JP2002232338A - 無線通信システム及び方位決定方法 - Google Patents

無線通信システム及び方位決定方法

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JP2002232338A JP2001024523A JP2001024523A JP2002232338A JP 2002232338 A JP2002232338 A JP 2002232338A JP 2001024523 A JP2001024523 A JP 2001024523A JP 2001024523 A JP2001024523 A JP 2001024523A JP 2002232338 A JP2002232338 A JP 2002232338A
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    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で方位情報を取得することが
出来る移動局装置、及びこの移動局装置が収容された無
線通信システムを提供する。 【解決手段】 到来方向推定部２０３は、基準局又は自
局以外の端末局から受信した方位指定信号の到来方向を
推定する。送信方向生成部２０４は、到来方向判定部２
０３にて推定した到来方向と反対の方向を送信方向とし
て決定する。基準方位検知部２０７は、送信方向生成部
２０４において決定した送信方向を基準方位として検知
する。方位指定信号生成部２０５は、送信方向生成部２
０４にて決定した送信方向に指向性を有する方位指定信
号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の基準方位を
特定して、特定した基準方位に基づいて方位情報を取得
する無線通信システムに関し、特にアドホック・ネット
ワークに用いて好適な無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の移動体を含む無線通信システムに
おいては、サービスエリア内を自由に移動する移動体に
対して、進行方向や電波の送信方向を特定するための方
位情報が提供される。この方位情報は、位置情報と共に
用いることにより目的地までの経路選択に利用すること
が出来る。また、方位情報は、各システムの棲み分けの
ために用いられる。すなわち、方位情報を基にして電波
の送信方向を制御することにより、他システムへの干渉
を低減することが出来るので、複数のシステムの共存を
容易にする。
【０００３】上記方位情報を提供するための技術として
は、ＧＰＳ（Global Positioning System）が周知であ
る。このＧＰＳにおいては、各移動局は、ＧＰＳ受信機
を用いて人工衛星からの信号を受信することにより自局
の位置や時刻などを測定し、この測定結果から方位情報
を得ることが出来る。
【０００４】また、移動局においては、ジャイロを用い
て方位情報を得ることが出来る。一方、固定局において
は、設置する際に方向を設定することにより、方位情報
を得ることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方位情報の
取得方法においては、移動局にＧＰＳ受信機やジャイロ
を備える必要があるので、装置規模が大きくなり、製造
コストも増加するという問題がある。
【０００６】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、簡易な構成で方位情報を取得することが出来る
移動局装置、及びこの移動局装置が収容された無線通信
システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の無線通信システ
ムは、予め設定された基準方位に指向性を形成して方位
指定信号を送信する基準局と、複数の端末局と、を具備
する無線通信システムであって、前記複数の端末局に含
まれる対象端末局は、前記基準局から送信された方位指
定信号を受信する受信手段、受信信号の到来方向を推定
する到来方向推定手段、前記方位指定信号の到来方向と
反対の方向に指向性を有する方位指定信号を生成する方
位指定信号生成手段、前記方位指定信号生成手段におい
て生成した方位指定信号を送信する送信手段、を具備す
る構成を採る。
【０００８】この構成によれば、無線通信システムに収
容されている基準局が基準方位に方位指定信号を送信す
るので、この基準方位を向いて送信される方位指定信号
の到来方向を推定して基準方位を特定することにより、
方位情報を取得することが出来る。これにより、端末局
にＧＰＳ受信機等を備えることなく無線通信システムを
構築することが出来る。
【０００９】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、受信手段は、基準局及び自局以外
の端末局から送信された方位指定信号を受信する構成を
採る。
【００１０】この構成によれば、基準局及び端末局が方
位指定信号を送信することにより自立分散的なシステム
を構築している。このように、端末局も方位指定信号を
送信することにより、端末局において制度良く基準方位
を特定することが出来る。
【００１１】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、対象端末局は、方位指定信号生成
手段において生成する方位指定信号の指向性の方向を基
準方位として検知する基準方位特定手段を具備する構成
を採る。
【００１２】この構成によれば、無線通信システムに収
容されている基準局及び端末局が、基準方位に方位指定
信号を送信するので、この基準方位を向いて送信される
方位指定信号の到来方向を推定して基準方位を特定する
ことにより、方位情報を取得することが出来る。これに
より、ＧＰＳ受信機等を備えることなく方位情報を取得
することが出来るので、端末局の装置構成を小型化する
ことが出来、装置の製造コストを低減することが出来
る。
【００１３】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、基準方位は、自システムのサービ
スエリアの長手方向に設定される構成を採る。
【００１４】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、基準局を道路に沿って設置し、基
準方位は前記道路に沿う方向に設定される構成を採る。
【００１５】これらの構成によれば、サービスエリアの
形状に応じて基準方位を適宜設定することにより、シス
テムに収容された端末局が受信する方位指定信号を他の
方向に設定した場合よりも多くすることが出来る。した
がって、基準方位を精度良く検知することが出来る。
【００１６】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、通信方向を決定する際に参照する
基準面を検出する手段を具備するを具備する構成を採
る。
【００１７】この構成によれば、基準面内での送信方向
も考慮して方位指定信号の送信方向を決定することが出
来る。これにより、正確な方位情報を取得することが出
来る。
【００１８】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、基準局及び複数の端末局はそれぞ
れ方位指定信号に優先度情報を付加して送信し、方位指
定信号生成手段は、受信した複数の方位指定信号に優先
度情報に応じた重みをつけて方位指定信号を生成する構
成を採る。
【００１９】この構成によれば、方位指定信号の優先度
に応じて到来方向に重み付けをして方位指定信号の到来
方向を決定することにより、精度良く到来方向を決定す
ることが出来る。これにより、基準方位を精度良く検知
することが出来るので、取得する方位情報の精度も向上
する。
【００２０】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、方位指定信号に送信を行う度に減
