JP2022135090A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線信号を車両内に中継する場合でも、車両内において、端末における受信信号の品質低下を抑制し得る通信システムを提供する。【解決手段】通信システム１は、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ及び中継装置５０ａ，５０ｂを備える。車外アンテナ３０ａは、車体上部２３のフロント窓２１ａの上方付近に設けられ、フロント窓２１ａが外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｂは、車体上部２３のリア窓２１ｂの上方付近に設けられ、リア窓２１ｂが外部に面する側に指向性を有する。車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部において、車両２０の車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｂは、車両２０の内部において、車両２０の車両前部２０ａの前端部２０ａ１の上方に設けられる。中継装置５０ａ，５０ｂは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂと車内アンテナ４０ａ，４０ｂとを接続する。【選択図】図２

Description

本発明は、通信システムに関する。

第５世代以降の無線通信システムでは、無線信号として、準ミリ波以上の高周波信号が用いられる。高周波信号は、減衰されやすく、車両のボディ等による影響を大きく受ける。このため、車両内に置かれた端末に、無線信号が届かないことがある。

このような問題に対処するために、無線信号を車両内に中継する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１によれば、車外アンテナが車両の外側に設けられ、かつ、車内アンテナが車両内に設けられる。車外アンテナは、外部の通信対象から無線信号を受信すると、受信した無線信号を車内アンテナに出力する。車内アンテナは、当該無線信号を車両内に再放射する。

特開２０１８－１９８３８３号公報

しかしながら、無線信号が到来する方向に車両の窓が存在する場合、車両内の窓付近では、車両外から到来する無線信号が減衰されずに車両内に届く。この場合、車両内において、車両外から到来する無線信号が、車内アンテナから再放射される無線信号と干渉する可能性がある。

車両内において、車両外から到来する無線信号が、車内アンテナから再放射される無線信号と干渉すると、端末における受信信号の品質が低下する可能性があるため、更なる改善の余地がある。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、無線信号を車両内に中継する場合でも、車両内において、端末における受信信号の品質低下を抑制し得る通信システムを提供することにある。

本発明の態様に係る通信システムは、車両の長さ方向における一方の側に設けられる第１窓と、車両の長さ方向における他方の側に設けられ、かつ、第１窓に対面する第２窓とを含む車両における通信システムであって、車両の車体上部における第１窓の上方付近に設けられ、かつ、第１窓が外部に面する側に指向性を有する第１車外アンテナと、車両の内部において、第１車外アンテナの指向性に応じて、車両の長さ方向における他方の側の車両端部の上方と、車両の長さ方向における一方の側の車両端部の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる少なくとも１つの第１車内アンテナと、第１車外アンテナから第１電気信号を受信し、少なくとも１つの第１車内アンテナに第１電気信号を中継する第１中継装置と、車両の車体上部における第２窓の上方付近に設けられ、かつ、第２窓が外部に面する側に指向性を有する第２車外アンテナと、車両の内部において、第２車外アンテナの指向性に応じて、車両の長さ方向における一方の側の車両端部の上方と、車両の長さ方向における他方の側の車両端部の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる少なくとも１つの第２車内アンテナと、第２車外アンテナから第２電気信号を受信し、少なくとも１つの第２車内アンテナに第２電気信号を中継する第２中継装置と、を備える。少なくとも１つの第１車内アンテナは、第１中継装置によって中継された前記第１電気信号に基づく無線信号を放射する。少なくとも１つの第２車内アンテナは、第２中継装置によって中継された第２電気信号に基づく無線信号を放射する。第１中継装置は、第１車外アンテナから出力された第１電気信号を第１光信号に変換する第１電光変換部と、第１光信号を伝送する第１光ファイバと、第１光ファイバを介して受信した第１光信号を第１電気信号に変換し、少なくとも１つの第１車内アンテナに出力する少なくとも１つの第１光電変換部と、を含む。第２中継装置は、第２車外アンテナから出力された第２電気信号を第２光信号に変換する第２電光変換部と、第２光信号を伝送する第２光ファイバと、第２光ファイバを介して受信した第２光信号を前記第２電気信号に変換して、少なくとも１つの第２車内アンテナに出力する少なくとも１つの第２光電変換部と、を含む。

本発明によれば、無線信号を車両内に中継する場合でも、車両内において、端末における受信信号の品質低下を抑制し得る通信システムを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る通信システムの全体概略構成図である。 図２は、本実施形態に係る車両の側面図である。 図３は、本実施形態に係る中継装置の機能ブロック図である。 図４は、本実施形態に係る電光変換部の構成例を示すブロック図である。 図５は、本実施形態に係る光電変換部の構成例を示すブロック図である。 図６は、本実施形態に係る通信システムの動作例を説明する図である。 図７は、本実施形態に係る通信システムの動作例を説明する図である。 図８は、本実施形態に係る車両における車内アンテナ配置の第１変形例を説明する側面図である。 図９は、本実施形態に係る車両における車内アンテナ配置の第２変形例を説明する側面図である。 図１０は、比較例の通信システムの動作を説明する図である。 図１１は、本実施形態の第１変形例に係る車両における車内アンテナ配置を説明する上面図である。 図１２は、本実施形態の第１変形例に係る車両における車内アンテナ配置の第１変形例を説明する上面図である。 図１３は、本実施形態の第１変形例に係る車両における車内アンテナ配置の第２変形例を説明する上面図である。 図１４は、本実施形態の第１変形例に係る車両における車内アンテナ配置の第３変形例を説明する上面図である。 図１５は、本実施形態の第２変形例に係る車両における、車内アンテナによる無線信号の放射方向を説明する図である。 図１６は、本実施形態の第３変形例に係る車両における、車内アンテナにおける無線信号の放射方向を説明する図である。 図１７は、本実施形態の第４変形例に係る車両における、車外アンテナ配置を説明する側面図である。 図１８は、本実施形態の第５変形例に係る車両における、車外アンテナ及び車内アンテナの配置を説明する上面図である。 図１９は、本実施形態の第６変形例に係る車両における、制御装置の機能ブロック図である。

以下、図面を用いて、本実施形態に係る通信システムについて詳細に説明する。なお、同一の機能や構成には、同一又は類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

［通信システムの全体概略構成］
図１は、通信システム１の全体概略構成図である。なお、図中のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、それぞれ、車両２０の長さ方向、幅方向、及び高さ方向に対応する。

通信システム１は、例えば、第５世代移動通信システム（５Ｇシステム）であり、無線信号として、準ミリ波以上（２０ＧＨｚ～９０ＧＨｚ程度）の高周波信号を用いる。図１に示すように、通信システム１は、基地局１０、車両２０及び端末１００を備える。基地局１０は、例えば、車両２０が移動する車道近傍に配置される。基地局１０は、特定の方向に電波を放射して、高い指向性を有する無線信号を送信する。以下では、「無線信号」という用語は電波を含み得る。なお、通信システム１は、５Ｇシステムに限定されず、基地局１０が高い指向性を有する無線信号を送信するシステムであればよい。

基地局１０は、無線信号を用いて、端末１００との間でブロードキャスト通信を行う。基地局１０から報知される情報には、例えば、交通情報、天気情報、地域情報などがある。なお、基地局１０に対して、車両２０から端末１００の識別情報を送信することにより、基地局１０は、無線信号を用いて、端末１００との間でユニキャスト通信又はマルチキャスト通信を行うことができる。基地局１０は、外部の通信対象とも呼称される。

車両２０は、例えば、大型バスであり、基地局１０と通信可能な範囲内に位置している。なお、車両２０は、小型バス、中型バス、一般的な乗用車及び鉄道などの車両であってもよい。車両２０は、車両２０の長さ方向に沿って、車両前部２０ａ（Ｘ方向の＋側）及び車両後部２０ｂ（Ｘ方向の－側）を有する。車両２０は、車両２０の幅方向に沿って、車両左部２０ｃ（Ｙ方向の＋側）及び車両右部２０ｄ（Ｙ方向の－側）を有する。車両前部２０ａは、車両２０の長さ方向における一方の側とも呼称される。車両後部２０ｂは、車両２０の長さ方向における他方の側とも呼称される。車両左部２０ｃは、車両２０の幅方向における一方の側とも呼称される。車両右部２０ｄは、車両２０の幅方向における他方の側とも呼称される。

車両２０は、フロント窓２１ａ、リア窓２１ｂ、サイド窓２１ｃ１，２１ｃ２、サイド窓２１ｄ１，２１ｄ２、サイド窓２１ｅ１，２１ｅ２、サイド窓２１ｆ１，２１ｆ２、サイド窓２１ｇ１，２１ｇ２及び車体上部２３を含む。なお、これらの窓のサイズ及び個数は、図面に示した寸法及び個数に限定されない。

フロント窓２１ａは、車両前部２０ａの前端において、車両２０の幅方向に沿って、車両２０のボディに設けられる。リア窓２１ｂは、車両後部２０ｂの後端において、車両２０の幅方向に沿って、車両２０のボディに設けられる。リア窓２１ｂは、フロント窓２１ａに対面する。フロント窓２１ａは、第１窓とも呼称される。リア窓２１ｂは、第２窓とも呼称される。

サイド窓２１ｃ１，２１ｄ１，２１ｅ１，２１ｆ１，２１ｇ１は、車両左部２０ｃの左端において、車両２０の長さ方向に沿って、前側（＋側）から順に、所定の間隔を空けて、車両２０のボディに設けられる。サイド窓２１ｃ２，２１ｄ２，２１ｅ２，２１ｆ２，２１ｇ２は、車両右部２０ｄの右端において、車両２０の長さ方向に沿って、前側（＋側）から順に、所定の間隔を空けて、車両２０のボディに設けられる。サイド窓２１ｃ２，２１ｄ２，２１ｅ２，２１ｆ２，２１ｇ２は、それぞれ、サイド窓２１ｃ１，２１ｄ１，２１ｅ１，２１ｆ１，２１ｇ１に対面する。サイド窓２１ｃ１，２１ｄ１，２１ｅ１，２１ｆ１，２１ｇ１は、第３窓とも呼称される。サイド窓２１ｃ２，２１ｄ２，２１ｅ２，２１ｆ２，２１ｇ２は、第４窓とも呼称される。

