(57)【要約】【課題】アンテナの基準点が明確であって、コンパクトで且つ測定時間を短縮できる電波源可視化装置を提供する。【解決手段】電波源測定対象領域αを撮影する撮影装置２０と、撮影装置２０を中央位置として複数の面状アンテナ３０を配列して形成したアレーアンテナ３１と、アレーアンテナ３１で受信した到来電波の到来方向を、撮影装置２０の撮像部を原点Ｏとした極座標空間における角度によって特定する電波到来方向特定手段５１と、撮影装置２０によって撮影された画像に、電波到来方向特定手段５１によって特定された電波到来方向を示した電波画像データを合成して、実画像Ｇ１内に電波到来方向を表示して電波源を特定する電波源位置提示手段５２と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波源を特定して可視化するための電波源可視化装置であって、
電波源測定対象領域を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置を中央位置として複数の面状アンテナを配列して形成したアレーアンテナと、
前記アレーアンテナで受信した到来電波の到来方向を、前記撮影装置の撮像部を原点とした極座標空間における角度によって特定する電波到来方向特定手段と、
前記撮影装置によって撮影された画像に、前記電波到来方向特定手段によって特定された電波到来方向を示した電波画像データを合成して、前記実画像内に前記電波到来方向を表示して前記電波源を特定する電波源位置提示手段と、を備えた
ことを特徴とする電波源可視化装置。
【請求項２】
前記複数の面状アンテナは、縦横方向に配列され、縦方向および横方向の少なくとも一方の方向の配置個数が偶数である
ことを特徴とする請求項１に記載の電波源可視化装置。
【請求項３】
前記撮影装置は、広角レンズを装備している
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電波源可視化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波源を特定して可視化するための電波源可視化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電波の漏洩位置等を電波源として特定する技術としては、例えば、電子機器から漏洩する電波の波源位置を推定する技術（特許文献１参照）、放射妨害波を探査する技術（特許文献２参照）、電磁波シールドにおける漏洩波源位置を特定する技術（特許文献３参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００５−１９５５３２号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４３９９号公報
【特許文献３】特開２００４−２０５４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、拡張ＳＰＭ（Sampled Pattern Matching）法と呼ばれる手法を用いて、位置の推定している。ところが、電波源とアンテナとの間の距離は、２〜５λ（λ：測定周波数の波長）を限界としているため、例えば、２ＧＨｚ超の無線ＬＡＮ（Local Area Network）の場合、最大で６０ｃｍ程度離れた範囲の電波源しか、その位置を特定することができない。
【０００４】
特許文献２では、国際規格化されているＣＩＳＰＲ(国際無線障害特別委員会)測定系を用いて振幅のみを測定し、任意方向を向いた放射妨害波源の波源位置、波源の向きを推定している。ところが、この特許文献２に記載の技術は、その都度補正値を算出し、その補正値が収束するまで繰り返すようになっているため、収束するまでに時間を要するという問題がある。
【０００５】
特許文献３では、電波到来方向と、電波源までの距離とを求め、電波源の位置を特定している。そのため、電波源までの距離を計測する必要がある。しかし、建設現場等の場所でシールドルームからの漏洩電波を計測する場合、測定装置の設置箇所を頻繁に変えるようなときには、電波源までの位置の測定をその都度行わなければならず作業者に掛かる負担が多大なものとなる。また、電波の到来方向を特定できても、正確に距離を計測できないことも多く、このような場合、電波源の位置を正確に特定することができない。
【０００６】
