Ｌ（ｌｕｘ）、太陽光発電素子の発電係数Ｋ（ｍＷ／ｃｍ２／ｌｕｘ）、日照時間をＨ（ｈｏｕｒ）とすると、発電機２１の発電量Ｃ＝Ｓ×Ｌ×Ｋ×Ｈである。
【０１０６】
いま、太陽電池パネルの大きさを８０ｃｍ×８０ｃｍ（＝６４００ｃｍ２）、Ｋ＝１．４６４、照度を３２，０００ｌｕｘ（曇天時の日中の照度程度）、日照時間を８ｈｏｕｒとすれば、Ｃ＝２４０（Ｗｈ）と算出できる。一方、照度が１００，０００ｌｕｘ（晴天時の日中の照度）であれば、Ｃ＝７５０（Ｗｈ）と算出できる。なお、上述の係数Ｋは温度依存性があるため、温度計５２により測定される温度Ｔで補正される。また、照度計５１により測定される照度は、測定時点での照度であり、１日中の平均照度ではない。このため、天気計５２の計測結果をもとに、この照度も補正されるとよい。
【０１０７】
（蓄電量取得ステップ及び蓄電量受信ステップ）
次に、蓄電量取得ステップ（ＳＴＥＰ３）で、電源部２が取得した蓄電量を、蓄電量受信ステップ（ＳＴＥＰ４）で、制御部６が受信する。
【０１０８】
具体的には、蓄電量取得ステップ（ＳＴＥＰ３）で電源部２は、電源部２の発電機２１の発電量、電源部２の二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量を計測し、この発電機２１の発電量、二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量を制御部６へ送信する。制御部６は、蓄電量受信ステップ（ＳＴＥＰ４）で、この送信された発電機２１の発電量、二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量を受信する。
【０１０９】
なお、蓄電量取得ステップ（ＳＴＥＰ３）は、蓄電量受信ステップ（ＳＴＥＰ４）での制御部６からの要求に従って実行してもよいが、周期的に蓄電量取得ステップ（ＳＴＥＰ３）を実行し、制御部６からの要求に従って非同期で測定データを制御部６へ送信してもよい。
【０１１０】
（スイッチ制御ステップ）
次に、スイッチ制御ステップ（ＳＴＥＰ５）で、制御部６は、蓄電量受信ステップ（ＳＴＥＰ４）で受信した発電機２１の発電量、二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量の各量から電源部２のスイッチ構成を決定する。
【０１１１】
例えば発電機２１の発電量が所定値以上であり、二次電池２２の蓄電量が所定値以下であれば、発電機２１から二次電池２２へ充電を行うべく第１スイッチ２４ａを閉状態とする。また、発電機２１の発電量が所定値以上あれば、第４スイッチ２４ｄにより発電機２１を選択し、発電機２１から通信部４、センサ部５及び制御部６に給電する構成とする。
【０１１２】
また、発電機２１の発電量が所定値未満であれば、二次電池２２又はスーパーキャパシタ２３から給電を行うこととなるが、例えば二次電池２２及びスーパーキャパシタ２３を所定時間間隔で交互に使用するように第４スイッチ２４ｄを制御するとよい。このように制御することで、二次電池２２に回復効果が働き、二次電池２２の寿命を延ばすことができる。
【０１１３】
（スイッチ設定ステップ）
スイッチ設定ステップ（ＳＴＥＰ６）では、スイッチ制御ステップ（ＳＴＥＰ５）で制御部６が決定したスイッチ構成の情報を受信し、電源部２が、その情報に従って、スイッチ群２４を設定する。
【０１１４】
（設定可能パラメータ取得ステップ及び設定可能パラメータ受信ステップ）
次に、設定可能パラメータ取得ステップ（ＳＴＥＰ７）で、通信部４が取得した設定可能パラメータを、設定可能パラメータ受信ステップ（ＳＴＥＰ８）で、制御部６が受信する。
【０１１５】
具体的には、設定可能パラメータ取得ステップ（ＳＴＥＰ７）で、通信部４の制御回路４７から現状の通信サービスで変更可能なパラメータの情報を制御部６へ送信する。制御部６は、設定可能パラメータ受信ステップ（ＳＴＥＰ８）で、この送信されたパラメータの情報を受信する。
【０１１６】
（給電能力予測）
給電能力予測ステップ（ＳＴＥＰ９）では、制御部６が、電源部２から給電可能な電力量を予測する。具体的には、制御部６は、この１日の発電量と、電源部２の二次電池２２の蓄電量及びスーパーキャパシタ２３の充電量との合計から、１日に使用可能な電力量を予測できる。
【０１１７】
（パラメータ算出ステップ）
パラメータ算出ステップ（ＳＴＥＰ１０）では、制御部６が、通信部４の機能のパラメータを算出する。具体的には、制御部６は、給電能力予測ステップ（ＳＴＥＰ９）で予測された電力量以下の消費電力で、通信部４の最大の性能を発揮するように通信部４の機能を選択する。なお、設定できる通信部４の機能のパラメータは、設定可能パラメータ受信ステップ（ＳＴＥＰ８）で受信したパラメータに限定される。