車体上部２３は、車両２０のボディの上部に設けられ、車両２０の外部に露出している。なお、「車両２０の外部」という用語は、車両２０のボディの外側の外部空間を表している。

端末１００は、車両２０の内部に位置する。端末１００は、無線信号を用いて、基地局１０との間で無線通信（例えば、ブロードキャスト通信）を行う。図１では、端末１００の数は１つであるが、端末１００の数は２つ以上であってもよい。なお、「車両２０の内部」という用語は、車両２０のボディで囲まれた内部空間を表している。

図２は、車両２０の側面図である。図２に示すように、車両２０は、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ及び中継装置５０ａ，５０ｂを更に含む。車外アンテナ３０ａは、車体上部２３において、車両前部２０ａに設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ａは、車体上部２３におけるフロント窓２１ａの上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ａは、車両２０の長さ方向に対して、車両後部２０ｂ側に角度θ１だけ傾斜する。車外アンテナ３０ａは、第１車外アンテナとも呼称される。

車外アンテナ３０ｂは、車体上部２３において、車両後部２０ｂに設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｂは、車体上部２３におけるリア窓２１ｂの上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｂは、車両２０の長さ方向に対して、車両前部２０ａ側に角度θ１だけ傾斜する。なお、車外アンテナ３０ａ，３０ｂは、異なる角度で傾斜してもよい。車外アンテナ３０ｂは、第２車外アンテナとも呼称される。このように、車外アンテナ３０ｂは、車外アンテナ３０ａとは異なる方向に向くように配置されている。

車外アンテナ３０ａ，３０ｂの各々は、異なる方向に指向性を有する。このため、車外アンテナ３０ａ，３０ｂの各々は、異なる方向から到来する無線信号を受信する。

具体的には、車外アンテナ３０ａは、フロント窓２１ａが外部に面する側に指向性を有する。本実施形態では、車外アンテナ３０ａは、フロント窓２１ａが外部に面する側において、車両２０の高さ方向と角度θ１で交差する第１方向ＤＲ１に指向性を有する。このため、車外アンテナ３０ａは、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号を受信する。本実施形態では、車外アンテナ３０ａの指向性は、車両２０の長さ方向に対する車外アンテナ３０ａの傾きによって調整される。

車外アンテナ３０ｂは、リア窓２１ｂが外部に面する側に指向性を有する。本実施形態では、車外アンテナ３０ｂは、リア窓２１ｂが外部に面する側において、車両２０の高さ方向と角度θ１で交差する第２方向ＤＲ２に指向性を有する。このため、車外アンテナ３０ｂは、第２方向ＤＲ２から到来する無線信号を受信する。本実施形態では、車外アンテナ３０ｂの指向性は、車両２０の長さ方向に対する車外アンテナ３０ｂの傾きによって調整される。

なお、車外アンテナ３０ａ，３０ｂの指向性は、車両２０の長さ方向に対する車外アンテナ３０ａ，３０ｂの傾きによって調整されることに限定されない。例えば、車外アンテナ３０ａ、３０ｂの各々を、複数のアンテナ素子を配列したアレーアンテナで構成し、各アンテナ素子の重み付けを制御することにより、車外アンテナ３０ａ，３０ｂの指向性を調整してもよい。

車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｂは、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の上方に設けられる。このように、車内アンテナ４０ａ，４０ｂの各々は、対応する車外アンテナが向く方向と逆方向側の車両２０の内部に配置される。車内アンテナ４０ａは、第１車内アンテナとも呼称される。車内アンテナ４０ｂは、第２車内アンテナとも呼称される。車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１は、車両の長さ方向における他方の側の車両端部とも呼称される。車両前部２０ａの、前端部２０ａ１は、車両の長さ方向における一方の側の車両端部とも呼称される。

中継装置５０ａ，５０ｂは、車両２０の内部において、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ及び車内アンテナ４０ａ，４０ｂに接続される。車外アンテナ３０ａ，３０ｂは、車両２０の外部において、無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を中継装置５０ａ，５０ｂに出力する。中継装置５０ａ，５０ｂは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂから電気信号を受信すると、受信した電気信号を車内アンテナ４０ａ，４０ｂに中継する。車内アンテナ４０ａ，４０ｂは、中継装置５０ａ，５０ｂから電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

中継装置５０ａは、電光変換部５１ａ、マルチモード光ファイバ５３ａ、及び光電変換部５５ａを含む。中継装置５０ｂは、電光変換部５１ｂ、マルチモード光ファイバ５３ｂ、及び光電変換部５５ｂを含む。ここで、中継装置５０ａは、第１中継装置とも呼称される。中継装置５０ｂは、第２中継装置とも呼称される。電光変換部５１ａ、マルチモード光ファイバ５３ａ、及び光電変換部５５ａは、それぞれ、第１電光変換部、第１光ファイバ、及び第１光電変換部とも呼称される。電光変換部５１ｂ、マルチモード光ファイバ５３ｂ、及び光電変換部５５ｂは、第２電光変換部、第２光ファイバ、及び第２光電変換部とも呼称される。

図３～図５を用いて、中継装置５０ａにおける、電光変換部５１ａ、マルチモード光ファイバ５３ａ、及び光電変換部５５ａの構成を説明する。なお、中継装置５０ｂにおける、電光変換部５１ｂ、マルチモード光ファイバ５３ｂ、及び光電変換部５５ｂの構成は、それぞれ、電光変換部５１ａ、マルチモード光ファイバ５３ａ、及び光電変換部５５ａの構成と同じであるため、これらの説明は省略する。

図３は、中継装置５０ａの機能ブロック図である。図３に示すように、電光変換部５１ａは、電気信号を光信号に変換する回路であり、車外アンテナ３０ａに接続される。光電変換部５５ａは、光信号を電気信号に変換する回路であり、車内アンテナ４０ａに接続される。マルチモード光ファイバ５３ａは、光信号を伝送する伝送路であり、電光変換部５１ａ及び光電変換部５５ａに接続される。

車外アンテナ３０ａは、無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を電光変換部５１ａに出力する。電光変換部５１ａは、車外アンテナ３０ａから電気信号を受信すると、受信した電気信号を光信号に変換する。電光変換部５１ａは、マルチモード光ファイバ５３ａを介して、光信号を光電変換部５５ａに送信する。

図４は、電光変換部５１ａの構成例を示すブロック図である。図４に示すように、電光変換部５１ａは、信号パワー調整回路５１１ａ、バイアス・ティ５１３ａ、及び面発光レーザ５１５ａを含む。信号パワー調整回路５１１ａは、電気信号のパワーを調整する回路であり、車外アンテナ３０ａに接続される。信号パワー調整回路５１１ａは、車外アンテナ３０ａから電気信号を受信すると、受信した電気信号を増幅する。信号パワー調整回路５１１ａは、増幅した電気信号をバイアス・ティ５１３ａに出力する。

なお、必要に応じて、信号パワー調整回路５１１ａの前段に、バンドパスフィルタ、アナログ‐デジタル変換器、中間周波数変換器などを設けてもよい。アナログ‐デジタル変換器は、例えば、デジタルＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ－ｏｖｅｒ－Ｆｉｂｅｒ）伝送を行うために設けられ、高周波信号（ＲＦ信号）をデジタル信号に変換する。中間周波数変換器は、例えば、ＩＦｏＦ（ＩＦ－ｏｖｅｒ－Ｆｉｂｅｒ）伝送を行うために設けられ、高周波信号（ＲＦ信号）を中間周波数帯の信号に変換する。

バイアス・ティ５１３ａは、直流成分を追加する回路であり、信号パワー調整回路５１１ａに接続される。バイアス・ティ５１３ａは、増幅した電気信号を信号パワー調整回路５１１ａから受信すると、受信した電気信号に直流成分を追加する。バイアス・ティ５１３ａは、直流成分を追加した電気信号を面発光レーザ５１５ａに出力する。

面発光レーザ５１５ａは、電気信号を光信号に変換する半導体レーザであり、バイアス・ティ５１３ａに接続される。面発光レーザ５１５ａは、直流成分を追加した電気信号をバイアス・ティ５１３ａから受信すると、受信した電気信号を光信号に変換する。面発光レーザ５１５ａは、当該光信号をマルチモード光ファイバ５３ａに出力する。

図３に戻り、マルチモード光ファイバ５３ａは、光軸が調整されて、電光変換部５１ａ及び光電変換部５５ａに接続される。マルチモード光ファイバ５３ａは、ガラス製又は樹脂製である。マルチモード光ファイバ５３ａは、光信号が伝搬するコア層と、コア層の周囲を覆うクラッド層とを有する。マルチモード光ファイバ５３ａは、光信号がコア層とクラッド層との境界面において所定の角度で反射することにより光信号がコア層内を伝搬する。

光電変換部５５ａは、マルチモード光ファイバ５３ａを介して、光信号を電光変換部５１ａから受信すると、受信した光信号を電気信号に変換する。光電変換部５５ａは、当該電気信号を車内アンテナ４０ａに出力する。

図５は、光電変換部５５ａの構成例を示すブロック図である。図５に示すように、光電変換部５５ａは、受光素子５５１ａ及び信号パワー調整回路５５３ａを含む。受光素子５５１ａは、例えば、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードであり、マルチモード光ファイバ５３ａに接続される。受光素子５５１ａは、光信号をマルチモード光ファイバ５３ａから受信すると、受信した光信号を電気信号に変換する。受光素子５５１ａは、当該電気信号を信号パワー調整回路５５３ａに出力する。

信号パワー調整回路５５３ａは、電気信号のパワーを調整する回路であり、受光素子５５１ａに接続される。信号パワー調整回路５５３ａは、受光素子５５１ａから電気信号を受信すると、受信した電気信号を増幅する。信号パワー調整回路５５３ａは、増幅した電気信号を車内アンテナ４０ａに出力する。

なお、必要に応じて、信号パワー調整回路５５３ａの後段に、バンドパスフィルタ、デジタル‐アナログ変換器、中間周波数変換器などを設けてもよい。デジタル‐アナログ変換器は、例えば、デジタルＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ－ｏｖｅｒ－Ｆｉｂｅｒ）伝送を行うために設けられ、デジタル信号を高周波信号（ＲＦ信号）に変換する。中間周波数変換器は、例えば、ＩＦｏＦ（ＩＦ－ｏｖｅｒ－Ｆｉｂｅｒ）伝送を行うために設けられ、中間周波数帯の信号を高周波信号（ＲＦ信号）に変換する。

