JP2009171458A - 通信端末及び移動体通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 無線基地局の漏洩伝送路が曲線部分や曲折部分などを有していても、システム構成を複雑とすることなく、しかも、簡単なシステムの構築作業によって、無線基地局との良好な通信を保証し得る移動通信端末を提供する。
【解決手段】 本発明の移動通信端末は、無線基地局の漏洩伝送路の一部又は全ての部分の輻射方向と、輻射方向が正対する漏洩伝送路を、少なくとも一部のアンテナ要素として通信端末本体に接続している。ここで、両輻射方向の方向差が１８０±７．５度の範囲内にあることを正対と見なすことが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は通信端末及び移動体通信システムに関し、特に、無線基地局のアンテナとして漏洩伝送路が適用されているシステムに適用して好適なものである。

従来、例えば、移動通信端末の移動経路が定まっている移動体通信システムにおいて、移動通信端末が漏洩伝送路を介してデータ通信を行うシステムが検討されている。例えば、列車と路側装置との通信や、無人搬送車とその制御局との通信には、路側装置や制御局などの無線基地局に繋がっている漏洩伝送路が利用可能である。

漏洩伝送路を懸架して布設する場合、漏洩伝送路の固定箇所が飛び飛びであるため、自重によって曲線状に布設される。また、漏洩伝送路を、障害物を避けるように布設し、曲線状に布設された部分が生じることがある。移動通信端末が漏洩伝送路に沿って移動したとき、このような曲線部分で、移動通信端末のアンテナと、漏洩伝送路との結合が劣化する。

このような不都合を解決する従来技術として、特許文献１に記載された技術がある。特許文献１の記載技術では、図１５に示すように、線路６内の所定の箇所毎にそれぞれ位置検出用地上子８を設置し、移動体３は、位置検出用地上子８で検出した移動体の位置情報を移動局アンテナ４の指向性切替装置７で受信する。そして、指向性切替装置７は、移動体の位置情報に応じ、移動局アンテナ４のビーム方向を切り替えることにより、漏洩伝送路（ＬＣＸ）１の曲折箇所においても、移動体の受信電界の落ち込みを防止する。
特開平４−２３０１３１号公報

しかしながら、特許文献１の記載技術では、漏洩伝送路１が曲折されている場所の全てに位置検出用地上子８を設置しなければならず、位置検出用地上子８の設置作業が発生してしまう。また、移動体側にも、位置情報を受信し移動局アンテナ４のビーム方向を切り替える指向性切替装置７が必要である。すなわち、移動体通信システムの構成が複雑であると共に、システムを構築する際の作業性が悪いものであった。

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、漏洩伝送路が曲線部分や曲折部分などを有していても、システム構成を複雑とすることなく、しかも、簡単なシステムの構築作業によって、通信端末との良好な通信を保証し得る通信端末及び移動体通信システムを提供しようとしたものである。

第１の本発明は、曲線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路、又は、延長方向が異なる２つの直線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路をアンテナとして適用している基地局と通信を行う通信端末において、当該通信端末が上記基地局の上記漏洩伝送路に沿って相対的に平行移動するものであり、上記基地局の上記漏洩伝送路の一部又は全ての部分の輻射方向と、輻射方向が正対する漏洩伝送路を、少なくとも一部のアンテナ要素として通信端末本体に接続していることを特徴とする。

第２の本発明は、曲線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路、又は、延長方向が異なる２つの直線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路をアンテナとして適用している第１の通信端末と、この第１の通信端末と通信する第２の通信端末とを備え、上記第２の通信端末が上記第１の通信端末の上記漏洩伝送路に沿って相対的に平行移動する移動体通信システムであって、上記第２の通信端末として、第１の本発明の通信端末を適用したことを特徴とする。

本発明によれば、基地局の漏洩伝送路が曲線部分や曲折部分などを有していても、システム構成を複雑とすることなく、しかも、簡単なシステムの構築作業によって、基地局との良好な通信を保証し得る通信端末や、この通信端末を含む移動体通信システムを実現できる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第１の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、第１の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示している。

図１において、第１の実施形態に係る移動体通信システム１０は、無線基地局（ＡＰ）２０及び移動体３０を備えている。

無線基地局２０は、アンテナとして漏洩伝送路２１を備え、漏洩伝送路２１は終端器（終端抵抗器）２２によって終端されている。この第１の実施形態の場合、漏洩伝送路２１は、２箇所の曲折点Ｐ１、Ｐ２によって、３個の部分２１−１〜２１−３に分かれており、両端側の漏洩伝送路部分２１−１及び２１−３はそれぞれ、移動体３０の直線状の移動経路ＲＴに対して平行に延びており、中間の漏洩伝送路部分２１−２は、移動体３０の移動経路ＲＴに対して傾いて延びている。