【０１１８】
ここで、通信部４の性能と消費電力との関係について説明する。送信電力をＰｔ、受信感度をＰｒ、波長をλとすれば、許容伝搬損失は、伝搬減衰定数をα、通信距離ｄは、ｄ＝（λπ／４）×１０（（Ｐｔ−Ｐｒ）／α）で与えられる。ここで、受信感度は、変調方式に依存し、符号化率Ｒ＝１／２の場合で、１６ＱＡＭ方式で伝送速度２４Ｍｂｉｔ／ｓとすると、Ｒｍ＝−７４ｄＢｍ、ＱＰＳＫ方式で伝送速度１２Ｍｂｉｔ／ｓとすると、Ｐｍ＝−７９ｄＢｍ、ＢＰＳＫ方式で伝送速度６Ｍｂｉｔ／ｓとすると、Ｐｍ＝−８２ｄＢｍとなる。例えば無線周波数を３．７ＭＨｚ（λ＝０．０８１ｍ）、α＝２．５とすると、必要となる出力は、
Ｃａｓｅ１：伝送速度１２Ｍｂｉｔ／ｓで通信距離ｄ＝１ｋｍで、４Ｗ
Ｃａｓｅ２：伝送速度１２Ｍｂｉｔ／ｓで通信距離ｄ＝０．８ｋｍで、２Ｗ
Ｃａｓｅ３：伝送速度６Ｍｂｉｔ／ｓで通信距離ｄ＝０．８ｋｍで、１Ｗ
などと予想することができる。
【０１１９】
上述のように、伝送速度（変調方式）と通信距離とを決めると、パワーアンプ４２に必要な電力量が決まる。パワーアンプ４２に必要な電力は通信部４全体の消費電力に比例する（例えば比例係数で４倍）と近似できるので、このパワーアンプ４２に必要な電力量から、通信部４全体の消費電力をＣａｓｅ１では１６Ｗ、Ｃａｓｅ２では８Ｗ、Ｃａｓｅ３では４Ｗと見積もることができる。
【０１２０】
一方、上述のように１日に使用可能な電力量が推算されているので、例えばこの電力量を超えない範囲で、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３のうちより１つの方法を選択することができる。ここでは、簡単化のため３つのケースからの選択としたが、例えば制御部６のデータベース６２に、図４に示すような情報を格納し、活用することで、さらに細かい制御を行うことができる。
【０１２１】
さらに、天候悪化等により１日の発電量の予測値が下方修正されたり、予測を上回る通信量により消費電力の予測値が上方修正されたりすると、電源部２の発電量が不足することが予想される。このような場合、制御部６は通信サービスの一部の機能を停止したり、緊急性の低い通信を抑制し、また通信間隔を長くとることにより通信部４がオフ状態となる期間を長くとって、通信部４の消費電力の極小化を図る。また、リアルタイム性を必要としない情報送信については、データを一時保存し、一定量のデータが蓄積された時点で一括転送する方法も消費電力の削減に有効である。
【０１２２】
制御部６は、上述のようにアルゴリズミックに通信部４の制御を行ってもよいが、人工知能、いわゆるＡＩを用いてもよい。例えばＡＩを用いることで、例えば、照度計５１、天気計５２及び温度計５３により測定される過去のデータから、変化パターンの依存性、季節依存性などを学習させ、より精度の高い発電量の予測を行う。
【０１２３】
また、制御部６は、モード選択部４６の双方向通信モード、送信モード及び受信モードから１つのモードを選択する。この選択により通信部４の機能を大きく制限することが可能であり、大きく消費電力を低減したり、発電した電力を特定に機能にのみ集中的に使用することができる。この制御は、主として緊急時に行われる。
【０１２４】
（パラメータ送信ステップ及びパラメータ設定ステップ）
パラメータ送信ステップ（ＳＴＥＰ１１）で、制御部６はパラメータ算出ステップ（ＳＴＥＰ１０）算出した通信部４の設定パラメータを通信部４へ送信する。そして、パラメータ設定ステップ（ＳＴＥＰ１２）で、通信部４は、制御部６から送信されてきた設定パラメータが設定される。これにより通信部４は、電源部２から供給可能な電力量を予測し、動作の制御がなされる。
【０１２５】
＜利点＞
当該ローカル基地局１は、再生可能エネルギーを電源とするので、系統電源からの電源供給がなくとも動作可能である。また、当該ローカル基地局１は、環境センサ部５により取得される環境情報から、電源部２から供給可能な電力量を予測し、通信部４の動作を制御する。このため、環境条件の変化により電源部２からの給電能力が低下した場合にあっても、当該ローカル基地局１が機能しなくなることを抑止できる。従って、当該ローカル基地局１は、系統電源の確保が困難な場所であっても、安定して動作できる。
【０１２６】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【０１２７】
上記実施形態では、電源部が二次電池及びスーパーキャパシタを有する場合を説明したが、これらは必須の構成要素ではなく、その一部又は全部を省略することもできる。これらの一部又は全部を省略することで当該ローカル基地局を軽量化できるので、可搬性を高めることができる。なお、一部を省略する場合は、スーパーキャパシタを省略し、電源供給の安定性の観点から二次電池のみとするとよい。また、省略した構成要素に応じてスイッチは適宜省略することができる。
