(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドローブ領域（４２、４３）及びメインローブ領域（４１）をアンテナ（１１）で形成する基地局（１０）との間にて、データ信号と制御信号とを無線通信する移動端末であって、
前記サイドローブ領域を移動するとき、前記制御信号を前記基地局との間で無線通信する制御信号通信手段（Ｓ１０３、Ｓ１１９）と
前記メインローブ領域を移動するとき、前記データ信号を前記基地局との間で無線通信するデータ信号通信手段（Ｓ１０７）と、
を有することを特徴とする移動端末。
【請求項２】
前記制御信号通信手段は、前記制御信号を前記基地局から受信し、
前記受信された前記制御信号の電力値を求める制御電力算出手段（Ｓ１０４）と、
前記求められた前記制御信号の電力値に応じて、前記メインローブ領域内の移動を開始したか否かを判定する移動判定手段（Ｓ１０５）と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の移動局。
【請求項３】
前記移動判定手段によって、前記メインローブ領域内の移動を開始したと判定されたとき、前記データ信号の提供を要求する要求信号を前記基地局に送信する要求送信手段（Ｓ１０６）を有することを特徴とする請求項２に記載の移動局。
【請求項４】
前記サイドローブ領域及び前記メインローブ領域の間のヌル点（４４）を通過したか否かを判定する通過判定手段（Ｓ１３２）と、
前記通過判定手段によって前記ヌル点を通過したと判定されたとき、前記データ信号の提供を要求する要求信号を前記基地局に送信する要求送信手段（Ｓ１０６）と
を有することを特徴とする請求項１に記載の移動局。
【請求項５】
前記制御信号通信手段は、前記制御信号を前記基地局から受信し、
前記受信された前記制御信号の電力値を求める制御電力算出手段（Ｓ１３０）を有し、
前記通過判定手段は、前記制御信号の電力値に応じて、前記ヌル点を通過したか否かを判定することを特徴とする請求項４に記載の移動局。
【請求項６】
サイドローブ領域（４２、４３）及びメインローブ領域（４１）を形成するアンテナ（４１）を有するとともに、データ信号と制御信号とを移動局（３０）との間で無線通信する基地局であって、
前記移動局が前記サイドローブ領域を移動するとき、前記制御信号を前記基地局との間で無線通信する制御信号通信手段（Ｓ２０２、Ｓ２０６）と
前記移動局が前記メインローブ領域を移動するとき、前記データ信号を前記基地局との間で無線通信するデータ信号通信手段（Ｓ２０４）と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記移動局が前記メインローブ領域内の移動を開始したか否かを判定する移動判定手段（Ｓ２０３）を有し、
前記データ信号通信手段は、前記移動判定手段によって前記移動局が前記メインローブ領域内の移動を開始したと判定されてから一定期間経過したとき、前記データ信号の無線通信を開始することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記移動判定手段は、前記データ信号の提供を要求する要求信号を受信することにより、前記移動局が前記メインローブ領域内の移動を開始したと判定することを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記サイドローブ領域及び前記メインローブ領域の間のヌル点（４４）を前記移動局が通過したか否かを判定する通過判定手段（Ｓ３０２）と、
前記データ信号通信手段は、前記通過判定手段によって前記移動局が前記ヌル点を通過したと判定されてから一定期間経過したとき、前記データ信号の無線通信を開始することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項１０】
前記制御信号通信手段は、前記制御信号を前記移動局から受信し、
前記制御信号の電力値を求める制御電力算出手段（Ｓ３００）を有し、
前記通過判定手段は、前記制御信号の電力値に応じて、前記移動局が前記ヌル点を通過したか否かを判定することを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記移動局が前記ヌル点を通過した旨を前記移動局から受ける通知受信手段（Ｓ２０３Ａ）を有することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
前記制御信号通信手段は、前記制御信号として、制御データと誤り訂正符号との双方を無線通信し、
前記データ信号通信手段は、前記データ信号として、データと誤り訂正符号との双方を無線通信し、
前記制御信号の誤り訂正符号の利得は、前記データ信号の誤り訂正符号の利得に比べて、高くなっていることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１つに記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動局及びその基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基地局（路上に設置された路上局）と移動局（車両に搭載された端末局）との間で無線通信を行う路車間通信システムとして、狭域通信システム（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等が提案されている。