移動体３０は、移動経路ＲＴに沿って直線状に移動するものであり、無線基地局２０と適宜通信を行う通信端末３１と、その第１のアンテナとして機能する漏洩伝送路３２と、漏洩伝送路３２を終端する終端器（終端抵抗器）３３と、第２のアンテナとして機能する送受信アンテナ３４とを有する。

漏洩伝送路３２は、通信端末３１側からの延長方向が、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１（特に漏洩伝送路部分２１−１及び２１−３）の延長方向の逆方向になっている。延長方向は逆であるが、漏洩伝送路３２及び漏洩伝送路部分２１−１及び２１−３は平行である。従って、漏洩伝送路３２の輻射方向は、両端側の漏洩伝送路部分２１−１及び２１−３の輻射方向とは正対しているが、中間の漏洩伝送路部分２１−２の輻射方向とは正対していない。例えば、漏洩伝送路３２と漏洩伝送路２１とには、長さなどは異なるが、特性が同じ漏洩同軸ケーブルを適用する。

送受信アンテナ３４は、漏洩伝送路以外の種類のアンテナで構成されている。例えば、送受信アンテナ３４は、ダイポールアンテナや八木アンテナや面状アンテナなどでなる。送受信アンテナ３４は、中間の漏洩伝送路部分２１−２の輻射方向に対応する指向性（強指向性、弱指向性、無指向性のいずれであっても良い）を有している。すなわち、送受信アンテナ３４は、移動体３０が、中間の漏洩伝送路部分２１−２の近傍にいる場合において、漏洩伝送路３２より結合が強くなる指向性を有するものであれば良い。

通信端末３１は、データ通信処理を実行する構成に加え、内部にダイバーシティ回路を有する。ダイバーシティ回路は、受信レベルなどに応じて、漏洩伝送路３２及び送受信アンテナ３４の一方を有効とする選択ダイバーシティ回路であっても良く、また、漏洩伝送路３２及び送受信アンテナ３４の受信レベルに対して所定比率（例えば１／２ずつ）で合成する合成ダイバーシティ回路であっても良い。

移動体３０が、漏洩伝送路２１の第１の部分２１−１の近傍ＮＢ１に位置しているとする。この場合、移動体３０においては、漏洩伝送路部分２１−１の輻射方向に正対する漏洩伝送路３２が有効に機能する。漏洩伝送路部分２１−１と送受信アンテナ３４とも結合し得るが、輻射方向が正対している漏洩伝送路部分２１−１と漏洩伝送路３２との結合より劣る。

また、移動体３０が、漏洩伝送路２１の第２の部分２１−２の近傍ＮＢ２に位置しているとする。この場合、移動体３０において、漏洩伝送路３２の輻射方向は漏洩伝送路部分２１−２の輻射方向に正対していないため、漏洩伝送路部分２１−２と送受信アンテナ３４との結合の方が有効に機能する。

さらに、移動体３０が、漏洩伝送路２１の第３の部分２１−３の近傍ＮＢ３に位置しているとする。この場合、移動体３０においては、漏洩伝送路部分２１−３の輻射方向に正対する漏洩伝送路３２が有効に機能する。漏洩伝送路部分２１−３と送受信アンテナ３４とも結合し得るが、輻射方向が正対している漏洩伝送路部分２１−３と漏洩伝送路３２との結合より劣る。

図２は、通信に供する漏洩伝送路２１−１若しくは２１−３、及び、３２の輻射方向が逆方向になっている場合（正対している場合）について（図２（Ｂ））、結合損失（図２（Ａ））を示している。図３は、通信に供する漏洩伝送路２１−２及び３２の輻射方向が逆方向になっていない場合（正対していない場合）について（図３（Ｂ））、結合損失（図３（Ａ））を示している。

通信に供する漏洩伝送路の輻射方向が逆方向になっている場合（指向方向が正対している場合）には、通信端末３１での受信レベルは高く、しかも、無線基地局２０からの距離の変化に対する変動も小さなものとなっている。これに対して、通信に供する漏洩伝送路の輻射方向が逆方向になっていない場合（指向方向が正対していない場合）には、通信端末３１での受信レベルは低く、しかも、無線基地局２０からの距離の変化に対する変動も大きく外来ノイズも受けやすいものとなっている。