車内アンテナ４０ａは、電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

なお、車外アンテナ３０ａから車内アンテナ４０ａに中継される電気信号は、第１電気信号とも呼称される。車外アンテナ３０ａから車内アンテナ４０ａへの中継の途中で、電気信号から変換される光信号は、第１光信号とも呼称される。車外アンテナ３０ｂから車内アンテナ４０ｂに中継される電気信号は、第２電気信号とも呼称される。車外アンテナ３０ｂから車内アンテナ４０ｂへの中継の途中で、電気信号から変換される光信号は、第２光信号とも呼称される。

［通信システムの動作例］
次に、通信システム１の動作例について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、基地局１０（図示略）が車両２０の前方に位置する状態における、通信システム１の動作例を説明する図である。図６に示すように、本動作例において、基地局１０から放射された無線信号が、フロント窓２１ａを介して車両２０の内部に到来する範囲は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１付近を除く範囲である。

具体的には、本動作例では、図２に示した角度θ１が取り得る範囲のうち、最小値付近の値を有する。このように、本動作例では、車外アンテナ３０ａの仰角が大きいため、車外アンテナ３０ａの指向性は、フロント窓２１ａが外部に面する側において、車両２０の高さ方向（垂直方向）に近い方向に向く。これに伴って、車外アンテナ３０ａによって受信される無線信号は、フロント窓２１ａが外部に面する側における、車両２０の高さ方向（垂直方向）に近い方向から到来する。このため、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号は、フロント窓２１ａに対する入射角が大きい状態で、車両２０の内部に入ってくるため、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１付近には届きにくい。なお、「入射角」という用語は、無線信号の入射方向とフロント窓２１ａの面の法線方向とがなす角度を示している。

車外アンテナ３０ａは、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を、中継装置５０ａを用いて車内アンテナ４０ａに出力する。車内アンテナ４０ａは、中継装置５０ａから電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

図６に示すように、車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部における、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方に設けられているため、後端部２０ｂ１の下方に向けて、無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域Ｆ１が、車内アンテナ４０ａから放射される無線信号が届く領域Ｆ２に重なる可能性を低減することができる。このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、領域Ｆ１，Ｆ２のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

図７は、基地局１０（図示略）が車両２０の後方に位置する状態における、通信システム１の動作例を説明する図である。図７に示すように、本動作例において、基地局１０から放射された無線信号が、リア窓２１ｂを介して車両２０の内部に到来する範囲は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１付近を除く範囲である。

具体的には、本動作例では、図２に示した角度θ１が取り得る範囲のうち、最小値付近の値を有する。このように、本動作例では、車外アンテナ３０ｂの仰角が大きいため、車外アンテナ３０ｂの指向性は、リア窓２１ｂが外部に面する側において、車両２０の高さ方向（垂直方向）に近い方向に向く。これに伴って、車外アンテナ３０ｂによって受信される無線信号は、リア窓２１ｂが外部に面する側における、車両２０の高さ方向（垂直方向）に近い方向から到来する。このため、第２方向ＤＲ２から到来する無線信号は、リア窓２１ｂに対する入射角が大きい状態で、車両２０の内部に入ってくるため、車両前部２０ａの前端部２０ａ１付近には届きにくい。なお、「入射角」という用語は、無線信号の入射方向とリア窓２１ｂの面の法線方向とがなす角度を示している。

車外アンテナ３０ｂは、第２方向ＤＲ２から到来する無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を、中継装置５０ｂを用いて車内アンテナ４０ｂに出力する。車内アンテナ４０ｂは、中継装置５０ｂから電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

図７に示すように、車内アンテナ４０ｂは、車両２０の内部における、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の上方に設けられているため、前端部２０ａ１の下方に向けて、無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域Ｂ１が、車内アンテナ４０ｂから放射される無線信号が届く領域Ｂ２に重なる可能性を低減することができる。このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、領域Ｂ１，Ｂ２のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

［車内アンテナ配置の第１変形例］
次に、車内アンテナ配置の第１変形例について、図８を用いて説明する。図８は、車内アンテナ配置の第１変形例を説明する図である。図８に示すように、車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられる。車内アンテナ４０ｂは、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方に設けられる。このように、車内アンテナ４０ａ，４０ｂの各々は、対応する車外アンテナが向く方向と同じ方向側の車両２０の内部の下方に配置される。

このような配置は、基地局１０から放射された無線信号が、フロント窓２１ａを介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方付近を除く範囲である場合に有効である。具体的には、図２に示した角度θ１が取り得る範囲のうち、最大値付近の値を有する場合、車外アンテナ３０ａの仰角が小さいため、車外アンテナ３０ａの指向性は、フロント窓２１ａが外部に面する側において、車両２０の長さ方向（水平方向）に近い方向に向く。これに伴って、車外アンテナ３０ａによって受信される無線信号は、フロント窓２１ａが外部に面する側における、車両２０の長さ方向（水平方向）に近い方向から到来する。このため、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号は、フロント窓２１ａに対する入射角が小さい状態で、車両２０の内部に入ってくるため、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方付近には届きにくい。

車外アンテナ３０ａは、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を、中継装置５０ａを用いて車内アンテナ４０ａに出力する。車内アンテナ４０ａは、中継装置５０ａから電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

図８に示すように、車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部における、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられているため、前端部２０ａ１の下方で無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域Ｆ３が、車内アンテナ４０ａから放射される無線信号が届く領域Ｆ４に重なる可能性を低減することができる。このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、領域Ｆ３，Ｆ４のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

同様に、本変形例は、基地局１０から放射された無線信号が、リア窓２１ｂを介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方付近を除く範囲である場合にも有効である。

［車内アンテナ配置の第２変形例］
次に、車内アンテナ配置の第２変形例について、図９を用いて説明する。図９は、車内アンテナ配置の第２変形例を説明する図である。図９に示すように、車両２０の内部には、１つの車外アンテナに対して、２つの車内アンテナが配置される。

具体的には、車外アンテナ３０ａは、中継装置５０ａ１を介して、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２に接続される。車内アンテナ４０ａ１は、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ａ２は、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられる。車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２は、車内アンテナ４０ａと同じ機能を有する。

中継装置５０ａ１は、電光変換部５１ａ、マルチモード光ファイバ５３ａ，５３ａ１，５３ａ２、光電変換部５５ａ１，５５ａ２、及び光カプラ６０ａを含む。電光変換部５１ａは、車外アンテナ３０ａに接続される。光電変換部５５ａ１は、光電変換部５５ａと同じ機能を有し、車内アンテナ４０ａ１に接続される。光電変換部５５ａ２は、光電変換部５５ａと同じ機能を有し、車内アンテナ４０ａ２に接続される。

マルチモード光ファイバ５３ａは、電光変換部５１ａに接続された一端と、光カプラ６０ａに接続された他端を有する。マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２は、マルチモード光ファイバ５３ａと同じ機能を有する。マルチモード光ファイバ５３ａ１は、光電変換部５５ａ１に接続された一端と、光カプラ６０ａに接続された他端を有する。マルチモード光ファイバ５３ａ２は、光電変換部５５ａ２に接続された一端と、光カプラ６０ａに接続された他端を有する。

マルチモード光ファイバ５３ａは、光カプラ６０ａによって、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２の伝送路に分岐される。なお、光カプラ６０ａを省略して、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２を電光変換部５１ａに直接接続してもよい。

同様に、車外アンテナ３０ｂは、中継装置５０ｂ１を介して、車内アンテナ４０ｂ１，４０ｂ２に接続される。車内アンテナ４０ｂ１は、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｂ２は、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方に設けられる。車内アンテナ４０ｂ１，４０ｂ２は、車内アンテナ４０ｂと同じ機能を有する。

中継装置５０ｂ１は、電光変換部５１ｂ、マルチモード光ファイバ５３ｂ，５３ｂ１，５３ｂ２、光電変換部５５ｂ１，５５ｂ２、及び光カプラ６０ｂを含む。電光変換部５１ｂは、車外アンテナ３０ｂに接続される。光電変換部５５ｂ１は、光電変換部５５ｂと同じ機能を有し、車内アンテナ４０ｂ１に接続される。光電変換部５５ｂ２は、光電変換部５５ｂと同じ機能を有し、車内アンテナ４０ｂ２に接続される。

マルチモード光ファイバ５３ｂは、電光変換部５１ｂに接続された一端と、光カプラ６０ｂに接続された他端を有する。マルチモード光ファイバ５３ｂ１，５３ｂ２は、マルチモード光ファイバ５３ｂと同じ機能を有する。マルチモード光ファイバ５３ｂ１は、光電変換部５５ｂ１に接続された一端と、光カプラ６０ｂに接続された他端を有する。マルチモード光ファイバ５３ｂ２は、光電変換部５５ｂ２に接続された一端と、光カプラ６０ｂに接続された他端を有する。

マルチモード光ファイバ５３ｂは、光カプラ６０ｂによって、マルチモード光ファイバ５３ｂ１，５３ｂ２に分岐される。なお、光カプラ６０ｂを省略して、マルチモード光ファイバ５３ｂ１，５３ｂ２を電光変換部５１ｂに直接接続してもよい。

このように、２つの車内アンテナは、それぞれ、対応する車外アンテナが向く方向と逆方向側の車両２０の内部に配置され、かつ、対応する車外アンテナが向く方向と同じ方向側の車両２０の内部の下方に配置される。

このような配置は、基地局１０から放射された無線信号が、フロント窓２１ａを介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方付近、及び車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１付近を除く範囲である場合に有効である。具体的には、図２に示した角度θ１が取り得る範囲のうち、中間の値を有する場合、車外アンテナ３０ａの仰角が緩やかである。このため、車外アンテナ３０ａの指向性は、フロント窓２１ａが外部に面する側において、車両２０の長さ方向と高さ方向（水平方向及び垂直方向）から同程度離れた方向に向く。これに伴って、車外アンテナ３０ａによって受信される無線信号は、フロント窓２１ａが外部に面する側における、車両２０の長さ方向と高さ方向（水平方向及び垂直）から同程度離れた方向から到来する。このため、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号は、フロント窓２１ａに対する入射角が緩やかな状態で、車両２０の内部に入ってくるため、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方付近、及び車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１付近には届きにくい。

