(57)【要約】【課題】送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止し得る無線装置を提供する。【解決手段】第１共用器２１及び第２共用器２２を高周波スイッチ２０、２７、２８により切替えてアンテナ１７を送信部３０と受信部４０で共用する。第１共用器２１は、送信用バンドパスフィルタ２３と受信用バンドパスフィルタ２４により構成され、送信帯域及び受信帯域中のＬＯＷバンドの周波数の信号を選択して通過させる。第２共用器２２は、送信用バンドパスフィルタ２５と受信用バンドパスフィルタ２６により構成され、送信帯域及び受信帯域中のＨＩＧＨバンドの周波数の信号を選択して通過させる。モデム部５０は、チャンネル設定信号に基づいて高周波スイッチ２０、２７、２８を切替制御する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を送信する送信部と、外部からの高周波信号を受信する受信部と、前記送信部と受信部によりアンテナを共用する帯域の異なる複数の共用器と、前記複数の共用器を前記送信部及び受信部の設定チャンネルに応じて切替える切替スイッチとを具備したことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記切替スイッチを前記送信部及び受信部の設定チャンネルに応じて自動的に切替えるスイッチ切替手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線装置。
【請求項３】
前記共用器は、設定帯域内の低帯域を選択する第１共用器と、設定帯域内の高帯域を選択する第２共用器とにより構成したことを特徴とする請求項１記載の無線装置。
【請求項４】
前記第１共用器は、送信帯域内の低帯域を選択する送信用バンドパスフィルタ及び受信帯域内の低帯域を選択する受信用バンドパスフィルタとからなり、前記第２共用器は、送信帯域内の高帯域を選択する送信用バンドパスフィルタ及び受信帯域内の高帯域を選択する受信用バンドパスフィルタとからなることを特徴とする請求項３記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ：高度道路交通システム）における走行支援道路システム（ＡＨＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｒｕｉｓｅ−Ａｓｓｉｓｔ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）や将来のインターネット接続を目的としたスマートゲートウェイシステム（ＳＧＷ：Ｓｍａｒｔ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）の実証試験用路側基地局等に使用される狭域通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）用の無線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速道路では、通行料金の収受システムとしてＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｉｓｔｅｍ：自動料金収受システム）が採用されている。上記ＥＴＣに使用される無線機は、伝送速度１Ｍｂｐｓ、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調（ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ  ：電波産業会）ＳＴＤ  Ｔ５５仕様対応）であるが、ＩＴＳにおける走行支援道路システム（ＡＨＳ）やスマートゲートウェイシステム（ＳＧＷ）の実証試験用路側基地局等に使用される狭域通信（ＤＳＲＣ）用の無線装置では、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ
Ｔ７５規格（２００２年４月より施工）が使用される。
【０００３】
上記ＡＲＩＢ  ＳＴＤ  Ｔ５５規格は、伝送チャンネルが送信（下り）、受信（上り）とも各２チャンネル、伝送帯域が送信：５７９０〜５８１０ＭＨｚ、受信：５８３０〜５８５０ＭＨｚで、送信帯域と受信帯域の間隔が２０ＭＨｚとなっている。
【０００４】
また、上記ＡＲＩＢ  ＳＴＤ  Ｔ７５規格は、伝送チャンネルが送信（下り）、受信（上り）とも各７チャンネル、伝送帯域が送信：５７７２．５〜５８０７．５ＭＨｚ、受信：５８１２．５〜５８４７．５ＭＨｚで、送信帯域と受信帯域の間隔が５ＭＨｚとなっている。
【０００５】