そこで、本発明者は、電波源までの距離が不明であっても電波源の位置を正確に特定することが可能な電波源特定システムを開発した（特願２００７−１３００６８）。この電波源特定システムは、一つのアンテナと、測定方向を撮影する撮影装置と、前記アンテナで受信した到来電波の位相と振幅とに基づいて、前記アンテナを移動させた複数の位置における中心位置を原点とした極座標空間における角度によって電波源を特定する電波到来方向特定手段とを備えるシステムであって、設定した間隔に前記アンテナを保持する複数のアンテナ保持部、および、前記撮影装置を前記原点に保持する撮影装置保持部を形成したテンプレートと、前記撮影装置によって撮影された画像の各画素に前記極座標空間内の角度を対応させ、前記電波到来方向特定手段によって特定された電波到来方向を示す角度に対応する前記画素を前記画像内に区別して提示する電波源位置提示手段とを備えることを特徴としている。このような電波源特定システムによれば、各アンテナ保持部が形成されている設置場所に一つのアンテナを順に設置させて、到来周波数の電波を受信し、各設置場所における電波の位相と振幅とに基づいて極座標空間における角度を特定し、その角度により特定される方向を電波到来方向と特定できる。一つのアンテナの設置位置を順次変えることで、アレーアンテナとして機能する。また、特定した電波到来方向の角度を、撮影装置が撮影した画像中に提示することができるため、電波源までの距離が不明であっても、その画像中のいずれの位置に電波源が存在するのかを提示することができる。これによって、作業者は、その画像を見ながら、電波源の位置を把握することができる。
【０００７】
しかしながら、前記電波源特定システムでは、広帯域アンテナを用いて電波源を可視化する際に、広帯域アンテナのどのエレメント位置で電波を受信しているのかが不明確である。そのため、電波源を可視化する過程において、受信エレメント位置（以下、基準点を言う場合がある）とカメラのレンズの位置を正確に一致させるのが困難となる。その結果、広帯域アンテナを用いて電波源を可視化する場合は、周波数に応じて基準点が微妙に異なるため、推定精度があまり良好ではないという問題があった。
【０００８】
さらに、前記のテンプレートを用いた測定では、アンテナを移動させて順次測定を行うため、１回の測定に約１０分程度時間がかかる。この場合、定常的に放射されている電波を受信して測定するには問題ないが、電波の信号が変化したり周囲の環境が時間的に変化したりする状況においては、正確に測定することが困難であるといった問題もある。
【０００９】
そこで、本発明は前記問題を解決するために案出されたものであって、アンテナの基準点が明確であって、コンパクトで且つ測定時間を短縮できる電波源可視化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電波源を特定して可視化するための電波源可視化装置であって、電波源測定対象領域を撮影する撮影装置と、前記撮影装置を中央位置として複数の面状アンテナを配列して形成したアレーアンテナと、前記アレーアンテナで受信した到来電波の到来方向を、前記撮影装置の撮像部を原点とした極座標空間における角度によって特定する電波到来方向特定手段と、前記撮影装置によって撮影された画像に、前記電波到来方向特定手段によって特定された電波到来方向を示した電波画像データを合成して、前記実画像内に前記電波到来方向を表示して前記電波源を特定する電波源位置提示手段と、を備えたことを特徴とする電波源可視化装置である。
【００１１】
このような構成の電波源可視化装置によれば、基板の表面に、面状アンテナを設けたことで、アンテナの奥行方向が薄くなるので、電波を受信した基準点が明確になる。これによって、基準点と撮影装置の位置を正確に一致させることができるので、電波源の特定精度を高めることができる。また、システム全体のコンパクト化を達成できる。さらに、複数の面状アンテナを配列してアレーアンテナを形成しているので、電波を複数の面状アンテナでまとめて受信することができ、測定時間を大幅に短縮できる。これと合わせて、時間的に変動した電波の信号や周囲の環境による影響を低減することができ、測定精度を高めることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記複数の面状アンテナは、縦横方向に配列され、縦方向および横方向の少なくとも一方の方向の配置個数が偶数であることを特徴とする請求項１に記載の電波源可視化装置である。
【００１３】
なお、縦横方向に配列とは、グリッド（格子）の交点位置に合わせて縦横に配列することをいう。このような構成の電波源可視化装置によれば、アレーアンテナの中心部分に面状アンテナは位置しないので、その位置に撮影装置を設置することができる。したがって、極座標空間の原点を面状アンテナの設置領域の中心部分とでき、その結果、電波到来方向の特定が容易になる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記撮影装置は、広角レンズを装備していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電波源可視化装置である。