車外アンテナ３０ａは、第１方向ＤＲ１から到来する無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を、中継装置５０ａ１を用いて車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２に出力する。車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２は、中継装置５０ａ１から電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

図９に示すように、車内アンテナ４０ａ１は、車両２０の内部における、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方に設けられているため、後端部２０ｂ１の下方に向けて、無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域Ｆ５が、車内アンテナ４０ａ１から放射される無線信号が届く領域Ｆ６に重なる可能性を低減することができる。

車内アンテナ４０ａ２は、車両２０の内部における、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられているため、前端部２０ａ１の下方で無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域Ｆ５が、車内アンテナ４０ａ２から放射される無線信号が届く領域Ｆ７に重なる可能性を低減することができる。

このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、領域Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

同様に、本変形例は、基地局１０から放射された無線信号が、リア窓２１ｂを介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両前部２０ａの前端部２０ａ１付近、及び車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方付近を除く範囲である場合にも有効である。

［作用・効果］
本実施形態によれば、車両２０は、車両前部２０ａに設けられるフロント窓２１ａを含む。車外アンテナ３０ａは、車両２０の車体上部２３におけるフロント窓２１ａの上方付近に設けられ、かつ、フロント窓２１ａが外部に面する側に指向性を有する。

このような構成により、車外アンテナ３０ａが、基地局１０から無線信号を受信する場合、車外アンテナ３０ａは、車体上部２３におけるフロント窓２１ａの上方付近に設けられているため、無線信号が到来する第１方向ＤＲ１にフロント窓２１ａが存在する。このため、車両２０の内部におけるフロント窓２１ａ付近では、当該無線信号が減衰されずに車両２０内に届く。

しかしながら、車内アンテナ４０ａ（又は車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２）は、車外アンテナ３０ａの指向性に応じて、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方と、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる。

具体的には、車外アンテナ３０ａの指向性により、車両２０の外部から到来する無線信号の、フロント窓２１ａに対する入射角が大きくなるケースでは、車両２０外から到来する無線信号は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１には届きにくい。この場合、車内アンテナ４０ａは、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方に設けられる。

車外アンテナ３０ａの指向性により、車両２０の外部から到来する無線信号の、フロント窓２１ａに対する入射角が小さくなるケースでは、車両２０外から到来する無線信号は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方には届きにくい。この場合、車内アンテナ４０ａは、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられる。

上記２つのケース以外では、車両２０の外部から到来する無線信号は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方、及び車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１には届きにくい。この場合、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２が、それぞれ、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方、及び車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられる。

このため、基地局１０から放射されて車両２０の内部に到来する無線信号が、車内アンテナ４０ａ、又は車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２から再放射される無線信号と干渉する可能性を低減することができる。したがって、車両２０の内部に置かれた端末１００における受信信号の品質低下を抑制することができる。

上述の特徴は、車外アンテナ３０ｂ及び車内アンテナ４０ｂの組み合わせ、及び車外アンテナ３０ｂ及び車内アンテナ４０ｂ１，４０ｂ２の組み合わせにも当て嵌まる。

図１０は、比較例の通信システムの動作を説明する図である。図１０に示すように、比較例の通信システムにおける車両２２０では、車体上部２２３に設けられた車外アンテナ２３０は、無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を、中継装置２５０を介して、車内アンテナ２４０に中継する。車内アンテナ２４０は、電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２２０の内部全体に放射する。

このため、車両２２０内において、フロント窓２２１ａを介して車両２２０の外部から到来する無線信号が届く領域Ｆ９が、車内アンテナ２４０から放射される無線信号が届く領域Ｆ８に重なる可能性が高い。

本実施形態によれば、車外アンテナ３０ａは、フロント窓２１ａが外部に面する側に指向性を有し、かつ、車外アンテナ３０ｂは、リア窓２１ｂが外部に面する側に指向性を有する。このような構成により、車外アンテナ３０ａ，３０ｂは、反対方向に指向性を有している。

このため、例えば、車外アンテナ３０ａが、車両２０の前方から無線信号を受信している状態で、車両２０が移動して基地局１０を通り過ぎると、車外アンテナ３０ａは無線信号を受信できなくなる。しかしながら、この場合でも、車外アンテナ３０ｂが、車両２０の後方から無線信号を受信することができる。このため、車両２０の内部に置かれた端末１００は、車両２０の移動に伴って、無線信号を受信できなくなる可能性を低減し、端末１００における受信信号の品質低下をより抑制することができる。

本実施形態によれば、車外アンテナ３０ａ（又は車外アンテナ３０ｂ）から車内アンテナ４０ａ（又は車内アンテナ４０ｂ）へ信号中継には、マルチモード光ファイバが使用される。同様に、車外アンテナ３０ａ（又は車外アンテナ３０ｂ）から車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２（又は車内アンテナ４０ｂ１，４０ｂ２）へ信号中継には、マルチモード光ファイバが使用される。

このような構成により、信号中継における信号の減衰を抑制することができる。したがって、車両２０の内部に置かれた端末１００における受信信号の品質低下をさらに抑制することができる。

したがって、本実施形態によれば、無線信号を車両２０の内部に中継する場合でも、端末１００における受信信号の品質低下を抑制し得る通信システム１を提供することができる。

本実施形態によれば、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２は、それぞれ、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方、及び車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に設けられる。この場合、中継装置５０ａ１のマルチモード光ファイバ５３ａは、光カプラ６０ａによって、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２に分岐される。光電変換部５５ａ１，５５ａ２は、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２によって伝送された光信号を電気信号に変換して、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２に出力する。

このような構成により、簡易な構成により、車両２０の内部において、１つの車外アンテナに対して、２つの車内アンテナを配置することができる。上述の特徴は、車外アンテナ３０ｂ及び車内アンテナ４０ｂ１，４０ｂ２の組み合わせにも当て嵌まる。

［第１変形例］
上述した実施形態では、車外アンテナ及び車内アンテナの組み合わせは、車両２０の長さ方向に沿って、車両２０の車体上部２３に設けられたが、これに限定されない。本実施形態の第１変形例の車両２０では、車外アンテナ及び車内アンテナの組み合わせは、車両２０の幅方向に沿って、車両２０の車体上部２３にも設けられる。

以下の説明では、車両２０の長さ方向に沿って、車両２０の車体上部２３に設けられた、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ、中継装置５０ａ，５０ｂの説明は適宜省略する。同様に、車両２０の長さ方向に沿って、車両２０の車体上部２３に設けられた、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２，４０ｂ１，４０ｂ２、中継装置５０ａ１，５０ｂ１の説明は適宜省略する。

図１１は、第１変形例の車両２０における車内アンテナ配置を説明する上面図である。図１１に示すように、車両２０は、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ、及び中継装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆを含む。

車外アンテナ３０ｃは、車体上部２３において、車両左部２０ｃにおける車両前部２０ａ側に設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｃは、車体上部２３におけるサイド窓２１ｄ１の上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｃは、サイド窓２１ｄ１が外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｃは、第３車外アンテナとも呼称される。車外アンテナ３０ｃは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂとは異なる方向に向くように配置されている。

車外アンテナ３０ｄは、車体上部２３において、車両左部２０ｃにおける車両後部２０ｂ側に設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｄは、車体上部２３におけるサイド窓２１ｆ１の上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｄは、サイド窓２１ｆ１が外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｄは、第３車外アンテナとも呼称される。車外アンテナ３０ｄは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃとは異なる方向に向くように配置されている。

車外アンテナ３０ｅは、車体上部２３において、車両右部２０ｄにおける車両前部２０ａ側に設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｅは、車体上部２３におけるサイド窓２１ｄ２の上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｅは、サイド窓２１ｄ２が外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｅは、第４車外アンテナとも呼称される。このように、車外アンテナ３０ｅは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとは異なる方向に向くように配置されている。

車外アンテナ３０ｆは、車体上部２３において、車両右部２０ｄにおける車両後部２０ｂ側に設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｆは、車体上部２３におけるサイド窓２１ｆ２の上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｆは、サイド窓２１ｆ２が外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｆは、第４車外アンテナとも呼称される。このように、車外アンテナ３０ｆは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅとは異なる方向に向くように配置されている。

車内アンテナ４０ｃは、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両前部２０ａ側の右端部２０ｄ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｄは、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両後部２０ｂ側の右端部２０ｄ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｅは、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両前部２０ａ側の左端部２０ｃ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｄは、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両後部２０ｂ側の左端部２０ｃ１の上方に設けられる。

車内アンテナ４０ｃ，４０ｄは、第３車内アンテナとも呼称される。車内アンテナ４０ｅ，４０ｆは、第４車内アンテナとも呼称される。車両右部２０ｄにおける車両前部２０ａ又は車両後部２０ｂ側の右端部２０ｄ１は、車両の幅方向における他方の側の車両端部とも呼称される。車両左部２０ｃの車両前部２０ａ又は車両後部２０ｂ側の左端部２０ｃ１は、車両の幅方向における一方の側の車両端部とも呼称される。

中継装置５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆは、車両２０の内部において、車外アンテナ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ、及び車内アンテナ４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆに接続される。車外アンテナ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆは、車両２０の外部において、無線信号を受信すると、受信した無線信号に基づく電気信号を中継装置５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆに出力する。中継装置５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆは、車外アンテナ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆから電気信号を受信すると、受信した電気信号を車内アンテナ４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆに中継する。車内アンテナ４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆは、中継装置５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆから電気信号を受信すると、受信した電気信号に基づく無線信号を、車両２０の内部に放射する。

中継装置５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆは、電光変換部５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ、マルチモード光ファイバ５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆ、及び光電変換部５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆを含む。電光変換部５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆは、電光変換部５１ａと同じ構成を有する。マルチモード光ファイバ５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆは、マルチモード光ファイバ５３ａと同じ構成を有する。光電変換部５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆは、光電変換部５５ａと同じ構成を有する。

