JP5992850B2 - アンテナ切換装置 - Google Patents

Description

本開示は、無線通信における電波の放射特性を切り換えるアンテナ切換装置に関する。

従来、デジタル機器の高機能化に伴い、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が使用可能な通信端末が普及し、例えばアクセスポイントを介さずに、通信端末同士の直接通信させることで、大容量のデータ（例えばＨＤ（High Density）映像データ）を伝送する技術が注目を集めている。

しかし、無線ＬＡＮを用いて大容量のデータを伝送する場合、送信機は送信データを圧縮し、受信機は受信データを解凍するので、多少の遅延が発生する。このため、リアルタイムを求められるアプリケーションでは、大容量のデータの伝送の度にデータが圧縮及び解凍される従来の映像伝送は効率的ではなかった。

このため、現在、非圧縮であって無遅延の映像データの伝送が可能なミリ波（例えば６０［ＧＨｚ］）を用いた高速無線通信が注目されている。

ミリ波通信は無線ＬＡＮ通信と比較して広い帯域を用いる。ミリ波の通信許容範囲を有効に用いることで、例えば１［ＧＨｚ］以上の高速無線通信が可能である。しかし、６０［ＧＨｚ］のミリ波帯の電波は、波長が短くて直進性が強く、大気中の酸素分子に吸収されやすいので、長距離伝送に不向きと指摘されている。

一方、複数のアンテナ素子を配列させ、各アンテナ素子における送信電波及び受信電波の位相を制御することで電子的にビーム方向を変えるビームフォーミングを用いることで、通信距離を延伸できる。しかし、無線通信中の通信端末間に、障害物（例えば人間の手）が混入すると、通信が遮断する可能性がある。

例えば、障害物により見通し通信、即ち直接波を用いた通信の通信特性が劣化した場合、無線通信に用いられる円偏波の旋回方向を変えて、通信の遮断を回避する無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０８−３２１７９９号公報

本発明者は、無線通信における電波の放射特性を切り換えるアンテナ切換装置について検討した。しかし、上述した特許文献１では、無線通信装置と通信相手としての通信装置との間の通信特性が変化する場合は想定されていない。

このため、通信特性が変化した場合には、無線通信におけるアンテナの特性が変わるので、無線通信装置と通信相手としての通信装置との間の無線通信において良好な通信特性を維持することが困難となるという課題がある。

本開示は、上述した従来の課題を解決するために、定期的に又は通信が遮断した場合に、通信相手としての他の無線通信装置との間の通信特性を取得し、アンテナが放射する偏波を、良好な通信特性に応じた偏波に簡易に切り換えるアンテナ切換装置を提供することを目的とする。

本開示は、他の無線通信装置と無線通信するアンテナ切換装置であって、前記無線通信における偏波及びビーム方向を切り換えて、前記他の無線通信装置に対し、前記ビーム方向に前記偏波を放射するアンテナ部と、前記他の無線通信装置から前記偏波及び前記ビーム方向に応じた通信特性を取得する通信制御部と、取得された前記偏波及び前記ビーム方向に応じた前記通信特性を基に、前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別が円偏波又は直線偏波のどちらであるかを特定するアンテナ検出部と、特定された前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別に応じて、前記他の無線通信装置との無線通信における偏波及びビーム方向を切り換えさせるアンテナ切換部と、を備える、アンテナ切換装置である。

本開示によれば、定期的に又は通信が遮断した場合に、通信相手としての他の無線通信装置との間の通信特性を取得し、アンテナが放射する偏波を、良好な通信特性に応じた偏波に簡易に切り換えできる。

各実施形態の端末装置の内部構成を示すブロック図 アンテナ部の回路構成を示す図、（Ａ）送信部が出力したパケット送信信号を送信する場合のアンテナ部の回路構成を示す図、（Ｂ）受信部にパケット受信信号を出力する場合のアンテナ部の回路構成を示す図 第１の実施形態における各円偏波アンテナの回路構成を示す図 端末装置と他無線通信装置との間に形成される通信経路を示す図、（Ａ）端末装置と他無線通信装置との間の通信経路における通信特性が変化しない場合、（Ｂ）端末装置が図４（Ｂ）中の上方に移動した場合の端末装置と他無線通信装置との間の通信経路、（Ｃ）障害物が混入した場合の端末装置と他無線通信装置と間の通信経路 端末装置のアンテナが放射する偏波と、他無線通信装置のアンテナが放射する偏波と、通信特性との関係を示すテーブル 第１の実施形態の端末装置における通信動作手順を説明するフローチャート 図６に示すステップＳ１の他無線通信装置のアンテナ形状の特定動作手順を説明するフローチャート ４つのビーム方向を順次切り換える端末装置が円偏波を用いた場合に他無線通信装置のアンテナが放射した偏波毎の通信特性の比較結果を示すテーブル 他無線通信装置が直線偏波アンテナを有する場合に、通信中において定期的に得られたビーム方向毎の通信特性の結果の一例を簡易に示すテーブル （Ａ）他無線通信装置が円偏波アンテナを有する場合に、通信中において定期的なビーム方向毎の通信特性の結果の一例を簡易に示すテーブル、（Ｂ）他無線通信装置が円偏波アンテナを有する場合に、通信遮断後のビーム方向毎の通信特性の結果の一例を簡易に示すテーブル 従来技術と第１の実施形態とにおける、通信遮断後に通信特性を取得するためにビーム方向を走査する回数の比較図 第２の実施形態における偏波アンテナの回路構成を示す図 第２の実施形態の端末装置における通信動作手順を説明するフローチャート 図１３に示すステップＳ３１の他無線通信装置のアンテナ形状の特定動作手順を説明するフローチャート 端末装置が直線偏波を用いた場合に他無線通信装置のアンテナが放射した偏波の比較結果を示すテーブル 従来技術と第２の実施形態とにおける、通信遮断後に通信特性を取得するためにビーム方向を走査する回数の比較図

（各実施形態の内容に至る経緯）
先ず、本開示に係るアンテナ切換装置の各実施形態を説明する前に、各実施形態の内容に至る経緯として、上述した特許文献１及び特許文献１における課題について説明する。

特許文献１では、基幹用スイッチ側の通信装置（以下、「第１通信装置」という）と、ネットワーク端末側の通信装置（以下、「第２通信装置」という）とが無線ＬＡＮを用いて通信する。

第１通信装置は、送信時と同じ旋回方向の電波を受信可能な複数のアンテナ装置を有する。第２通信装置は、第１通信装置の各アンテナ装置と同じ旋回方向の円偏波を送受可能な第１アンテナ装置と、第１アンテナ装置とは旋回方向の異なる円偏波を送受信可能な第２アンテナ装置とを有する。即ち、第２通信装置は、円偏波において２種類の指向性を調整可能なアンテナ装置を有する。

この結果、第１通信装置と第２通信装置との間に形成される通信経路は、第１アンテナ装置を用いた円偏波の直接波又は円偏波が複数回反射された反射波による通信経路と、第２アンテナ装置を用いた円偏波が奇数回反射された反射波による通信経路との２種類に区別できる。これにより、第１通信装置と第２通信装置とは、直接波を用いた通信が困難となった場合又は第１通信装置と第２通信装置との間の通信経路に障害物が混入した場合でも、円偏波が奇数回反射された反射波に切り換えることで、マルチパスの影響を抑圧して通信できる。

しかし、特許文献１では、第１通信装置と第２通信装置との間の通信特性が変化した場合は考慮されていないと考えられる。例えば第１通信装置と第２通信装置とがミリ波帯の高周波信号を用いて無線通信する場合、第２通信装置が移動し又は第１通信装置と第２通信装置との間に障害物（例えば人間の手）が混入すると、第１通信装置と第２通信装置との間の無線通信が遮断され易くなる。

実際に、第１通信装置と第２通信装置との間の無線通信が遮断すると、無線通信を開始する前に、第１通信装置と第２通信装置との間における通信特性を取得する必要がある。具体的には、第１通信装置及び第２通信装置は、複数回の試行通信によって互いの通信相手との間の通信特性を取得し、アンテナが放射する電波（偏波）を、良好な通信特性に応じた偏波（例えば、円偏波又は直線偏波）に切り換える。

このため、第１通信装置と第２通信装置との間の無線通信が遮断すると、第１通信装置及び第２通信装置における試行通信の回数が増大するので、第１通信装置及び第２通信置装置における消費電力が増大するという課題があった。

そこで、以下の各実施形態では、定期的に又は通信が遮断した場合に、通信相手としての他の無線通信装置との間の通信特性を取得し、アンテナが放射する偏波を、良好な通信特性に応じた偏波に簡易に切り換えるアンテナ切換装置の例を説明する。

次に、本開示に係るアンテナ切換装置の各実施形態について、図面を参照して説明する。以下、本開示に係るアンテナ切換装置の一例を、通信相手としての他無線通信装置との間において無線通信する端末装置として説明し、説明を簡単にするために、他無線通信装置は移動しない据置機（例えばＴＶ装置）とする。各実施形態の端末装置は、例えば６０［ＧＨｚ］のミリ波帯の電波（偏波）を用いて無線通信する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態では、端末装置６０は、例えば６０［ＧＨｚ］のミリ波帯の左旋回方向の円偏波と、右旋回方向の円偏波とを切り換えて放射することで、通信相手としての他無線通信装置５０にミリ波のパケット送信信号を送信する。