この狭域通信システムでは、基地局は、狭域の通信可能エリアを形成し、この通信可能エリア内に車両が通過すると、基地局と移動局との間にて、データ信号及び制御信号の通信を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、狭域通信システムでは、基地局は、アンテナによるサイドローブを小さく形成して、アンテナによるメインローブだけで実質的に通信可能エリアを形成すると、車両が高速走行し、かつ、大容量のデータ信号が通信される場合には、車両が通信可能エリアを通過する時間が短いため、データ信号の通信可能時間が不足する可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、基地局のアンテナのサイドローブを有効利用して、データ信号の通信可能時間を長くするようにした移動局を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、サイドローブ領域（４２、４３）及びメインローブ領域（４１）をアンテナ（１１）で形成する基地局（１０）との間にて、データ信号と制御信号とを無線通信する移動端末であって、サイドローブ領域を移動するとき、制御信号を基地局との間で無線通信する制御信号通信手段（Ｓ１０３、Ｓ１１９）とメインローブ領域を移動するとき、データ信号を基地局との間で無線通信するデータ信号通信手段（Ｓ１０７）とを有することを特徴とする。これにより、データ信号の通信可能エリアを拡大することができ、データ信号の通信可能時間を長くすることができる。
【０００６】
ここで、基地局としては、請求項６に記載の発明を適用することが好ましい。具体的には、請求項６に記載の発明では、サイドローブ領域（４２、４３）及びメインローブ領域（４１）を形成するアンテナ（４１）を有するとともに、データ信号と制御信号とを移動局（３０）との間で無線通信する基地局であって、移動局がサイドローブ領域を移動するとき、制御信号を基地局との間で無線通信する制御信号通信手段（Ｓ２０２、Ｓ２０６）と移動局がメインローブ領域を移動するとき、データ信号を基地局との間で無線通信するデータ信号通信手段（Ｓ２０４）とを有するように構成できる。
【０００７】
また、移動局としては、請求項２に記載の発明のように、制御信号通信手段は、制御信号を基地局から受信し、受信された制御信号の電力値を求める制御電力算出手段（Ｓ１０４）と、求められた制御信号の電力値に応じて、メインローブ領域内の移動を開始したか否かを判定する移動判定手段（Ｓ１０５）とを採用してもよい。さらには、請求項３に記載の発明のように、移動判定手段によって、メインローブ領域内の移動を開始したと判定されたとき、データ信号の提供を要求する要求信号を基地局に送信する要求送信手段（Ｓ１０６）を採用してもよい。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、サイドローブ領域及びメインローブ領域の間のヌル点（４４）を通過したか否かを判定する通過判定手段（Ｓ１３２）と、通過判定手段によってヌル点を通過したと判定されたとき、データ信号の提供を要求する要求信号を基地局に送信する要求送信手段（Ｓ１０６）とを有することを特徴とする。
【０００９】
具体的には、請求項５に記載の発明のように、制御信号通信手段は、制御信号を基地局から受信し、受信された制御信号の電力値を求める制御電力算出手段（Ｓ１３０）を有し、通過判定手段は、制御信号の電力値に応じて、ヌル点を通過したか否かを判定してもよい。
【００１０】
また、基地局としては、請求項７に記載の発明のように、移動局がメインローブ領域内の移動を開始したか否かを判定する移動判定手段（Ｓ２０３）を有し、データ信号通信手段は、移動判定手段によって移動局がメインローブ領域内の移動を開始したと判定されてから一定期間経過したとき、データ信号の無線通信を開始してもよい。
【００１１】
さらに、請求項８に記載の発明のように、移動判定手段は、データ信号の提供を要求する要求信号を受信することにより、移動局がメインローブ領域内の移動を開始したと判定してもよい。
【００１２】
請求項９に記載の発明では、サイドローブ領域及びメインローブ領域の間のヌル点（４４）を移動局が通過したか否かを判定する通過判定手段（Ｓ３０２）と、データ信号通信手段は、通過判定手段によって移動局がヌル点を通過したと判定されてから一定期間経過したとき、データ信号の無線通信を開始することを特徴とする。
【００１３】
このように、移動局がヌル点を通過したと判定されてから一定期間の経過を待つことにより、移動局がサイドローブ領域を移動しているか否かの判定を精度良く行うことができる。このため、上記一定期間経過したとき、データ信号の無線通信を開始することにより、データ信号の通信可能期間をより、一層拡大することができる。
【００１４】
具体的には、請求項１０に記載の発明のように、制御信号通信手段は、制御信号を移動局から受信し、制御信号の電力値を求める制御電力算出手段（Ｓ３００）を有し、通過判定手段は、制御信号の電力値に応じて、移動局がヌル点を通過したか否かを判定してもよい。また、請求項１１に記載の発明のように、移動局がヌル点を通過した旨を移動局から受ける通知受信手段（Ｓ２０３Ａ）を採用してもよい。
【００１５】
なお、請求項１２に記載の発明では、制御信号通信手段は、制御信号として、制御データと誤り訂正符号との双方を無線通信し、データ信号通信手段は、データ信号として、データと誤り訂正符号との双方を無線通信し、制御信号の誤り訂正符号の利得は、データ信号の誤り訂正符号の利得に比べて、高くなっていることを特徴とする。