【００１５】
このような構成の電波源可視化装置によれば、より一層広い範囲の電波源測定対象領域を撮影することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アンテナの基準点が明確となり、装置のコンパクト化を図れるとともに、測定時間を短縮することができるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照しつつ、本発明に係る電波源可視化装置１を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
図１ないし図３に示すように、本実施形態に係る電波源可視化装置１（図１参照）は、電波源を特定して可視化するためのシステムであって、基板１０に、電波源測定対象領域を撮影する撮影装置２０を嵌装させるための透孔１１が形成されている。基板１０の表面１０ａには、透孔１１を囲むように複数の面状アンテナ３０，３０・・が配列されて、アレーアンテナ３１が形成されている。複数の面状アンテナ３０，３０・・の背面側には、地板４０が設けられている。透孔１１には、撮影装置２０が嵌装されている。また、複数の面状アンテナ３０，３０・・でそれぞれ受信した到来電波の到来方向を、撮影装置２０のレンズ２１の焦点部（撮像部）を原点Ｏとした極座標空間における角度によって特定する電波到来方向特定手段５１（図１参照）が、各面上アンテナ３０，３０・・とそれぞれ接続されている。撮影装置２０によって撮影された実画像に、電波到来方向特定手段５１によって特定された電波到来方向を示した電波画像データを合成して、実画像内に電波到来方向を表示して電波源を特定する電波源位置提示手段５２（図１参照）が、撮影装置２０に接続されている。
【００１９】
図１に示すように、基板１０は、走行台車６０上に形成された支持フレーム６１に着脱可能に支持されており、鉛直に立てた状態で支持されている。基板１０は、図３に示すように、ガラスエポキシにて構成された正面視正方形の板材にて構成されている。基板１０の２本の対角線の交点部（基板１０の中央部）には、撮影装置２０を嵌装させるための透孔１１が形成されている。透孔１１は、撮影装置２０を構成するカメラの外形と同形状の内形を有しており、カメラを嵌装して固定するようになっている。また、図４の（ａ）に示すように、透孔１１は、レンズ２１の焦点部（原点Ｏと同じ位置）が基板１０の表面１０ａと実質的に同一平面に位置するように、撮影装置２０を保持する。ここで、レンズ２１の表面と撮像部との距離は、数ミリ程度であって、数メートル以上ある到来電波測定距離と比して無視できる距離であるので、レンズ２１の表面が基板１０の表面１０ａと同一平面になるようにカメラを嵌装しても、レンズ２１の焦点部が実質的に基板１０の表面１０ａと同一平面に位置しているとすることができる。
【００２０】
図２および図３に示すように、基板１０の表面１０ａに配列された面状アンテナ３０は、例えば銅板を基板１０の表面１０ａに貼り付けて、その表面にエレメントをエッチングして形成されたパッチアンテナにて構成されている。パッチアンテナは、帯域が狭く、広い指向性を持つ。複数の面状アンテナ３０，３０・・は、それぞれ同じ寸法の正面視正方形の板状に形成されている。各面状アンテナ３０は、その背面に給電子３３を介して同軸ケーブル３２がそれぞれ接続されている。また、各面状アンテナ３０は、同軸ケーブル３２を介して電波到来方向特定手段５１を備えた制御用パーソナルコンピュータ５０に電気的に接続されている。基板１０には、同軸ケーブル３２が挿通するケーブル挿通孔１２（図２参照）が、表面１０ａから裏面１０ｂに貫通して形成されている。
【００２１】
面状アンテナ３０，３０・・は、縦横方向でグリッド（格子）の交点位置に配列され、縦横方向の少なくとも一方の方向の配置個数が偶数であるように構成されている。本実施形態では、図３に示すように、面状アンテナ３０，３０・・は、縦方向および横方向の両方向において、互いに等しい間隔寸法で４行４列ずつに配列されて構成されている。そして、その中心位置に透孔１１が形成されている。つまり、透孔１１は、複数の面状アンテナ３０，３０・・によって構成されるアレーアンテナ３１のアンテナ領域の中心部に位置することとなる。なお、本実施形態は、透孔１１の位置が基板１０の中央部になっているが、これに限定されるものではない。透孔１１は、アレーアンテナ３１のアンテナ領域の中心部に位置していればよく、アレーアンテナ３１のアンテナ領域の中心部が基板１０の中央部からずれている場合は、透孔１１もアンテナ領域の中心部にずれる。
【００２２】
