(57)【要約】【課題】３次元座標データと電界強度データとを関連付けた３次元電界強度データを計測、収集することができる電界強度測定装置を提供する。【解決手段】基地局アンテナ２から放射される電波の電界強度を測定しようとする空間を異なる２箇所から撮像するように２台の撮像装置３２、３４を設置する。棒状部材１８を把持して受信アンテナ１２および発光部３０を所望の位置に位置させると共に、操作スイッチ２２をオン操作する。制御部２４は、光源１４を点灯動作させると同時に、演算処理部３６に対して測定点Ｐの３次元座標データＤの生成を指示し、かつ、電界強度測定部２０に対して電界強度データＦの生成を指示する。制御部２４は、３次元座標データＤと電界強度データＦとを関連付けた３次元電界強度データを生成すると共に、該３次元電界強度データを情報記録媒体２６に記録する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な受信アンテナと、
前記受信アンテナに設けられた発光部と、
前記発光部で発光される光に基づき前記受信アンテナの３次元空間上の位置である測定点を計測して３次元座標データを生成する３次元デジタイザと、
前記受信アンテナで受信した電波の電界強度を計測して電界強度データを生成する電界強度測定部と、
前記３次元デジタイザによって生成された前記３次元座標データと、前記電界強度測定部によって生成された電界強度データとを関連付けた３次元電界強度データを生成するデータ制御部と、
を備えることを特徴とする電界強度測定装置。
【請求項２】
単一波長の光を光出射部から出射する光源と、
一端が前記光出射部に結合され前記光を他端に導く光ファイバとを有し、
前記発光部は前記光ファイバの他端で構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
【請求項３】
前記単一波長の光はレーザー光であり、
前記光源はレーザー光源である、
ことを特徴とする請求項２記載の電界強度測定装置。
【請求項４】
前記３次元デジタイザは、前記発光部で発光される光を異なる２箇所から撮像して画像データを生成する２台の撮像装置と、前記２台の撮像装置によって生成された画像データが供給される演算処理部とを備え、
前記３次元デジタイザによる前記測定点の３次元座標データの生成は、前記演算処理部が前記各撮像装置から得た画像データを演算処理することによって生成され、
前記各撮像装置による前記発光部で発光される光の撮像は、前記単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターを介してなされる、
ことを特徴とする請求項２記載の電界強度測定装置。
【請求項５】
前記受信アンテナおよび前記発光部は伸縮可能な棒状部材の一端に取着され、
前記棒状部材を把持することで前記受信アンテナおよび前記発光部を前記３次元空間上の任意の位置に移動可能である、
ことを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
【請求項６】
前記データ制御部は、前記３次元電界強度データを情報記録媒体に記録する、
ことを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
【請求項７】
前記３次元デジタイザは、前記発光部で発光される光を異なる２箇所から撮像して画像データを生成する２台の撮像装置と、前記２台の撮像装置によって生成された画像データが供給される演算処理部とを備え、
前記３次元デジタイザによる前記測定点の３次元座標データの生成は、前記演算処理部が前記各撮像装置から得た画像データを演算処理することによって生成される、
ことを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
【請求項８】
前記受信アンテナは、移動体通信システムに用いられる携帯電話機用の基地局アンテナから放射される電波を受信する、
ことを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
【請求項９】
前記データ制御部は、基準電界強度を指定する基準電界強度指定部をさらに備え、
前記データ制御部は、該データ制御部によって生成された前記３次元電界強度データから、前記基準電界強度と一致するまたは前記基準電界強度を超える電界強度に対応する３次元座標データを３次元境界座標データとして生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の電界強度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電界強度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やＰＨＳなどの移動体通信システムに用いられる基地局アンテナから放射され測定点に到来する電波の電界強度を計測、収集し、測定点と電界強度とをディスプレイに表示された２次元平面である地図上に表示させるシステムが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２４３６９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、基地局アンテナを新たに設置する場合などにおいては、基地局アンテナから放射される電波の電界強度が周辺の建築物や地形などの影響をどのように受けているかを詳細に測定することが求められている。