図４は、漏洩伝送路２１−２及び送受信アンテナ３４が通信に供する場合（正対している場合）について（図４（Ｂ））、結合損失（図４（Ａ））を示している。

この場合を、通信に供する漏洩伝送路２１−１若しくは２１−３、及び、３２の輻射方向が正対している場合（図２参照）と比較すると、通信端末３１での受信レベルは、同程度若しくは若干悪い程度であり、その変動も多少悪い程度である。一方、通信に供する漏洩伝送路２１−２及び３２の輻射方向が正対していない場合（図３参照）と比較すると、通信端末３１での受信レベルは、かなり良くなっており、しかも、その変動も小さくなっている。

これらの特性図からも、移動体３０が、漏洩伝送路２１の第１又は第３の部分２１−１、２１−３の近傍ＮＢ１、ＮＢ３に位置している場合には、移動体３０において、送受信アンテナ３４より漏洩伝送路３２が有効に機能し、移動体３０が、漏洩伝送路２１の第２の部分２１−２の近傍ＮＢ２に位置している場合には、移動体３０において、漏洩伝送路３２より送受信アンテナ３４が有効に機能することが分かる。

上記では、漏洩伝送路部分２１−１若しくは２１−３と、漏洩伝送路３２とが平行と説明したが、この第１の実施形態における「平行」は、漏洩伝送路部分２１−１若しくは２１−３と、漏洩伝送路３２とがなす角度が１８０度（延長方向を考慮して１８０度と表現している）に限定されず、角度が１８０±７．５度の範囲にあるものを言う。言い換えると、漏洩伝送路部分２１−２と漏洩伝送路３２とのなす角度は、この範囲外の角度である。以下では、上述した角度範囲を「平行」と見なすことにした理由を説明する。なお、平行な漏洩伝送路部分と漏洩伝送路との輻射方向は、「正対」しているということとする。つまり、平行な漏洩伝送路部分と漏洩伝送路から輻射される電波の輻射方向の方向差が１８０±７．５度の範囲内にあれば「正対」していることとする。

図５（Ａ）は、無線基地局２０の漏洩伝送路２１に対して、通信端末３１の漏洩伝送路３２が平行状態を保って移動する場合を示している。このときの電磁波の通信のし易さを現す結合損失を、横軸を移動距離で現したものが図５（Ｂ）である。なお、図５（Ａ）において、符号２１ｂ及び３２ｂは電磁ビームを表している。結合損失Ｌｃは、例えば、無線基地局２０の漏洩伝送路２１への入射パワーをＰｉｎとし、通信端末３１の漏洩伝送路３２からの出力電力をＰｏｕｔとすると、（１）式で計算される。

Ｌｃ＝１０Ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ） …（１）
漏洩伝送路（ＬＣＸ）２１、３２は、指向性の半値幅が５度であるように急峻な指向性を有する。従って、この指向性以外の角度から到来する電磁ビームなど（例えば、不要ノイズ）は除去できる。その結果、通信端末３１の位置に対する結合損失は、図５（Ｂ）の実線に示すよう、６０ｄＢ程度で安定している。仮に、通信端末３１のアンテナが無指向性のダイポールアンテナであれば、壁面などからの不要な反射ビームが到来する位置では、結合損失が乱れて安定した通信ができない。この状態では、例えば、結合損失が８０ｄＢ程度に劣化する（図５（Ｂ）の破線参照）。

次に、無線基地局２０の漏洩伝送路２１に対して、通信端末３１の漏洩伝送路３２の平行度合いが劣化した掲合を検討する。

図６（Ａ）は、両漏洩伝送路２１及び３２の平行度合いが一部で７．５度だけずれた場合を示している。平行度が劣化している部分では、双方の電磁ビーム方向も正対しないので、結合損失は大きくなると推定できる。両漏洩伝送路２１及び３２の平行度合いが一部で７．５度だけずれた場合における、通信端末３１の位置に対して結合損失を測定した結果を図６（Ｂ）に示している。図６（Ｂ）から、平行度が劣化すると、結合損失が約１０ｄＢほど大きくなること、すなわち、通信品質が劣化することが分かる。

図７は、あるＬＣＸ（漏洩伝送路）について、周波数２．４ＧＨｚでの指向性を測定した結果を示している。これは、図７に示すように、長さ１ｍのＬＣＸ４０を水平において回転させ、その位置から３ｍ離れた位置においた標準ダイポールアンテナを仕様してＬＣＸ４０の指向性を測定したものである。