面状アンテナ３０の一辺の寸法Ｌ１（図３参照）、厚さや、隣り合う面状アンテナ３０，３０の給電子間隔寸法L２（図３参照）は、下記の表１に示すように、受信する電波の周波数に応じて、適宜設定されている。表１の数値は、ＦＤＴＤ（Finite-difference time-domain method）法を利用して算出されている。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１に示すように、例えば、受信する電波の周波数が１．５ＧＨｚである場合は、面状アンテナ３０の一辺の寸法（エレメントサイズ）Ｌ１が４８．３ｍｍで、厚さが１．６ｍｍで、比誘電率は４．４である。また、隣り合う面状アンテナ３０，３０の給電子間隔寸法L２は、１００ｍｍとなっている。受信する電波の周波数が高いほど、面状アンテナ３０の一辺の寸法Ｌ１が小さくなり、面状アンテナ３０，３０の給電子間隔寸法L２も小さくなる。
【００２５】
受信すべき電波の周波数に応じて、表１に示した面状アンテナ３０のサイズ、厚さおよび面状アンテナ３０，３０の給電子間隔寸法を適用して、面状アンテナ３０，３０・・を複数の基板１０に貼り付けて、複数のアレーアンテナ３１をそれぞれ形成しておく。
【００２６】
図１および図２に示すように、複数の面状アンテナ３０，３０・・の背面側に設けられる地板４０は、本実施形態では、例えば銅板にて構成されており、基板１０の裏面１０ｂに貼り付けられているとともに、接地されている。地板４０には、基板１０の透孔１１に相当する位置にカメラ挿通孔４１が形成され、基盤１０のケーブル挿通孔１２に相当する位置にケーブル挿通孔４３が形成されている。
【００２７】
図１に示すように、電波到来方向特定手段５１と電波源位置提示手段５２は、各面状アンテナ３０および撮影装置２０に接続された制御用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０内に設けられている。なお、各面状アンテナ３０は、プリアンプ５５および測定装置５６を介して制御用パーソナルコンピュータ５０に接続されている。
【００２８】
プリアンプ５５は、各面状アンテナ３０が受信した受信信号を増幅するとともに、増幅した受信信号を、同軸ケーブル５３を介して測定装置５６に出力する。但し、面状アンテナ３０が受信した受信信号の入力電圧が高い場合は、プリアンプ５５を必要としない。
【００２９】
測定装置５６は、受信信号を解析してその波形の振幅や隣り合う面状アンテナ３０の波形の位相を検出する信号解析手段（図示せず）等を備えていて、各面状アンテナ３０から出力された受信信号の振幅や位相を検出する。
【００３０】
制御用パーソナルコンピュータ５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ディスプレイ、ＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus）等のインタフェース等の構成を主に備えている。この制御用パーソナルコンピュータ５０は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで、電波到来方向特定手段５１、電波源位置提示手段５２として機能する。なお、制御用パーソナルコンピュータ５０と測定装置５６とは、ＧＰＩＢケーブル５４などを介して互いにデータ通信可能に接続されている。
【００３１】
電波到来方向特定手段５１は、測定装置５６により解析された受信信号の振幅や位相と各面状アンテナ３０の設置位置等に基づいて、例えば、ＭＵＳＩＣ（MUltiple SIgnal Classification）アルゴリズムに従って受信電波の到来方向を、撮影装置２０の装着位置（アレーアンテナ３１のアンテナ領域における中心位置）を原点Ｏとした極座標空間（Θ，Φ）における角度（θ，φ）によって電波源の到来方向を特定するものである（図４参照）。
【００３２】
ここで、図４を参照して、この実施形態で用いる極座標空間について説明する。アレーアンテナ３１（図３参照）の中心位置と実質的に同一位置にある、撮影装置２０の撮像部（レンズ２１の焦点部）を原点Ｏとして、極座標空間を図４の（ａ）および（ｂ）に示すように設定する。つまり、極座標空間のｘｙｚ軸のうち、ｘ軸は基板１０の表面１０ａ上に実質的に位置して原点Ｏから横方向に延出し、ｙ軸は基板１０の表面１０ａ上に実質的に位置してｘ軸と直交する縦方向に原点Ｏから延出し、ｚ軸は基板１０の表面１０ａに直交する方向（撮影装置２０の軸方向）に原点Ｏから延出している。
【００３３】