【００１６】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の狭域通信システムの第１実施形態を示す。図１は、狭域通信システムを示す図である。図１に示すように、狭域通信システムは、基地局１０ととともに、車両２０に搭載された移動局３０を有し、基地局１０は、後述の如く、狭域の通信可能エリア４０を路上（例えば、高速道路上）にて形成して、通信可能エリア４０を移動する移動局２０との間で通信する。
【００１８】
次に、基地局１０の電気回路構成につき図２を用いて説明する。図２は、基地局１０の電気回路構成を示すブロック図である。基地局１０は、送受信アンテナ１１、フィルタ１２ａ、１２ｂ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１３ａ、パワーアンプ（ＰＷＡ）１３ｂ、周波数変換器１４ａ、１４ｂ、復調器１５ａ、変調器１５ｂ、記憶装置１６、情報装置（情報源）１７、及び、データ送受信制御装置１８を有する。
【００１９】
送受信アンテナ１１は、受信信号を電磁波を媒体として受信し、フィルタ１２ａは、受信信号を受けて受信フィルタ信号を出力する。ローノイズアンプ１３ａは、受信フィルタ信号を電力増幅し受信電力増幅信号を出力する。周波数変換器１４ａは、受信電力増幅信号をこの受信電力増幅信号に比べて低い周波数の低周波数信号に変換する。
【００２０】
復調器１５ａは、低周波数数信号を復調して復調信号を出力し、記憶装置１６は、基地局ＩＤコード、登録端末ＩＤコード等を記憶する。情報装置１７は、音声、画像等の各種データをデータ送受信制御装置１８に出力する。また、データ送受信制御装置１８は、図１１に示すフローチャートに従って、後述する基地局送受信処理を実行する。変調器１５ｂは、データ送受信制御装置１８によって制御されて、後述するデータ信号、制御信号等の送信信号を変調して変調信号を出力する。
【００２１】
周波数変換器１４ｂは、変調信号をこの変調信号に比べて周波数の高い高周波数信号に変換する。パワーアンプ１３ｂは、高周波数信号を電力増幅し送信電力信号を出力し、フィルタ１２ｂは、送信電力信号を受けて、送信フィルタ信号を出力する。送受信アンテナ１１は、送信フィルタ信号を電磁波を媒体として送信する。なお、送受信アンテナ１１としては、例えば、アレイアンテナ等が採用される。
【００２２】
次に、送受信アンテナ１１の通信可能エリア４０について図３〜図６を用いて説明する。
【００２３】
図３は、通信可能エリア４０の概略構成を示す図、図４は、横軸を基地局を基準とする距離とし、縦軸を受信レベルとして、通信可能エリア４０を示すグラフである。図５は、横軸を基地局を基準とする角度（Ｄｅｇｒｅｅ）とし、縦軸をアンテナの正規化利得（Ｇａｉｎ）とする通信可能エリア４０の概略を示すグラフである。
【００２４】
通信可能エリア４０は、図３〜図５に示すように、メインローブ領域［セル２］４１、及び、サイドローブ領域［セル１、３］４２、４３を有し、メインローブ領域４１及びサイドローブ領域４２の間には、ヌル点４４が形成されている。メインローブ領域４１及びサイドローブ領域４３の間には、ヌル点４５が形成されている。メインローブ領域４１の受信電力は、サイドローブ領域４２、４３の受信電力に比べて、大きい。
【００２５】
なお、図６は、横軸を基地局を基準とする距離とし、縦軸を受信電力とする通信可能エリア１００を示すシュミレーション結果である。
【００２６】
次に、移動局３０の電気回路構成につき図７を用いて説明する。図７は、移動局３０の電気回路構成を示すブロック図である。移動局３０は、送受信アンテナ３１、フィルタ３２ａ、３２ｂ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）３３ａ、パワーアンプ（ＰＷＡ）３３ｂ、周波数変換器３４ａ、３４ｂ、復調器３５ａ、変調器３５ｂ、電力検出器３６、記憶装置３７、情報端末３８、及び、データ送受信制御装置３９を有する。
【００２７】
送受信アンテナ３１は、基地局から送信された信号を電磁波を媒体として受信し受信信号を出力し、フィルタ３２ａは、受信信号を受けて受信フィルタ信号を出力する。ローノイズアンプ３３ａは、受信フィルタ信号を電力増幅し受信電力増幅信号を出力する。周波数変換器３４ａは、受信電力増幅信号を受けて、この受信電力増幅信号に比べて低い周波数の低周波数信号に変換する。
【００２８】
復調器３５ａは、低周波数数信号を復調して復調信号を出力し、電力検出器３６は、受信電力増幅信号を電力検出してこの電力検出信号を出力する。記憶装置３７は、端末ＩＤコード、登録基地局コード、規定値（後述するヌル点の検出のための）等を記憶し、情報端末３８は、復調器３５ａの復調信号に基づき地図データ等のデータを表示する。データ送受信制御装置３９は、図１０に示すフローチャートに従って、後述する端末送受信処理を実行する。
【００２９】
変調器３５ｂは、データ送受信制御装置３９によって制御されて、後述する制御信号等の送信信号を変調して変調信号を出力し、周波数変換器３４ｂは、変調信号をこの変調信号に比べて周波数の高い高周波数信号に変換する。パワーアンプ３３ｂは、高周波数信号を電力増幅し送信電力信号を出力し、フィルタ１２ｂは、送信電力信号を受けて送信フィルタ信号を出力する。送受信アンテナ１は、送信フィルタ信号を電磁波を媒体として送信する。
【００３０】
次に、データ信号及び制御信号のフレームにつき図８を用いて説明する。図８に示すように、データ信号は、各フレームから構成されて、各フレームは、それぞれ、データ及び誤り訂正符号とを有して構成される。制御信号は、各フレームから構成されて、各フレームは、それぞれ、制御データ及び誤り訂正符号とを有して構成される。
【００３１】