図１は、各実施形態の端末装置６０の内部構成を示すブロック図である。図１に示す端末装置６０は、アンテナ部６１と、送信部６２と、受信部６３と、通信制御部６４と、アンテナ検出部６５と、アンテナ切換部６６とを含む。

アンテナ部６１は、他無線通信装置５０との無線通信において、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、円偏波の旋回方向（左旋回方向、右旋回方向）及びビーム方向を切り換え、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を用いてパケット送信信号を送信し、更に、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット受信信号を受信する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性（例えばＳＮ：Signal to Noise ratio、信号対雑音比、以下同様）を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

受信部６３は、他無線通信装置５０が返信したパケット受信信号がアンテナ部６１から入力され、パケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果を通信制御部６４又はアンテナ検出部６５に出力する。

通信制御部６４は、端末装置６０が他無線通信装置５０に無線通信する場合に、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性（例えばＳＮ）を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

通信制御部６４は、円偏波の旋回方向及びビーム方向の切り換えをアンテナ切換部６６に指示し、更に、受信部６３におけるパケット受信信号の復調結果を基に、他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する。通信制御部６４は、受信部６３が復調したパケット受信信号の復調結果をメモリ（不図示）に保存する。

アンテナ検出部６５は、受信部６３が復調したパケット受信信号の復調結果をメモリ（不図示）に保存し、更に、パケット受信信号の復調結果、即ち他無線通信装置５０との間の通信特性を基に、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナ又は直線偏波アンテナのどちらであるかを特定する。即ち、アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波の種別が円偏波又は直線偏波のどちらであるかを特定する。

アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナであると特定した場合に、円偏波アンテナが放射する円偏波の偏波面の旋回方向が左旋回方向又は右旋回方向のどちらであるかを特定する。アンテナ検出部６５は、円偏波の偏波面の旋回方向の特定結果を通信制御部６４又はアンテナ切換部６６に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示又はアンテナ検出部６５における偏波の種別の特定結果に応じて、円偏波の偏波面の旋回方向及びビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。即ち、アンテナ切換部６６は、円偏波の偏波面の旋回方向と、円偏波の主ビームの方向を示すビーム方向を、アンテナ部６１に切り換えさせる。

図２は、アンテナ部６１の回路構成を示す図である。図２（Ａ）は、送信部６２が出力したパケット送信信号を送信する場合のアンテナ部６１Ａの回路構成を示す図である。図２（Ｂ）は、受信部６３にパケット受信信号を出力する場合のアンテナ部６１Ｂの回路構成を示す図である。

図２（Ａ）に示すアンテナ部６１Ａは、複数の円偏波アンテナ７１Ａと、複数のアンプ（増幅器）７２と、複数の可変移相器７３とを含む。各可変移相器７３には、送信部６２が生成したパケット送信信号が分配されて入力される。なお、アンテナ部６１Ａは、図２（Ａ）以外の構成であってよく、複数の円偏波アンテナ７１Ａ、複数のアンプ（増幅器）７２、複数の可変移相器７３以外の要素を用いて構成してもよい。また、アンテナ部６１Ａで主ビーム方向を切り換えているが、ＲＦ（無線周波数帯）ではなく、ベースバンド帯にて位相を変化させて円偏波アンテナ７１Ａと接続し、主ビーム方向を切り換える構成でも良い。

図２（Ｂ）に示すアンテナ部６１Ｂは、複数の円偏波アンテナ７１Ｂと、複数のアンプ（増幅器）７４と、複数の可変移相器７５とを含む。受信部６３には、各可変移相器７５の出力としてのパケット受信信号が合成されて入力される。なお、アンテナ部６１Ｂは、図２（Ｂ）以外の構成であってよく、複数の円偏波アンテナ７１Ｂ、複数のアンプ（増幅器）７４、複数の可変移相器７５以外の要素を用いて構成してもよい。また、アンテナ部６１Ａで主ビーム方向を切り換えているが、ＲＦ（無線周波数帯）ではなく、ベースバンド帯にて位相を変化させて円偏波アンテナ７１Ｂと接続し、主ビーム方向を切り換える構成でも良い。

図２（Ａ）に示すアンテナ部６１Ａでは、例えば４素子の円偏波アンテナ７１Ａが設けられ、円偏波アンテナ７１Ａと同数のアンプ７２及び可変移相器７３が設けられる。同様に、図２（Ｂ）に示すアンテナ部６１Ｂでは、例えば４素子の円偏波アンテナ７１Ｂが設けられ、円偏波アンテナ７１Ｂと同数のアンプ７４及び可変移相器７５が設けられる。

各可変移相器７３は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、送信部６２が出力した各パケット送信信号に異なる位相量を付与して各アンプ７２に出力する。これにより、アンテナ部６１Ａは、各円偏波アンテナ７１から放射されるパケット送信信号を送信するための送信ビーム方向を切り換えできる。

各アンプ７２は、各可変移相器７３が異なる位相量を付与したパケット送信信号を増幅して各円偏波アンテナ７１Ａに出力する。

円偏波アンテナ７１Ａは、各アンプ７２が増幅したパケット送信信号の電力を給電し、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を放射することでパケット送信信号を送信する。

円偏波アンテナ７１Ｂは、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波として送信されたパケット受信信号を受信して各アンプ７４に出力する。

各アンプ７４は、各円偏波アンテナ７１Ｂが受信したパケット受信信号を増幅して各可変移相器７５に出力する。

各可変移相器７５は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、各アンプ７４が増幅したパケット受信信号に異なる位相量を付与して受信部６３に出力する。これにより、アンテナ部６１Ｂは、例えば他無線通信装置５０が送信したパケット受信信号を受信するための受信ビーム方向を切り換えできる。なお、以下の説明では、送信ビーム方向と受信ビーム方向とを含めて、単にビーム方向と記載する。

図３は、第１の実施形態における各円偏波アンテナ７１Ａ，７１Ｂの回路構成を示す図である。図３に示す円偏波アンテナ７１Ａ，７１Ｂは、例えば２点給電型円偏波パッチアンテナであり、２端子給電型円偏波アンテナ９１と、９０度移相器９２と、１８０度ハイブリッド９３とを含む。

２端子給電型円偏波アンテナ９１は、給電用端子としての２つの入出力端子９１ａ，９１ｂを有し、各入出力端子９１ａ，９１ｂに位相差９０度の２信号の電力が給電された場合に、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を放射する。

１８０度ハイブリッド９３は、アンプ７２が増幅したパケット送信信号が入力端子９３ａに入力されると、パケット送信信号を１８０度の位相差、１／２倍の振幅とする２つのパケット送信信号を生成して一対の入出力端子９３ｃ，９３ｄに出力する。１８０度ハイブリッド９３は、一対の入出力端子９３ｃ，９３ｄに位相差０度の２つのパケット受信信号が入力されると、２つのパケット受信信号を合成し、合成後のパケット受信信号を、出力端子９３ｂを介してアンプ７４に出力する。

９０度移相器９２は、１８０度ハイブリッド９３の入出力端子９３ｄと２端子給電型円偏波アンテナ９１の入出力端子９１ｂとの間に接続される。９０度移相器９２は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、１８０度ハイブリッド９３の入出力端子９３ｄと２端子給電型円偏波アンテナ９１の入出力端子９１ｂとの間の信号の位相を９０度進め、又は遅らせる。

図３に示す円偏波アンテナ７１Ａにおいてパケット送信信号が送信される場合、入力端子９３ａを介して１８０度ハイブリッド９３に入力されたパケット送信信号の信号電力は、２つの信号電力に振り分けられる。一方の信号電力は２端子給電型円偏波アンテナ９１の入出力端子９１ａに給電され、他方の信号電力は９０度移相器９２を介して入出力端子９１ｂに給電される。

２端子給電型円偏波アンテナ９１の２つの入出力端子９１ａ，９１ｂに給電された信号電力の位相差は９０度である。従って、２端子給電型円偏波アンテナ９１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、９０度移相器９２において位相差９０度の極性（例えば−９０度又は＋９０度）を切り換えることで、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を放射する。

例えば、円偏波アンテナ７１Ａは、２端子給電型円偏波アンテナ９１に入力された２つの信号の位相差が−９０度であれば左旋回方向の円偏波を放射し、２つの信号の位相差が＋９０度であれば右旋回方向の円偏波を放射する。

一方、図３に示す円偏波アンテナ７１Ｂにおいてパケット受信信号が受信される場合、２端子給電型円偏波アンテナ９１の入出力端子９１ａ，９１ｂから、他無線通信装置５０がパケット受信信号の送信時の旋回方向と同じ旋回方向、即ち同じ位相差９０度の極性（例えば−９０度又は＋９０度）を有する２信号が出力される。

一方の信号は１８０度ハイブリッド９３の入出力端子９３ｃに入力され、他方の信号は９０度移相器９２を介して１８０度ハイブリッド９３の入出力端子９３ｄに入力される。１８０度ハイブリッド９３は、入出力端子９３ｃ，９３ｄに入力された２つの信号の位相差を０度となるように合成して出力端子９３ｂに出力する。