中継装置５０ｃ，５０ｄは、第３中継装置とも呼称される。中継装置５０ｅ，５０ｆは、第４中継装置とも呼称される。電光変換部５１ｃ，５１ｄ、マルチモード光ファイバ５３ｃ，５３ｄ、及び光電変換部５５ｃ，５５ｄは、それぞれ、第３電光変換部、第３光ファイバ、及び第３光電変換部とも呼称される。電光変換部５１ｅ，５１ｆ、マルチモード光ファイバ５３ｅ，５３ｆ、及び光電変換部５５ｅ，５５ｆは、第４電光変換部、第４光ファイバ、及び第４光電変換部とも呼称される。

また、車外アンテナ３０ｃ，３０ｄから車内アンテナ４０ｃ，４０ｄに中継される電気信号は、第３電気信号とも呼称される。車外アンテナ３０ｃ，３０ｄから車内アンテナ４０ｃ，４０ｄへの中継の途中で、電気信号から変換される光信号は、第３光信号とも呼称される。車外アンテナ３０ｅ，３０ｆから車内アンテナ４０ｅ，４０ｆに中継される電気信号は、第４電気信号とも呼称される。車外アンテナ３０ｅ，３０ｆから車内アンテナ４０ｅ，４０ｆへの中継の途中で、電気信号から変換される光信号は、第４光信号とも呼称される。

このような配置は、例えば、基地局１０から放射された無線信号が、サイド窓２１ｄ１を介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１付近を除く範囲である場合に有効である。具体的には、車外アンテナ３０ｃの指向性が、サイド窓２１ｄ１が外部に面する側において、車両２０の高さ方向（垂直方向）に近い方向に向く場合、無線信号は、サイド窓２１ｄ１に対する入射角が大きい状態で、車両２０の内部に入ってくる。このため、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１付近には届きにくい。

ここで、車内アンテナ４０ｃは、車両２０の内部における、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の上方に設けられているため、右端部２０ｄ１の下方に向けて、無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域が、車内アンテナ４０ｃから放射される無線信号が届く領域に重なる可能性を低減することができる。このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、上述の２つの領域のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

同様の特徴は、車外アンテナ３０ｄ及び車内アンテナ４０ｄの組み合わせ、車外アンテナ３０ｅ及び車内アンテナ４０ｅの組み合わせ、及び車外アンテナ３０ｆ及び車内アンテナ４０ｆの組み合わせにも当て嵌まる。

［車内アンテナ配置の第１変形例］
次に、第１変形例の車両２０における車内アンテナ配置の第１変形例について、図１２を用いて説明する。図１２は、車内アンテナ配置の第１変形例を説明する上面図である。図１２に示すように、車両２０は、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｇ，３０ｈ、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ，４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｈ１，４０ｈ２、及び中継装置５０ａ，５０ｂ，５０ｇ，５０ｈを含む。

車外アンテナ３０ｇは、車体上部２３において、車両左部２０ｃに設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｇは、車体上部２３におけるサイド窓２１ｅ１の上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｇは、サイド窓２１ｅ１が外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｇは、第３車外アンテナとも呼称される。車外アンテナ３０ｇは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂとは異なる方向に向くように配置されている。

車外アンテナ３０ｈは、車体上部２３において、車両右部２０ｄに設けられる。具体的には、車外アンテナ３０ｈは、車体上部２３におけるサイド窓２１ｅ２の上方付近に設けられる。車外アンテナ３０ｈは、サイド窓２１ｅ２が外部に面する側に指向性を有する。車外アンテナ３０ｈは、第４車外アンテナとも呼称される。車外アンテナ３０ｅは、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｇとは異なる方向に向くように配置されている。

車内アンテナ４０ｇ１は、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両前部２０ａ側の右端部２０ｄ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｇ２は、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両後部２０ｂ側の右端部２０ｄ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｈ１は、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両前部２０ａ側の左端部２０ｃ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｈ２は、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両後部２０ｂ側の左端部２０ｃ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｇ１，４０ｇ２は、第３車内アンテナとも呼称される。車内アンテナ４０ｈ１，４０ｈ２は、第４車内アンテナとも呼称される。

中継装置５０ｇは、電光変換部５１ｇ、マルチモード光ファイバ５３ｇ，５３ｇ１，５３ｇ２、光電変換部５５ｇ１，５５ｇ２、及び光カプラ６０ｇを含む。中継装置５０ｈは、電光変換部５１ｈ、マルチモード光ファイバ５３ｈ，５３ｈ１，５３ｈ２、光電変換部５５ｈ１，５５ｈ２、及び光カプラ６０ｈを含む。

電光変換部５１ｇ，５１ｈは、電光変換部５１ａと同じ構成を有する。マルチモード光ファイバ５３ｇ，５３ｈは、マルチモード光ファイバ５３ａと同じ構成を有する。マルチモード光ファイバ５３ｇ１，５３ｈ１は、マルチモード光ファイバ５３ａ１と同じ構成を有する（図９参照）。マルチモード光ファイバ５３ｇ２，５３ｈ２は、マルチモード光ファイバ５３ａ２と同じ構成を有する（図９参照）。光電変換部５５ｇ１，５５ｈ１は、光電変換部５５ａ１と同じ構成を有する（図９参照）。光電変換部５５ｇ２，５５ｈ２は、光電変換部５５ａ２と同じ構成を有する（図９参照）。光カプラ６０ｇ，６０ｈは、光カプラ６０ａと同じ構成を有する（図９参照）。

中継装置５０ｇは、第３中継装置とも呼称される。中継装置５０ｈは、第４中継装置とも呼称される。電光変換部５１ｇ、マルチモード光ファイバ５３ｇ，５３ｇ１，５３ｇ２、及び光電変換部５５ｇ１，５５ｇ２は、それぞれ、第３電光変換部、第３マルチモード光ファイバ、及び第３光電変換部とも呼称される。電光変換部５１ｈ、マルチモード光ファイバ５３ｈ，５３ｈ１，５３ｈ２、及び光電変換部５５ｈ１，５５ｈ２は、第４電光変換部、第４マルチモード光ファイバ、及び第４光電変換部とも呼称される。

マルチモード光ファイバ５３ｇは、光カプラ６０ｇによって、マルチモード光ファイバ５３ｇ１，５３ｇ２に分岐される。光電変換部５５ｇ１，５５ｇ２は、マルチモード光ファイバ５３ｇ１，５３ｇ２によって伝送された光信号を電気信号に変換して、車内アンテナ４０ｇ１，４０ｇ２に出力する。

マルチモード光ファイバ５３ｈは、光カプラ６０ｈによって、マルチモード光ファイバ５３ｈ１，５３ｈ２に分岐される。光電変換部５５ｈ１，５５ｈ２は、マルチモード光ファイバ５３ｈ１，５３ｈ２によって伝送された光信号を電気信号に変換して、車内アンテナ４０ｈ１，４０ｈ２に出力する。

このような構成により、簡易な構成により、車両２０の内部において、１つの車外アンテナに対して、２つの車内アンテナを配置することができる。

［車内アンテナ配置の第２変形例］
次に、第１変形例の車両２０における車内アンテナ配置の第２変形例について、図１３を用いて説明する。図１３は、車内アンテナ配置の第２変形例を説明する図である。図１３に示すように、車内アンテナ４０ｃは、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両前部２０ａ側の左端部２０ｃ１の下方に設けられる。

車内アンテナ４０ｄは、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両後部２０ｂ側の左端部２０ｃ１の下方に設けられる。車内アンテナ４０ｅは、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両前部２０ａ側の右端部２０ｄ１の下方に設けられる。車内アンテナ４０ｆは、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両後部２０ｂ側の右端部２０ｄ１の下方に設けられる。

このような配置は、例えば、基地局１０から放射された無線信号が、サイド窓２１ｄ１を介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方付近を除く範囲である場合に有効である。具体的には、車外アンテナ３０ｃの指向性が、サイド窓２１ｄ１が外部に面する側において、車両２０の幅方向（水平方向）に近い方向に向く場合、無線信号は、サイド窓２１ｄ１に対する入射角が小さい状態で、車両２０の内部に入ってくる。このため、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方付近には届きにくい。

ここで、車内アンテナ４０ｃは、車両２０の内部における、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方に設けられているため、左端部２０ｃ１の下方で無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域が、車内アンテナ４０ｃから放射される無線信号が届く領域に重なる可能性を低減することができる。このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、上述の２つの領域のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

同様の特徴は、車外アンテナ３０ｄ及び車内アンテナ４０ｄの組み合わせ、車外アンテナ３０ｅ及び車内アンテナ４０ｅの組み合わせ、及び車外アンテナ３０ｆ及び車内アンテナ４０ｆの組み合わせにも当て嵌まる。

［車内アンテナ配置の第３変形例］
次に、第１変形例の車両２０における車内アンテナ配置の第３変形例について、図１４を用いて説明する。図１４は、車内アンテナ配置の第３変形例を説明する図である。図１４に示すように、車両２０の内部には、１つの車外アンテナに対して、２つの車内アンテナが配置される。

具体的には、車外アンテナ３０ｃは、中継装置５０ｃ１を介して、車内アンテナ４０ｃ１，４０ｃ２に接続される。車内アンテナ４０ｃ１は、車両２０の内部において、車両右部２０ｄにおける車両前部２０ａ側の右端部２０ｄ１の上方に設けられる。車内アンテナ４０ｃ２は、車両２０の内部において、車両左部２０ｃにおける車両前部２０ａ側の左端部２０ｃ１の下方に設けられる。車内アンテナ４０ｃ１，４０ｃ２は、車内アンテナ４０ａと同じ機能を有する。

中継装置５０ｃ１は、電光変換部５１ｃ、マルチモード光ファイバ５３ｃ，５３ｃ１，５３ｃ２、光電変換部５５ｃ１，５５ｃ２、及び光カプラ６０ｃを含む。電光変換部５１ｃは、車外アンテナ３０ｃに接続される。光電変換部５５ｃ１は、光電変換部５５ｃと同じ機能を有し、車内アンテナ４０ｃ１に接続される。光電変換部５５ｃ２は、光電変換部５５ｃと同じ機能を有し、車内アンテナ４０ｃ２に接続される。