上記無線装置では、共用器を使用して１つのアンテナを送信と受信とに共用している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−９５１１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように１つのアンテナを共用器により送信と受信とに共用する場合、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ  Ｔ５５規格では、伝送チャンネルが送信、受信とも各２チャンネルで、その伝送帯域が狭く、且つ送信帯域と受信帯域の最小間隔が２０ＭＨｚと広く設定されているので、共用器の特性を規格に容易に適合させることができる。
【０００８】
しかし、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ  Ｔ７５規格では、伝送チャンネルが送信、受信とも各７チャンネルで、その伝送帯域が広く、且つ送信帯域と受信帯域の最小間隔が５ＭＨｚと狭く設定されているので、従来用いられている共用器のフィルタでは、共用器の特性を規格に適合させることが非常に困難である。共用器のフィルタ特性が不十分な場合、送信部から受信部へ信号の回り込みが発生するが、送信帯域と受信帯域の最小間隔が５ＭＨｚでは、送信信号の回り込み漏洩を十分に低下させることができない。
【０００９】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止し得る無線装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線装置は、高周波信号を送信する送信部と、外部からの高周波信号を受信する受信部と、前記送信部と受信部によりアンテナを共用する帯域の異なる複数の共用器と、前記複数の共用器を前記送信部及び受信部の設定チャンネルに応じて切替える切替スイッチとを具備したことを特徴とする。
【００１１】
上記のように帯域の異なる複数の共用器によってアンテナを共用し、設定チャンネルに応じて共用器を選択することにより、共用器のフィルタ特性を規格に適合した特性とすることができる。従って、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止して安定した動作を行なわせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る狭域通信システムの全体の概略構成を示すブロック図である。図１において、１１は通信システム制御装置で、例えば通信センタ等に設けられる。上記通信システム制御装置１１は、システム全体のデータ制御を行なうもので、光信号入出力装置（光Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ−ｏｕｔｐｕｔ））１２及び光ファイバ・ケーブル１３を介して複数の基地局１４ａ〜１４ｎに接続される。
【００１３】
上記基地局１４ａ〜１４ｎは、それぞれ光信号入出力装置（光Ｉ／Ｏ）１５、基地局無線機１６及びアンテナ１７からなり、通信領域例えば高速道路に沿って所定の間隔例えば数十メートルの間隔で設置され、走行車両に搭載された車載機との間で無線通信を行なう。上記基地局１４ａ〜１４ｎには、それぞれ異なる送受信チャンネルが予め割り当てられる。
【００１４】
上記の構成において、基地局１４ａ〜１４ｎは、例えばＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ）方式の下りデータを高速道路の所定領域に送信している。走行車が基地局１４ａ〜１４ｎの通信領域、例えば基地局１４ａの通信領域に入り、基地局１４ａからの電波を受信し、空きスロットを認識すると、回線加入要求（ＡＣＴＣ：Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を送信する。基地局１４ａ側では、上記走行車の車載機に対して空きスロットを割り当て、該車載機との回線接続が完了すると、データの送受信を開始する。車載機への送信データは、通信システム制御装置１１から光ファイバ・ケーブル１３により基地局１４ａへ伝送され、Ｔ７５送信手順に従ってＡＳＫ／ＱＰＳＫ変調され、アンテナ１７から走行車両の車載機に送信される。
【００１５】
一方、走行車両の車載機からの送信データは、基地局１４ａにて受信され、光ファイバ・ケーブル１３により通信システム制御装置１１に集められて処理される。
【００１６】
上記のように走行車両の車載機は、走行に伴って各通信領域の基地局１４ａ〜１４ｎと順次通信を行ない、例えば渋滞情報、事故等に関する情報を受信しながら高速道路を走行する。
【００１７】
次に上記基地局無線機１６の詳細な構成について図２を参照して説明する。  基地局無線機１６は、図２に示すように第１共用器２１、第２共用器２２、上記共用器２１、２２を切替える高周波スイッチ２０、２７、２８、車載機に信号を送信する送信部３０、車載機からの信号を受信する受信部４０、送受信信号の変調／復調を行なうモデム部５０、無線制御部５１からなっている。