少する優先度を付加する優先度付加手段を具備する構成
を採る。
【００２１】この構成によれば、方位指定信号を送信す
るたびに優先度を減少させるので、方位指定信号の送信
を繰り返すことによる送信方向の基準方位からのずれを
低減することが出来る。
【００２２】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、対象端末局は、到来方向推定手段
において推定した到来方向を平均化する平均化手段を具
備し、方位指定信号生成手段は、平均化した到来方向と
反対の方向に指向性を有する方位指定信号を生成する構
成を採る。
【００２３】この構成によれば、到来方向の平均値に基
づいて送信方向を決定するので、精度良く到来方向を推
定することが出来る。したがって、端末局は、方位情報
を精度良く検知することが出来るとともに、方位指定信
号を搬送する電波を基準方位に向けて正確に送信するこ
とが出来るので、システム全体においても方位を検知す
る精度が向上する。
【００２４】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、端末局は、方位指定信号から電力
を抽出する手段を具備する構成を採る。この構成によれ
ば、方位指定信号を利用して端末局に電力を伝送するこ
とが出来る。
【００２５】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、端末局が方位指定信号から電力を
抽出する手段を具備する構成を採る。また、本発明の無
線通信システムは、上記無線通信システムにおいて、端
末局が方位指定信号に電力を重畳する手段を具備する構
成を採る。
【００２６】これらの構成によれば、方位指定信号を利
用して端末局に電力を伝送することが出来る。これによ
り、１度の充電により連続して使用可能な時間が増える
ので、ユーザにとっての利便性が増す。
【００２７】本発明の無線通信システムは、上記無線通
信システムにおいて、複数の端末局の通信状況をそれぞ
れ保持する管理テーブル、前記管理テーブルを参照して
各端末局に対する課金額を、その端末局の通信状況に応
じて決定する課金額決定部、を具備する課金管理装置を
備えた構成を採る。
【００２８】この構成によれば、端末局の通信状況に応
じて課金額を決定することが出来るので、効率的なシス
テムの運用を図ることが出来る。例えば、方位指定信号
を送信する端末局に対して課金を免除する。このように
課金を免除することは、端末局にとって、方位指定信号
を送信するインセンティブとなる。これにより、システ
ムにおいて方位指定信号の送信元を多数確保することが
出来るので、システムのサービスエリアの広い範囲にお
いて、方位指定信号を利用して方位情報を取得すること
が出来るようになる。
【００２９】本発明の方位決定方法は、端末局において
方位を決定する方位決定方法であって、基準局において
予め設定された基準方位に指向性を形成して方位指定信
号を送信する工程と、前記端末局において前記方位指定
信号を受信する工程と、前記方位指定信号の到来方向を
推定する工程と、前記到来方向と反対の方向に指向性を
有する方位指定信号を生成する工程と、生成した方位指
定信号を送信する工程と、前記基準局及び前記端末局か
ら送信された方位指定信号の到来方向に基づいて基準方
位を特定する工程と、特定した基準方位に基づいて方位
を決定する工程と、を具備するようにした。
【００３０】この方法によれば、無線通信システムに収
容されている基準局及び端末局が、基準方位に方位指定
信号を送信するので、この基準方位を向いて送信される
方位指定信号の到来方向を推定して基準方位を特定する
ことにより、方位情報を取得することが出来る。これに
より、ＧＰＳ受信機等を備えることなく方位情報を取得
することが出来るので、端末局の装置構成を小型化する
ことが出来、装置の製造コストを低減することが出来
る。
【００３１】本発明の移動端末装置は、基準局から予め
設定された基準方位に指向性を形成して送信された方位
指定信号を受信する受信手段と、受信信号の到来方向を
推定する到来方向推定手段と、前記方位指定信号の到来
方向と反対の方向に指向性を有する方位指定信号を生成
する方位指定信号生成手段と、前記方位指定信号生成手
段において生成する方位指定信号の指向性の方向を基準
方位として検知する基準方位特定手段と、前記方位指定
信号生成手段において生成した方位指定信号を送信する
送信手段と、を具備する構成を採る。
【００３２】受信手段は、自装置以外の移動通信端末装
置から送信された方位指定信号を受信し、到来方向推定
手段は、前記移動通信端末装置から送信された方位指定
信号の到来方向も推定する。
【００３３】これらの構成によれば、基準方位を向けて
送信される方位指定信号の到来方向を推定して基準方位
を特定することにより、方位情報を取得することが出来
る。これにより、ＧＰＳ受信機等を備えることなく方位
情報を取得することが出来るので、装置構成を小型化す
ることが出来、装置の製造コストを低減することが出来
る。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、システムに収容
された端末局が、基準局又は他の端末局からシステムに
おいて予め設定された方位に放射された電波を受信して
方位情報を得るとともに、この受信波の到来方向と反対
の方位へ電波を放射することである。
【００３５】以下、本発明の各実施形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 （実施の形態１）本実施の形態に係る無線通信システム
は、システムにおいて予め設定された基準方位へ電波を
放射する複数の基準局と、この基準局又は他の端末局か
らの電波を受信して、受信方位と反対方位へ電波を放射
する端末局と、を含んで構成される。以下、これらの基
準局と端末局について説明する。
【００３６】まず、図１を参照して基準局について説明
する。図１は、本発明の実施の形態１に係る基準局の構
成を示すブロック図である。基準局は、通常固定して設
置される。自局情報保持部１０１は、自局が設置されて
いる位置に関する位置情報、水平面に関する情報、及び
本実施の形態に係るシステムにおいて予め設定されてい
る基準方位の情報を保持している。
【００３７】方位指定信号生成部１０２は、自局情報保
持部１０１に保持されている情報を参照して、基準方位
に向けて送信信号の指向性を形成する。この指向性は、
例えばアダプティブアレイアンテナ（以下「ＡＡＡ」と
いう）を用いて生成される。つまり、方位指定信号生成
部１０２は、送信信号にＬＭＳアルゴリズム、ＲＬＳア
ルゴリズムなどの適応アルゴリズムを用いて算出したウ
エイトを乗算することにより、基準方位に指向性を有す
る方位指定信号を生成する。送信部１０３は、方位指定
信号生成部１０２にて生成した方位指定信号を無線周波
数帯に周波数変換してアンテナ１０４より送信する。
【００３８】次いで、図２を参照して端末局について説
明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る端末局の
構成を示すブロック図である。この端末局は、基準局又
は自局以外の端末局から送信される方位指定信号を受信
する。受信部２０２は、アンテナ２０１から受信した方
位指定信号を周波数変換し、周波数変換した信号を到来
方向推定部２０３に出力する。到来方向推定部２０３
は、方位指定信号の到来方向を推定する。
【００３９】送信方向生成部２０４は、到来方向推定部
２０３にて推定した到来方向と反対の方向、すなわち推
定した到来方向を１８０°回転させた方向を送信方向と
して決定する。基準方位検知部２０７は、送信方向生成
部２０４において決定した送信方向を基準方位として検
知する。方位指定信号生成部２０５は、送信信号にＬＭ
Ｓアルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズムなどの適応アルゴ
リズムを用いて算出したウエイトを乗算することによ
り、送信方向生成部２０４にて決定した送信方向に指向