マルチモード光ファイバ５３ｃは、電光変換部５１ｃに接続された一端と、光カプラ６０ｃに接続された他端を有する。マルチモード光ファイバ５３ｃ１，５３ｃ２は、マルチモード光ファイバ５３ｃと同じ機能を有する。マルチモード光ファイバ５３ｃ１は、光電変換部５５ｃ１に接続された一端と、光カプラ６０ｃに接続された他端を有する。マルチモード光ファイバ５３ｃ２は、光電変換部５５ｃ２に接続された一端と、光カプラ６０ｃに接続された他端を有する。

マルチモード光ファイバ５３ｃは、光カプラ６０ｃによって、マルチモード光ファイバ５３ｃ１，５３ｃ２に分岐される。なお、光カプラ６０ｃを省略して、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２を電光変換部５１ａに直接接続してもよい。

車外アンテナ３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ、車内アンテナ４０ｄ１，４０ｄ２，４０ｅ１，４０ｅ２，４０ｆ１，４０ｆ２、中継装置５０ｄ１，５０ｅ１，５０ｆ１も同様の構成をとる。また、電光変換部５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ、マルチモード光ファイバ５３ｄ，５３ｄ１，５３ｄ２，５３ｅ，５３ｅ１，５３ｅ２，５３ｆ，５３ｆ１，５３ｆ２、光電変換部５５ｄ１，５５ｄ２，５５ｅ１，５５ｅ２，５５ｆ１，５５ｆ２も同様の構成をとる。

このような配置は、例えば、基地局１０から放射された無線信号が、サイド窓２１ｄ１を介して車両２０の内部に到来する範囲が、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方付近、及び車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１を除く範囲である場合に有効である。具体的には、車外アンテナ３０ｃの指向性が、サイド窓２１ｄ１が外部に面する側において、車両２０の幅方向と高さ方向（水平方向及び垂直方向）から同程度離れた方向に向く場合、サイド窓２１ｄ１に対する、無線信号の入射角が緩やかなになる。このように、無線信号は、サイド窓２１ｄ１に対する入射角が緩やかな状態で、車両２０の内部に入ってくるため、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方付近、及び車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１には届きにくい。

ここで、車内アンテナ４０ｃ１は、車両２０の内部における、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の上方に設けられているため、右端部２０ｄ１の下方に向けて、無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域が、車内アンテナ４０ｃ１から放射される無線信号が届く領域に重なる可能性を低減することができる。

車内アンテナ４０ｃ２は、車両２０の内部における、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方に設けられているため、左端部２０ｃ１の下方で無線信号を放射する。このため、車両２０の内部において、車両２０の外部から到来する無線信号が届く領域が、車内アンテナ４０ｃ２から放射される無線信号が届く領域に重なる可能性を低減することができる。

このような構成により、車両２０の内部に置かれた端末１００（図示略）は、上述の３つの領域のうちの何れかの領域で無線信号を受信する。

同様の特徴は、車外アンテナ３０ｄ及び車内アンテナ４０ｄ１，４０ｄ２の組み合わせ、車外アンテナ３０ｅ及び車内アンテナ４０ｅ１，４０ｅ２の組み合わせ、及び車外アンテナ３０ｆ及び車内アンテナ４０ｆ１，４０ｆ２の組み合わせにも当て嵌まる。

本実施形態の第１変形例によれば、車内アンテナは、車外アンテナ３０ａの指向性に応じて、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の上方と、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる。

このため、基地局１０から放射されて車両２０の内部に到来する無線信号が、車内アンテナ４０ｃ、又は車内アンテナ４０ｃ１，４０ｃ２から再放射される無線信号と干渉する可能性を低減することができる。したがって、車両２０の内部に置かれた端末１００における受信信号の品質低下を抑制することができる。

上述の特徴は、車外アンテナ３０ｄ及び車内アンテナ４０ｄ（又は車内アンテナ４０ｄ１，４０ｄ２）の組み合わせ、及び車外アンテナ３０ｅ及び車内アンテナ４０ｅ（又は車内アンテナ４０ｅ１，４０ｅ２）の組み合わせにも当て嵌まる。同様に、上述の特徴は、車外アンテナ３０ｆ、及び車内アンテナ４０ｆ（又は車内アンテナ４０ｆ１，４０ｆ２）の組み合わせにも当て嵌まる。

本実施形態の第１変形例によれば、車外アンテナ３０ａ～３０ｆは、異なる方向に指向性を有している。このため、例えば、車外アンテナ３０ａが、基地局１０から前方から無線信号を受信している状態で、車両２０が移動して基地局１０を通り過ぎる際に、車外アンテナ３０ａは無線信号を受信できなくなる。しかしながら、この場合でも、車外アンテナ３０ｃ，３０ｄ（又は車外アンテナ３０ｅ，３０ｆ）が、車両２０の側方から無線信号を順に受信することができる。

また、車両２０が基地局１０を通り過ぎると、車外アンテナ３０ｄ（又は車外アンテナ３０ｆ）は無線信号を受信できなくなる。しかしながら、この場合でも、車外アンテナ３０ｂが、車両２０の後方から無線信号を受信することができる。このため、車両２０の内部に置かれた端末１００が、車両２０の移動に伴って、無線信号を受信できなくなる可能性をより低減できるため、端末１００における受信信号の品質低下をさらに抑制することができる。

したがって、本実施形態の第１変形例によれば、無線信号を車両２０の内部に中継する場合でも、端末１００における受信信号の品質低下を抑制し得る通信システム１を提供することができる。

［第２変形例］
上述した実施形態では、車内アンテナ４０ａにおける無線信号の放射方向は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方に垂直に向いていたが、これに限定されない。

図１５は、本実施形態の第２変形例の車両２０における車内アンテナ４０ａ，４０ｂによる無線信号の放射方向を説明する図である。図１５に示すように、第２変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の上方における、リア窓２１ｂから遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ａにおける無線信号の放射方向は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方における、リア窓２１ｂに近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ａでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向と逆方向に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向Ｐ１が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ａ１にも適用可能である（図９参照）。

上述した実施形態では、車内アンテナ４０ｂにおける無線信号の放射方向は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に垂直に向いていたが、これに限定されない。

図１５に示すように、第２変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ｂは、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の上方における、フロント窓２１ａから遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ｂにおける無線信号の放射方向は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方における、フロント窓２１ａに近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ｂでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向と逆方向に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向Ｐ２が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ｂ１にも適用可能である（図９参照）。

同様に、第２変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ｃ，４０ｄは、車両２０の内部において、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の上方における、サイド窓２１ｄ２，２１ｆ２から遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ｃ，４０ｄにおける無線信号の放射方向は、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の下方における、サイド窓２１ｄ２,２１ｆ２に近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ｃ，４０ｄでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向と逆方向に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ｃ１，４０ｄ１にも適用可能である。

第２変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ｅ，４０ｆは、車両２０の内部において、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の上方における、サイド窓２１ｄ１，２１ｆ１から遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ｅ，４０ｆにおける無線信号の放射方向は、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方における、サイド窓２１ｄ１，２１ｆ１に近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ｅ，４０ｆでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向と逆方向に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ｅ１，４０ｆ１にも適用可能である。

このような構成によっても、基地局１０から放射されて車両２０の内部に到来する無線信号が、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ、４０ｅ又は４０ｆから再放射される無線信号と干渉する可能性を低減することができる。

［第３変形例］
上述した実施形態の車内アンテナ配置の第１変形例では、車内アンテナ４０ａにおける無線信号の放射方向は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方に垂直に向いていたが、これに限定されない。

図１６は、本実施形態の第３変形例の車両２０における車内アンテナ４０ａ，４０ｂによる無線信号の放射方向を説明する図である。図１６に示すように、第３変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ａは、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方における、フロント窓２１ａから遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ａにおける無線信号の放射方向Ｐ３は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方における、フロント窓２１ａに近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ａでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向側に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向Ｐ３が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ａ２にも適用可能である（図９参照）。

上述した実施形態の車内アンテナ配置の第１変形例では、車内アンテナ４０ｂにおける無線信号の放射方向は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方に垂直に向いていたが、これに限定されない。

図１６に示すように、第２変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ｂは、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方における、リア窓２１ｂから遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ｂにおける無線信号の放射方向Ｐ４は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の下方における、リア窓２１ｂに近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ｂでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向側に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向Ｐ４が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ｂ１にも適用可能である。

同様に、第３変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ｃ，４０ｄは、車両２０の内部において、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方における、サイド窓２１ｄ１，２１ｆ１から遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ｃ，４０ｄにおける無線信号の放射方向は、車両左部２０ｃの左端部２０ｃ１の下方における、サイド窓２１ｄ１，２１ｆ１に近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ｃ，４０ｄでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向側に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ｃ２，４０ｄ２にも適用可能である（図１４参照）。

第２変形例の車両２０では、車内アンテナ４０ｅ，４０ｆは、車両２０の内部において、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の下方における、サイド窓２１ｄ２，２１ｆ２から遠い側に設けられる。車内アンテナ４０ｅ，４０ｆにおける無線信号の放射方向は、車両右部２０ｄの右端部２０ｄ１の下方における、サイド窓２１ｄ２，２１ｆ２に近い側に向いている。このように、車内アンテナ４０ｅ，４０ｆでは、無線信号が車両２０の外部から到来する方向側に、無線信号を再放射するように、無線信号の放射方向が傾けられている。上記の構成は、車内アンテナ４０ｅ２，４０ｆ２にも適用可能である（図１４参照）。

このような構成によっても、基地局１０から放射されて車両２０の内部に到来する無線信号が、車内アンテナ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，又は４０ｆから再放射される無線信号と干渉する可能性を低減することができる。

［第４変形例］
上述した実施形態では、車外アンテナ３０ａ，３０ｂは離れて、車両２０の車体上部２３に設けられたが、これに限定されない。図１７は、本実施形態の第４変形例の車両２０における、車外アンテナ配置を説明する側面図である。図１７に示すように、第４変形例の車両２０では、車外アンテナ３０ａ，３０ｂは、１箇所にまとめて設けられる。このような構成により、車外アンテナ３０ａ，３０ｂを簡易に配置することができる。上記の構成は、第１変形例の車両２０における、車外アンテナ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆにも適用可能である。