【００１８】
そして、各基地局１４ａ〜１４ｎに設けられるアンテナ１７は、それぞれ高周波スイッチ２０を介して第１共用器２１と第２共用器２２に選択的に接続される。上記高周波スイッチ２０は、共通端子ｃがアンテナ１７に、一方の切替端子ａが第１共用器２１に、そして、他方の切替端子ｂが第２共用器２２に接続される。
【００１９】
上記第１共用器２１は、送信用バンドパスフィルタ（送信用ＢＰＦ）２３と受信用バンドパスフィルタ（受信用ＢＰＦ）２４により構成され、送信帯域及び受信帯域中のＬＯＷバンドの周波数の信号を選択して通過させる。
【００２０】
第２共用器２２は、送信用バンドパスフィルタ（送信用ＢＰＦ）２５と受信用バンドパスフィルタ（受信用ＢＰＦ）２６により構成され、送信帯域及び受信帯域中のＨＩＧＨバンドの周波数の信号を選択して通過させる。
【００２１】
第１共用器２１は、図３に示すように送信用バンドパスフィルタ２３により送信帯域中の５７７２．５〜５７９２．５ＭＨｚの帯域（４チャンネル）をカバーすると共に、受信用バンドパスフィルタ２４により受信帯域中の５８１２．５〜５８３２．５ＭＨｚの帯域（４チャンネル）をカバーするタイプ１のＬＯＷバンドに設定される。
【００２２】
また、第２共用器２２は、送信用バンドパスフィルタ２５により送信帯域中の５７８７．５〜５８０７．５ＭＨｚの帯域（４チャンネル）をカバーすると共に、受信用バンドパスフィルタ２６により５８２７．５〜５８４７．５ＭＨｚの帯域（４チャンネル）をカバーするタイプ２のＨＩＧＨバンドに設定される。
【００２３】
上記のように第１共用器２１及び第２共用器２２は、送信帯域及び受信帯域でそれぞれ４チャンネルの帯域をカバーするが、１チャンネルが重複しているので、合計７チャンネルをカバーする。上記ＬＯＷバンドのタイプ１とＨＩＧＨバンドのタイプ２でカバーするタイプ３の送信帯域及び受信帯域がＡＲＩＢ  ＳＴＤ
Ｔ７５規格に一致する。
【００２４】
図４は、上記第２共用器２２において、受信帯域中の５８２７．５〜５８４７．５ＭＨｚの帯域をカバーする受信用バンドパスフィルタ２６の具体的な特性例（タイプ２のＨＩＧＨバンド）について示したものである。
【００２５】
そして、上記図２において、第１共用器２１の送信用バンドパスフィルタ２３は、信号入力端が高周波スイッチ２７の切替端子ａに接続され、信号出力端が高周波スイッチ２０の切替端子ａに接続される。受信用バンドパスフィルタ２４は、信号入力端が高周波スイッチ２０の切替端子ａに接続され、信号出力端が高周波スイッチ２８の切替端子ａに接続される。
【００２６】
また、第２共用器２２の送信用バンドパスフィルタ２５は、信号入力端が高周波スイッチ２７の切替端子ｂに接続され、信号出力端が高周波スイッチ２０の切替端子ｂに接続される。受信用バンドパスフィルタ２６は、信号入力端が高周波スイッチ２０の切替端子ｂに接続され、信号出力端が高周波スイッチ２８の切替端子ｂに接続される。
【００２７】
上記高周波スイッチ２０、２７、２８は、例えば半導体スイッチにより構成され、モデム部５０からの切替え指令により切替えられる。
【００２８】
上記高周波スイッチ２７の切替端子ｃには、送信部３０から送信信号が入力され、高周波スイッチ２８の切替端子ｃから取り出される受信信号は、受信部４０に入力される。
【００２９】
上記送信部３０は、ＩＦ（中間周波）アンプ３１、ミキサ３２、パワーアンプ３３、局部発振器３４、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路３５からなっている。送信部３０は、モデム部５０から送られてくる送信ＩＦ信号をＩＦアンプ３１で増幅した後、ミキサ３２、局部発振器３４及びＰＬＬ回路３５からなる周波数変換部で所定チャンネルの高周波信号に変換し、パワーアンプ３３で増幅して高周波スイッチ２７の切替端子ｃに出力する。
【００３０】
一方、受信部４０は、低雑音アンプ（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４１、ミキサ４２、ＩＦアンプ４３、局部発振器４４及びＰＬＬ回路４５からなっている。受信部４０は、高周波スイッチ２８の切替端子から送られてくる受信信号を低雑音アンプ４１で増幅した後、ミキサ４２、局部発振器４４及びＰＬＬ回路４５からなる周波数変換部でＩＦ信号に変換し、ＩＦアンプ４３で増幅してモデム部５０に出力する。
【００３１】
上記モデム部５０は、無線制御部５１からの制御指令に従って動作し、送信信号の変調、受信信号の復調及び高周波スイッチ２０、２７、２８の切替え等を行なう。
【００３２】
無線制御部５１は、例えばＣＰＵ、外部インタフェース等からなり、外部インタフェースが光信号入出力装置１５及び光ファイバ・ケーブル１３を介して通信システム制御装置１１側と信号送受信を行なう。