性を有する方位指定信号を生成する。送信部２０６は方
位指定信号を無線周波数帯に周波数変換し、また所定の
送信電力に増幅してアンテナ２０１から送信する。
【００４０】ここで、図３を参照して、本発明の実施の
形態１に係る無線通信システムについて説明する。図３
は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにつ
いて模式的に示す図である。
【００４１】図１に示した基準局は、本発明の実施の形
態１に係る無線通信システムがカバーするサービスエリ
アに分散するよう計画的に配置される。図３には、シス
テムのサービスエリアに配置される基準局の一部である
基準局３０１〜３０６を示している。基準局３０１〜３
０６は、それぞれ基準方位に指向性を形成して方位指定
信号を送信する。尚、基準局が送信する方位指定信号
を、本明細書において、「基準局信号」と称することが
ある。各基準局３０１〜３０６は、実際にはＡＡＡ技術
の精度の限界から基準方位を中心にした角度広がりの範
囲内に指向性を形成する。尚、図３では、紙面の下方か
ら上方に向かう方向を基準方位とする。また、基準方位
はシステムにおいて予め設定されており、いかなる方位
を基準方位とすることも可能であるが、本実施の形態に
おいては、説明を簡単にするために、この基準方位が
「北」である場合を例に説明する。この基準方位に設定
されている方位については、システムに収容された全て
の基準局及び端末局にとって既知である。
【００４２】図２に示した端末局は、システムのサービ
スエリア内を自由に移動する移動端末装置またはサービ
スエリア内に固定して設置された固定端末装置である。
図３において、端末局３０７〜３１６は、基準局（もし
くは端末局）から送信された方位指定信号の到来方向を
推定し、この到来方向と反対の方向に指向性を形成して
方位指定信号を送信する。尚、端末局が送信する方位指
定信号を、本明細書において、「端末局信号」と称する
ことがある。方位指定信号は基準方位に向けて送信され
るので、端末局３０７〜３１６は、到来方向の推定の精
度及び送信方向に形成する指向性の精度による誤差の範
囲内で、基準方位に方位指定信号を送信することにな
る。
【００４３】結果として、本実施の形態に係る無線通信
システムに備えられた全ての基準局３０１〜３０６及び
全ての端末局３０７〜３１６は、いずれも基準方位に向
けて方位指定信号を送信する。つまり、本実施の形態に
係る無線通信システムのカバーエリア内の全ての地点で
方位指定信号が基準方位に向けて送信されている。換言
すれば、本実施の形態に係る無線通信システムは、シス
テムに収容されている各局（すなわち各基準局と各端末
局）がそれぞれ方位指定信号を基準方位に送信すること
により、システム内に方位指定信号の送信方向を規定す
る一様な場（以下「指向性場」という）を形成してい
る。この指向性場においては、方位磁針が地球の磁界に
より方位を指すように、各端末局３０７〜３１６が基準
方位を認識することが出来る。
【００４４】ここで、端末局３０７が移動端末装置であ
り、端末局３０８が固定端末装置である場合の、これら
の端末局における方位情報の取得手順について説明す
る。まず、移動端末装置３０７における手順について説
明する。
【００４５】移動端末装置３０７は、本実施の形態に係
る無線通信システムのサービスエリアに移動すると、方
位指定信号を受信し、受信した方位指定信号の到来方向
を推定する。移動端末装置３０７は、推定した到来方向
と反対の方向、すなわち到来方向を１８０°回転させた
方向を基準方位として検知する。移動端末装置３０７
は、常時、上述のようにして方位情報を取得することに
より、自局の向きが変わった場合であっても方向情報を
取得することが出来る。
【００４６】方向情報の取得手順について図１２を参照
して具体的に説明する。まず、移動端末装置３０７は、
基準方位検知部２０７において上述したように方位指定
信号に基づいて基準方位（ここでは「北」）を特定す
る。この基準方位が特定された状態、すなわち方位指定
信号の到来方向の推定結果から基準方位が特定された状
態において方位指定信号以外の信号（以下「データ信
号」という）を受信すると、到来方向推定部２０３にお
いてこの受信したデータ信号の到来方向を推定する。そ
して、データ信号の到来方向と方位指定信号の到来方向
とのずれを検出することにより、受信信号が到来した
「方位」を特定することが出来る。このようにして特定
した「方位」を示す情報を「方位情報」という。
【００４７】例えば、図１２においては、データ信号１
２０１の到来方向として、方位指定信号の到来方向推定
結果よりも４５°「東」にずれた値が推定される。これ
により、移動端末装置３０７は、既知である方位指定信
号の到来方向（ここでは「南」）に基づいて、データ信
号が到来した方位を「南」から４５°だけ東にずれた
「東南」と特定することが出来る。
【００４８】一方、固定端末装置３０８は、方位指定信
号を受信し、受信した方位指定信号の到来方向を推定す
る。固定端末装置３０８は、推定した到来方向と反対の
方向、すなわち到来方向を１８０°回転させた方向を基
準方位として検知することが出来る。固定端末装置３０
８は、通常、設置状態から方向が変わらないので、この
ようにして取得した方位情報を用いて、様々な処理を行
うことが出来る。
【００４９】次に図４を参照して、基準方位が設定され
る方向について説明する。図４は、本発明の実施の形態
１に係る無線通信システムの概略を示す図である。この
図４において、楕円型のサービスエリア４０１には、基
準局４０２〜４１１が配置されている。このような無線
通信システムにおいては、システムに収容された端末局
が、出来るだけ多くの方位指定信号を受信することが出
来る方向、すなわちサービスエリアの長手方向に基準方
位を設定することが好ましい。サービスエリア４０１は
楕円型であるので、この楕円の長軸方向に沿って基準方
位を設定することにより、システムに収容された端末局
が受信する方位指定信号を他の方向に設定した場合より
も多くすることが出来る。
【００５０】このように、基準方位は本実施の形態に係
る無線通信システムがサービスを提供可能なサービスエ
リアの長手方向に沿って設定しておくことが好ましい。
また、サービスエリアが日本の全国土である場合には、
日本の国土は南南西から北北東に向けて伸びている点を
考慮して、北北東又は南南西に基準方位を設定すること
が好ましい。
【００５１】また、サービスエリアが道路に沿って設け
られる場合には、この道路に沿った方向に基準方位を設
定することが好ましい。サービスエリアが道路に沿って
設けられる場合に設定される基準方位について、図１７
を参照して説明する。図１７に示すように、サービスエ
リア１７０５が道路１７０１に沿って設けられる場合に
は、基準方位を道路に沿って設定する。これにより、基
準方位はサービスエリアに沿って設けられることにな
る。
【００５２】基準方位を道路に沿って設定するために
は、基準局を道路に沿って配置し、配置した基準局が方
位指定信号を送信する方向（すなわち基準方位）を道路
に沿うように設定する。この基準局における方位指定信
号の送信方向は、基準局設置時に設定される。図１７に
は、基準局１７０２〜１７０４が道路に沿って所定間隔
で設置されている。そして、各基準局において基準方位
が道路に沿った方向に設置されている。例えば、基準局
１７０２は、基準方位を道路に沿う方向、つまり紙面の
左下から右上に向かう方向に設定している。
【００５３】以上説明したように、本実施の形態に係る
無線通信システムにおいては、システムに収容されてい
る基準局３０１〜３０６が基準方位に向けて方位指定信
号を送信し、システムに収容されている端末局３０７〜
３１６が、方位指定信号の到来方向を推定し、推定した
到来方向と反対方向へ方位指定信号を送信する。この場
合、基準局から送信される方位指定信号は基準方位に向
けて送信されるので、端末局は基準方位と反対方向から
方位指定信号を受信し、この受信方向と反対方向、すな