この図７からは、ＬＣＸ４０の最大放射電力の１０ｄＢダウン角度が１５度であることが分かり、図６（Ｂ）の測定結果は当然と考えられる。

図８（Ａ）は、両漏洩伝送路２１及び３２の平行度合いが一部でさらに劣化した場合を示している。図８（Ａ）は、平行度合いが一部で１２．５だけずれた場合を示している。この場合における、通信端末３１の位置に対して結合損失を測定した結果を図８（Ｂ）に示している。図８（Ｂ）から、平行度が劣化した部分では、結合損失が約２０ｄＢほど大きくなること、すなわち、通信品質が大きく劣化することが分かる。上述した図７からは、ＬＣＸ４０の最大放射電力の２０ｄＢダウン角度が２５度であることが分かり、図８（Ｂ）の測定結果は当然と考えられる。

結合損失の大きさは小さいことが望ましい。しかし、それは漏洩伝送路（ＬＣＸ）を布設する精度や、漏洩伝送路自身での減衰量や、漏洩伝送路と機器とのコネクタ接続損失などの存在で不可能である。一般的に、結合損失の急激な変動は１０ｄＢ程度であれば、安定な通信が可能と考えられる。そこで、この第１の実施形態では、平行からのずれが±７．５の範囲内を「平行」と見なすことにした。

上記第１の実施形態によれば、無線基地局における漏洩伝送路が曲折箇所などを有するため、移動体の移動経路に平行でない部分を含んでいても、移動通信端末のアンテナとして、無線基地局の漏洩伝送路と平行関係にあるときに通信に有効に機能する漏洩伝送路と、移動通信端末の漏洩伝送路が無線基地局の漏洩伝送路と平行と見なせないときに通信に有効に機能する送受信アンテナとを設けているので、システム構成を複雑とすることなく、しかも、簡単なシステムの構築作業によって、無線基地局と通信端末との良好な通信を保証し得る。

すなわち、無線基地局と通信端末との良好な通信を保証するために、特許文献１の記載技術とは異なり、無線基地局の漏洩伝送路側に新たな構成要素を設ける必要はなく、システムの構築作業を簡単なものとすることができる。また、移動通信端末の指向方向を制御して切り替えるようなことも不要とすることができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第２の実施形態を、図面を参照して説明する。

図９は、第２の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示しており、第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図９において、第２の実施形態に係る移動体通信システム１０Ａも、無線基地局２０及び移動体３０Ａを備え、移動体３０Ａの内部構成が第１の実施形態のものと異なっている。

第２の実施形態の移動体３０Ａは、第１の実施形態の送受信アンテナ３４に代えて、漏洩伝送路３４Ａを有し、この漏洩伝送路３４Ａは終端器３５によって終端されている。

漏洩伝送路３４Ａは、無線基地局２０の漏洩伝送路２１のうち、中間の漏洩伝送路部分２１−２と平行関係を確立できるように延びている。但し、漏洩伝送路３４Ａは、無線基地局２０の漏洩伝送路２１のうち、両端の漏洩伝送路部分２１−１、２１−３との平行関係を確立することはできない。

従って、この第２の実施形態では、移動体３０Ａが、漏洩伝送路２１の第２の部分２１−２の近傍ＮＢ２に位置している場合、移動体３０Ａの漏洩伝送路３４Ａの輻射方向が漏洩伝送路部分２１−２の輻射方向に正対し、漏洩伝送路部分２１−２と漏洩伝送路３４Ａとの結合の方が有効に機能する。

上記第２の実施形態によれば、送受信アンテナ３４に代えて、そのアンテナと同様に機能する漏洩伝送路３４Ａを移動体３０Ａが有するので、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第３の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１０は、第３の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示しており、第２の実施形態に係る図９との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図１０において、第３の実施形態に係る移動体通信システム１０Ｂも、無線基地局２０及び移動体３０Ｂを備え、移動体３０Ｂの内部構成が既述した実施形態のものと異なっている。

図１０及び図９の比較から明らかなように、第３の実施形態に係る移動体３０Ｂは、通信端末３１Ｂから１本の漏洩伝送路３６Ｂが延びており、この漏洩伝送路３６Ｂは終端器３７によって終端されている。通信端末３１Ｂから延びている漏洩伝送路３６Ｂが１本であるので、第３の実施形態の場合、通信端末３１Ｂの内部にはダイバーシティ回路は設けられていない。