なお、円偏波アンテナ７１Ａ，７１Ｂは、図３と異なる構成でもよく、送信する場合であれば入出力端子９１ａ，９１ｂの位相関係が適切になれば、また、受信する場合であれば９３ｃ，９３ｄの位相関係が適切になれば、入出力端子２端子給電型円偏波アンテナ９１、９０度移相器９２、１８０度ハイブリッド９３以外の要素を用いて構成してもよい。

図４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間に形成される通信経路を示す図である。図４（Ａ）は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信経路における通信特性が変化しない場合を示す。

図４（Ａ）では、端末装置６０と他無線通信装置５０とは、対向して配置される。図４では、説明を簡単にするために、端末装置６０及び他無線通信装置５０は、４つのビーム方向を順次切り換え、各ビーム方向を図中の上から順に「１，２，３，４」と記載する。

図４（Ａ）に示す通信経路５１ａは、直接波を用いた通信経路である。例えば図４（Ａ）に示す直接波を用いた通信経路５１ａにおいて、最も良好な通信特性が得られるビーム方向は、端末装置６０と他無線通信装置５０とが見通し通信、即ち直接波が届く通信が可能なビーム番号２に対応するビーム方向である。

図４（Ａ）に示す通信経路５１ｂは、反射波を用いた通信経路である。例えば図４（Ａ）に示す反射波を用いた通信経路５１ｂにおいて、最も良好な通信特性が得られるビーム方向は、ビーム番号４に対応するビーム方向である。

図４（Ｂ）は、端末装置６０が図４（Ｂ）中の上方に移動した場合の端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信経路を示す。図４（Ｂ）に示す通信経路５２ａは、直接波を用いた通信経路であり、端末装置６０がビーム番号３に対応するビーム方向を用い、他無線通信装置５０がビーム番号１に対応するビーム方向を用いた場合に最も良好な通信特性が得られる。

図４（Ｂ）に示す通信経路５２ｂは、反射波を用いた通信経路である。例えば端末装置６０がビーム番号４に対応するビーム方向を用い、他無線通信装置５０がビーム番号４に対応するビーム方向を用いた場合に最も良好な通信特性が得られる。

図４（Ｃ）は、障害物５４が混入した場合の端末装置６０と他無線通信装置５０と間の通信経路を示す。端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４（例えば人間の手）が混入すると、端末装置６０からの直接波は他無線通信装置５０には届かない（図４（Ｃ）に示す通信経路５１ａ参照）。

図４（Ｃ）では、反射波を用いた通信経路５１ｂには、障害物５４が混入しない。従って、図４（Ｃ）に示す通信経路５１ｂにおいて、端末装置６０がビーム番号４に対応するビーム方向を用い、更に他無線通信装置５０がビーム番号４に対応するビーム方向を用いた場合に、最も良好な通信特性が得られる。

図５は、端末装置６０のアンテナが放射する偏波と、他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波と、通信特性との関係を示すテーブルである。

図５に示すパターン１，４のように、端末装置６０のアンテナ部６１及び他無線通信装置５０のアンテナが直線偏波を放射する場合、各直線偏波の偏波面（例えば水平偏波、垂直偏波）が一致していれば、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性は良好である。例えば、端末装置６０及び他無線通信装置５０が垂直偏波を用いる場合には、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性は良好である。

一方、図５に示すパターン２，３のように、各直線偏波の偏波面が９０度異なる場合、端末装置６０と他無線通信装置５０とは通信不良となる。例えば、端末装置６０が垂直偏波を放射し、他無線通信装置５０が水平偏波を放射する場合には、端末装置６０と他無線通信装置５０とは通信不良となる。

また、図５に示すパターン５，６，７，８のように、端末装置６０のアンテナ部６１及び他無線通信装置５０のアンテナの一方が直線偏波を放射し、他方が円偏波を放射する場合、受信電力は半分（１／２）となるが、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性は他無線通信装置５０、端末装置６０が回転しても良好である。例えば、図５に示すパターン５のように、端末装置６０が垂直偏波を放射し、他無線通信装置５０が右旋回方向の円偏波を放射する場合には、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の信号電力は半減するが、通信特性は他無線通信装置５０、端末装置６０が回転しても良好である。

また、図５に示すパターン９，１２のように、端末装置６０のアンテナ部６１及び他無線通信装置５０のアンテナも円偏波を放射する場合、各円偏波の旋回方向（例えば左旋回方向又は右旋回方向）が一致していれば、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性は良好である。例えば、端末装置６０及び他無線通信装置５０の各アンテナが右旋回方向の円偏波を用いる場合には、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性は良好である。

一方、図５に示すパターン１０，１１のように、各円偏波の旋回方向が異なる場合、端末装置６０と他無線通信装置５０とは通信不良となる。例えば、端末装置６０が右旋回方向の円偏波を放射し、他無線通信装置５０が左旋回方向の円偏波を放射する場合には、端末装置６０と他無線通信装置５０とは通信不良となる。

（端末装置６０の通信動作手順）
次に、本実施形態の端末装置６０における通信動作手順について、図６を参照して説明する。図６は、第１の実施形態の端末装置６０における通信動作手順を説明するフローチャートである。図６の説明では、端末装置６０のアンテナ部６１は、左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を放射するとして説明する。

図６において、通信制御部６４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の無線通信が開始される前に、他無線通信装置５０のアンテナ形状、即ち他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波の種別を特定する（図７参照）。具体的には、通信制御部６４は、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向及びビーム方向をアンテナ切換部６６に切り換えさせ、両旋回方向の円偏波におけるビーム方向毎の通信特性を取得する（Ｓ１）。

（他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順）
図７は、図６に示すステップＳ１の他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順を説明するフローチャートである。

図７において、通信制御部６４は、例えばアンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を右旋回方向に切り換え、更に右旋回方向の円偏波のビーム方向を切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、更に、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示に応じて、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を右旋回方向に切り換え、更に右旋回方向の円偏波のビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、右旋回方向の円偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する（Ｓ１１）。

他無線通信装置５０は、右旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０からパケット受信信号を受信した場合（Ｓ１２、ＹＥＳ）、パケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果をアンテナ検出部６５に出力する。

アンテナ検出部６５は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報をビーム方向毎にメモリ（不図示）に保存する（Ｓ１３）。即ち、アンテナ検出部６５は、右旋回方向の円偏波を用いた場合の全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報を保存し、通信制御部６４に次の動作、即ち左旋回方向の円偏波を用いた場合の全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報の取得を指示する。

なお、他無線通信装置５０が、最も良好な通信特性が得られたビーム方向の通信特性を示す情報、又は最も良好な通信特性が得られたビーム方向の情報をパケット受信信号に含めて返信した場合、アンテナ検出部６５は、最も良好な通信特性が得られたビーム方向の通信特性を示す情報、又は最も良好な通信特性が得られたビーム方向の情報を保存しても良く、以下の各実施形態においても同様である。

一方、端末装置６０がビーム方向毎にパケット送信信号を送信してから一定時間が経過しても他無線通信装置５０から返信が無い場合には（Ｓ１２、ＮＯ）、アンテナ検出部６５は、返信が無い、即ち未受信である旨の情報を該当するビーム方向毎に保存し（Ｓ１４）、通信制御部６４に次の動作、即ち左旋回方向の円偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報の取得を指示する。

次に、通信制御部６４は、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を左旋回方向に切り換え、更に左旋回方向の円偏波のビーム方向を切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、更に、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示に応じて、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を左旋回方向に切り換え、更に左旋回方向の円偏波のビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、左旋回方向の円偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する（Ｓ１５）。

他無線通信装置５０は、左旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０からパケット受信信号を受信した場合（Ｓ１６、ＹＥＳ）、パケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果をアンテナ検出部６５に出力する。

アンテナ検出部６５は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報をビーム方向毎にメモリ（不図示）に保存する（Ｓ１７）。即ち、アンテナ検出部６５は、左旋回方向の円偏波を用いた場合の全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報を保存する。これにより、図７に示す他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順は終了し、端末装置６０の通信動作手順は図６に示すフローチャートのステップＳ２に復帰する。

一方、端末装置６０がビーム方向毎にパケット送信信号を送信してから一定時間が経過しても他無線通信装置５０から返信が無い場合には（Ｓ１６、ＮＯ）、アンテナ検出部６５は、返信が無い、即ち未受信である旨の情報を該当するビーム方向毎に保存する（Ｓ１８）。これにより、図７に示す他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順は終了し、端末装置６０の通信動作手順は図６に示すフローチャートのステップＳ２に復帰する。

なお、図７では、端末装置６０は、最初に右旋回方向の円偏波を放射し、次に左旋回方向の円偏波を放射したが、旋回方向の順序は左旋回方向及び右旋回方向のどちらが先でも良い。

図６において、アンテナ検出部６５は、右旋回方向の円偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報と、左旋回方向の円偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報とを比較する。

アンテナ検出部６５は、右旋回方向の円偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報と、左旋回方向の円偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報との比較結果を基に、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナ又は直線偏波アンテナのどちらであるかを特定する（Ｓ２）。