制御信号の誤り訂正符号は、データ信号の誤り訂正符号に比べて、誤り訂正利得が高い。ここで、誤り訂正利得が低いほど、受信に必要な所要受信電力が高くなるため、制御信号の所要受信電力は、データ信号の所要受信電力に比べて、低い。
【００３２】
次に、本第１実施形態の作動につき図９〜図１１を用いて説明する。図９は、基地局１０及び移動局３０の概略的な作動を示すタイミングチャートである。先ず、移動局３０は、要求信号を最寄りの基地局を通して基地局１０に送信することにより、所望のデータを要求する旨を基地局１０に伝える（通信要求）。なお、要求信号を基地局１０に送信するにあたり、移動局以外の他の通信手段を用いてもよい。
【００３３】
ここで、基地局１０は、基地局のＩＤコードを示す基地局ＩＤ信号（制御信号）を間欠的に送信する（矢印５０参照）。ここで、移動局３０が、基地局ＩＤ信号の検出電力値を検出し（Ｓ１０１）、その検出電力値が「規定値１」に比べて、大きくなると、サイドローブ領域［第１セル］４２内の走行を開始したと判定する。
【００３４】
このため、移動局３０は、端末のＩＤコードを示す端末ＩＤ信号（制御信号）を送信すると（矢印５１参照）、基地局１０は、端末ＩＤ信号を受け、提供データの内容を示す提供内容信号（制御信号）を所定期間毎に送信する（矢印５２参照）。一方、移動局３０は、提供内容信号を受けその確認信号を送信する（矢印５３参照）。
【００３５】
次に、移動局３０は、後述する如く、車両がメインローブ領域［第２セル］４１のデータ送受信可能範囲内の走行を開始したと判定すると、データの提供を要求するデータ要求信号を送信する（矢印５４参照）。
【００３６】
次に、基地局１０は、データ要求信号を受けると、データ送信を開始する。すなわち、基地局１０は、データ信号にて送信すると（矢印５５参照）、移動局３０は、データ信号を受け、確認信号を送信する（矢印５６参照）。すると、データ信号を送信するので（矢印５５参照）、移動局３０は、データ信号を受け、確認信号を送信する（矢印５６参照）。このように、メインローブ領域４１内にて、基地局１０及び移動局３０の間で、データ信号とその確認信号と繰り返し送受信する。
【００３７】
次に、移動局３０が、移動局３０がメインローブ領域［第２セル］からサイドローブ領域「第３セル」に移ると、移動機３０は、データ信号の受信終了を示す受信終了信号を送信する（矢印５７参照）。ここで、受信終了信号は、新たなデータを要求する旨をも示す。
【００３８】
その後、基地局１０は、受信終了信号（制御信号）を受け、終了返信信号（制御信号）を送信する（矢印５８参照）。これにより、基地局１０及び移動局３０の間で、データ信号の送信が終了する。また、移動機３０は、終了返信信号を受け、再確認信号をを送信する（矢印５９参照）。
【００３９】
次に、移動局３０の具体的な作動につき説明する。移動局３０のデータ送受信制御装置３９は、図１０に示すフローチャートに従って、端末送受信処理を実行する。
【００４０】
先ず、操作部の操作に応じて機動トリガーが発生し起動すると（Ｓ１００）、基地局１０からの基地局１Ｄ信号を電力検出してその検出電力値を求める。記憶装置３７から「規定値１」を呼び出し、検出電力値が「規定値１」に比べて、大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。検出電力値が「規定値１」に比べて、大きいとき、車両がサイドローブ領域［第１セル］４２内の走行を開始したと判定する。
【００４１】
次に、記憶装置３７から基地局の登録ＩＤコードを呼び出してこの登録ＩＤコードと基地局ＩＤ信号のＩＤコードとを照合して双方が一致するとき、端末ＩＤ信号を送信する。その後、データの内容を示すデータ提供内容信号を受け、データ内容の確認信号を送信する（Ｓ１０３）。
【００４２】
ここで、データ提供内容信号を電力検出しその検出電力値を求める（Ｓ１０４）。さらに、記憶装置３７から「規定値２」を呼び出し、検出電力値が「規定値２」に比べて、大きいか否かを判定する（Ｓ１０５）。これにより、車両がメインローブ領域［第２セル］４１内の走行を開始したか否かを判定する。
【００４３】
次に、検出電力値が「規定値２」に比べて大きいとき、車両がメインローブ領域［第２セル］４１のデータ送受信可能範囲内の走行を開始したと判定して、データの提供を要求するデータ要求信号を送信する（Ｓ１０６）。その後、データ信号を受けその確認信号を送信する（Ｓ１０７）。その後、データ信号を電力検出しその検出電力値を求め、その検出電力値が「規定値２」に比べて小さいか否かを判定する（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。データ信号の検出電力値が「規定値２」に比べて小さく成る迄、データ信号の受信と確認信号の送信（Ｓ１０７〜Ｓ１０９）とを繰り返す。
【００４４】
次に、データ信号の検出電力値が「規定値２」に比べて小さくなると、車両がメインローブ領域［第２セル］４１内から脱出したと判定する。これに伴って、データ信号の受信と確認信号の送信とを終了し、受信終了信号を送信するとともに、終了返信信号を受ける（Ｓ１１９）。
【００４５】
次に、終了返信信号を電力検出しその検出電力値を求め（Ｓ１２０）、記憶装置３７から「規定値１」を呼び出す。ここで、終了返信信号の検出電力値が「規定値１」に比べて、小さいか否かを判定する（Ｓ１２１）。
【００４６】
ここで、終了返信信号の検出電力値が「規定値１」に比べて大きいとき、車両がサイドローブ領域［第３セル］４３内を走行していると判定する。すなわち、終了返信信号の検出電力値が「規定値１」に比べて小さくなると、Ｓ１１９、Ｓ１２０の処理を終了する。