図４の（ｂ）に示すように、受信電波の到来方向を示す線上の一点Ｐから、ｘｙｚ直交座標系を構築するｘｙ平面へ垂線を延ばしたときの、その垂線とｘｙ平面との交点をＱとする。そして、原点Ｏと交点Ｑとを結ぶ直線ＯＱ（到来方向のｘ−ｙ平面への正射影）と、ｘ軸とのなす角をφとする。一方、受信電波の到来方向の任意の点Ｐと原点Ｏとを結ぶ直線ＯＰと、ｚ軸とのなす角をθとする。受信電波の到来方向は、前記の角θと角φとを成分とする極座標空間の座標として表すことができる。
【００３４】
電波源位置提示手段５２は、撮影装置２０によって撮影された画像の各画素に極座標空間内の角度を対応させ、電波到来方向特定手段５１によって特定された電波到来方向を示す角度に対応する画素を画像内に区別して、図示しないディスプレイに表示（提示）するものである。つまり、電波源位置提示手段５２は、特定された電波到来方向の角度（θ，φ）を、撮影装置２０によって撮影された電波源測定対象領域αの実画像の画角（Θ，Φ）内の画素に対応させ、ディスプレイに表示する。
【００３５】
そのため、電波源位置提示手段５２には、画角（Θ，Φ）と角度（θ，φ）との関係が予め設定されている。その関係とは、つまり、画角の単位角度に対する画素数である。
【００３６】
例えば、撮影装置２０として用いられたＣＣＤの画角が、Θ（縦方向）=６７deg〜１１２deg（４５deg）、Φ(横方向)=６０deg〜１２０deg（６０deg）の撮影装置２０である場合には、θおよびφともに９０degが撮影装置２０および透孔１１の正面方向となる（図４の（ａ）参照）。なお、図４の（ａ）においては、横方向の画角を図示し、縦方向の画角はカッコ書きにて数値のみを示している。前記の画角の範囲では、単位角度をそれぞれ１degとした場合、Θ（縦方向）に４５目盛り、Φ（横方向）に６０目盛りのΘ−Φ空間として表せる。そこで、撮影装置２０として用いられたＣＣＤの画素が７２０画素×９６０画素の場合、画角の単位角度に対する画素数が、θ＝１６画素/deg、φ＝１６画素/degとして示される。
【００３７】
これによって、推定結果としての到来方向の角度（θ，φ）が画像データ中に画素の広がりとして示されることになる。そのため、漏洩箇所の存在範囲としてディスプレイに提示することが可能になる。
【００３８】
以上の作業により、画角（Θ，Φ）と推定結果（θ，φ）とを対応させることができるため、電波源位置提示手段５２は、撮影装置２０で撮影した実画像に電波到来方向を示した電波画像データを合成して、ディスプレイに提示することができる。このとき、電波源の位置は、その部分の色や明るさを変化させたり、線や図形等でマークしたりして、区別して表示する。なお、本実施形態では、電波源の位置を分かりやすくするために、推定結果のピーク部分のみを抽出して合成することとしたが、ピーク以外の部分も同様に処理することで、電波源の周囲の状況についても提示することが可能になる。
【００３９】
したがって、この実施形態によれば、極座標空間を座標系とした場合には、到来波の電波源までの距離が不明であっても、撮影装置２０の撮影した実画像Ｇ１（図５参照）中に、電波到来方向（漏洩位置Ｓとして図示）を示した電波画像データ（図６参照）を合成して、到来方向を表示することで、図７に示すように、撮影した実画像Ｇ１中における電波源（漏洩位置Ｓ）の位置を表示して特定することができる。つまり、図４の（ａ）に示すように、透孔１１に嵌装された撮影装置２０の撮影画角は、（Θ，Φ）によって示されるため、その範囲内のおける到来方向としての推定結果（θ，φ）に対応する画素を特定することによって、画像中における位置を特定することができる。
【００４０】
なお、撮影装置２０には、一度に広い範囲を撮影して評価することを目的として、広角レンズが装着される場合がある。この場合は、電波源位置提示手段５２に、画角（Θ，Φ）と角度（θ，φ）との関係が予め設定されている。つまり、広角レンズで取得された画像は、画像の端部になるほど歪む性質があることがら、画角（Θ，Φ）と角度（θ，φ）との関係を一律に求めることができないので、予め例えば２ｃｍ角の正方グリッドを印刷した紙を画像取得して、画像内のグリッドの交点ごとに、角度（θ，φ）を計算により求め、交点の各画角（Θ，Φ）に相当する角度（θ，φ）をそれぞれ設定しておく。これによって、全ての画角（Θ，Φ）において、角度（θ，φ）が割り当てられることになる。すなわち、広角レンズを用いて取得した画像は、補正等を行わず、歪んだ角度を考慮して到来方向を特定している。
【００４１】
図１に示すように、制御用パーソナルコンピュータ５０（電波到来方向特定手段５１および電波源位置提示手段５２を含む）、プリアンプ５５および測定装置５６は、走行台車６０上で、基板１０の裏側に配置されている。
【００４２】
次に、以上の構成の電波源可視化装置１を用いて電波源を特定する場合の作業・処理手順について説明する。
【００４３】