図８は、４つのビーム方向を順次切り換える端末装置６０が円偏波を用いた場合に他無線通信装置５０のアンテナが放射した偏波毎の通信特性の比較結果を示すテーブルである。図８では、端末装置６０が左旋回方向及び右旋回方向の各円偏波を用い、他無線通信装置５０が直線偏波及び円偏波を用いてビーム方向を切り換えた場合に、最も良好な通信特性が得られたビーム方向の比較結果が示される。図８に示す数値（例えば２、４）は、最も良好な通信特性が得られたビーム方向のビーム番号を表す（図４参照）。

具体的には、アンテナ検出部６５は、左旋回方向及び右旋回方向の各円偏波を用いた場合の端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性の差分が所定範囲内である、又は、最も良好な通信特性が得られたビーム方向のビーム番号が同一である場合（図８に示す列５０１参照）、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定する。

これは、円偏波が直線偏波にて受信された場合又は直線偏波が円偏波にて受信された場合には理論的には電力が半減するが（図５参照）、右旋回方向の円偏波と左旋回方向の円偏波とは同じ通信特性として受信されるためである。

また、直接波（図４の通信経路５１ａ参照）又は反射波（図４の通信経路５１ｂ参照）を用いた通信では、直線偏波は壁又は地面に反射しても偏波面は変わらない。このため、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであれば、右旋回方向の円偏波と左旋回方向の円偏波とのどちらが放射されても同じ通信特性が得られる。

一方、アンテナ検出部６５は、左旋回方向及び右旋回方向の各円偏波を用いた場合の端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性の差分が所定範囲内でない、最も良好な通信特性が得られたビーム方向のビーム番号が異なる（図８に示す列５０２参照）、又は左旋回方向又は右旋回方向の円偏波の放射に対する返信が無かった場合、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナであると特定する。

これは、円偏波が壁又は地面にて一度反射すると、旋回方向が変化するためである。例えば、左旋回方向の円偏波は一度の反射によって右旋回方向の円偏波に変化し、右旋回方向の円偏波は一度の反射によって左旋回方向の円偏波に変化する。なお、円偏波は、偶数回、壁又は地面に反射した場合には旋回方向が元の旋回方向に戻る。

例えば他無線通信装置５０のアンテナ形状が右旋回方向の円偏波を放射する円偏波アンテナであり、端末装置６０が右旋回方向の円偏波を放射した場合、他無線通信装置５０は、直接波（図４の通信経路５１ａ参照）又は偶数回反射された反射波を受信できる。他無線通信装置５０は、直接波又は偶数回反射された反射波の通信特性を含むパケット送信信号を返信できる。他無線通信装置５０は右旋回方向の円偏波を放射するので、端末装置６０は、直接波又は偶数回反射された反射波を受信できる。

また、端末装置６０が左旋回方向の円偏波を放射した場合には、他無線通信装置５０は、右旋回方向の円偏波を受信可能なため、左旋回方向の円偏波は受信困難だが、奇数回反射された反射波を受信できる。他無線通信装置５０は、奇数回反射された反射波の通信特性を含むパケット送信信号を返信できる。他無線通信装置５０は右旋回方向の円偏波を放射するので、端末装置６０は、奇数回反射された反射波を受信できる。

これにより、アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナ又は直線偏波アンテナであるか、即ち他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波が円偏波又は直線偏波であるかを簡易に特定できる。なお、他無線通信装置５０が右旋回方向の円偏波を放射する円偏波アンテナを有する場合を想定して説明したが、左旋回アンテナを有する場合も同様である。

アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定した後、特定結果を通信制御部６４に出力する。通信制御部６４は、他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定結果に応じて、円偏波の旋回方向及びビーム方向の切り換えをアンテナ切換部６６に指示し、端末装置６０と他無線通信装置５０との間において通信を開始する。

なお、ステップＳ１におけるアンテナ形状の特定動作手順は、端末装置６０と他無線通信装置５０との通信開始の前でなくても、例えばスリープ中に定期的に行われても良く、以下の各実施形態においても同様である。

（他無線通信装置５０が直線偏波アンテナを有する場合の通信動作手順）
端末装置６０と他無線通信装置５０との通信中に通信特性が変化する場合とは、例えば端末装置６０が移動する場合（図４（Ｂ）参照）、又は端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入する場合が考えられる（図４（Ｃ）参照）。

なお、以下の説明を簡単にするために、端末装置６０が移動する場合を説明するが、他無線通信装置５０が移動する場合又は端末装置６０及び他無線通信装置５０の両方が移動する場合も同様である。

通信制御部６４は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定した場合に（Ｓ２、ＹＥＳ）、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を、ステップＳ１において最も良好な通信特性が得られた円偏波の旋回方向（例えば右旋回方向）に切り換え、更に右旋回方向のうち最も良好な通信特性が得られた円偏波のビーム方向に切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、通信を開始する（Ｓ２−１）。

その後、ステップＳ３においては、図４に示すように、他無線通信装置５０と端末装置６０との間の通信特性の変化を考慮して、所定の時間間隔をおいて、通信制御部６４は、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

なお、ステップＳ３においては、アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示があった場合でも、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向の切り換えは行わない。他無線通信装置５０が直線偏波であるため、旋回方向による通信特性の変化が無いためである。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、ステップＳ２−１において通信していた同じ旋回方向である右旋回方向の円偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する。

次に、ステップＳ４において、他無線通信装置５０は、端末装置６０が移動した場合には通信経路５２ａ，５２ｂ、又は端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合には通信経路５１ｂによって、端末装置６０が送信したパケット送信信号を受信する。

他無線通信装置５０は、右旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、端末装置６０が移動した場合には通信経路５２ａ，５２ｂ、又は端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合には通信経路５１ｂによって、他無線通信装置５０が送信したパケット送信信号を受信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０から受信したパケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果を通信制御部６４に出力する。

通信制御部６４は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報をビーム方向毎に取得してメモリ（不図示）に保存することで、ビーム方向毎のＳＮを取得する。取得したＳＮより良好なビーム方向にアンテナを切り替える指示をアンテナ切換部６６に出力する。アンテナ切換部６６はアンテナ切替指示に基づいて、アンテナ部６１を制御する。

その後、通信制御部６４は、ステップＳ３及びステップＳ４の各動作を繰り返す。

これにより、通信制御部６４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を監視でき、パケットロスを回避できる。また、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定できるので、他無線通信装置５０との間の通信特性を取得するためのパケット送信信号を、ステップＳ１において最も良好な通信特性が得られた円偏波の旋回方向（左旋回方向又は右旋回方向のいずれか）についての円偏波を送信すれば良い。

なお、通信に用いるビーム方向は、通信特性が最も良好な方向以外にも、良好であれば、選択できる。

従って、端末装置６０は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間において通信を開始する場合に、左旋回方向及び右旋回方向の両旋回方向の円偏波に切り換えて他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する必要が無いので、他無線通信装置５０との間の通信特性の取得に要する消費電力を低減でき、他無線通信装置５０との間の通信を簡易に開始できる。

なお、通信制御部６４は、一定時間毎に、通信特性の劣化又はパケットロスを検出した場合に、通信特性を取得するためのパケット送信信号を、ビーム方向毎に通信中の旋回方向と同じ旋回方向の円偏波を用いて送信しても良い。

図９は、他無線通信装置５０が直線偏波アンテナを有する場合に、通信中において定期的に得られたビーム方向毎の通信特性の結果の一例を簡易に示すテーブルである。なお、図９では、ビーム方向を１６方向とした場合について記載する。なお、ビーム方向は、図４に示す４方向、図９に示す１６方向に限らず、任意の数を用いることができる。

図９では、現在から所定時間前の通信中において、両旋回方向の円偏波のビーム方向がビーム番号１〜１６まで切り換えられた（走査された）結果を示しており、両旋回方向の円偏波のビーム番号１のビーム方向における通信特性が最も良好であった（図９に示す矢印左側参照）。

図９において、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定できるので、現在、所定時間前の通信中において最も良好な通信特性が得られた右旋回方向及びビーム方向に切り換えて、他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する。図９では、右旋回方向の円偏波を用いたビーム番号１５に対応するビーム方向の通信特性が最も良好であった（図９に示す矢印右側参照）。

円偏波の旋回方向が変わらずに最も良好な通信特性が得られたビーム方向が異なるので、端末装置６０は、端末装置６０自身の移動を検知でき、両旋回方向ではなく、片旋回方向（例えば図９では右旋回方向）の円偏波におけるビーム方向を走査する。

これにより、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定できるので、両旋回方向ではなく、片旋回方向（例えば図９では右旋回方向）の円偏波のビーム方向を走査することで、他無線通信装置５０との間の通信特性の取得に要する消費電力を低減できる。

（他無線通信装置５０が円偏波アンテナを有する場合の通信動作手順）
１．端末装置６０が移動した場合
先ず、端末装置６０と他無線通信装置５０との通信中に、端末装置６０が移動した場合（図４（Ｂ）参照）の端末装置６０の通信動作手順を説明する。以下、他無線通信装置５０のアンテナは、例えば右旋回方向の円偏波を放射するとして説明する。

通信制御部６４は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナであると特定した場合に（Ｓ２、ＮＯ）、
アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を、ステップＳ１において最も良好な通信特性が得られた円偏波の旋回方向（例えば右旋回方向）に切り換え、更に右旋回方向のうち最も良好な通信特性が得られた円偏波のビーム方向に切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、通信を開始する（Ｓ２−２）。