【０１２８】
上記実施形態では、電源部のスーパーキャパシタが二次電池から充電できる構成を説明したが、スーパーキャパシタが二次電池から充電できる構成を有さない電源部も本発明の意図するところである。
【０１２９】
また、上記実施形態で、発電機から二次電池やスーパーキャパシタに充電するためのスイッチも必要に応じて適宜省略することができる。例えば、発電機で発電した電力を常に二次電池の充電に用い、二次電池に蓄電された電力をスーパーキャパシタの充電及び通信部等への給電に用いる構成とすることで、発電機から二次電池への充電を制御する第１スイッチを省略することができる。
【０１３０】
上記実施形態では、電源部が通信部、センサ部及び制御部に給電する場合を説明したが、センサ部及び制御部、あるいはいずれか一方への給電は別の電源から行ってもよい。当該ローカル基地局の電力消費の過半は通信部で発生するため、通信部への電源供給が上記電源部より行われる限り、同様の効果を奏することができる。例えばセンサ部及び制御部へ給電する構成としては、常に二次電池から行う構成や、非充電式電池を設けてこの非充電式電池から行う構成などを挙げることができる。
【０１３１】
上記実施形態では、通信部がモード選択部を有する場合を説明したが、モード選択部は必須の構成要件ではなく、省略可能である。モード選択部が省略された通信部では、モードは双方向通信モードに固定される。
【０１３２】
上記実施形態では、発電機が太陽光発電機であり、環境センサ部が照度計、天気計及び温度計を有する場合を説明したが、環境センサ部はこれら３つを全て有さなくともよい。例えば環境センサ部として照度計のみを有する構成や、照度計と温度計とを有する構成であってもよい。
【０１３３】
また、環境センサ部が、さらに他のセンサを備えてもよい。このような他のセンサとしては、例えば位置センサ（ＧＰＳ）を挙げることができる。ＧＰＳは、当該ローカル基地局を移動させて用いる際、ＧＰＳを備えることで、設置位置の確認を行うことができる。また、ローカル基地局の設置位置が分かるので、例えば移動端末が特定のローカル基地局のエリアに偏在した場合、ローカル基地局間で情報を共有し、ローカル基地局間でカバーするエリアの調整を行うこともできる。具体的には、例えば移動端末が偏在しているローカル基地局のパワーアンプの出力を下げ、近接するローカル基地局のパワーアンプの出力を上げることで、それぞれのローカル基地局がカバーするエリア範囲を調整し、ローカル基地局間での移動端末の偏在を緩和させることができる。
【０１３４】
上記実施形態では、制御部が、通信部のパワーアンプの出力の制御、変復調部の変調方式の選択、モード選択部のモードの選択を行えるように構成されている場合について説明したが、通信部の消費電力の制御が行われる限り、その一部又は全部について省略することも、他の制御方法を搭載することもできる。
【０１３５】
上記実施形態では、本発明のローカル基地局をＭａａＳの通信システムに用いる場合を説明したが、本発明のローカル基地局の用途はＭａａＳの通信システムに限定されるものではない。例えば地方の通信環境整備や、系統電源の整備されていないアジアやアフリカ各地での通信環境整備、あるいは当該ローカル基地局の可搬性を活かし、災害時に被災地の臨時ローカル基地局の設置等に用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
以上説明したように、本発明のローカル基地局は、系統電源の確保が困難な場所であっても、安定して動作することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１  ローカル基地局
２  電源部
２１  発電機
２２  二次電池
２３  スーパーキャパシタ
２４  スイッチ群
２４ａ  第１スイッチ
２４ｂ  第２スイッチ
２４ｃ  第３スイッチ
２４ｄ  第４スイッチ
３  アンテナ部
４  通信部
４１  車両センサ
４２  パワーアンプ
４３  変復調部
４４  符復号部
４５  中継部
４６  モード選択部
４７  制御回路
５  環境センサ部
５１  照度計
５２  天気計
５３  温度計
６  制御部
６１  マイクロコントローラ
６２  データベース
Ｍ  交通手段
Ｒ  通信エリア
Ｓ  コンピュータ群
【図１】
2020174330.tif 000004
【図２】
2020174330.tif 000005
【図３】
2020174330.tif 000006
【図４】
2020174330.tif 000007
【図５】
2020174330.tif 000008
【図６】
2020174330.tif 000009