［第５変形例］
上述した実施形態では、車外アンテナ３０ａは、フロント窓２１ａが外部に面する側に指向性を有するように、フロント窓２１ａの面に平行に設けられたが、これに限定されない。

図１８は、本実施形態の第５変形例の車両２０における、車外アンテナ３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌと車内アンテナ４０ｉ，４０ｊ,４０ｋ，４０ｌとの配置を説明する上面図である。図１８に示すように、第５変形例の車両２０では、車外アンテナ３０ｉは、フロント窓２１ａが外部に面する側と、サイド窓２１ｃ１が外部に面する側とに指向性を有するように、車体上部２３において、車両２０の前端の左隅に設けられる。車内アンテナ４０ｉは、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の右端上方に設けられる。中継装置５０ｉは、車両２０の内部において、車外アンテナ３０ｉ及び車内アンテナ４０ｉに接続される。

車外アンテナ３０ｊは、フロント窓２１ａが外部に面する側と、サイド窓２１ｃ２が外部に面する側とに指向性を有するように、車体上部２３において、車両２０の前端の右隅に設けられる。車内アンテナ４０ｊは、車両２０の内部において、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１の左端上方に設けられる。中継装置５０ｊは、車両２０の内部において、車外アンテナ３０ｊ及び車内アンテナ４０ｊに接続される。

また、上述した実施形態では、車外アンテナ３０ｂは、リア窓２１ｂが外部に面する側に指向性を有するように、リア窓２１ｂの面に平行に設けられたが、これに限定されない。

図１８に示すように、車外アンテナ３０ｋは、リア窓２１ｂが外部に面する側と、サイド窓２１ｇ１が外部に面する側とに指向性を有するように、車体上部２３において、車両２０の後端の左隅に設けられる。車内アンテナ４０ｋは、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の右端上方に設けられる。中継装置５０ｋは、車両２０の内部において、車外アンテナ３０ｋ及び車内アンテナ４０ｋに接続される。

車外アンテナ３０ｌは、リア窓２１ｌが外部に面する側と、サイド窓２１ｇ２が外部に面する側とに指向性を有するように、車体上部２３において、車両２０の後端の右隅に設けられる。車内アンテナ４０ｌは、車両２０の内部において、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の左端上方に設けられる。中継装置５０ｌは、車両２０の内部において、車外アンテナ３０ｌ及び車内アンテナ４０ｌに接続される。

このような構成により、車外アンテナ３０ｉは、フロント窓２１ａが外部に面する側と、サイド窓２１ｃ１が外部に面する側とに指向性を有する。車外アンテナ３０ｊは、フロント窓２１ａが外部に面する側と、サイド窓２１ｃ２が外部に面する側とに指向性を有する。車外アンテナ３０ｋは、リア窓２１ｂが外部に面する側と、サイド窓２１ｇ１が外部に面する側とに指向性を有する。車外アンテナ３０ｌは、リア窓２１ｂが外部に面する側と、サイド窓２１ｇ２が外部に面する側とに指向性を有する。このように、車外アンテナ３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌは、異なる方向に指向性を有している。

このように、車外アンテナ３０ｉ，３０ｊは、サイド窓２１ｃ１，２１ｃ２が外部に面する側にも指向性を有するため、車外アンテナ３０ａと比較して、車両２０が基地局１０を通り過ぎる際に、無線信号を受信できなるタイミングを遅らすことができる。同様に、車外アンテナ３０ｋ，３０ｌは、サイド窓２１ｇ１，２１ｇ２が外部に面する側にも指向性を有するため、車外アンテナ３０ｂと比較して、車両２０が基地局１０を通り過ぎる際に、無線信号を受信するタイミングを早めることができる。このため、車外アンテナの数が４つであっても、車両２０の内部に置かれた端末１００が、車両２０の移動に伴って、無線信号を受信できなくなる可能性をより低減できる。したがって、車外アンテナの数の増加を抑えつつ、端末１００における受信信号の品質低下をさらに抑制することができる。

［第６変形例］
上述した実施形態では、車両２０の内部に無線信号を放射する車内アンテナは、固定されていたが、これに限定されない。制御装置を用いて、車外アンテナの指向性の変更を検知すると、車外アンテナの指向性に応じて、車両２０の内部に無線信号を放射する車内アンテナを切り替えてもよい。

制御装置３００は、図９に示した車両２０の内部に設けられる。制御装置３００は、車外アンテナ３０ａの指向性の変更を検知すると、変更された車外アンテナ３０ａの指向性に応じて、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２のうち、少なくとも１つの車内アンテナに電気信号を中継するように、中継装置５０ａ１に指示する。同様に、制御装置３００は、車外アンテナ３０ｂの指向性の変更を検知すると、変更された車外アンテナ３０ｂの指向性に応じて、車内アンテナ４０ｂ１，４０ｂ２のうち、少なくとも１つの車内アンテナに電気信号を中継するように、中継装置５０ｂ１に指示する。

なお、第６変形例の車両２０では、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２は、電光変換部５１ａに直接接続されている。同様に、マルチモード光ファイバ５３ｂ１，５３ｂ２は、電光変換部５１ｂに直接接続されている。

図１９は、本実施形態の第６変形例の車両２０における、制御装置３００の機能ブロック図である。図１９に示すように、検知部３０１、制御部３０３、及び切替部３０５を含む。検知部３０１は、車外アンテナ３０ａ，３０ｂの指向性の変更を検知する。

例えば、検知部３０１は、一定間隔毎に、車外アンテナ３０ａ，３０ｂの指向性として、車外アンテナ３０ａ，３０ｂの傾きを算出する。検知部３０１は、算出した車外アンテナ３０ａ，３０ｂの傾きに基づいて、車外アンテナ３０ａ，３０ｂのうち、少なくとも１つの車外アンテナの傾きの変更を検知すると、当該車外アンテナの傾きを示す情報を含む検知信号を、制御部３０３に送信する。

制御部３０３は、検知信号を検知部３０１から受信すると、検知信号に含まれる情報によって示される車外アンテナの傾きに基づいて、車両２０の内部に無線信号を放射する車内アンテナを選択する。

例えば、制御部３０３が、車外アンテナ３０ａの傾きを示す情報を含む検知信号を受信する場合、制御部３０３の動作フローは次のとおりである。制御部３０３は、車外アンテナ３０ａの傾きが大きいと判断すると、車両２０の外部から到来する無線信号は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１には届きにくいため、車内アンテナ４０ａ１を選択する。制御部３０３は、車外アンテナ３０ａの傾きが小さいと判断すると、車両２０の外部から到来する無線信号は、車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方には届きにくいため、車内アンテナ４０ａ２を選択する。制御部３０３は、車外アンテナ３０ａの傾きが緩やかであると判断すると、車両２０の外部から到来する無線信号は、車両後部２０ｂの後端部２０ｂ１、及び車両前部２０ａの前端部２０ａ１の下方には届きにくいため、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２を選択する。

制御部３０３は、選択した車内アンテナを示す情報を含む選択信号を、切替部３０５に送信する。切替部３０５は、選択信号を受信すると、選択信号に含まれる情報によって示される車内アンテナに基づいて、車内アンテナの切り替えを行う。

例えば、切替部３０５は、車内アンテナ４０ａ１を示す情報を含む選択信号を受信する場合、マルチモード光ファイバ５３ａ１のみに光信号を出力するように、電光変換部５１ａに指示する。切替部３０５は、車内アンテナ４０ａ２を示す情報を含む選択信号を受信する場合、マルチモード光ファイバ５３ａ２のみに光信号を出力するように、電光変換部５１ａに指示する。切替部３０５は、車内アンテナ４０ａ１，４０ａ２を示す情報を含む選択信号を受信する場合、マルチモード光ファイバ５３ａ１，５３ａ２の両方に光信号を出力するように、電光変換部５１ａに指示する。

このような構成により、車外アンテナの指向性の変更に応じて、車両２０の内部に無線信号を放射する車内アンテナを適切に切り替えることができる。これにより、車外アンテナの指向性が変更されて、車両２０内において、車両２０外から到来する無線信号が届く領域が変化しても、柔軟に対応することができる。なお、制御装置３００は、図１４に示した車両２０の内部に設けられてもよい。この場合、制御装置３００は、車外アンテナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆの各々の指向性の変化に応じて、車内アンテナの切り替えを行ってもよい。また、制御装置３００は、車両２０の外部に位置して、遠隔指示により、車内アンテナの切り替えを行ってもよい。

［第７変形例］
上述した実施形態では、車外アンテナ３０ａは、車両２０の車体上部２３に設けられたが、例えば、車体上部２３において車両２０の外側前端を形成する、車両２０の幅方向に沿ったボディの一辺に設けられてもよい。なお、車外アンテナ３０ａは、車両２０の外側前端の右隅又は左隅を形成する、車両２０の高さ方向に沿ったボディの一辺に設けられてもよい。同様に、上述した実施形態では、車外アンテナ３０ｂは、車両２０の車体上部２３に設けられたが、例えば、車体上部２３において車両２０の外側後端を形成する、車両２０の幅方向に沿ったボディの一辺に設けられてもよい。なお、車外アンテナ３０ｂは、車両２０の外側後端の右隅又は左隅を形成する、車両２０の高さ方向に沿ったボディの一辺に設けられてもよい。上記の構成は、第１変形例の車両２０における、車外アンテナ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆにも適用可能である。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。また、上述した第１変形例～第７変形例のうち、複数の変形例を組み合わせて、本実施形態に適用してもよい。

１ 通信システム
１０ 基地局
２０ 車両
２０ａ 車両前部
２０ａ１ 前端部
２０ｂ 車両後部
２０ｂ１ 後端部
２１ａ フロント窓２１ａ
２１ｂ リア窓２１ｂ
２３ 車体上部
３０ａ，３０ｂ 車外アンテナ
４０ａ，４０ａ１，４０ａ２，４０ｂ，４０ｂ１，４０ｂ２ 車内アンテナ
５０ａ，５０ａ１，５０ｂ，５０ｂ１ 中継装置
５１ａ，５１ｂ 電光変換部
５３ａ，５３ａ１，５３ａ２，５３ｂ，５３ｂ１，５３ｂ２ マルチモード光ファイバ
５５ａ，５５ａ１，５５ａ２，５５ｂ，５５ｂ１，５５ｂ２ 光電変換部
１００ 端末
Ｆ１，Ｆ２，Ｂ１，Ｂ２ 領域
θ１ 角度
ＤＲ１ 第１方向
ＤＲ２ 第２方向