【００４７】
次に、基地局１０の具体的な作動につき説明する。基地局１０のデータ送受信制御装置１８は、図１１に示すフローチャートに従って、後述する基地局送受信処理を実行する。
【００４８】
先ず、基地局ＩＤ信号を送信し（Ｓ２００）、端末ＩＤ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。端末ＩＤ信号を受信したとき、車両がサイドローブ領域［第１セル］４２内の走行を開始したと判定する。これに伴って、記憶装置１６から端末の登録ＩＤコードを呼び出してこの登録ＩＤコードと端末ＩＤ信号のＩＤコードとを照合して双方が一致するとき、Ｓ２０２に進む。
【００４９】
次に、データの内容を示すデータ提供内容信号を所定期間毎に送信し、その確認信号を受信すると、Ｓ２０３に進む。ここで、データ要求信号を受信したか否かを判定し、データ要求信号を受信したとき、データ信号を送信するとともに、確認信号を受信する（Ｓ２０４）。
【００５０】
ここで、受信終了信号を受信する迄、データ信号の送信と確認信号の受信とを繰り返して、受信終了信号を受信したとき（Ｓ２０５）、データ信号の送信と確認信号の受信とを終了する。これに伴って、終了返信信号を送信して（Ｓ２０６）、待機状態になる。
【００５１】
以下、本第１実施形態の特徴につき説明する。すなわち、基地局１０は、送受信アンテナ１１にて、サイドローブ領域４２、４３及びメインローブ領域４１を形成し、移動局３０は、サイドローブ領域４２、４３を移動するとき、基地局１Ｄ信号、端末ＩＤ信号、データ提供内容信号等の制御信号を基地局１０との間で無線通信する。一方、移動局３０は、メインローブ領域４１を移動するとき、データ信号を基地局１０との間で無線通信する。これにより、データ信号の通信可能エリアを拡大することができ、データ信号の通信可能時間を長くすることができる。
【００５２】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、移動局３０は、データ提供内容信号の検出電力値を「規定値２」に比べて大きいか否かを判定することにより、メインローブ領域［第２セル］４１のデータ送受信可能範囲内を走行しているか否かを判定する例につき説明したが、これに限らず、以下のようにしてもよい。
【００５３】
すなわち、移動局３０は、サイドローブ領域４２及びメインローブ領域４１の間のヌル点４４を通過を検出し、その通過から一定期間だけ待つことにより、データ送受信可能範囲内を走行していることを判定する。この場合の基地局１０及び移動局３０の作動を図１２に基づいて説明する。図１２は、基地局１０及び移動局３０の作動を示すタイミングチャートである。なお、図１２において、図９と同一符号は、同一信号を示す。
【００５４】
先ず、移動局３０は、所望のデータを要求する旨を基地局１０に伝える（通信要求）。基地局ＩＤ信号（制御信号）を間欠的に送信する（矢印５０参照）。移動局３０が、基地局ＩＤ信号の検出電力値を求め（Ｓ１０１）、その検出電力値が「規定値１」に比べて、大きくなると、サイドローブ領域［第１セル］４２内の走行を開始したと判定する。
【００５５】
このため、移動局３０は、端末ＩＤ信号（制御信号）を送信すると（矢印５１参照）、基地局１０は、端末ＩＤ信号を受け、提供内容信号（制御信号）を所定期間毎に送信する（矢印５２参照）。一方、移動局３０は、提供内容信号を受けその確認信号を送信する（矢印５３参照）。
【００５６】
次に、移動局３０は、提供内容信号の検出電力値を求め、この検出電力値に基づいて車両がヌル点４４を通過したと判定すると、データの提供を要求するデータ要求信号を送信する（矢印５４参照）。
【００５７】
ここで、基地局１０は、データ要求信号を受けると、一定期間の経過を待つことになる。この一定期間は、車両２０がヌル点４４からメインローブ領域４１内のデータ送受信可能範囲に入る迄の時間である。この時間は、車両２０の移動速度に基づいて求められる。また、移動速度に代えて、予め、設定された車速（例えば、法定速度）に基づいて求めてもよい。さらに、上記一定期間は、基地局ごとに定めるのではなく、各基地局のそれぞれ一定にしてもよい。
【００５８】
次に、上述した一定期間が経過すると、データ送信を開始する。これは、基地局１０が、一定期間の経過により、移動局３０がメインローブ領域４１内のデータ送受信可能範囲の走行を開始されたと判定するからである。ここで、移動局３０は、メインローブ領域４１内にて、基地局１０との間で、データ信号（矢印５５参照）とその確認信号（矢印５６参照）と繰り返し送受信する。
【００５９】
次に、移動局３０が、移動局３０がメインローブ領域［第２セル］からサイドローブ領域「第３セル」に移ると、移動機３０は、受信終了信号を送信する（矢印５７参照）。基地局１０は、受信終了信号（制御信号）を受け、終了返信信号（制御信号）を送信する（矢印５８参照）。移動機３０は、終了返信信号を受け、再確認信号をを送信する（矢印５９参照）。
【００６０】
次に、本第２実施形態の移動局３０の具体的な作動につき説明する。移動局３０のデータ送受信制御装置３９は、図１３に示すフローチャートに従って、端末送受信処理を実行する。なお、図１３において、図１０と同一符号は、同一ステップを示す。
【００６１】
先ず、Ｓ１００〜Ｓ１０２の処理後、データ提供内容信号を電力検出しその検出電力値を求める（Ｓ１３０）。さらに、端末ＩＤ信号を送信するとともに、データ提供内容信号の確信信号を送信する（Ｓ１３１）。
【００６２】