わち基準方位と同じ方向へ方位指定信号を送信する。こ
のようにして、本実施の形態に係る無線通信システムに
収容されている基準局及び端末局が、基準方位に方位指
定信号を送信するので、端末局３０７〜３１６は（必要
があれば基準局３０１〜３０６も）、この基準方位を向
いて送信される方位指定信号の到来方向を推定して基準
方位を特定することにより、方位情報を取得することが
出来る。つまり、本実施の形態に係る無線通信システム
は、各端末局が基準方位に方位指定信号を送信すること
により、方位情報を取得するためのシステムを自立分散
的に構築している。
【００５４】このように、本実施の形態に係る端末局３
０７〜３１６は、ＧＰＳ受信機もジャイロも備えること
なく方位情報を取得することが出来るので、装置構成を
小型化することが出来、装置の製造コストを低減するこ
とが出来る。
【００５５】これらの基準局３０１〜３０６を本実施の
形態に係る無線通信システムのカバーエリアに計画的に
配置することにより、移動端末装置である端末局３０７
は、カバーエリア内全域において基準方位を向いた方位
指定信号を受信して方位情報を取得し、取得した方位情
報に基づいて通信を行うことが可能である。この無線通
信システムによれば、「いつでも、どこでも」通信する
ことが出来るという、移動体通信の要請を満たすことが
出来る。
【００５６】（実施の形態２）本実施の形態において
は、方位指定信号の送信方向を３次元で制御する。具体
的には、３次元において所定の基準面を検出し、検出し
た基準面を参照して方位指定信号の送信方向を制御す
る。本実施の形態に係る無線通信システムは、実施の形
態１における端末局の構成を一部変更している。図５
は、本発明の実施の形態２に係る端末局の構成を示すブ
ロック図である。図５において、実施の形態１に係る図
２と同じ部分については、図２と同じ符号を付してその
説明を省略する。
【００５７】水平面検出部５０１は、水平面を検出す
る。送信方向生成部２０４は、水平面検出部５０１にお
いて検出した水平面を考慮して鉛直面内における送信方
向を決定する。例えば、水平面に対して仰角３０°の方
向から方位指定信号が到来した場合には、送信方向も仰
角３０°に設定する。尚、水平面検出部５０１は、図１
に示した基準局に備えられた自局情報保持部１０１に保
持されている情報に基づいて水平面を検出することも可
能である。この場合には、水平面検出部５０１が基準局
より水平面に関する情報を取得して水平面を検出する。
【００５８】この送信方向生成部２０４において決定さ
れる送信方向について図６を参照して説明する。図６
は、本発明の実施の形態２における方位指定信号の送信
方向について説明する図である。図６においては、
「南」から到来した受信波（方位指定信号）に基づい
て、「北」に送信波（方位指定信号）を送信する例を示
している。送信方向生成部２０４は、受信波の到来方向
から水平面内における送信方向を実施の形態１と同様に
して設定するとともに、水平面検出部５０１にて検出し
た水平面の面方向に基づいて鉛直面内の送信方向を設定
する。例えば、受信波の水平面からの仰角と送信波の水
平面からの仰角とが等しくなるように送信方向を決定す
る。具体的には、受信波の仰角が３０°である場合に
は、水平面内における送信方向を受信波の水平面内にお
ける到来方向と１８０°反対方向に設定するとともに、
鉛直面内における送信方向を仰角が３０°の方向に設定
する。尚、送信方向生成部２０４は、検出した水平面に
平行な方向を鉛直面内における送信方向として決定して
も良い。
【００５９】このように、本実施の形態によれば、水平
面検出部５０１にて水平面を検出することにより、鉛直
方向も考慮して方位指定信号の送信方向を決定すること
が出来る。これにより、さらに正確に方位を検出するこ
とが出来る。
【００６０】（実施の形態３）本実施の形態において
は、複数の方位指定信号を受信した際の端末局の動作に
ついて説明する。本実施の形態に係る無線通信システム
は、実施の形態１における端末局の構成を一部変更して
いる。図７は、本発明の実施の形態３に係る端末局の構
成を示すブロック図である。図７に示す端末局は、図２
に示す端末局の構成に加えて、受信信号を方位指定信号
と優先度情報とに分離する分離部７０１と、優先度情報
を考慮した重みを付けて方位指定信号の送信方向を決定
する優先度判定部７０２と、を備えて構成される。尚、
図７において図２と同じ部分については、図２と同じ符
号を付してその説明を省略する。
【００６１】本実施の形態に係る基準局及び端末局は、
方位指定信号に優先度情報を付加して送信する。具体的
には、基準局は、方位指定信号に基準局から送信された
ことを示す既知ビットを付加して送信し、端末局は、方
位指定信号に端末局から送信されたことを示す既知ビッ
トを付加して送信する。
【００６２】このようにして、基準局及び端末局から送
信された優先度情報が付加された方位指定信号はアンテ
ナ２０１から受信され、受信部２０２で周波数変換さ
れ、分離部７０１に出力される。分離部７０１は、受信
信号を方位指定信号と既知ビットである優先度情報とに
分離し、分離した方位指定信号を到来方向推定部２０３
に出力し、分離した優先度情報を優先度判定部７０２に
出力する。到来方向推定部２０３では、複数の方位指定
信号、すなわち基準局からの方位指定信号及び端末局か
らの方位指定信号の到来方向がそれぞれ算出されて、そ
の算出結果が優先度判定部７０２に入力される。
【００６３】優先度判定部７０２は、優先度情報を参照
して受信した方位指定信号毎に優先度を決定し、決定し
た優先度を考慮して到来方向推定部２０３にて各方位指
定信号に推定した到来方向に重みを付加する。方位指定
信号が基準局及び端末局から送信されている場合には、
基準局から送信された方位指定信号の優先度を、端末局
から送信された方位指定信号の優先度よりも高くする。
送信方向生成部２０４は、優先度判定部７０２にて優先
度に応じた重みを付加した到来方向に基づいて、方位指
定信号の送信方向を生成する。このように、優先度判定
部７０２では、優先度情報に応じた重みを付けて方位指
定信号の送信方向が決定される。
【００６４】ここで、図９を参照して、優先度判定部７
０２において到来方向を決定する手順の一例について説
明する。図９は、優先度を考慮して決定される到来方向
について説明する図である。ここでは、基準局から送信
された方位指定信号と自局以外の端末局から送信された
方位指定信号の２通りの方位指定信号を受信した場合を
例に説明する。
【００６５】図９において、基準局信号ベクトル９０１
は基準局から送信された方位指定信号を表すベクトルで
あり、基準局から送信された優先度情報に基づいて求め
た優先度Ａを大きさとし、到来方向推定部２０３で推定
した基準局から送信された方位指定信号の到来方向Θ１
をｘ軸からの角度として表現したベクトルである。ま
た、端末局信号ベクトル９０２は端末局から送信された
方位指定信号を表すベクトルであり、端末局から送信さ
れた優先度情報に基づいて求めた優先度Ｂを大きさと
し、到来方向推定部２０３で推定した端末局から送信さ
れた方位指定信号の到来方向Θ２をｘ軸からの角度とし
て表現したベクトルである。優先度判定部７０２は、基
準局から送信された方位指定信号の優先度を、端末局か
ら送信された方位指定信号の優先度よりも高くなるよう
に優先度を決定するので、Ａ＞Ｂとする。
【００６６】優先度判定部７０２は、到来方向推定部２
０３から出力される角度を表す到来方向情報に、分離部
７０１から出力された優先度情報を参照した大きさを表
す情報を付加することにより受信した方位指定信号のそ
れぞれをベクトルで表現する。優先度判定部７０２は、
基準局から送信された方位指定信号に基づいて推定され
る到来方向が、端末局からの方位指定信号に基づいて推
定される到来方向よりも精度が高いことを考慮して、基
準局信号ベクトル９０１が端末局信号ベクトル９０２よ
りも大きくなるようにする。
【００６７】優先度判定部７０２は、上述したように生
成した基準局信号ベクトル９０１と端末局信号ベクトル
９０２とをベクトル合成して、合成ベクトル９０３を生