漏洩伝送路３６Ｂは、１箇所の曲折点Ｐ３を有し、曲折点Ｐ３から通信端末３１Ｂに近い方の部分３６Ｂ−１と、曲折点Ｐ３から終端器３７に近い方の部分３６Ｂ−２とで延長方向が異なっている。漏洩伝送路部分３６Ｂ−１は、無線基地局２０の漏洩伝送路２１のうち、両端の漏洩伝送路部分２１−１、２１−３との平行関係を確立できるように延びており、漏洩伝送路部分３６Ｂ−２は、無線基地局２０の漏洩伝送路２１のうち、中間の漏洩伝送路部分２１−２との平行関係を確立できるように延びている。

従って、この第３の実施形態では、移動体３０Ｂが、漏洩伝送路２１の第１の部分２１−１の近傍ＮＢ１や漏洩伝送路２１の第３の部分２１−３の近傍に位置している場合（後者の図示は省略している）、移動体３０Ｂにおいて、漏洩伝送路部分２１−１、２１−３の輻射方向に、輻射方向が正対する漏洩伝送路部分３６Ｂ−１が有効に機能する。

また、移動体３０Ｂが、漏洩伝送路２１の第２の部分２１−２の近傍ＮＢ２に位置している場合、移動体３０Ｂにおいて、漏洩伝送路部分２１−２の輻射方向に、輻射方向が正対する漏洩伝送路部分３６Ｂ−２が有効に機能する。

第２の実施形態では、無線基地局２０の漏洩伝送路２１の異なる延長方向の漏洩伝送路部分と輻射方向が正対するように複数の漏洩伝送路３２及び３４Ａが通信端末３１Ａに対して並列的に設けられ、一方、第３の実施形態では、無線基地局２０の漏洩伝送路２１の異なる延長方向の漏洩伝送路部分と輻射方向が正対するように複数の漏洩伝送路３６Ｂ−１、３６Ｂ−２が通信端末３１Ａに対して直列的に設けられているが、第３の実施形態によっても、第２の実施形態と同様な効果を奏することができる。

（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第４の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１１は、第４の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示しており、第２の実施形態に係る図９との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図１１において、第４の実施形態に係る移動体通信システム１０Ｃも、無線基地局２０及び移動体３０Ｃを備えている。

第４の実施形態に係る移動体通信システム１０Ｃの場合、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｃの布設曲線形状が第２の実施形態のものと異なっており、また、移動体３０Ｃの内部構成も第２の実施形態のものと異なっている。

漏洩伝送路２１Ｃは、無線基地局２０から直線状に延びている第１の部分２１Ｃ−１と、この第１の部分２１Ｃ−１に続く、半径（曲率半径）がＲ１の中心角がπ／４の円弧状の第２の部分２１Ｃ−２と、この第２の部分２１Ｃ−２に続く、直線状に延びている第３の部分２１Ｃ−３とに分かれている。なお、第２の部分２１Ｃ−２の形状が円弧以外の形状であっても良い。

移動体３０Ｃの移動経路ＲＴＣも、漏洩伝送路２１Ｃの漏洩伝送路部分２１Ｃ−１及び２１Ｃ−３にそれぞれ平行な直線部分ＲＴＣ−１、ＲＴＣ−３と、漏洩伝送路部分２１Ｃ−２に平行な半径（曲率半径）がＲ２の円弧部分ＲＴＣ−２とに分かれている。例えば、移動経路ＲＴＣには、レール（案内路）が布設されており、レールによる案内移動により、移動体３０Ｃの向きが自然に変化するようになされている。

第４の実施形態の移動体３０Ｃは、漏洩伝送路２１Ｃの直線部分２１Ｃ−１及び２１Ｃ−３の輻射方向と正対する漏洩伝送路３２と、漏洩伝送路２１Ｃの円弧部分２１Ｃ−２の輻射方向と正対する漏洩伝送路３４Ｃとを並列的に有する。

移動体３０Ｃが漏洩伝送路２１Ｃの円弧部分２１Ｃ−２の近傍に位置するときに、漏洩伝送路３４Ｃの指向方向（輻射方向）と、漏洩伝送路２１Ｃの円弧部分２１Ｃ−２における各部の指向方向とのずれが、上述した平行とみなせる±７．５度以内に収まるように、漏洩伝送路３４Ｃの曲線形状が選定されている。例えば、漏洩伝送路３４Ｃを、半径が（Ｒ１＋Ｒ２）／２の円弧状に形成する。