次に、記憶装置３７から「規定値３」を呼び出し、データ提供内容信号の検出電力値が「規定値３」に比べて、小さいか否かを判定する（Ｓ１３２）。これにより、車両がヌル点４４を通過したか否かを判定する。ここで、データ提供内容信号の検出電力値が「規定値３」に比べて小さいとき、車両がヌル点４４を通過したと判定して、データの提供を要求するデータ要求信号を送信する（Ｓ１０７）。
【００６３】
次に、データ要求信号の送信後にて上述した一定期間が経過すると、車両がメインローブ領域［第２セル］４１のデータ送受信可能範囲内の走行を開始することになる。このため、データ信号を受けその確認信号を送信することを繰り返すことになる（Ｓ１１６）。
【００６４】
ここで、データ信号を電力検出しその検出電力値を求め、その検出電力値が「規定値３」に比べて小さいか否かを判定する（Ｓ１３４）。これにより、車両２０のヌル点４５の通過を判定する。即ち、データ信号の検出電力値が「規定値３」に比べて小さく成る迄、データ信号の受信と確認信号の送信とを繰り返す。
【００６５】
次に、データ信号の検出電力値が「規定値３」に比べて小さくなると、車両２０のヌル点４５の通過を判定して、データ信号の受信と確認信号の送信とを終了し、受信終了信号を送信するとともに、終了返信信号を受ける（Ｓ１１９）。
【００６６】
次に、終了返信信号を電力検出しその検出電力値を求め（Ｓ１２０）、記憶装置３７から「規定値１」を呼び出す。
【００６７】
ここで、終了返信信号の検出電力値が「規定値１」に比べて、小さいか否かを判定する（Ｓ１２１）。終了返信信号の検出電力値が「規定値１」に比べて、小さくなる迄、Ｓ１１９、Ｓ１２０の処理を繰り返す。
【００６８】
次に、基地局１０の具体的な作動につき説明する。基地局１０のデータ送受信制御装置１８は、図１４に示すフローチャートに従って、後述する基地局送受信処理を実行する。なお、図１４において、図１１と同一符号は、同一ステップを示す。先ず、Ｓ２００〜Ｓ２０２の処理を終了すると、データ提供内容信号を所定期間毎に送信し、その確認信号を受信すると、Ｓ２０３Ａに進む。
【００６９】
なお、データ提供内容信号の送信間隔は、ヌル点４５からデータ送受信可能範囲迄の距離と車両２０の移動速度で決まる。特に、データ提供内容信号の送信間隔は、ヌル点４５からデータ送受信可能範囲迄の要する期間の半分以下に設定するのが好ましい。
【００７０】
データ要求信号を受信したか否かを判定し、データ要求信号を受信したとき、上述した一定期間が経過するのを待つ。この一定期間が経過すると、データ信号の送信を開始する（Ｓ２０４）。以降、上記第１実施形態と同様の処理を行う。
【００７１】
以下に、本第２実施形態の特徴につき説明する。すなわち、移動局３０は、サイドローブ領域４２、４３を移動するとき、基地局１Ｄ信号、端末ＩＤ信号、データ提供内容信号等の制御信号を基地局１０との間で無線通信する。一方、移動局３０は、メインローブ領域４１を移動するとき、データ信号を基地局１０との間で無線通信する。これにより、上記第１実施形態と同様に、データ信号の通信可能エリアを拡大することができ、データ信号の通信可能時間を長くすることができる。
【００７２】
また、移動局３０は、ヌル点４４を通過を検出するとデータ要求信号を送信し、基地局１０は、データ要求信号を受けた時刻をもとに移動局３０の位置（データ送受信可能範囲か否か）を精度良く推定できる。
【００７３】
（第３実施形態）
上記第２実施形態では、移動局３０が、ヌル点４４の通過を検出した例につき説明したが、これに限らず、基地局１０が、移動局３０のヌル点４４の通過を検出するようにしてもよい。この場合の構成を図１５、図１６に示す。
【００７４】
次に、基地局１０の電気回路構成につき図１５を用いて説明する。図１５は、基地局１０の電気回路構成を示すブロック図である。
【００７５】
基地局１０は、送受信アンテナ１１、フィルタ１２ａ、１２ｂ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１３ａ、パワーアンプ（ＰＷＡ）１３ｂ、周波数変換器１４ａ、１４ｂ、復調器１５ａ、変調器１５ｂ、記憶装置１６Ａ、情報装置（情報源）１７、データ送受信制御装置１８Ａ、及び、電力検出器１９を有する。
【００７６】
記憶装置１６Ａは、基地局ＩＤコード及び登録端末ＩＤコード等に加えて、規定値４（後述するヌル点の検出のための）を記憶する。データ送受信制御装置１８Ａは、図１８に示すフローチャートに従って、後述する基地局送受信処理を実行する。電力検出器１９は、端末ＩＤ信号等の検出電力値を求める。図１５において、記憶装置１６Ａ、データ送受信制御装置１８Ａ、及び、電力検出器１９以外は、図２と同一構成である。
【００７７】
次に、移動局３０の電気回路構成につき図１６を用いて説明する。図１６は、移動局３０の電気回路構成を示すブロック図である。移動局３０は、送受信アンテナ３１、フィルタ３２ａ、３２ｂ、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）３３ａ、パワーアンプ（ＰＷＡ）３３ｂ、周波数変換器３４ａ、３４ｂ、復調器３５ａ、変調器３５ｂ、電力検出器３６、記憶装置３７Ａ、情報端末３８、及び、データ送受信制御装置３９Ａを有する。
【００７８】
記憶装置３７Ａは、端末ＩＤコード、登録基地局コード等を記憶し、データ送受信制御装置３９Ａは、図１８に示すフローチャートに従って、後述する端末送受信処理を実行する。図１６において、記憶装置３７Ａ及びデータ送受信制御装置３９Ａ以外は、図７と同一構成である。
【００７９】
次に、本第３実施形態の基地局１０及び移動局３０の作動を図１７に基づいて説明する。図１７は、基地局１０及び移動局３０の作動を示すタイミングチャートである。なお、図１７において、図９と同一符号は、同一信号を示す。