成する。送信方向生成部２０４は、この合成ベクトル９
０３がｘ軸と成す角Θ３を到来方向として、この到来方
向と反対の方向に指向性を有する方位指定信号を生成す
る。
【００６８】このように、本実施の形態によれば、優先
度判定部７０２において、受信した複数の方位指定信号
のうち、基準局から基準方位に向けて正確に送信された
方位指定信号に基づいて生成した到来方向情報の優先度
（すなわち「Ａ」）を端末局から送信された方位指定信
号に基づいて生成した到来方向情報の優先度（すなわち
「Ｂ」）よりも高くすることにより、精度の良い基準局
からの方位指定信号の到来方向に重みをつけて方位指定
信号の送信方向を決定することが出来る。このように方
位指定信号の送信元に応じて到来方向に重み付けをし
て、方位指定信号の到来方向を決定することにより、精
度良く到来方向を決定することが出来る。
【００６９】（実施の形態４）本実施の形態において
は、複数の方位指定信号を受信した際の方位指定信号の
到来方向の決定方法についてさらに説明する。本実施の
形態に係る無線通信システムは、実施の形態１における
端末局の構成を一部変更している。図８は、本発明の実
施の形態４に係る端末局の構成を示すブロック図であ
る。図８に示す端末局は、図２に示す端末局の構成に加
えて、到来方向推定部２０３おいて推定した受信波の到
来方向を平均化する平均化部８０１を備えて構成され
る。尚、図８において図２と同じ部分については、図２
と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７０】アンテナ２０１から受信部２０２に受信さ
れた複数の方位指定信号は、到来方向推定部２０３にお
いてそれぞれの到来方向が推定される。平均化部８０１
では、到来方向推定部２０３にて推定された各方位指定
信号の到来方向が平均化され、到来方向の平均値が得ら
れる。送信方向生成部２０４では、到来方向の平均値が
示す方向を１８０°回転させた方向を送信方向として決
定する。
【００７１】このように、本実施の形態によれば、平均
化部８０１にて算出した到来方向の平均値に基づいて送
信方向を決定するので、正確に到来方向を推定すること
が出来る。したがって、端末局は、方位を正確に検知す
ることが出来るとともに、方位指定信号を基準方位に向
けて正確に送信することが出来るので、システム全体に
おいて方位を検知する精度が向上する。
【００７２】（実施の形態５）上記各実施の形態に示し
た基準方位の検知方法では、送信を繰り返すたびに到来
方向推定等における演算誤差が累積し、誤差が累積する
結果、方位指定信号の送信方向が基準方位から大きくず
れることが考えられる。そこで、本実施の形態では、方
位指定信号に送信回数に応じた優先度を設定することに
より、送信回数が少ない方位指定信号を有効に利用して
到来方向を推定する。
【００７３】送信回数に応じて優先度を設定して方位指
定信号を送信する態様を、２態様説明する。第１態様
は、送信を行う度に所定量だけ送信電力を減ずる態様で
あり、第２態様は、送信を行う度に実施の形態３で示し
た優先度情報が示す優先度を減ずる態様である。まず、
第１態様について説明する。
【００７４】本実施の形態に係る無線通信システムは、
実施の形態１における端末局の構成を一部変更してい
る。本実施の形態に係る端末局の構成について図１０を
参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態５に
係る端末局の構成を示すブロック図である。尚、図１０
において図２と同じ部分については、図２と同じ符号を
付してその説明を省略する。本実施の形態では、端末局
がｍ個（ｍは２以上の自然数）の方位指定信号を受信し
た場合を例に説明する。
【００７５】図１０に示す端末局において、基準局また
は端末局から送信された方位指定信号は、アンテナ２０
１から受信され、受信部２０２で周波数変換されて到来
方向推定部２０３及び受信電力測定部１００２に出力さ
れる。受信電力測定部１００２は、受信した各方位指定
信号の受信電力を測定し、測定結果をそれぞれ到来方向
推定部２０３に出力する。
【００７６】到来方向推定部２０３では、方位指定信号
の到来方向がそれぞれ推定され、推定結果が送信方向生
成部２０４に出力される。また、到来方向推定部２０３
では、受信電力測定部１００２で測定された受信電力を
大きさとし、推定した到来方向を角度とするベクトルを
生成し、生成したベクトルを合成する。送信方向生成部
２０４は、この合成ベクトルが示す角度を方位指定信号
の到来方向と決定し、この到来方向に基づいて方位情報
を取得する。
【００７７】送信方向生成部２０４は、生成した合成ベ
クトルの角度を到来方向として方位指定信号生成部２０
５に出力し、生成した合成ベクトルの大きさを電力情報
として優先度付加部１００１に出力する。
【００７８】また、送信方向生成部２０４では、それぞ
れ推定された到来方向に基づいて方位指定信号の送信方
向がそれぞれ設定される。方位指定信号生成部２０５
は、送信方向生成部２０４で設定した各送信方向に指向
性を有する方位指定信号を生成し、優先度付加部１００
１に出力する。
【００７９】優先度付加部１００１は、方位指定信号生
成部２０５において生成された方位指定信号にベクトル
演算により求められた値を優先度として付加する。具体
的には、方位指定信号生成部２０５において生成した方
位指定信号を、送信方向生成部２０４から出力された電
力情報に応じた受信電力を大きさとし、送信方向生成部
２０４で設定された送信方向を角度とする方位指定信号
ベクトルＶｎで表し、送信を１度繰り返す度に発生する
優先度低下分をαとして、式１に示すベクトル演算を行
う。式１に示す演算を行うことにより得られるベクトル
の大きさを方位指定信号の大きさとして決定し、ベクト
ルの示す角度を方位指定信号の送信方向として決定す
る。
【００８０】
【数１】
【００８１】優先度付加部１００１は、決定した送信方
向に指向性を有するように方位指定信号を生成し、生成
した方位指定信号を送信部２０６に出力する。また、優
先度付加部１００１は、上述のようにして決定した方位
指定信号の大きさが送信電力となるように送信部２０６
を制御する。送信部２０６は優先度付加部１００１の制
御に従った送信電力で方位指定信号を送信する。
【００８２】式１に示す演算を行うことにより得られる
合成ベクトルは、方位指定信号の送信を行う度にαだけ
減少する。したがって、方位指定信号は送信回数が多く
なるほど送信電力が小さくなる。
【００８３】次いで、第２態様について説明する。前述
したように、第２態様は、送信を行う度に実施の形態３
で示した優先度情報が示す優先度を減ずる態様である。
実施の形態３で説明したように、基準局から送信される
方位指定信号には優先度Ａを示す優先度情報が付加さ
れ、端末局から送信される方位指定信号には優先度Ｂ
（前述したようにＡ＞Ｂである）が付加されている。第
２態様を実現する端末局の構成を図１８に示す。図１８
に示す端末局は、図７に示す端末局に優先度付加部１０
０１がさらに設けられている。図１８において図７及び
図１０と同じ部分には同じ符号を付してその詳細な説明
は省略する。
【００８４】図１８に示す端末局においては、優先度付
加部１００１において、受信した方位指定信号に付加さ
れていた優先度情報が示す優先度を所定量だけ減じ、こ
の減じた優先度を示す新たな優先度情報を方位指定信号
に付加する。
【００８５】例えば、優先度Ｂを示す優先度情報が付加
されていた方位指定信号を受信すると、送信方向生成部
２０４においてこの受信した方位指定信号に基づいて送
信方向が決定され、さらに方位指定信号生成部２０５に
おいて送信方向生成部２０４にて決定された送信方向に
指向性を有する方位指定信号が生成される。優先度付加
部１００１は、方位指定信号生成部２０５において生成
された方位指定信号に、受信時の優先度Ｂよりも所定量
だけ減じた優先度Ｂ′を示す優先度情報を付加して送信
部２０６に出力する。
【００８６】これにより、方位指定信号の送信を行う度