その後、ステップＳ５においては、図４に示すように、他無線通信装置５０と端末装置６０との間の通信特性の変化を考慮して、所定の時間間隔をおいて、通信制御部６４は、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する（Ｓ５）。

なお、ステップＳ５においては、アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示があった場合でも、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向の切り換えは行わない。他無線通信装置５０が円偏波であるため、旋回方向による通信特性の変化が存在するが、通信遮断の原因によっては、ビーム方向の走査回数（旋回方向の切替）を減少できるためである。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、ステップＳ２−２において通信していた同じ旋回方向である右旋回方向の円偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する。

次に、ステップＳ６において、他無線通信装置５０は、端末装置６０が移動した場合には、通信経路５２ａによって、端末装置６０が送信したパケット送信信号を受信する（図４（Ｂ）参照）。

しかし、説明を簡単にするために、他無線通信装置５０のアンテナは、右旋回方向の円偏波を放射する円偏波アンテナとしているため、他無線通信装置５０は、端末装置６０が移動した場合には、通信経路５２ａによって、端末装置６０が送信したパケット送信信号を受信できる。通信経路５２ｂでは、右旋回方向の円偏波は地面に一度反射すると左旋回方向の円偏波に変化し、他無線通信装置５０のアンテナでは受信困難となるためである。

他無線通信装置５０は、右旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

なお、端末装置６０は、端末装置６０が移動した場合には、通信経路５２ａによって、他無線通信装置５０が送信したパケット受信信号を受信する（図４（Ｂ）参照）。

しかし、他無線通信装置５０のアンテナは、右旋回方向の円偏波を放射する円偏波アンテナとしているため、端末装置６０は、端末装置６０が移動した場合には、通信経路５２ａによって、他無線通信装置５０が送信したパケット受信信号を受信できる。

端末装置６０は、他無線通信装置５０から受信したパケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果を通信制御部６４に出力する。

通信制御部６４は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報を全てのビーム方向毎に取得してメモリ（不図示）に保存することで、ビーム方向毎のＳＮを取得する。

次に、ステップＳ７において、通信制御部６４は、全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報を取得した後、端末装置６０と他無線通信装置５０との間において通信可能なビーム方向が存在するか否かを判定する。通信制御部６４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間において通信可能なビーム方向が存在すると判定した場合（Ｓ７、ＹＥＳ）、アンテナ部６１が放射する円偏波のビーム方向を、最も良好な通信特性が得られたビーム方向に切り換えて、他無線通信装置５０との間の通信を継続する。

通信制御部６４は、例えばタイマを用いて、アンテナ部６１が放射する円偏波のビーム方向を、最も良好な通信特性が得られたビーム方向に切り換えてから一定時間経過したか否かを判定する（Ｓ９）。一定時間が経過していない場合には（Ｓ９、ＮＯ）、端末装置６０の通信動作手順はステップＳ５に戻る。

一方、一定時間が経過した場合には（Ｓ９、ＹＥＳ）、端末装置６０の通信動作手順はステップＳ１に戻る。ここでは、端末装置６０の通信動作手順がステップＳ１に戻るための条件は、ステップＳ９において一定時間が経過した場合として説明しているが、例えば端末装置６０がパケットロスを検出したタイミングにおいて、ステップＳ１の通信動作順を実行しても良い。

ここで、ステップＳ９において一定時間が経過した場合に、ステップＳ１の通信動作手順、即ち他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する通信動作手順に戻る理由は、次の通りである。

具体的には、他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順が実行される時点において、端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４（図４（Ｃ）参照）が混入した場合、端末装置６０と他無線通信装置５０とは、反射波を用いて通信する（図４（Ｃ）に示す符号５１ｂ参照）。

本来、通信特性が最も良好な直接波（図４（Ａ）に示す通信経路５１ａ参照）を用いて通信することが望ましいが、反射波を用いた通信が継続すると、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性が直接波と比較して劣化する。

そこで、ステップＳ９において一定時間が経過した場合に、ステップＳ１の通信動作手順、即ち他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する通信動作手順に戻るのは、反射波（図４（Ｃ）に示す通信経路５１ｂ参照）を用いた通信が継続していた場合でも、例えば障害物５４が取り除かれる場合を想定し、端末装置６０と他無線通信装置５０とは直接波（図４（Ａ）に示す通信経路５１ａ参照）を用いた通信に切り換える機会を得るためである。

なお、ステップＳ９において一定時間が経過した場合に、ステップＳ１の通信動作手順、即ち他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する通信動作手順に戻らなくても良い。例えば、通信制御部６４は、ビーム方向毎に通信中の旋回方向と逆方向の旋回方向の円偏波を用いて、通信特性を取得するためのパケット送信信号をアンテナ部６１から送信させても良く、以下の各実施形態においても同様である。

これにより、通信制御部６４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信中に端末装置６０が移動した場合でも、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性をリアルタイムに監視でき、端末装置６０が移動した場合のパケットロスを回避できる。

２．端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合
次に、端末装置６０と他無線通信装置５０との通信中に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合（図４（Ｃ）参照）の端末装置６０の通信動作手順を説明する。

端末装置６０と他無線通信装置５０とが通信経路５１ａ（図４（Ａ）参照）を用いて通信していた場合に障害物５４が混入すると、端末装置６０が送信したパケット送信信号は他無線通信装置５０に届かない（図４（Ｃ）参照）。

従って、通信制御部６４は、図６に示すステップＳ７において、端末装置６０と他無線通信装置５０との間において通信可能なビーム方向が存在しないと判定する（Ｓ７、ＮＯ）。

通信制御部６４は、ステップＳ５において切り換えられた右旋回方向の円偏波を用いたパケット送信信号の送信を中断する。更に、通信制御部６４は、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を逆方向の左旋回方向に切り換え、更に左旋回方向の円偏波のビーム方向を切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、更に、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示に応じて、アンテナ部６１が放射する円偏波の旋回方向を左旋回方向に切り換え、更に左旋回方向の円偏波のビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、左旋回方向の円偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号をビーム方向毎に送信する。

他無線通信装置５０は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合には通信経路５１ｂによって、端末装置６０が送信したパケット送信信号を受信する。

他無線通信装置５０は、右旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット送信信号が地面にて１回反射されて左旋回方向の円偏波に切り換わったパケット送信信号を、通信経路５１ｂによって受信する。他無線通信装置５０は、右旋回方向の円偏波を用いて、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、右旋回方向の円偏波を用いて送信されたパケット送信信号が地面にて１回反射されて左旋回方向の円偏波に切り換わったパケット送信信号を、通信経路５１ｂによって受信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０から受信したパケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果を通信制御部６４に出力する。

通信制御部６４は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報を全てのビーム方向毎に再取得してメモリ（不図示）に保存する（Ｓ８）。通信制御部６４は、左旋回方向の円偏波のビーム方向を、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性が最も良好なビーム方向に切り換えて、他無線通信装置５０との間の通信を継続する。なお、ステップＳ８以降の端末装置６０の動作は上述した説明と同一のため、説明を省略する。

これにより、通信制御部６４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信中に障害物５４が混入した場合でも、直接波ではなく反射波を用いることで、通信特性が最も良好なビーム方向に切り換えて通信を継続できる。

図１０（Ａ）は、他無線通信装置５０が円偏波アンテナを有する場合に、通信中において定期的なビーム方向毎の通信特性の結果の一例を簡易に示すテーブルである。なお、図１０では、ビーム方向を１６方向とした場合について記載する。なお、ビーム方向は、図４に示す４方向、図１０に示す１６方向に限らず、任意の数を用いることができる。

図１０（Ａ）では、現在から所定時間前の通信中において、両旋回方向の円偏波のビーム方向がビーム番号１〜１６まで切り換えられた（走査された）結果を示しており、右旋回方向の円偏波のビーム番号１に対応するビーム方向における通信特性が最も良好であった（図１０（Ａ）に示す矢印左側参照）。

図１０（Ａ）において、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が右旋回方向の円偏波アンテナであると特定できるので、現在、所定時間前の通信中において最も良好な通信特性が得られた右旋回方向及びビーム方向に切り換えて、他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する。図１０（Ａ）では、右旋回方向の円偏波を用いたビーム番号１５に対応するビーム方向の通信特性が最も良好であった（図１０（Ａ）に示す矢印右側参照）。

円偏波の旋回方向が変わらずに最も良好な通信特性が得られたビーム方向が異なるので、端末装置６０は、端末装置６０自身の移動を検知でき、両旋回方向でなく、片旋回方向（例えば図１０（Ａ）に示す右旋回方向）の円偏波におけるビーム方向を走査する。

これにより、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が右旋回方向の円偏波アンテナであると特定できるので、両旋回方向ではなく、片旋回方向（例えば図１０（Ａ）では右旋回方向）の円偏波のビーム方向を走査することで、他無線通信装置５０との間の通信特性の取得に要する消費電力を低減できる。