本実施形態では、電波発生機器が存在する電波発生室Ｒ１からの電波の漏洩を、電波源可視化装置１によって測定・発見する場合について説明する。
【００４４】
まず、図１に示すように、電波源を測定する測定室Ｒ２に電波源可視化装置１を設置する。電波源可視化装置１の基板１０が、電波発生室Ｒ１との間に位置する壁Ｗの一部をなす電波源測定対象領域αに対向するように設置する。
【００４５】
次に、基板１０の透孔１１に嵌装した撮影装置２０で測定領域を撮影し、撮影した映像（画像）を制御用パーソナルコンピュータ５０の図示せぬディスプレイに表示させる。測定者は、その画像を見ながら測定領域を決定する。つまり、電波源可視化装置１を走行台車６０ごと移動させるなどして向きを変えて、撮影装置２０の向きが所望の測定領域（例えば、電波源測定対象領域α）に対向するように基板１０の向きを決定する。このとき、撮影装置２０が撮影している画像は、制御用パーソナルコンピュータ５０に送られて記憶される。
【００４６】
その後、各面状アンテナ３０での電波受信を開始する。電波発生室Ｒ１からの電波が、壁Ｗを透過して漏洩する場合は、この透過した電波が面状アンテナ３０で受信され、漏洩箇所が電波源として測定される。
【００４７】
このとき、電波の受信は、それぞれ所定の位置に配列されている面状アンテナ３０，３０・・で一括して行うことができるので、従来のようにテンプレートのアンテナ保持部にアンテナを設置して一箇所ずつ測定する測定装置と比較して、測定時間を大幅に短縮することができる。そして、測定時間が短時間になることによって、時間的に変動した電波の信号や周囲の環境による影響を低減することができ、測定精度を高めることができる。さらに、従来の測定装置のように、作業者がテンプレートに沿ってアンテナを移動させる必要がないので、作業時間および手間を低減できるとともに、アンテナの位置精度が低下せず測定精度の低下を防止できる。
【００４８】
各面状アンテナ３０で受信された電波は、受信信号となってプリアンプ５５に送られ、プリアンプ５５で増幅されたうえで、測定装置５６に送られる。測定装置５６では、受信信号に基づいて、各面状アンテナ３０で受信された電波の振幅や位相がそれぞれ解析される。得られた振幅や位相のデータは、受信信号とともに制御用パーソナルコンピュータ５０に送られる。
【００４９】
制御用パーソナルコンピュータ５０は、測定装置５６から受信信号やデータを受け取って、図示しない記憶部に蓄積する。その後、制御用パーソナルコンピュータ５０は、電波到来方向特定手段５１によって、ＭＵＳＩＣアルゴリズム等を用いて電波到来方向を特定する。
【００５０】
電波源位置提示手段５２は、前記したように、画角の単位角度に対する画素数に基づいて、電波到来方向特定手段５１で求められた到来方向の角度を図示しないディスプレイの画素を特定する。そして、電波源位置提示手段５２は、撮影装置２０によって撮影された実画像Ｇ１（図５参照）に、電波到来方向（図６中、漏洩位置Ｓ部分を参照）を示した電波画像データを合成させて、実画像Ｇ１内に電波到来方向の画素を他の部分と区別できるように表示させる（図７の漏洩位置Ｓ部分を参照）。これによって、測定者は、画像を見ながら、画像内における電波源位置（漏洩位置Ｓ）を特定することができる。なお、電波が漏洩していない場合には、実画像Ｇ１内に区別される部分が表示されない。
【００５１】
ところで、本実施形態では、基板１０の表面１０ａに、面状アンテナ３０，３０・・を設けたことで、アンテナの奥行方向が薄くなり、電波を受信した基準点が明確になる。また、撮影装置２０は、レンズ２１の表面が基板１０の表面１０ａと略同一平面状に位置するように、透孔１１に保持されている。したがって、基準点と撮影装置２０の奥行方向位置を一致させることができる。その結果、図４の（ａ）に示すように、アレーアンテナ３１（図３参照）の中心位置と、撮影装置２０の撮影範囲（表示範囲）の原点Ｏとを一致させることができる。これによって、撮影装置２０によって撮影された実画像の撮影角度と、電波到来方向特定手段５１によって特定された電波到来方向の角度とを正確に対応させることができるので、実画像に電波画像データを合成させたときに、正確に実画像内に電波源を特定して表示することができることとなる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、基板１０の裏面１０ｂ（面状アンテナ３０の背面側）に地板４０を設けているので、面状アンテナ３０の直交方向前方のみに感度が良好となる。つまり、地板４０によって後方からの電波を遮断することができるので、後方に測定機器（制御用パーソナルコンピュータ５０、プリアンプ５５および測定装置５６）を配置しても、これらの測定機器の影響を受けず電波を受信できる。したがって、測定精度の低下を防止できる。さらに、各測定装置同士を接続する配線を短くできるとともに、システム全体のコンパクト化を達成でき、電波源可視化装置１を一体的に移動させることも可能となる。