に優先度が所定量だけ減少する。この方位指定信号を受
信した端末局は、優先度情報が示す優先度に応じた重み
付けを優先度判定部７０２で行うことにより、送信回数
が少ない方位指定信号を効果的に利用して基準方位を特
定することが出来る。
【００８７】このように、本実施の形態によれば、方位
指定信号を送信するたびに送信電力を減ずるので、端末
局に受信される方位指定信号は、送信回数が少ないほど
高い受信電力が得られる。端末局において、このような
送信回数に応じて受信電力の異なる複数の方位指定信号
を受信されると、この端末局に備えられた到来方向推定
部２０３は、受信した各方位指定信号に受信電力に応じ
た重み付けすることにより、すなわち各方位指定信号に
ついて、その受信電力を大きさとし推定した到来方向を
角度とするベクトルを生成し、生成したベクトルを合成
することにより、到来方向を決定する。したがって、本
実施の形態によれば、方位指定信号の送信を繰り返すこ
とによる送信方向の基準方位からのずれを低減すること
が出来る。
【００８８】尚、本実施の形態では、方位指定信号の送
信回数に応じて送信電力を制御することにより、送信回
数に応じた優先度を設定したが、優先度の設定方法は送
信電力の制御に限られない。すなわち、通信品質に応じ
た優先度を設定しても良い。送信回数が少ないほど送信
方向の基準方位からのずれが少ないのと同様に、通信品
質が良いほど送信方向の基準方位からのずれが小さいと
考えられるからである。
【００８９】（実施の形態６）本実施の形態では、方位
指定信号の送信回数を優先度情報として付加する場合に
ついて説明する。まず基準局から送信された方位指定信
号は、端末局において到来方向が推定され、推定した到
来方向に基づいて送信方向の設定がなされて再び送信さ
れる。この端末局から送信された方位指定信号は他の端
末局に受信され、他の端末局においても同様にして送信
される。このように、方位指定信号は、まず基準局から
送信された後、端末局によって再び送信される。
【００９０】本実施の形態においては、この送信回数を
優先度情報として方位指定信号に付加する。つまり、基
準局は第１回目の送信である旨を示す優先度情報を方位
指定信号に付加して送信し、この１回目の送信である旨
を示す優先度情報が付加された方位指定信号を受信した
端末局は、送信方向を設定すると共に、第２回目の送信
である旨を示す優先度情報を付加して方位指定信号を送
信する。以下同様にして、Ｋ回目の送信である旨を示す
優先度情報が付加された方位指定信号を受信した端末局
は、Ｋ＋１回目の送信である旨を示す優先度情報を方位
指定信号に付加して送信する。また、複数の方位指定信
号を利用する際には、複数の方位指定信号の送信回数を
平均した値を仮の送信回数として算出し、算出した仮の
送信回数を優先度情報として付加する。
【００９１】ここで、本実施の形態に係る端末局におけ
る到来方向の決定方法について説明する。尚、本実施の
形態においては、到来方向の決定方法以外については、
実施の形態３と同様であるので、実施の形態３と同様に
図７を用いて説明する。
【００９２】基準局及び端末局から送信された優先度情
報が付加された方位指定信号はアンテナ２０１から受信
され、受信部２０２で周波数変換され、分離部７０１に
出力される。分離部７０１は、受信信号を方位指定信号
と優先度情報とに分離し、分離した方位指定信号を到来
方向推定部２０３に出力し、分離した優先度情報を優先
度判定部７０２に出力する。到来方向推定部２０３で
は、複数の方位指定信号、すなわち基準局からの方位指
定信号及び端末局からの方位指定信号の到来方向がそれ
ぞれ算出されて、その算出結果が優先度判定部７０２に
入力される。
【００９３】優先度判定部７０２は、分離部から出力さ
れた優先度情報を参照して、到来方向推定部２０３から
出力された基準局からの方位指定信号の到来方向と端末
局からの方位指定信号の到来方向に優先度に応じた重み
を付加して到来方向を決定する。具体的には、優先度判
定部７０２は、基準局及び端末局から送信された方位指
定信号を、優先度を大きさとし、推定した到来方向を角
度とするベクトルで表現し、ベクトル表現した方位指定
信号をベクトル加算する。ベクトルで表現した方位指定
信号をＶｎとし、受信した方位指定信号Ｖｎの数をｍと
し、Ｋｎ回転送した場合の優先度低下分をβ(Ｋｎ)とす
ると、優先度判定部７０２においては式１に示すベクト
ル加算がなされる。
【００９４】
【数２】
【００９５】優先度判定部７０２は、この式２に示す演
算により得られる加算ベクトルのマイナス方向を到来方
向として送信方向生成部２０４に出力する。送信方向生
成部２０４は、優先度判定部７０２において決定された
到来方向を１８０°回転させた方向を送信方向として設
定する。また、優先度判定部７０２は、送信回数Ｋｎを
平均したＫｎ′を求め、このＫｎ′を優先度情報として
方位指定信号に付加する。
【００９６】このように、本実施の形態によれば、方位
指定信号の送信回数に応じた重みづけをして到来方向を
推定するので、より精度良く基準方位を特定することが
出来る。
【００９７】（実施の形態７）本実施の形態では、携帯
電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）や無線
ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信端末装置を
上記各実施の形態に係る端末局として用いる場合につい
て説明する。本実施の形態では、方位指定信号が用いる
チャネル（以下「方位指定チャネル」という）と他の通
信チャネルとの混信の防止が図られる。
【００９８】本実施の形態では、以下に示す手段により
混信を防止する。 （１）方位指定チャネルを他の通信チャネルと周波数分
割する。つまり、方位指定信号と他の通信チャネルにお
いて送信される信号とを互いに異なる周波数帯域の搬送
波に重畳して送信する。 （２）方位指定チャネルを他の通信チャネルと符号分割
する。つまり、方位指定信号と他の通信チャネルにおい
て送信される信号に対して互いに異なる拡散コードを用
いて拡散処理を行う。 （３）方位指定チャネルを他の通信チャネルと時間分割
する。つまり、方位指定信号と他の通信チャネルにおい
て送信される信号を時間的に前後して送信する。 （４）方位指定信号をＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency
Division Multiplexing）におけるサブキャリアの一つ
に割り当てる。
【００９９】このように、本実施の形態によれば、簡易
な構成で方位情報を取得可能な無線通信端末装置を提供
することが出来る。特に、（２）〜（４）に示す手段を
用いることにより、従来の無線通信端末装置に備えられ
た受信機を、方位指定信号用の受信機としても用いるこ
とが出来るので、装置構成をより小型化することが出来
る。
【０１００】（実施の形態８）上記実施の形態１〜実施
の形態７において説明した無線通信システムをアドホッ
ク・ネットワークに適用する。アドホック・ネットワー
クは、端末装置同士を無線回線で接続したネットワーク
である。移動端末装置を含むアドホック・ネットワーク
においては、移動端末装置の位置が変化するので、移動
端末装置から見た固定端末装置の方向（又は移動端末装
置から見た他の移動端末装置の方向）が不明となり、適
切に通信を行うことが出来ない場合が考えられる。そこ
で、本実施の形態では、上記実施の形態１〜実施の形態
７において説明した移動端末装置（すなわち端末局）を
アドホック・ネットワークにおける端末装置に搭載し
て、通信相手の方向の特定を可能にすることを図る。
【０１０１】図１１は、本発明の実施の形態８に係るア
ドホック・ネットワークの概略構成について説明する図
である。このアドホック・ネットワークは、サービスエ
リア１１００の範囲内で通信可能であり、自由に移動可
能な移動端末装置１１０１と、設置位置に固定されてい
る固定端末装置１１０２〜１１０４とを含んで構成され
る。移動端末装置１１０１及び固定端末装置１１０２〜