以上の点を除けば、第４の実施形態も第２の実施形態と同様であり、第４の実施形態によっても、第２の実施形態と同様な効果を奏することができる。第４の実施形態によれば、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｃが曲線形状を有する場合にも、対応することができる。

（Ｅ）第５の実施形態
次に、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第５の実施形態を、図面を参照して簡単に説明する。

図１２は、第５の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示しており、第３の実施形態に係る図１０との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図１２において、漏洩伝送路２１Ｄは、無線基地局２０から直線状に延びている第１の部分２１Ｄ−１と、この第１の部分２１Ｄ−１に続く、半径（曲率半径）がＲ３の中心角がπ／４の円弧状の第２の部分２１Ｄ−２と、この第２の部分２１Ｄ−２に続く、半径（曲率半径）が−Ｒ３の中心角がπ／４の円弧状の第３の部分２１Ｄ−３と、この第３の部分２１Ｄ−３に続く、直線状に延びている第４の部分２１Ｄ−４とに分かれている。

移動体３０Ｄの移動経路ＲＴＤは、漏洩伝送路２１Ｄに平行なように選定されている。第５の実施形態の移動体３０Ｄは、漏洩伝送路２１Ｄの直線部分２１Ｄ−１及び２１Ｄ−４の輻射方向と正対する漏洩伝送路部分３６Ｄ−２と、漏洩伝送路２１Ｄの一方の円弧部分２１Ｄ−２の輻射方向と正対する漏洩伝送路部分３６Ｄ−１と、漏洩伝送路２１Ｄの他方の円弧部分２１Ｄ−３の輻射方向と正対する漏洩伝送路３６Ｄ−３とを直列的に接続した漏洩伝送路３６Ｄとを有している。各漏洩伝送路部分３６Ｄ−１、３６Ｄ−２、３６Ｄ−３はそれぞれ、移動体３０Ｄが、漏洩伝送路２１Ｄの輻射方向が正対する部分の近傍に位置するときに、平行とみなせる±７．５度以内の正対を達成できる形状に選定されており、これにより有効な通信を実現させる。

第５の実施形態によっても、第３の実施形態と同様な効果を奏することができる。

（Ｆ）第６の実施形態
次に、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第６の実施形態を、図面を参照して簡単に説明する。

図１３は、第６の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示しており、第３の実施形態に係る図１０との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図１３において、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｅは、例えば、直線状の布設を意図したものであるが、障害物の回避などによって、基準となる直線形状に対して種々の凹凸形状を含むように布設される。そのため、指向方向（輻射方向）も、直線部分での指向方向ＤＲだけでなく、直線部分での指向方向ＤＲより大きい方にずれた指向方向や、直線部分での指向方向ＤＲより小さい方にずれた指向方向が生じる。図１３において、指向方向ＤＲｍａｘは、直線部分での指向方向ＤＲより大きい方にずれた指向方向の中の最大値を示しており、指向方向ＤＲｍｉｎは、直線部分での指向方向ＤＲより小さい方にずれた指向方向の中の最小値（小さい方向へ最もずれているときの指向方向）を示している。

第６の実施形態の場合、移動体３０Ｅは、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｅの基準直線に平行に移動するものである。

移動体３０Ｅの漏洩伝送路３６Ｅは、漏洩伝送路２１Ｅにおける直線部分での指向方向ＤＲより大きい方にずれた指向方向に正対する部分３６Ｅ−１と、漏洩伝送路２１Ｅにおける直線部分での指向方向ＤＲに正対する部分３６Ｅ−２と、漏洩伝送路２１Ｅにおける直線部分での指向方向ＤＲより小さい方にずれた指向方向に正対する部分３６Ｅ−３とを有している。

漏洩伝送路部分３６Ｅ−１は、最大指向方向ＤＲｍａｘから直線部分での指向方向ＤＲまで正対する部分を有するように、最大指向方向ＤＲｍａｘ（若しくはこれより多少大きい指向方向）と正対する指向方向を実現する曲率半径から、直線部分での指向方向ＤＲと正対する指向方向を実現する曲率半径へ、徐々に曲率半径が変化していく曲線形状を有している。

また、漏洩伝送路部分３６Ｅ−３は、直線部分での指向方向ＤＲから最小指向方向ＤＲｍｉｎまで正対する部分を有するように、直線部分での指向方向ＤＲと正対する指向方向を実現する曲率半径から、最小指向方向ＤＲｍｉｎ（若しくはこれより多少小さい指向方向）と正対する指向方向を実現する曲率半径へ、徐々に曲率半径が変化していく曲線形状を有している。