Claims (10)

1. 車両の長さ方向における一方の側に設けられる第１窓と、前記車両の長さ方向における他方の側に設けられ、かつ、前記第１窓に対面する第２窓とを含む車両における通信システムであって、
   前記車両の車体上部における前記第１窓の上方付近に設けられ、かつ、前記第１窓が外部に面する側に指向性を有する第１車外アンテナと、
   前記車両の内部において、前記第１車外アンテナの指向性に応じて、前記車両の長さ方向における前記他方の側の車両端部の上方と、前記車両の長さ方向における前記一方の側の車両端部の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる少なくとも１つの第１車内アンテナと、
   前記第１車外アンテナから第１電気信号を受信し、少なくとも１つの前記第１車内アンテナに前記第１電気信号を中継する第１中継装置と、
   前記車両の車体上部における前記第２窓の上方付近に設けられ、かつ、前記第２窓が外部に面する側に指向性を有する第２車外アンテナと、
   前記車両の内部において、前記第２車外アンテナの指向性に応じて、前記車両の長さ方向における前記一方の側の車両端部の上方と、前記車両の長さ方向における前記他方の側の車両端部の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる少なくとも１つの第２車内アンテナと、
   前記第２車外アンテナから第２電気信号を受信し、少なくとも１つの前記第２車内アンテナに前記第２電気信号を中継する第２中継装置と、
   を備え、
   少なくとも１つの前記第１車内アンテナは、前記第１中継装置によって中継された前記第１電気信号に基づく無線信号を放射し、
   少なくとも１つの前記第２車内アンテナは、前記第２中継装置によって中継された前記第２電気信号に基づく無線信号を放射し、
   前記第１中継装置は、
   前記第１車外アンテナから出力された前記第１電気信号を第１光信号に変換する第１電光変換部と、
   前記第１光信号を伝送する第１光ファイバと、
   前記第１光ファイバを介して受信した前記第１光信号を前記第１電気信号に変換し、少なくとも１つの前記第１車内アンテナに出力する少なくとも１つの第１光電変換部と、
   を含み、
   前記第２中継装置は、
   前記第２車外アンテナから出力された前記第２電気信号を第２光信号に変換する第２電光変換部と、
   前記第２光信号を伝送する第２光ファイバと、
   前記第２光ファイバを介して受信した前記第２光信号を前記第２電気信号に変換して、少なくとも１つの前記第２車内アンテナに出力する少なくとも１つの第２光電変換部と、
   を含む通信システム。
2. ２つの前記第１車内アンテナが、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の上方と、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の下方とに設けられ、
   前記第１光ファイバは、第１光カプラによって分岐されて、前記第１光信号を２つの前記第１光電変換部に伝送し、
   ２つの前記第１光電変換部は、前記第１光ファイバを介して受信した前記第１光信号を前記第１電気信号に変換し、２つの前記第１車内アンテナに出力し、
   ２つの前記第２車内アンテナが、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の上方と、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の下方とに設けられ、
   前記第２光ファイバは、第２光カプラによって分岐されて、前記第２光信号を２つの前記第２光電変換部に伝送し、
   ２つの前記第２光電変換部は、前記第２光ファイバを介して受信した前記第２光信号を前記第２電気信号に変換し、２つの前記第２車内アンテナに出力する請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第１車内アンテナは、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の上方における、前記第２窓から遠い側に設けられ、
   前記第１車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の下方における、前記第２窓に近い側に向いており、
   前記第２車内アンテナは、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の上方における、前記第１窓から遠い側に設けられ、
   前記第２車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の下方における、前記第１窓に近い側に向いている請求項１に記載の通信システム。
4. 前記第１車内アンテナは、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の下方おける、前記第１窓から遠い側に設けられ、
   前記第１車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の下方における、前記第１窓に近い側に向いており、
   前記第２車内アンテナは、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の下方における、前記第２窓から遠い側に設けられ、
   前記第２車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の下方における、前記第２窓に近い側に向いている請求項１に記載の通信システム。
5. 前記第１車外アンテナは、前記第１窓が外部に面する側と、車両の幅方向に設けられる窓が外部に面する側とに指向性を有し、
   前記第２車外アンテナは、前記第２窓が外部に面する側と、車両の幅方向に設けられる窓が外部に面する側とに指向性を有する請求項１に記載の通信システム。
6. 制御装置を更に備え、
   ２つの前記第１車内アンテナが、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の上方と、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の下方とに設けられ、
   前記制御装置は、前記第１車外アンテナの指向性の変更を検知すると、変更された前記第１車外アンテナの指向性に応じて、２つの前記第１車内アンテナのうち、少なくとも１つの前記第１車内アンテナに前記第１電気信号を中継するように、前記第１中継装置に指示し、
   ２つの前記第２車内アンテナが、前記車両の長さ方向における前記一方の側の前記車両端部の上方と、前記車両の長さ方向における前記他方の側の前記車両端部の下方とに設けられ、
   前記制御装置は、前記第２車外アンテナの指向性の変更を検知すると、変更された前記第２車外アンテナの指向性に応じて、２つの前記第２車内アンテナのうち、少なくとも１つの前記第２車内アンテナに前記第２電気信号を中継するように、前記第２中継装置に指示する請求項１に記載の通信システム。
7. 前記車両は、車両の幅方向における一方の側に設けられる第３窓と、前記車両の幅方向における他方の側に設けられ、かつ、前記第３窓に対面する第４窓とを含み、
   前記通信システムは、
   前記車両の車体上部における前記第３窓の上方付近に設けられ、かつ、前記第３窓が外部に面する側に指向性を有する第３車外アンテナと、
   前記車両の内部において、前記第３車外アンテナの指向性に応じて、前記車両の幅方向における前記他方の側の車両端部の上方と、前記車両の幅方向における前記一方の側の車両端部の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる少なくとも１つの第３車内アンテナと、
   前記第３車外アンテナから第３電気信号を受信し、少なくとも１つの前記第３車内アンテナに前記第３電気信号を中継する第３中継装置と、
   前記車両の車体上部における前記第４窓の上方付近に設けられ、かつ、前記第４窓が外部に面する側に指向性を有する第４車外アンテナと、
   前記車両の内部において、前記第４車外アンテナの指向性に応じて、前記車両の幅方向における前記一方の側の車両端部の上方と、前記車両の幅方向における前記他方の側の車両端部の下方とのうち、少なくとも一方に設けられる少なくとも１つの第４車内アンテナと、
   前記第４車外アンテナから第４電気信号を受信し、少なくとも１つの前記第４車内アンテナに前記第４電気信号を中継する第４中継装置と、
   をさらに備え、
   少なくとも１つの前記第３車内アンテナは、前記第３中継装置によって中継された前記第３電気信号に基づく無線信号を放射し、
   少なくとも１つの前記第４車内アンテナは、前記第４中継装置によって中継された前記第４電気信号に基づく無線信号を放射し、
   前記第３中継装置は、
   前記第３車外アンテナから出力された前記第３電気信号を第３光信号に変換する第３電光変換部と、
   前記第３光信号を伝送する第３光ファイバと、
   前記第３光ファイバを介して受信した前記第３光信号を前記第３電気信号に変換し、少なくとも１つの前記第３車内アンテナに出力する少なくとも１つの第３光電変換部と、
   を含み、
   前記第４中継装置は、
   前記第４車外アンテナから出力された前記第４電気信号を第４光信号に変換する第４電光変換部と、
   前記第４光信号を伝送する第４光ファイバと、
   前記第４光ファイバを介して受信した前記第４光信号を前記第４電気信号に変換して、少なくとも１つの前記第４車内アンテナに出力する少なくとも１つの第４光電変換部と、
   を含む請求項１から６のいずれか一項に記載の通信システム。
8. ２つの前記第３車内アンテナが、前記車両の幅方向における前記他方の側の前記車両端部の上方と、前記車両の幅方向における前記一方の側の前記車両端部の下方とに設けられ、
   前記第３光ファイバは、第３光カプラによって分岐されて、前記第３光信号を２つの前記第３光電変換部に伝送し、
   ２つの前記第３光電変換部は、前記第３光ファイバを介して受信した前記第３光信号を前記第３電気信号に変換し、２つの前記第３車内アンテナに出力し、
   ２つの前記第４車内アンテナが、前記車両の幅方向における前記一方の側の前記車両端部の上方と、前記車両の幅方向における前記他方の側の前記車両端部の下方とに設けられ、
   前記第４光ファイバは、第４光カプラによって分岐されて、前記第４光信号を２つの前記第４光電変換部に伝送し、
   ２つの前記第４光電変換部は、前記第４光ファイバを介して受信した前記第４光信号を前記第４電気信号に変換し、２つの前記第４車内アンテナに出力する請求項７に記載の通信システム。
9. 前記第３車内アンテナは、前記車両の幅方向における前記他方の側の前記車両端部の上方における、前記第４窓から遠い側に設けられ、
   前記第３車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の幅方向における前記他方の側の前記車両端部の下方における、前記第４窓に近い側に向いており、
   前記第４車内アンテナは、前記車両の幅方向における前記一方の側の前記車両端部の上方における、前記第３窓から遠い側に設けられ、
   前記第４車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の幅方向における前記一方の側の前記車両端部の下方における、前記第３窓に近い側に向いている請求項７に記載の通信システム。
10. 前記第３車内アンテナは、前記車両の幅方向における前記一方の側の前記車両端部の下方における、前記第３窓から遠い側に設けられ、
    前記第３車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の幅方向における前記一方の側の前記車両端部の下方における、前記第３窓に近い側に向いており、
    前記第４車内アンテナは、前記車両の幅方向における前記他方の側の前記車両端部の下方における、前記第４窓から遠い側に設けられ、
    前記第４車内アンテナにおける無線信号の放射方向は、前記車両の幅方向における前記他方の側の前記車両端部の下方における、前記第４窓に近い側に向いている請求項７に記載の通信システム。

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