１１０４は、実施の形態１に係る端末局として機能する
通信装置である。
【０１０２】このアドホック・ネットワークに備えられ
た各通信装置（移動端末装置１１０１及び固定端末装置
１１０２〜１１０４を含む）は、予め定められた基準方
位（ここでは「北」とする）に向けて方位指定信号を送
信する。
【０１０３】移動端末装置１１０１は、受信した方位指
定信号の到来方向を推定し、推定した到来方向に基づい
て方位情報を取得する。すなわち、移動端末装置１１０
１は、方位指定信号の到来方向を水平面内で１８０°回
転した方向を基準方位として検知する。
【０１０４】このような移動端末装置１１０１が固定端
末装置１１０２と通信を行う場合の動作について説明す
る。移動端末装置１１０１は、固定端末装置１１０２か
ら送信された方位指定信号以外の信号（以下「データ信
号」という）を受信すると、受信信号の到来方向を推定
し、この推定した到来方向と検知した基準方位とのずれ
に基づいて固定端末装置１１０２の自装置から見た方位
を検知することが出来る。図１１に示す場合には、固定
端末装置１１０２からの信号は、方位指定信号から約９
０°東にずれた方向から受信されるので、固定端末装置
１１０２の位置を、自装置から東の方向と特定すること
が出来る。
【０１０５】これにより、移動端末装置１１０１は、固
定端末装置１１０２の方向を特定した上で無線通信を行
うことが出来る。例えば、固定端末装置１１０２が通信
相手になる場合には、「東」の方向に送信信号の指向性
を形成して送信することにより、固定端末装置１１０２
以外の装置への干渉を低減することが出来る。また、固
定端末装置１１０２が通信相手でない場合には、送信信
号の指向性を適応的に制御して固定端末装置１１０２の
方向にヌルを形成することにより、固定端末装置１１０
２への干渉を避けることが出来る。
【０１０６】このように、本実施の形態によれば、移動
端末装置が簡易な構成で通信相手の方向を特定すること
が出来るので、アドホック・ネットワークに用いられる
移動通信装置の装置規模を小さくすることが出来るとと
もに、製造コストを低減することが出来る。
【０１０７】（実施の形態９）本実施の形態では、実施
の形態１に係る無線通信システムにおいて方位指定信号
を用いて電力伝送を行う。方位指定信号は、到来方向の
推定に用いて、データの伝送には通常用いないので、電
力伝送用の信号に適している。本実施の形態に係る無線
通信システムは、実施の形態１における端末局の構成を
一部変更している。
【０１０８】図１３は、本発明の実施の形態９に係る端
末局の構成を示すブロック図である。図１３に示す端末
局は、図２に示す端末局の構成に加えて、受信信号から
電力を抽出する電力抽出部１３０１と、送信信号に電力
を重畳する電力重畳部１３０２とを備えて構成される。
尚、図１３において図２と同じ部分については、図２と
同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】図１３に示す端末局においては、アンテナ
２０１から受信した方位指定信号が受信部２０２におい
て周波数変換等を施されたのち、電力抽出部１３０１に
出力される。電力抽出部１３０１は、受信部２０３から
出力された方位指定信号により振動する電場及び磁場を
電力として抽出する。
【０１１０】また、電力重畳部１３０２は、電場及び磁
場を振動させて、この振動を方位指定信号生成部２０５
から出力される方位指定信号に重畳する。
【０１１１】このように、本実施の形態によれば、方位
指定信号を利用して端末局に電力を伝送することが出来
る。これにより、１度の充電により連続して使用可能な
時間が増えるので、ユーザにとっての利便性が増す。
【０１１２】（実施の形態１０）本実施の形態では、上
記各実施の形態に示した無線通信システムに収容される
端末局に対して、その端末局が受けるサービスの内容等
を考慮して課金を行う課金システムについて説明する。
図１４は、本発明の実施の形態１０に係る課金システム
の概略構成を示す図である。
【０１１３】図１４に示す課金管理装置１４０１は、端
末局１４０４−１〜１４０４−Ｎの通信状況を監視して
おり、この通信状況に応じて課金を行う。課金管理装置
１４０１には、各端末局の通信状況を表す管理テーブル
１４０２が備えられており、課金額決定部１４０３は、
この管理テーブル１４０２を参照して課金額を決定す
る。
【０１１４】図１５に管理テーブル１４０２の構成例を
示す。図１５に示すように、管理テーブル１４０２に
は、端末局毎に方位指定信号の送信を行っているか否か
が対応付けられている。課金額決定部１４０３は、端末
局が方位指定信号を送信している場合には課金を免除
し、送信していない場合には課金を行う。尚、方位指定
信号を送信していない端末局に対して、課金の免除では
なく、ペイバックやその他の通信料金からの割引などを
行っても良い。
【０１１５】このような課金システムによれば、端末局
１４０４−１〜１４０４−Ｎは、方位指定信号を送信す
る場合には課金を免除され、送信しない場合には消費電
力を節約することが出来る。つまり、端末局１４０４−
１〜１４０４−Ｎは、「課金の免除」と「消費電力の節
約」のいずれかによる利益を選択することが出来る。
【０１１６】また、方位指定信号を送信することにより
課金を免除されるので、本実施の形態に係る課金システ
ムは、端末局にとって方位指定信号を送信するインセン
ティブとして働くことになる。これにより、システムに
おいて方位指定信号の送信元を多数確保することが出来
るので、システムの円滑な運営に寄与する。
【０１１７】尚、課金額決定部１４０３における課金額
の決定方法は、図１５に示した例に限られない。例え
ば、図１６に示すように、端末局１４０４−１〜１４０
４−Ｎの通信状況をさらに詳細に監視して課金すること
が可能である。図１６においては、方位指定信号を受信
して方位精度を向上させている場合に課金を行い、方位
指定信号送信して、方位情報を提供している場合にペイ
バックを行う他に、電力供給を受ける場合には課金を行
い（「＋２０」）、逆に電力を提供する場合にはペイバ
ックを行う（「−１０」）ようにしている。
【０１１８】尚、上記各実施の形態においては、各局方
位指定信号を基準方位に向けて送信することにより、自
立分散的に基準方位を検出することが出来る無線通信シ
ステムを構築しているが、システムが自立分散的でない
場合にも本発明を適用することが可能である。すなわ
ち、各端末局が方位指定信号の送信を行わない場合であ
っても、基準局から送信される方位指定信号に基づいて
基準方位を検出することにより、絶対方位を検出するこ
とが出来る。
【０１１９】本発明は、上記各実施の形態に限られな
い。上記各実施の形態は、適宜組み合わせて使用可能で
ある。例えば、実施の形態１０に示す課金システムを、
実施の形態２に係る無線通信システムに適用することが
可能である。
【０１２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
端末局において、推定した他局からの方位指定信号の到
来方向と反対の方向に方位指定信号を送信することによ
り、簡易な構成で方位情報を取得することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基準局の構成を示
すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る端末局の構成を示
すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム
について模式的に示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム
の概略を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る端末局の構成を示
すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における送信波の送信方
向について説明する図