従って、移動体３０Ｅの直線移動により、移動体３０Ｅに近い位置の漏洩伝送路２１Ｅの指向方向が、最大指向方向ＤＲｍａｘ〜最小指向方向ＤＲｍｉｎの範囲内で変化しても、移動体３０Ｅの漏洩伝送路３６Ｅのいずれかの部分の指向方向が正対し、通信を有効に実行することができる。

以上のように、第６の実施形態によっても、第３の実施形態と同様な効果を奏することができる。

（Ｇ）第７の実施形態
次に、本発明による通信端末及び移動体通信システムの第７の実施形態を、図面を参照して簡単に説明する。

第７の実施形態の場合、移動体３０Ｆの構成が第６の実施形態のものと異なっている。図１４は、第７の実施形態に係る移動体３０Ｆの概略構成を示す説明図である。無線基地局の構成については、第６の実施形態と同様であるので、上述した図１３での符号を適用する。

移動体３０Ｆの漏洩伝送路３６Ｆが布設された面と、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｅが布設された面とが、共に平面であって同一面であることは好ましい。しかしながら、実際上、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｅはあらゆる方向に曲がっている可能性が高い。図１３は、無線基地局２０からの漏洩伝送路２１Ｅについて、紙面上での曲がりだけを示しているが、紙面の垂直方向の曲がりなどもあり得る。

そこで、この第７の実施形態では、移動体３０Ｆに、漏洩伝送路３６Ｆの回転機構３８を設け、通信端末３２が回転機構３８の回転を制御できるようにした（なお、漏洩伝送路３６Ｆと通信端末３１Ｆとが一体となって回転するようにしても良い）。例えば、通信端末３２は、漏洩伝送路３６Ｆを前後にごく僅か回転させて受信レベルの極大値を探索し、このような制御動作を継続させることにより、常時、受信レベルが良好になるように制御する。

第７の実施形態によれば、移動体が、その漏洩伝送路の回転機構を設け、指向方向が良好な回転位置を探索するようにしたので、既述した実施形態以上に安定した通信を期待できる。

（Ｈ）他の実施形態
本発明は、上記各実施形態のものに限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。

上記各実施形態の技術思想で組み合わせ可能なものは組み合わせて適用するようにしても良い。例えば、第７の実施形態の技術思想と、いずれかの他の実施形態の技術思想とを組み合わせるようにしても良い。

上記各実施形態の説明では、無線基地局側が固定のものを示したが、逆に、上記各実施形態の無線基地局が移動し、上記各実施形態の移動体が固定のものであっても良い。また、上記各実施形態における無線基地局及び移動体が共に移動するものであっても良い。

上記各実施形態では、無線基地局から１本の漏洩伝送路が延びているものを示したが、無線基地局を中心とし、左右のそれぞれに漏洩伝送路が延びている場合にも、本発明を適用することができる。この場合、例えば、移動体も、通信端末から両方向に、無線基地局の各漏洩伝送路の輻射方向に正対する構成を設けるようにすれば良い。

上記各実施形態では、無線基地局からの漏洩伝送路と、移動体の漏洩伝送路とが同種類のものであることを想定していたが、輻射方向が同じ（平行）であれば、直径などが異なっていても良い。

上記第７の実施形態では、移動体に１個の回転機構を設けたものを示したが、２個以上の回転機構を設け、複数の回転軸を中心として回転可能としても良い。例えば、図１４の紙面の法線方向を回転軸とする回転機構を追加するようにしても良い。さらには、ＸＹθステージやＸＹＺθステージなどに、移動体の漏洩伝送路を取り付け、回転だけでなく、平行にも移動制御できるようにしても良い。

図１１に示したような移動体が向きを変更しながら移動する場合において、上述した回転機構によって、移動体の向きを変更するようにしても良い。例えば、移動体が、天井のレールから吊されている場合には、回転機構による向きの制御は有効である。

上記各実施形態の説明では、無線基地局からの漏洩伝送路におけるある部分に輻射方向が正対する移動体の漏洩伝送路部分（又は送受信アンテナ）は、無線基地局からの漏洩伝送路における他の部分とは平行度が満足しない（平行ではない）ように説明したが、他の部分との平行度を満足していても良い。

上記各実施形態においては、複数の漏洩伝送路部分を、通信端末に対し直列的又は並列的に接続したものを示したが、直列及び並列を組み合わせて通信端末に接続させるようにしても良い。例えば、移動体における漏洩伝送路の部分数が４個の場合であれば、２つずつを直列に接続させ、そのような２つの直列体を通信端末に並列に接続させるようにしても良い。