図１０（Ｂ）は、他無線通信装置５０が円偏波アンテナを有する場合に、通信遮断後のビーム方向毎の通信特性の結果の一例を簡易に示すテーブルである。

図１０（Ｂ）では、障害物５４が混入する前、即ち通信遮断前には、両旋回方向の円偏波のビーム方向がビーム番号１〜１６まで切り換えられた（走査された）結果、右旋回方向の円偏波のビーム番号１に対応するビーム方向における通信特性が最も良好であった（図１０（Ｂ）に示す矢印左側参照）。

図１０（Ｂ）において、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が右旋回方向の円偏波アンテナであると特定できるので、現在、所定時間前の通信中において最も良好な通信特性が得られた右旋回方向及びビーム方向に切り換えて、他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する。図１０（Ｂ）では、右旋回方向の円偏波を用いたビーム方向の通信特性は、いずれも良好ではなかった（図１０（Ｂ）に示す矢印右側参照）。

そこで、端末装置６０は、円偏波の旋回方向を左旋回方向に切り換え、同様に他無線通信装置５０との通信特性を全てのビーム方向毎に取得する。図１０（Ｂ）では、左旋回方向の円偏波を用いたビーム番号１５に対応するビーム方向の通信特性が最も良好であった（図１０（Ｂ）に示す矢印右側参照）。

つまり、図１０（Ｂ）では、ステップＳ１において通信特性が最も良好であった円偏波（右旋回方向）及びビーム方向（ビーム番号１）と全く異なる円偏波（左旋回方向）及びビーム方向（ビーム番号１５）における通信特性が最も良好であった。このため、端末装置６０は、障害物５４が混入したと検知でき、両旋回方向の円偏波におけるビーム方向を走査する。

図１１は、従来技術と第１の実施形態とにおける、通信遮断後に通信特性を取得するためにビーム方向を走査する回数の比較図である。図１１では、片旋回方向の円偏波が放射されるビーム方向は１６方向である。なお、ビーム方向は、図４に示す４方向、図１１に示す１６方向に限らず、任意の数を用いることができる。

本実施形態では、直線偏波アンテナを有する他無線通信装置５０と円偏波アンテナを有する端末装置６０との通信が、端末装置６０が移動した場合及び障害物５４が混入して通信が遮断した場合のいずれも、端末装置６０におけるビーム方向の走査回数は１６回であり、従来技術の３２回に比べて半減する。

これは、端末装置６０が円偏波であり、他無線通信装置５０が直線偏波である組み合わせでは、端末装置６０の円偏波の旋回方向による通信特性の差異は無いため、左右いずれかの旋回方向についてビーム方向の走査を行えばよいためである。

また、円偏波アンテナを有する他無線通信装置５０と円偏波アンテナを有する端末装置６０との通信が、障害物５４が混入して通信が遮断した場合では、端末装置６０におけるビーム方向の走査回数は３２回と従来技術と変わらないが、端末装置６０が移動した場合の端末装置６０におけるビーム方向の走査回数は１６回であり、従来技術の３２回に比べて半減する。このように、端末装置６０におけるビーム方向の走査回数が減った分、端末装置６０における消費電力が低減する。

なお、図６のフローチャートは、端末装置６０の動作について主に記載したが、ステップＳ１の前、ステップＳ１の後またはステップＳ２の後に、他無線通信装置５０がビーム方向毎のＳＮを取得する動作を行ってもよい。

例えば、他無線通信装置５０は、図６のＳ１の後に、端末装置６０が他無線通信装置５０に対して行ったステップＳ１の動作を行う。

これにより、端末装置６０と他無線通信装置５０とが、それぞれ、最適なビーム方向を知ることができる。

以上により、本実施形態の端末装置６０は、定期的又は通信が遮断した場合に、通信相手としての他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定し、他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波を考慮して、偏波及びビーム方向を切り換えて他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する。

これにより、端末装置６０は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信において、最も良好な通信特性が得られた偏波及びビーム方向に切り換えて通信を継続できる。また、端末装置６０は、端末装置６０が移動した場合又は障害物５４が混入した場合でも、偏波及びビーム方向の切り換えに要する動作を簡易化できるので、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナでなければ、端末装置６０における消費電力を低減できる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する場合に、左旋回方向の円偏波と右旋回方向の円偏波とを用いて放射し、他無線通信装置５０との通信においても円偏波を用いて放射した。

第２の実施形態では、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する場合に、直線偏波（例えば垂直偏波及び水平偏波）を用いて放射し、他無線通信装置５０のアンテナ形状に応じて、直線偏波と円偏波とを切り換えて放射する。

本実施形態の端末装置６０は、図１に示す端末装置６０と同一の構成を有するので、第１の実施形態の端末装置６０と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、説明を省略又は簡略化し、異なる内容について説明する。

アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定した場合に、直線偏波アンテナが放射する直線偏波の種別が水平偏波又は垂直偏波のどちらであるかを特定する。アンテナ検出部６５は、直線偏波の種別の特定結果を通信制御部６４又はアンテナ切換部６６に出力する。

なお、アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定した場合は、端末装置６０は、円偏波を用いるため、他無線通信装置５０が、水平偏波又は垂直偏波のどちらであるかの特定は省略することができる。

図１２は、第２の実施形態における偏波アンテナ７１Ｃの回路構成を示す図である。図１２に示す偏波アンテナ７１Ｃは、２端子給電型円偏波アンテナ９１と、９０度移相器９２と、１８０度ハイブリッド９３と、スイッチ９５とを含む。

第１の実施形態では、９０度移相器９２は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、位相差９０度の極性（例えば＋９０度又は−９０度）を切り換えて、円偏波の旋回方向を切り換えた。本実施形態では、円偏波の旋回方向の切り換えは必要ない、即ち端末装置６０は円偏波を放射する場合には左旋回方向又は右旋回方向の円偏波のどちらを用いても良いので、９０度移相器９２は、位相差９０度の極性をどちらか一方の極性（例えば＋９０度）を用いる。

スイッチ９５は、スイッチ９５ａと、スイッチ９５ｂとを含む。スイッチ９５ａは、２端子給電型円偏波アンテナ９１の入出力端子９１ａと１８０度ハイブリッド９３の入出力端子９３ｃとの間の接続をオン又はオフに切り換える。スイッチ９５ｂは、２端子給電型円偏波アンテナ９１の入出力端子９１ｂと９０度移相器９２との間の接続をオン又はオフに切り換える。

図１２に示す偏波アンテナ７１Ｃは、スイッチ９５ａ，９５ｂをオン又はオフに切り換えることで、アンテナ部６１が放射する偏波を円偏波又は直線偏波に切り換えできる。

具体的には、偏波アンテナ７１Ｃは、スイッチ９５ａ，９５ｂの両方がオンである場合、第１の実施形態と同様に、２端子給電型円偏波アンテナ９１から左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を放射する。

偏波アンテナ７１Ｃは、スイッチ９５ａがオン、スイッチ９５ｂがオフの組合せ、又はスイッチ９５ａがオフ、スイッチ９５ｂがオンの組合せにおいて、２端子給電型円偏波アンテナ９１から直線偏波を放射する。

２端子給電型円偏波アンテナ９１では、パッチアンテナの中心から同じ距離離れたｘ軸とｙ軸上の各位置が給電される。このため、偏波アンテナ７１Ｃは、スイッチ９５ａがオン、スイッチ９５ｂがオフの組合せと、スイッチ９５ａがオフ、スイッチ９５ｂがオンの組合せとでは、各入出力端子９１ａ，９１ｂから放射される偏波方向が互いに９０度ずれ、垂直偏波又は水平偏波として放射する。

なお、偏波アンテナ７１Ｃは、直線偏波と円偏波との切換えが可能であれば、図１２以外の構成でもよく、２端子給電型円偏波アンテナ９１、９０度移相器９２、１８０度ハイブリッド９３、スイッチ９５以外の要素を用いて構成してもよい。

（端末装置６０の通信動作手順）
次に、本実施形態の端末装置６０における通信動作手順について、図１３を参照して説明する。図１３は、第２の実施形態の端末装置６０における通信処理手順を説明するフローチャートである。図１３の説明では、端末装置６０のアンテナ部６１は、直線偏波の垂直偏波と水平偏波とを放射する。

図１３において、通信制御部６４は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の無線通信が開始される前に、他無線通信装置５０のアンテナ形状、即ち他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波の種別を特定する（図１４参照）。具体的には、通信制御部６４は、アンテナ部６１が放射する直線偏波の偏波面（垂直偏波又は水平偏波）及びビーム方向をアンテナ切換部６６に切り換えさせ、両偏波面の直線偏波におけるビーム方向毎の通信特性を取得する（Ｓ３１）。

（他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順）
図１４は、図１３に示すステップＳ３１の他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順を説明するフローチャートである。

図１４において、通信制御部６４は、例えばアンテナ部６１が放射する直線偏波を垂直偏波に切り換え、更に垂直偏波のビーム方向を切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、更に、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示に応じて、アンテナ部６１が放射する直線偏波を垂直偏波に切り換え、更に垂直偏波のビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、垂直偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する（Ｓ４１）。

他無線通信装置５０は、垂直偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０からパケット受信信号を受信した場合（Ｓ４２、ＹＥＳ）、パケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果をアンテナ検出部６５に出力する。