【図７】本発明の実施の形態３に係る端末局の構成を示
すブロック図
【図８】本発明の実施の形態４に係る端末局の構成を示
すブロック図
【図９】優先度を考慮して決定される到来方向について
説明する図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る端末局の構成を
示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態８に係るアドホック・ネ
ットワークの概略構成について説明する図
【図１２】方位情報の取得手順について説明する図
【図１３】本発明の実施の形態９に係る端末局の構成を
示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態１０に係る課金システム
の概略構成を示す図
【図１５】管理テーブルの構成例
【図１６】管理テーブルの構成例
【図１７】基準方位の設定例
【図１８】本発明の実施の形態５に係る端末局の構成を
示すブロック図
【符号の説明】
１０１ 自局情報保持部 １０２ 方位指定信号生成部 １０３、２０６ 送信部 ２０３ 到来方向推定部 ２０４ 送信方向生成部 ２０５ 方位指定信号生成部 ２０７ 基準方位検知部 ３０１〜３０６、４０２〜４１１、１７０２〜１７０４
基準局 ３０７〜３１６、１４０４−１〜１４０４−Ｎ 端末局 ４０１、１１００、１７０５ サービスエリア ５０１ 水平面検出部 ７０１ 分離部 ７０２ 優先度判定部 ８０１ 平均化部 １００１ 優先度付加部 １００２ 受信電力測定部 １１０１ 移動端末装置 １１０２〜１１０４ 固定端末装置 １３０１ 電力抽出部 １３０２ 電力重畳部 １４０１ 課金管理装置 １４０２ 管理テーブル １４０３ 課金額決定部 １７０１ 道路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 現一郎 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K033 AA04 CB06 DA01 DA17 DB20 EA07 5K067 AA21 AA42 DD11 DD20 EE02 EE06 EE12 EE25 FF02 HH23 KK02 KK03 KK15

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 予め設定された基準方位に指向性を形成
    して方位指定信号を送信する基準局と、複数の端末局
    と、を具備する無線通信システムであって、 前記複数の端末局に含まれる対象端末局は、前記基準局
    から送信された方位指定信号を受信する受信手段、受信
    信号の到来方向を推定する到来方向推定手段、前記方位
    指定信号の到来方向と反対の方向に指向性を有する方位
    指定信号を生成する方位指定信号生成手段、前記方位指
    定信号生成手段において生成した方位指定信号を送信す
    る送信手段、を具備することを特徴とする無線通信シス
    テム。
  2. 【請求項２】 受信手段は、基準局及び自局以外の端末
    局から送信された方位指定信号を受信することを特徴と
    する請求項１記載の無線通信システム。
  3. 【請求項３】 対象端末局は、方位指定信号生成手段に
    おいて生成する方位指定信号の指向性の方向を基準方位
    として検知する基準方位特定手段を具備することを特徴
    とする請求項１又は請求項２記載の無線通信システム。
  4. 【請求項４】 基準方位は、自システムのサービスエリ
    アの長手方向に設定されることを特徴とする請求項１か
    ら請求項３のいずれかに記載の無線通信システム。
  5. 【請求項５】 基準局を道路に沿って設置し、基準方位
    は、前記道路に沿う方向に設定されることを特徴とする
    請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信シス
    テム。
  6. 【請求項６】 通信方向を決定する際に参照する基準面
    を検出する手段を具備することを特徴とする請求項１か
    ら請求項５のいずれかに記載の無線通信システム。
  7. 【請求項７】 基準局及び複数の端末局はそれぞれ方位
    指定信号に優先度情報を付加して送信し、 方位指定信号生成手段は、受信した複数の方位指定信号
    に優先度情報に応じた重みをつけて方位指定信号の送信
    方向を決定することを特徴とする請求項１から請求項６
    のいずれかに記載の無線通信システム。
  8. 【請求項８】 方位指定信号に送信を行う度に減少する
    優先度を付加する優先度付加手段を具備することを特徴
    とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線通
    信システム。
  9. 【請求項９】 対象端末局は、到来方向推定手段におい
    て推定した到来方向を平均化する平均化手段を具備し、 方位指定信号生成手段は、平均化した到来方向と反対の
    方向に指向性を有する方位指定信号を生成することを特
    徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線
    通信システム。
  10. 【請求項１０】 端末局は、方位指定信号から電力を抽
    出する手段を具備することを特徴とする請求項１から請
    求項９のいずれかに記載の無線通信システム。
  11. 【請求項１１】 端末局は、方位指定信号に電力を重畳
    する手段を具備することを特徴とする請求項１から請求
    項１０のいずれかに記載の無線通信システム。
  12. 【請求項１２】 複数の端末局の通信状況をそれぞれ保
    持する管理テーブル、前記管理テーブルを参照して各端
    末局に対する課金額を、その端末局の通信状況に応じて
    決定する課金額決定部、を具備する課金管理装置を具備
    することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれ
    かに記載の無線通信システム。
  13. 【請求項１３】 端末局において方位を決定する方位決
    定方法であって、基準局において予め設定された基準方
    位に指向性を形成して方位指定信号を送信する工程と、
    前記端末局において前記方位指定信号を受信する工程
    と、前記方位指定信号の到来方向を推定する工程と、前
    記到来方向と反対の方向に指向性を有する方位指定信号
    を生成する工程と、生成した方位指定信号を送信する工
    程と、前記基準局及び前記端末局から送信された方位指
    定信号の到来方向に基づいて基準方位を特定する工程
    と、特定した基準方位に基づいて方位を決定する工程
    と、を具備することを特徴とする方位決定方法。
  14. 【請求項１４】 基準局から予め設定された基準方位に
    指向性を形成して送信された方位指定信号を受信する受
    信手段と、受信信号の到来方向を推定する到来方向推定
    手段と、前記方位指定信号の到来方向と反対の方向に指
    向性を有する方位指定信号を生成する方位指定信号生成
    手段と、前記方位指定信号生成手段において生成する方
    位指定信号の指向性の方向を基準方位として検知する基
    準方位特定手段と、前記方位指定信号生成手段において
    生成した方位指定信号を送信する送信手段と、を具備す
    ることを特徴とする移動端末装置。
  15. 【請求項１５】 受信手段は、自装置以外の移動端末装
    置から送信された方位指定信号を受信し、到来方向推定
    手段は、基準局から送信された方位指定信号及び前記移
    動端末装置から送信された方位指定信号の到来方向を推
    定することを特徴とする請求項１４記載の移動端末装
    置。
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