【００８０】
先ず、移動局３０は、所望のデータを要求する旨を基地局１０に伝える（通信要求）。基地局ＩＤ信号（制御信号）を間欠的に送信する（矢印５０参照）。移動局３０が、基地局ＩＤ信号の検出電力値を求め（Ｓ１０１）、その検出電力値が「規定値１」に比べて、大きくなると、サイドローブ領域［第１セル］４２内の走行を開始したと判定する。
【００８１】
このため、移動局３０は、端末ＩＤ信号（制御信号）を間欠的に送信すると（矢印５１参照）、基地局１０は、端末ＩＤ信号を受け、提供内容信号（制御信号）を送信する（矢印５２参照）。一方、移動局３０は、提供内容信号を受けその確認信号を送信する（矢印５３参照）。
【００８２】
次に、基地局１０は、端末ＩＤ信号の検出電力値を求め、この検出電力値に基づいて車両がヌル点４４を通過したと判定すると、一定期間の経過を待つことになる。この一定期間は、車両２０がヌル点４４からメインローブ領域４１内のデータ送受信可能範囲に入る迄の時間である。この時間は、車両２０の移動速度に基づいて求められる。さらに、当該時間は、移動速度に代えて、予め、設定された車速（例えば、法定速度）に基づいて求めてもよい。
【００８３】
次に、上述した一定期間が経過すると、データ送信を開始する。これは、基地局１０が、一定期間の経過により、移動局３０がメインローブ領域４１内のデータ送受信可能範囲の走行を開始されたと判定するからである。ここで、移動局３０は、メインローブ領域４１内にて、基地局１０との間で、データ信号（矢印５５参照）とその確認信号（矢印５６参照）と繰り返し送受信する。
【００８４】
次に、基地局１０は、データ信号の送信を終了すると、送信終了信号を送信する（矢印５８Ａ参照）。すると、移動機３０は、送信終了信号を受け、終了返信信号を送信する（矢印５９Ａ参照）。
【００８５】
次に、本第３実施形態の移動局３０の具体的な作動につき説明する。移動局３０のデータ送受信制御装置３９は、図１８に示すフローチャートに従って、端末送受信処理を実行する。なお、図１８において、図１０と同一符号は、同一ステップを示す。
【００８６】
先ず、Ｓ１００〜Ｓ１０３の処理後、データ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１１６Ｂ）。ここで、データ信号を受信したとき、ステップ１１６に進んで、データ信号の送信と確認信号の受信とを繰り返す。その後、送信終了信号を受ると（Ｓ１１９Ｂ）、Ｓ１１９に進んで、終了返信信号を送信する。
【００８７】
次に、送信終了信号を電力検出しその検出電力値を求め（Ｓ１２０）、記憶装置３７から「規定値１」を呼び出す。ここで、送信終了信号の検出電力値が「規定値１」に比べて、小さいか否かを判定する（Ｓ１２１）。送信終了信号の検出電力値が「規定値１」に比べて、小さくなる迄、Ｓ１１９、Ｓ１２０の処理を繰り返す。
【００８８】
次に、基地局１０の具体的な作動につき説明する。基地局１０のデータ送受信制御装置１８Ａは、図１９に示すフローチャートに従って、後述する基地局送受信処理を実行する。なお、図１９において、図１１と同一符号は、同一ステップを示す。
【００８９】
先ず、基地局ＩＤ信号を送信し（Ｓ２００）、端末ＩＤ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２０１）。端末ＩＤ信号を受信したとき、車両がサイドローブ領域［第１セル］４２内の走行を開始したと判定する。これに伴って、記憶装置１６から端末の登録ＩＤコードを呼び出してこの登録ＩＤコードと端末ＩＤ信号のＩＤコードとを照合して双方が一致するとき、Ｓ３００に進む。
【００９０】
次に、端末ＩＤ信号を電力検出しその検出電力値を求め、Ｓ３０１に進んで、データの内容を示すデータ提供内容信号を送信し、その確認信号を受信すると、Ｓ３０２に進む。さらに、記憶装置１６Ａから「規定値３」を呼出し、基地局は、ＩＤ信号の検出電力値が「規定値４」に比べて小さいか否かを判定する。ここで、ＩＤ信号の検出電力値が「規定値４」に比べて小さいとき、車両２０がヌル点４４を通過したと判定し、上述した一定期間の経過を待つ。
【００９１】
次に、一定期間が経過すると、端末ＩＤ信号を電力検出しその検出電力値を求めるとともに、データ信号の送信とその確認信号の受信とを繰り返す（Ｓ３０４、Ｓ２０４）。このような繰り返しは、移動局３０がヌル点４５を通過するまで行われる。
【００９２】
次に、端末ＩＤ信号の検出電力値が、「規定値４」に比べて小さくなると、移動局３０がヌル点４５を通過したと判定する（Ｓ３０５）。このため、データ信号の送信を終了して送信終了信号を送信するとともに、終了返信信号を受ける（Ｓ２０６）。
【００９３】
なお、本発明の実施にあたり、基地局１０が移動局３０にデータ信号を送信するのに限らず、移動局３０が基地局１０にデータ信号を送信するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記各実施形態では、基地局１０は、一定時間毎に、各制御信号を送信し、その制御信号の送信の時間間隔は、次のように定めることが望ましい。すなわち、この時間間隔としては、車両２０がヌル点４４、４５を通過する通過時間に比べて短い時間（例えば、通過時間の半分以下の時間）に設定する。
【００９５】
さらに、上記各実施形態では、基地局１０は、通信可能エリア４０の電力分布特性を、制御信号にて、移動局３０に送信してもよい。この電力分布特性は、上述の判定処理にて用いられた「規定値１」〜「規定値４」等の規定値を有するもので、基地局１０毎にその電力分布特性が異なる場合でも、それら電力分布特性を移動局３０が予め記憶する必要がない。