アンテナ検出部６５は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報をビーム方向毎にメモリ（不図示）に保存する（Ｓ４３）。即ち、アンテナ検出部６５は、垂直偏波を用いた場合の全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報を保存し、通信制御部６４に次の動作、即ち水平偏波を用いた場合の全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報の取得を指示する。

一方、端末装置６０がビーム方向毎にパケット送信信号を送信してから一定時間が経過しても他無線通信装置５０から返信が無い場合には（Ｓ４２、ＮＯ）、アンテナ検出部６５は、返信が無い、即ち未受信である旨の情報を該当するビーム方向毎に保存し（Ｓ４４）、通信制御部６４に次の動作、即ち水平偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報の取得を指示する。

次に、通信制御部６４は、アンテナ部６１が放射する直線偏波を水平偏波に切り換え、更に水平偏波のビーム方向を切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、更に、他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示に応じて、アンテナ部６１が放射する直線偏波を水平偏波に切り換え、更に水平偏波のビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、水平偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する（Ｓ４５）。

他無線通信装置５０は、水平偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０からパケット受信信号を受信した場合（Ｓ４６、ＹＥＳ）、パケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果をアンテナ検出部６５に出力する。

アンテナ検出部６５は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報をビーム方向毎にメモリ（不図示）に保存する（Ｓ４７）。即ち、アンテナ検出部６５は、水平偏波を用いた場合の全てのビーム方向毎の通信特性を示す情報を保存する。これにより、図１４に示す他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順は終了し、端末装置６０の通信動作手順は図１３に示すフローチャートのステップＳ３２に復帰する。

一方、端末装置６０がビーム方向毎にパケット送信信号を送信してから一定時間が経過しても他無線通信装置５０から返信が無い場合には（Ｓ４６、ＮＯ）、アンテナ検出部６５は、返信が無い、即ち未受信である旨の情報を該当するビーム方向毎に保存する（Ｓ４８）。これにより、図１４に示す他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定動作手順は終了し、端末装置６０の通信動作手順は図１３に示すフローチャートのステップＳ３２に復帰する。

なお、図１４では、端末装置６０は、最初に垂直偏波を放射し、次に水平偏波を放射したが、直線偏波の放射順序は垂直偏波及び水平偏波のどちらが先でも良い。

図１３において、アンテナ検出部６５は、垂直偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報と、水平偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報とを比較する（Ｓ３２）。

アンテナ検出部６５は、垂直偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報と、水平偏波を用いた場合のビーム方向毎の通信特性を示す情報との比較結果を基に、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナ又は直線偏波アンテナのどちらであるかを特定する（図１５参照）。

図１５は、端末装置６０が直線偏波を用いた場合に他無線通信装置５０のアンテナが放射した偏波の比較結果を示すテーブルである。図１５では、端末装置６０が直線偏波の垂直偏波及び水平偏波を用い、他無線通信装置５０が直線偏波及び円偏波を用いてビーム方向を切り換えた場合に、最も良好な通信特性が得られたビーム方向の比較結果が示される。図１５に示す数値（例えば２）は、最も良好な通信特性が得られたビーム方向のビーム番号を表す（図４参照）。

具体的には、アンテナ検出部６５は、垂直偏波及び水平偏波を用いた場合の端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性の差分が所定範囲内である、又は、最も良好な通信特性が得られたビーム方向のビーム番号が同一である場合（図１５に示す列５０４参照）、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナであると特定する。

これは、水平偏波が円偏波にて受信された場合も垂直偏波が円偏波にて受信された場合も理論的には電力が半減するが（図５参照）、水平偏波と垂直偏波とのどちらでも同じ通信特性として受信されるためである。

一方、アンテナ検出部６５は、垂直偏波及び水平偏波を用いた場合の端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性の差分が所定範囲でない、最も良好な通信特性が得られたビーム方向のビーム番号が異なる（図１５に示す列５０３参照）、又は垂直偏波又は水平偏波の放射に対する返信が無かった場合、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定する。

これは、端末装置６０と他無線通信装置５０との直線偏波の偏波面が異なると、通信特性が大きく異なり、互いに通信不良となるためである（図５参照）。

なお、他無線通信装置５０が、最も良好な通信特性が得られたビーム方向の情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する場合、他無線通信装置５０が直線偏波アンテナ及び円偏波アンテナのどちらを用いても、最も良好な通信特性が得られたビーム方向が同一であると、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定することが困難な場合がある。

そこで、端末装置６０は、ＲＳＳＩ（受信信号強度：Received Signal Strength Indication）を用いて受信電力を計測し、直線偏波を用いて送信されたパケット受信信号の受信電力と円偏波を用いて送信されたパケット受信信号の受信電力とが異なる場合に、他無線通信装置５０のアンテナ形状を直線偏波アンテナと特定する。

端末装置６０は、直線偏波を用いて送信されたパケット受信信号の受信電力と円偏波を用いて送信されたパケット受信信号の受信電力とが同じである場合に、他無線通信装置５０のアンテナ形状を円偏波アンテナと特定する。これにより、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を容易に特定できる。

アンテナ検出部６５は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定した後、特定結果を通信制御部６４に出力する。通信制御部６４は、他無線通信装置５０のアンテナ形状の特定結果に応じて、偏波（円偏波、直線偏波）及びビーム方向の切り換えをアンテナ切換部６６に指示し、端末装置６０と他無線通信装置５０との間において通信を開始する。

（他無線通信装置５０が直線偏波アンテナを有する場合の通信動作手順）
通信制御部６４は、ステップＳ３１での処理より、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであると特定した場合に（Ｓ３２、ＹＥＳ）、端末装置６０のアンテナ部６１が放射する偏波を直線偏波から円偏波に切り換える。なお、使用する旋回方向は、他無線通信装置５０が直線偏波アンテナであるため、左右のどちらでもよい。

なお、アンテナ偏波を切り換えても、ビーム方向毎のＳＮは変化しないため、使用するビーム方向は、ステップＳ１において求めた方向を使用してもよいが、円偏波の場合、図５より、受信電力は半分に減ることによる通信不良を考慮して、再度、ビーム方向毎にＳＮを測定する。

即ち、端末装置６０は、アンテナ部６１が放射する偏波を直線偏波から円偏波に切り換え、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を全てのビーム方向毎に取得し、最も良好な通信特性が得られたビーム方向を用いて、他無線通信装置５０との通信を開始する（Ｓ３２−１）。なお、端末装置６０は、円偏波アンテナに切り換えたことで通信可能なビームが無くなった場合は、ステップＳ３１の結果を考慮して、水平偏波、垂直偏波のうち、通信特性が良好な偏波を用いて通信を開始する（Ｓ３２−１）。

なお、端末装置６０と他無線通信装置５０との通信中に、端末装置６０が移動する場合（図４（Ｂ）参照）、又は端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入する場合（図４（Ｃ）参照）の端末装置６０の通信動作手順である、ステップＳ３３及びＳ３４の動作は、図６に示すステップＳ３及びＳ４の動作と同一であるため、説明を省略する。

（他無線通信装置５０が円偏波アンテナを有する場合の処理）
通信制御部６４は、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナであると特定した場合に（Ｓ３２、ＮＯ）、ステップＳ３１の結果を考慮して、水平偏波、垂直偏波のうち、通信特性が良好な偏波を用いて通信を開始する。

例えば、アンテナ部６１が放射する直線偏波の偏波面を水平偏波に切り換え、更に水平偏波のビーム方向を切り換える指示をアンテナ切換部６６に出力し、通信を開始する（Ｓ３２−２）。

次に、端末装置６０と他無線通信装置５０との通信中に、端末装置６０が移動した場合（図４（Ｂ）参照）又は障害物５４が混入した場合（図４（Ｃ）参照）の端末装置６０の通信動作手順を説明する。
他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するための通信特性取得要求を生成して送信部６２に出力する。

アンテナ切換部６６は、通信制御部６４の指示に応じて、アンテナ部６１が放射する直線偏波の偏波面を垂直偏波に切り換え、更に垂直偏波のビーム方向を切り換えるためのアンテナ切換制御信号を生成してアンテナ部６１に出力する。

送信部６２は、通信制御部６４が生成した通信特性取得要求に応じて、例えば他無線通信装置５０との間の通信特性を要求するためのパケット送信信号を生成してアンテナ部６１に出力する。アンテナ部６１は、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、垂直偏波を用いて、送信部６２が生成したパケット送信信号を全てのビーム方向毎に送信する（Ｓ３５）。

他無線通信装置５０は、端末装置６０が移動した場合には通信経路５２ａ，５２ｂによって、端末装置６０が送信したパケット送信信号を受信する。また、他無線通信装置５０は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合には通信経路５１ｂによって、端末装置６０が送信したパケット送信信号を受信する。

他無線通信装置５０は、垂直偏波を用いて送信されたパケット送信信号を受信すると、ビーム方向毎の通信特性を示す情報を含むパケット受信信号を端末装置６０に返信する。

端末装置６０は、端末装置６０が移動した場合には通信経路５２ａ，５２ｂによって、他無線通信装置５０が送信したパケット送信信号を受信する。また、端末装置６０は、端末装置６０と他無線通信装置５０との間に障害物５４が混入した場合には通信経路５１ｂによって、他無線通信装置５０が送信したパケット受信信号を受信する。