しかしながら、上記従来技術では、測定点の位置は２次元座標で示されるに留まるものであり、電界強度が３次元空間上でどのように分布しているかといったデータを計測することはできないものであった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、３次元座標データと電界強度データとを関連付けた３次元電界強度データを計測、収集することができる電界強度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明の電界強度測定装置は、移動可能な受信アンテナと、前記受信アンテナに設けられた発光部と、前記発光部で発光される光に基づき前記受信アンテナの３次元空間上の位置である測定点を計測して３次元座標データを生成する３次元デジタイザと、前記受信アンテナで受信した電波の電界強度を計測して電界強度データを生成する電界強度測定部と、前記３次元デジタイザによって生成された前記３次元座標データと、前記電界強度測定部によって生成された電界強度データとを関連付けた３次元電界強度データを生成するデータ制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、３次元座標データと電界強度データとを関連付けた３次元電界強度データを計測、収集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は実施の形態の電波強度測定装置１０の構成を示すブロック図、図２は実施の形態の電波強度測定装置１０の使用説明図である。
図１に示すように、電波強度測定装置１０は、受信アンテナ１２と、光源１４と、光ファイバ１６と、３次元デジタイザ１８と、電界強度測定部２０と、操作スイッチ２２と、制御部２４と、情報記録媒体２６などを含んで構成されている。
本実施の形態では、電波強度測定装置１０は、本体部１１を有し、本体部１１の筐体１１Ａに、光源１４と、電波強度測定部２０と、制御部２４と、情報記録媒体２６と、外部インターフェース部２７と、３次元デジタイザ１８の演算処理部３６などが収容されている。
【０００７】
受信アンテナ１２は移動可能に設けられ、移動体通信システムに用いられる携帯電話機用の基地局アンテナ２（図２）から放射される電波を受信するものである。
本実施の形態では、受信アンテナ１２は、図２に示すように、伸縮可能な棒状部材２８の一端（先部）に取着されている。
また、受信アンテナ１２は、受信ケーブル１３を介して電界強度測定部２０に接続されている。
なお、受信アンテナ１２の構成は、本実施の形態に限定されるものではなく任意である。
【０００８】
光源１４は光出射部を有し、単一波長の光を前記光出射部から出射するものである。
本実施の形態では、前記単一波長は例えば６８０ｎｍである。単一波長の波長は特に限定されない。
本実施の形態では、光源１４は半導体レーザーなどのレーザー光源で構成され、したがって、前記単一波長の光はレーザー光である。
また、本実施の形態では、光源１４のオン、オフは制御部２４によって制御される。
【０００９】
光ファイバ１６は、その一端１６Ａが光源１４の光出射部に結合され光を他端に導くように構成されている。
図２に示すように、光ファイバ１６の他端１６Ｂは受信アンテナ１２に設けられ、したがって、光ファイバ１６の他端１６Ｂは棒状部材１８の一端に取着されている。
このように構成することで、棒状部材１８を把持することで受信アンテナ１２および発光部３０は３次元空間上の任意の位置に移動可能とされている。
光源１４がオンすると、光ファイバ１６の他端１６Ｂから光が照射され、光源１４がオフすると、光ファイバ１６の他端１６Ｂからの光が照射が停止される。
したがって、本実施の形態では、発光部３０が光ファイバ１６の他端１６Ｂで構成されることになる。
【００１０】
３次元デジタイザ１８は、発光部３０で発光される光に基づき受信アンテナ１２の３次元空間上の位置である測定点Ｐを計測して３次元座標データＤ（ｘ，ｙ，ｚ）を生成するものである。ここで、ｘ，ｙ，ｚは互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った座標値を示す。
本実施の形態では、３次元デジタイザ１８は、２台の撮像装置３２、３４と、演算処理部３６とを含んで構成されている。
各撮像装置３２、３４は、発光部３０で発光される光を異なる２箇所から撮像して画像データをそれぞれ生成するものである。
本実施の形態では、各撮像装置３２、３４には、光源１４から出射される単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターが装着されており、したがって、各撮像装置３２、３４による発光部３０で発光される光の撮像は、前記単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターを介してなされることになる。
演算処理部３６は、各撮像装置３２、３４によって生成された画像データがそれぞれ供給されるものであり、各撮像装置３２、３４から得た画像データを三角測距に基づいて演算処理することによって測定点Ｐの３次元座標データＤ（ｘ，ｙ，ｚ）を生成する。
各撮像装置３２、３４は画像伝送用ケーブル３５を介して演算処理部３６にそれぞれ接続され、各撮像装置３２、３４の画像データは各画像伝送用ケーブル３５を介して演算処理部３６にそれぞれ供給される。
また、本実施の形態では、演算処理部３６の動作は制御部２４によって制御される。
なお、３次元デジタイザ１８としては、上述した三角測距により物体の３次元座標データを生成する光学式の３次元デジタイザに限定されるものではなく、発光部３０で発光される光の位置から３次元座標データを生成できるものであればよく、従来公知のさまざまな３次元デジタイザが採用可能である。
また、３次元デジタイザ１８は、測定点Ｐの３次元座標データＤ（ｘ，ｙ，ｚ）を正確に得る上で、撮像装置３２、３４の相対的な位置関係が変わるごとに、キャリブレーションを行う必要がある。
したがって、予め、撮像装置３２、３４を単一のフレーム上に組み付けることにより撮像装置３２、３４の相対的な位置関係が変わらない撮像装置ユニットを構成しておけば、電波強度の測定の際には、撮像装置ユニットを設置するのみでよく、前記キャリブレーションが不要となることから作業の効率化を図る上で有利となる。
【００１１】
電界強度測定部２０は、受信アンテナ１２で受信した電波の電界強度を計測して電界強度データＦを生成するものである。