【００５３】
なお、前記の実施形態では、電波発生室Ｒ１内の電波が壁Ｗの電波源測定対象領域αから漏洩してしまう箇所を特定する場合を説明したが、図８に示すように、室内に設けられた電波発生源２からの電波の壁面での反射を電波源として測定するように用いることもできる。
【００５４】
この場合は、撮影装置２０で撮影した実画像に、電波到来方向特定手段５１（図１参照）によって特定された電波到来方向の角度が画像内のいずれの位置に有るのかを特定し、電波源位置提示手段５２（図１参照）によって、撮影装置２０によって撮影された実画像Ｇ２（図９参照）に、電波到来方向（反射位置Ｔ）を示した電波画像データを合成させて、実画像Ｇ２内に電波到来方向（反射位置Ｔ）の画素を他の部分と区別できるように表示させる（図１０参照）。これによって、壁や天井および建具等での電波の反射位置Ｔを周波数ごとに正確にかつ容易に特定可能になるため、壁等の特定箇所に電波吸収体等を正確に設置することができるようになる。ひいては、室内において、無線ＬＡＮやＲＦＩＤ等の通信でのマルチパスの影響を取り除いて、通信性能の劣化を防ぐことが可能になる。
【００５５】
さらに、かかる電波源可視化装置１を用いれば、室内だけでなく、室外においても、電波の反射を電波源として特定することができる。したがって、例えば、高速道路のインターチェンジにおいて、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）の電波受信の誤作動を防止するために、料金所周辺の電波源を特定して、電波の流れを調査することも可能である。
【００５６】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更が可能である。例えば、前記の実施形態では、撮影装置２０の取付位置となる透孔１１は、アレーアンテナ３１のアンテナ領域の中心部に位置しているが、これに限定されるものではなく、中心部からずれた位置であってもよい。この場合、電波到来方向特定手段５１によって電波到来方向を特定する際の極座標空間の原点も撮影装置２０の取付位置にずれることとなり、この原点に応じた極座標空間における角度によって電波到来方向を特定する。
【００５７】
また、前記の実施形態では、アレーアンテナ３１を用いた到来方向の特定アルゴリズムとして、ＭＵＳＩＣアルゴリズムの場合について説明したが、到来方向を特定可能であれば、このアルゴリズムに限らない。例えば、ビームフォーマ法、Ｃａｐｏｎ法、線形予測法、最小ノルム法、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）によるアルゴリズムによってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る電波源可視化装置を実施するための最良の形態を示した構成図である。
【図２】基板、面状アンテナ、撮影装置および地板を示した断面図である。
【図３】基板、面状アンテナおよび撮影装置を示した正面図である。
【図４】（ａ）は撮影装置を説明するための断面図、（ｂ）は極座標空間を説明する図である。
【図５】撮影装置で撮影した実画像を示した図である。
【図６】電波到来方向特定手段によって特定された電波到来方向を示した電波画像データを画像化した図である。
【図７】実画像に、電波到来方向を示した電波画像データを合成させた図である。
【図８】電波源と電波源可視化装置とを同一の室内に設置した状態を示した平面図である。
【図９】撮影装置で撮影した実画像を示した図である。
【図１０】実画像に、電波到来方向を示した電波画像データを合成させた図である。
【符号の説明】
【００５９】
１      電波源可視化装置
２０    撮影装置
３０    面状アンテナ
３１    アレーアンテナ
５１    電波到来方向特定手段
５２    電波源位置提示手段
Ｏ      原点
Ｇ１    実画像
【図１】
2010044026.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010044026.tif 000007
【図５】
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【図６】
2010044026.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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