【００３３】
上記のように構成された基地局１４ａ〜１４ｎは、例えば設定される場所によって使用する送信チャンネル及び受信チャンネルが設定される。上記チャンネルを設定する場合、通信システム制御装置１１からチャンネル設定信号が光ファイバ・ケーブル１３を介して各基地局１４ａ〜１４ｎへ送られる。基地局１４ａ〜１４ｎの無線制御部５１は、通信システム制御装置１１から送られてくるチャンネル設定信号に従ってモデム部５０に制御指令を出力する。モデム部５０は、無線制御部５１からの制御指令に従って送信部３０のＰＬＬ回路３５及び受信部４０のＰＬＬ回路４５の動作を制御し、送信チャンネル及び受信チャンネルを設定する。
【００３４】
また、モデム部５０は、チャンネル設定信号に基づいて高周波スイッチ２０、２７、２８を切替制御する。すなわち、モデム部５０は、チャンネルの設定がタイプ１のＬＯＷバンドであれば、高周波スイッチ２０、２７、２８の切替端子ｃを端子ａ側に切替えて第１共用器２１の送信用バンドパスフィルタ２３及び受信用バンドパスフィルタ２４を選択し、チャンネルの設定がタイプ２のＨＩＧＨバンドであれば、高周波スイッチ２０、２７、２８の切替端子ｃを端子ｂ側に切替えて第２共用器２２の送信用バンドパスフィルタ２５及び受信用バンドパスフィルタ２６を選択する。
【００３５】
また、モデム部５０は、通信システム制御装置１１から送信データが送られてきた場合には、そのデータをＴ７５送信手順に従ってＡＳＫ／ＱＰＳＫ変調し、ＩＦ信号として送信部３０に出力する。また、車載機からの送信信号を受信部４０が受信した場合、モデム部５０は、受信部４０から送られてくるＩＦ信号を復調し、無線制御部５１、光信号入出力装置１５、光ファイバ・ケーブル１３を介して通信システム制御装置１１へ伝送する。
【００３６】
更に、モデム部５０は、受信部４０に対し、受信信号のレベルに応じてＡＧＣ制御を実行する。
【００３７】
上記のように帯域の異なる複数の共用器２１、２２によりアンテナ１７を送信部３０と受信部４０で共用し、設定チャンネルに応じて共用器２１、２２を選択することにより、各共用器２１、２２は、全帯域をカバーする必要はなく特定の帯域をカバーすれば良いので、フィルタ特性を規格に適合した特性とすることができ、且つ全帯域に亘って送受信することができる。従って、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止して安定した動作を行なわせることができる。
【００３８】
上記実施形態では、高周波スイッチ２０、２７、２８をモデム部５０からの切替信号により自動的に切替えるようにしたが、その他、例えば表示パネルにチャンネル切替スイッチを設け、手動操作によって高周波スイッチ２０、２７、２８を切替えるようにしてもよい。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、送信部及び受信部は、帯域の異なる複数の共用器によりアンテナを共用し、設定チャンネルに応じて共用器を選択するようにしたので、共用器のフィルタ特性を規格に適合した特性とすることができ、且つ全帯域に亘って送受信することができる。従って、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止して安定した動作を行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る狭域通信システムの全体の概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における基地局無線機の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態における第１共用器及び第２共用器のフィルタ特性を示す図。
【図４】同実施形態における第２共用器を構成する受信用バンドパスフィルタ（タイプ２のＨＩＧＨバンド）の具体的な特性例を示す図。
【符号の説明】
１１…通信システム制御装置
１２…光信号入出力装置（光Ｉ／Ｏ）
１３…光ファイバ・ケーブル
１４ａ〜１４ｎ…基地局
１５…光信号入出力装置（光Ｉ／Ｏ）
１６…基地局無線機
１７…アンテナ
２０、２７、２８…高周波スイッチ
２１、２２…共用器
２３、２５…送信用バンドパスフィルタ（送信用ＢＰＦ）
２４、２６…受信用バンドパスフィルタ（受信用ＢＰＦ）
３０…送信部
３１…ＩＦアンプ
３２…ミキサ
３３…パワーアンプ
３４…局部発振器
３５…ＰＬＬ回路
４０…受信部
４１…低雑音アンプ（ＬＮＡ）
４２…ミキサ
４３…ＩＦアンプ
４４…局部発振器
４５…ＰＬＬ回路
５０…モデム部
５１…無線制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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