【００９６】
さらに、上記各実施形態では、基地局１０は、制御信号とデータ信号とを時分割で送信するとともに、制御信号とデータ信号との送信をそれぞれ同一周波数で送信すれば、周波数利用効率を向上できる。
【００９７】
また、上記各実施形態の基地局１０において、制御信号とデータ信号とを互いに隣接する周波数で送信するようにしてもよい。これにより、制御信号とデータ信号を同時に送信、或いは受信することができる。
【００９８】
さらに、上記各実施形態の基地局１０において、制御信号の送信電力を、データ信号の送信電力を大きく設定するようにしてもよい。具体的には、サイドローブ領域４２、４３で制御信号の送受信を行うとすると、サイドローブ領域４２、４３とメインローブ領域４１と利得差と同一程度だけ、制御信号の送信電力を、データ信号の送信電力に比べて大きくすることにより、誤り訂正能力の強化を行うことなく、制御信号及びデータ信号は、同様の信頼性で、通信されることになる。
【００９９】
また、本発明の実施にあたり、移動局３０は、予め、電力検出回路３６を動作させるのではなく、データ要求信号の送信後にて、電力検出回路３６による電力検出を開始させることにより、その電力検出を行うようにしてもよい。これにより、電力検出回路３６の無駄な電力消費を抑え得る。
【０１００】
さらに、本発明の実施にあたり、移動局３０は、基地局１０に近づいたとき、制御信号の電力検出を開始すれば、基地局１０に近づくに先だって制御信号の電力検出を行う場合に比べて、電力検出を行うための電力消費を抑え得る。移動局３０が、基地局１０に近づいたことを判定するのに、位置認識手段を採用してもよい。この位置認識手段としては、カーナビゲーションの地図情報と位置情報とを利用してもよく、ＶＩＣＳ等のビーコンからの情報伝送を利用してもよい。また、基地局１０のデータ送受信を行う範囲をカバーする他の基地局を、追加採用し、その他の基地局からの送信信号を利用してもよい。
【０１０１】
なお、本発明の実施にあたり、制御信号、データ信号のそれぞれの無線周波帯としてミリ波帯を採用してもよい。これにより、多重反射の影響がなくなり、より、アンテナ指向性に近い受信電力特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の狭域通信システムの第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１に示す基地局の電気回路構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す基地局の送受信アンテナの通信可能エリアを示す図である。
【図４】図２に示す基地局の送受信アンテナの通信可能エリアを示す図である。
【図５】図２に示す基地局の送受信アンテナの通信可能エリアを示す図である。
【図６】図２に示す基地局の送受信アンテナの通信可能エリアを説明するための図である。
【図７】図１に示す移動局の電気回路構成を示すブロック図である。
【図８】データ信号及び制御信号の構成を示す図表である。
【図９】図１に示す基地局及び移動局の作動を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１に示す移動局の作動を示すフローチャートである。
【図１１】図１に示す基地局の作動を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の狭域通信システムの第２実施形態の作動を示すタイミングチャートである。
【図１３】上記第２実施形態の移動局の作動を示すフローチャートである。
【図１４】上記第２実施形態の基地局の作動を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の狭域通信システムの第３実施形態の移動局の電気回路構成を示すブロック図である。
【図１６】上記第３実施形態の基地局の電気回路構成を示すブロック図である。
【図１７】上記第３実施形態の作動を示すタイミングチャートである。
【図１８】上記第３実施形態の移動局の作動を示すフローチャートである。
【図１９】上記第３実施形態の基地局の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…基地局、１１…送受信アンテナ、３０…移動局、
４１…メインローブ領域、４２、４３…サイドローブ領域
【図１】
0004450144.tif 000002
【図２】
0004450144.tif 000003
【図３】
0004450144.tif 000004
【図４】
0004450144.tif 000005
【図５】
0004450144.tif 000006
【図６】
0004450144.tif 000007
【図７】
0004450144.tif 000008
【図８】
0004450144.tif 000009
【図９】
0004450144.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004450144.tif 000014
【図１４】
0004450144.tif 000015
【図１５】
0004450144.tif 000016
【図１６】
0004450144.tif 000017
【図１７】
0004450144.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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