第１の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。 通信に供する２つの漏洩伝送路の指向方向が正対している場合の通信特性を示す説明図である。 通信に供する２つの漏洩伝送路部分の指向方向が正対していない場合の通信特性を示す説明図である。 漏洩伝送路及び送受信アンテナが通信に供する場合の通信特性を示す説明図である。 通信に供する２つの漏洩伝送路部分が平行状態である場合の結合損失の説明図である。 通信に供する２つの漏洩伝送路部分が平行状態から７．５度だけずれている場合の結合損失の説明図である。 任意の漏洩伝送路について所定周波数での指向性を測定した結果を示す特性図である。 通信に供する２つの漏洩伝送路部分が平行状態から１２．５度だけずれている場合の結合損失の説明図である。 第２の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。 第３の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。 第４の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。 第５の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。 第６の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。 第７の実施形態に係る移動体の概略構成を示す説明図である。 従来公報の第１の実施形態に係る移動体通信システムの構成を示す説明図である。

符号の説明

１０、１０Ａ〜１０Ｅ…移動体通信システム、
２０…無線基地局（ＡＰ）、
２１、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ…漏洩伝送路、
２１−１〜２１−３、２１Ｃ−１〜２１Ｃ−３、２１Ｄ−１〜２１Ｄ−４…漏洩伝送路部分、
２２、…終端器、
３０、３０Ａ〜３０Ｆ…移動体、
３１、３１Ｂ、３１Ｄ…通信端末（通信端末本体）、
３２、３４Ａ、３６Ｂ、３４Ｃ、３６Ｄ〜３６Ｆ…漏洩伝送路、
３２−１〜３２−３、３６Ｂ−１、３６Ｂ−２、３６Ｄ−１〜３６Ｄ−３、３６Ｅ−１〜３６Ｅ−３…漏洩伝送路部分、
３３、３５、３７…終端器、
３４…送受信アンテナ、
３８…回転機構。

Claims (12)

1. 曲線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路、又は、延長方向が異なる２つの直線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路をアンテナとして適用している基地局と通信を行う通信端末において、
   当該通信端末が上記基地局の上記漏洩伝送路に沿って相対的に平行移動するものであり、
   上記基地局の上記漏洩伝送路の一部又は全ての部分の輻射方向と、輻射方向が正対する通信端末側漏洩伝送路を、少なくとも一部のアンテナ要素として通信端末本体に接続している
   ことを特徴とする通信端末。
2. 両輻射方向の方向差が１８０±７．５度の範囲内にあることを正対と見なすことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
3. 上記通信端末側漏洩伝送路の延長方向は、輻射方向が正対する上記基地局の上記漏洩伝送路部分の布設角度に合致していることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信端末。
4. 上記通信端末側漏洩伝送路が有する曲率が、輻射方向が正対する上記基地局の上記漏洩伝送路部分の曲率と略一致していることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信端末。
5. 漏洩伝送路以外の形式のアンテナ要素でなる非漏洩アンテナ要素をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
6. 上記通信端末本体は、自己に並列接続されている、複数の上記アンテナ要素から択一的に１つを有効とする選択手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の通信端末。
7. 上記通信端末本体は、自己に並列接続されている、複数の上記アンテナ要素からの受信信号を合成処理する合成手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の通信端末。
8. 上記基地局の上記漏洩伝送路の輻射方向と正対する部分が異なる、複数の通信端末側漏洩伝送路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の通信端末。
9. 複数の上記通信端末側漏洩伝送路が、上記通信端末本体に並列接続されていることを特徴とする請求項８に記載の通信端末。
10. 複数の上記通信端末側漏洩伝送路が直列に接続され、この直列体が上記通信端末本体に接続されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の通信端末。
11. 全て又は一部の上記通信端末側漏洩伝送路が回転機構に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の通信端末。
12. 曲線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路、又は、延長方向が異なる２つの直線部分を少なくとも一部に含む漏洩伝送路をアンテナとして適用している第１の通信端末と、この第１の通信端末と通信する第２の通信端末とを備え、上記第２の通信端末が上記第１の通信端末の上記漏洩伝送路に沿って相対的に平行移動する移動体通信システムであって、
    上記第２の通信端末として、請求項１〜１１のいずれかに記載の通信端末を適用したことを特徴とする移動体通信システム。

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