端末装置６０は、他無線通信装置５０から受信したパケット受信信号を、アンテナ部６１を介して受信部６３に出力する。受信部６３は、アンテナ部６１が出力したパケット受信信号を復調し、パケット受信信号の復調結果を通信制御部６４に出力する。

通信制御部６４は、受信部６３のパケット受信信号の復調結果を基に、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を示す情報をビーム方向毎に取得してメモリ（不図示）に保存する。

通信制御部６４は、アンテナ部６１が放射する垂直偏波のビーム方向を、最も良好な通信特性が得られたビーム方向に切り換えて、他無線通信装置５０との間の通信を継続する（Ｓ３６）。

通信制御部６４は、例えばタイマを用いて、アンテナ部６１が放射する垂直偏波のビーム方向を、最も良好な通信特性が得られたビーム方向に切り換えてから一定時間経過したか否かを判定する（Ｓ３７）。一定時間が経過していない場合には（Ｓ３７、ＮＯ）、端末装置６０の通信動作手順はステップＳ３５に戻る。

一方、一定時間が経過した場合には（Ｓ３７、ＹＥＳ）、端末装置６０の通信動作手順はステップＳ３１に戻る。

ここで、ステップＳ３７において一定時間が経過した場合に、ステップＳ３１の通信動作手順、即ち他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する通信動作手順に戻る理由は、次の通りである。

具体的には、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定する通信動作手順が実行される時点において、端末装置６０及び他無線通信装置５０の各位置によっては、他無線通信装置５０のアンテナ形状が直線偏波アンテナであるにも拘わらず、端末装置６０は、他無線通信装置５０のアンテナ形状を円偏波アンテナと特定することがあるためである。

例えば、端末装置６０と他無線通信装置５０とが対向した位置に存在せずに、水平方向に対して４５度ずれた方向に存在する場合、端末装置６０は、円偏波アンテナを有し、他無線通信装置５０から垂直偏波及び水平偏波のいずれによって放射された場合でも、受信電力が半減したパケット受信信号を他無線通信装置５０から受信する。

従来技術では、端末装置６０は、一旦、他無線通信装置５０のアンテナ形状が円偏波アンテナと特定すると、再度、他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定しないので、ステップＳ３３以降の直線偏波を用いた通信動作手順を実行困難である。

以上により、本実施形態の端末装置６０は、他無線通信装置５０との間の通信特性を監視でき、パケットロスを回避できる。端末装置６０は、他無線通信装置５０が円偏波アンテナを有すると特定した場合には直線偏波を用いて放射するので、他無線通信装置５０との間における障害物５４の混入の有無に拘わらずに通信特性を取得できる。

これにより、端末装置６０は、通信特定を要求するためのパケット送信信号を片方の偏波面の直線偏波（例えば垂直偏波又は水平偏波）を送信すれば良いので、偏波及びビーム方向の切り換えに要する消費電力を低減できる。

図１６は、従来技術と第２の実施形態とにおける、通信遮断後に通信特性を取得するためにビーム方向を走査する回数の比較図である。図１６では、片旋回方向の円偏波が放射されるビーム方向は１６である。

本実施形態では、直線偏波アンテナを有する他無線通信装置５０と端末装置６０との通信が、端末装置６０が移動した場合及び障害物５４が混入して通信が遮断した場合のいずれも、端末装置６０におけるビーム方向の走査回数は１６回であり、従来技術の３２回に比べて半減する。

また、円偏波アンテナを有する他無線通信装置５０と端末装置６０との通信が、端末装置６０が移動した場合及び障害物５４が混入して通信が遮断した場合のいずれも、端末装置６０におけるビーム方向の走査回数は１６回であり、従来技術の３２回に比べて半減する。

このように、端末装置６０におけるビーム方向の走査回数が減った分、端末装置６０における消費電力が低減する。

以上により、本実施形態の端末装置６０は、定期的又は通信が遮断した場合に、通信相手としての他無線通信装置５０のアンテナ形状を特定し、他無線通信装置５０のアンテナが放射する偏波を考慮して、偏波及びビーム方向を切り換えて他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する。

以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば上述した各実施形態では、２端子給電型アンテナが４素子である場合を説明したが、素子数は４素子に限定されない。また、円偏波アンテナとして、図２に示す２端子給電型円偏波パッチアンテナを例に挙げたが、これに限定されない。

また、上述した各実施形態において、アンテナ部６１は、各アンテナ素子に、左旋回方向用又は右旋回方向用の各円偏波アンテナを割り当て、アンテナ切換部６６が生成したアンテナ切換制御信号に応じて、所望のアンテナ素子を用いても良い。

また、端末装置６０は、例えばユーザが携帯可能な移動機であるスマートフォン、タブレット端末、リモコンが挙げられる。なお、端末装置は据置機でも良い。また、他無線通信装置５０は、据置機であるＴＶ、ディスプレイ装置、ＰＣ（Personal Computer）が挙げられる。なお、無線通信装置は、使用者が携帯可能な移動機であってもよい。

更に、上述した第１の実施形態において、端末装置６０は、右旋回方向の円偏波を用い、ビーム方向を順次切り換えて、端末装置６０と他無線通信装置５０との間の通信特性を取得する場合、例えばビーム方向の数が最大１６であれば（図９参照）、１６回のビーム方向を走査（切り換え）の終了前に、最も良好な通信特性が得られた時点において、通信特性の取得要求を中止し、最も良好な通信特性が得られたビーム方向に切り換えて通信を継続しても良い。

これにより、端末装置６０は、ビーム方向の走査（切り換え）に要する消費電力を更に低減できる。

本開示は、定期的に又は通信が遮断した場合に、通信相手としての他の無線通信装置との間の通信特性を取得し、アンテナが放射する偏波を、良好な通信特性に応じた偏波に簡易に切り換えるアンテナ切換装置として有用である。

５０ 他無線通信装置
６０ 端末装置
６１、６１Ａ、６１Ｂ アンテナ部
６２ 送信部
６３ 受信部
６４ 通信制御部
６５ アンテナ検出部
６６ アンテナ切換部

Claims (8)

1. 他の無線通信装置と無線通信するアンテナ切換装置であって、
   前記無線通信における偏波及びビーム方向を切り換えて、前記他の無線通信装置に対し、前記ビーム方向に前記偏波を放射するアンテナ部と、
   前記他の無線通信装置から前記偏波及び前記ビーム方向に応じた通信特性を取得する通信制御部と、
   取得された前記偏波及び前記ビーム方向に応じた前記通信特性を基に、前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別が円偏波又は直線偏波のどちらであるかを特定するアンテナ検出部と、
   特定された前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別に応じて、前記他の無線通信装置との無線通信における偏波及びビーム方向を切り換えさせるアンテナ切換部と、を備える、
   アンテナ切換装置。
2. 請求項１に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ部は、
   左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を放射し、
   前記アンテナ検出部は、
   前記左旋回方向及び右旋回方向の各円偏波における前記通信特性が所定範囲内である場合に、前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を直線偏波と特定し、
   前記左旋回方向及び右旋回方向の各円偏波における前記通信特性が前記所定範囲内でない場合に、前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を円偏波と特定する、
   アンテナ切換装置。
3. 請求項２に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ検出部は、
   前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を直線偏波と特定し、
   前記アンテナ切換部は、
   前記無線通信の通信中又は前記無線通信が遮断した場合に、前記通信中に用いられた前記左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を前記アンテナ部に放射させる、
   アンテナ切換装置。
4. 請求項２に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ検出部は、
   前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を円偏波と特定し、
   前記アンテナ切換部は、
   前記無線通信の通信中又は前記無線通信が遮断した場合に、前記通信中に用いられた前記左旋回方向又は右旋回方向の円偏波を前記アンテナ部に放射させる、
   アンテナ切換装置。
5. 請求項４に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ切換部は、
   放射された前記左旋回方向又は右旋回方向の円偏波に応じて取得された前記通信特性が所定値未満である場合に、前記通信中に用いられた前記左旋回方向又は右旋回方向の円偏波と逆旋回方向の円偏波を前記アンテナ部に放射させる、
   アンテナ切換装置。
6. 請求項１に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ部は、
   水平方向の偏波面を有する水平偏波又は垂直方向の偏波面を有する垂直偏波を放射し、
   前記アンテナ検出部は、
   前記水平偏波及び前記垂直偏波における前記通信特性が所定範囲内である場合に、前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を円偏波と特定し、
   前記水平偏波及び前記垂直偏波における前記通信特性が前記所定範囲内でない場合に、前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を直線偏波と特定する、
   アンテナ切換装置。
7. 請求項６に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ検出部は、
   前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を直線偏波と特定し、
   前記アンテナ切換部は、
   前記無線通信の通信中又は前記無線通信が遮断した場合に、前記通信中に用いられた前記水平偏波又は前記垂直偏波を前記アンテナ部に放射させる、
   アンテナ切換装置。
8. 請求項６に記載のアンテナ切換装置であって、
   前記アンテナ検出部は、
   前記他の無線通信装置のアンテナが放射する偏波の種別を円偏波と特定し、
   前記アンテナ切換部は、
   前記無線通信の通信中又は前記無線通信が遮断した場合に、前記水平偏波又は前記垂直偏波を前記アンテナ部に放射させる、
   アンテナ切換装置。

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