また、本実施の形態では、電界強度測定部２０の動作は制御部２４によって制御される。
【００１２】
操作スイッチ２２は、図２に示すように、棒状部材２８の他端に取着され、あるいは、作業者が手元に持った状態で移動可能に設けられている。
操作スイッチ２２は、該操作スイッチ２２が操作されることで生成された電波強度の計測を指示する操作信号を制御部２２に供給するものである。
本実施の形態では、操作スイッチ２２は制御部２４にケーブル２３を介して接続され、操作スイッチ２２で生成された操作信号がケーブルを介して制御部２４に供給されるように構成されている。
【００１３】
制御部２４は、例えば、ＣＰＵと、制御プログラムなどを格納するＲＯＭと、ワーキングエリアを提供するＲＡＭと、周辺回路（操作スイッチ２２、演算処理部３６、電界強度測定部２０、情報記録媒体２６など）とのインターフェースを取るインターフェース回路などがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されたものであり、前記ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより機能する。
制御部２４は、操作スイッチ２２がオン操作されると、光源１４を点灯動作させると同時に、演算処理部３６に対して測定点Ｐの３次元座標データＤ（ｘ，ｙ，ｚ）の生成を指示し、かつ、電界強度測定部２０に対して電界強度データＦの生成を指示する。
また、制御部２４は、３次元デジタイザ１８によって生成された３次元座標データＤ（ｘ，ｙ，ｚ）と、電界強度測定部によって生成された電界強度データＦとを関連付けた３次元電界強度データを生成すると共に、該３次元電界強度データを情報記録媒体２６に記録する。
なお、本実施の形態では、制御部２４によってデータ制御部が構成されている。
さらに、制御部２４は、所定の基準電界強度を指定する機能を有している。
制御部２４による基準電界強度の指定は、例えば、制御部２４に設けられた記憶手段に格納されている基準電界強度を読み出すことで行ってもよいし、あるいは、制御部２４の外部から入力された基準電界強度に基づいて行ってもよく、要は、基準電界強度の指定ができればよい。
制御部２４は、該制御部２４によって生成された３次元電界強度データから、前記のようにして指定された基準電界強度と一致するまたは指定された基準電界強度を超える電界強度に対応する３次元座標データを３次元境界座標データとして生成し、この３次元境界座標データを情報記録媒体２６に記録する。
したがって、本実施の形態では、制御部２４によって基準電界強度を指定する基準電界強度指定部が構成されている。
【００１４】
情報記録媒体２６は、制御部２４によって前記３次元電界強度データが記録されるものである。
情報記録媒体２６としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリ、ハードディスクドライブなどのように本体部１１に組み込まれる情報記録媒体、あるいは、ＣＤ−ＲやＤＶＤ±Ｒなどのディスク状記録媒体、種々のメモリカードなどの可搬型の情報記録媒体など、従来公知のさまざまな情報記録媒体が採用可能である。
情報記録媒体２６としてディスク状記録媒体を用いる場合には、ディスク状記録媒体に対して情報の読み書きを行うドライブ装置を本体部１１に設ければよく、情報記録媒体２６としてメモリカードを用いる場合には、メモリカードが装脱されるカードスロットと、メモリカードに対して情報の読み書きを行うカード制御部とを本体部１１に設ければよい。
【００１５】
外部インターフェース部２７は、制御部２４と、パーソナルコンピュータなどの外部の電子機器との間で情報の授受を行うためのものであり、外部の電子機器と接続するための外部機器接続用のコネクタ２７Ａを備えている。
外部インターフェース部２７を設けることにより、制御部２４によって生成された３次元電界強度データを外部インターフェース部２７を介して外部の電子機器に供給することができ、あるいは、情報記録媒体２６から読み出した３次元電界強度データおよび３次元境界座標データを外部インターフェース部２７を介して外部の電子機器に供給することができる。
【００１６】
次に、電波強度測定装置１０の使用方法の一例について説明する。
なお、電波強度測定装置１０による電界強度を計測する場所は、基地局アンテナ２から電波が到来する場所であればよく、例えば、基地局アンテナ２が設置された建物の屋上、あるいは、基地局アンテナ２が設置された建物の周辺の地上など任意である。
まず、図２に示すように、基地局アンテナ２から放射される電波の電界強度を測定しようとする空間を、異なる２箇所から撮像するように２台の撮像装置３２、３４を設置する。
次いで、作業者は、棒状部材１８を把持して受信アンテナ１２および発光部３０を所望の位置に位置させると共に、操作スイッチ２２をオン操作する。
操作スイッチ２２のオン操作により、制御部２４は、光源１４を点灯動作させると同時に、演算処理部３６に対して測定点Ｐの３次元座標データＤの生成を指示し、かつ、電界強度測定部２０に対して電界強度データＦの生成を指示する。
これにより、制御部２４は、３次元デジタイザ１８によって生成された３次元座標データＤと、電界強度測定部によって生成された電界強度データＦとを得る。
次いで、制御部２４は、３次元座標データＤと電界強度データＦとを関連付けた３次元電界強度データを生成すると共に、該３次元電界強度データを情報記録媒体２６に記録する。
次いで、制御部２４は、予め指定された前記基準電界強度と、前記３次元電界強度データより３次元境界座標データを生成すると共に、該３次元境界座標データを情報記録媒体２６に記録する。
次いで、作業者は、棒状部材１８を把持して受信アンテナ１２および発光部３０の位置を、電界強度を測定しようとする別の位置に移動させると共に、操作スイッチ２２をオン操作する。これにより、制御部２４により上記動作が実行され３次元電界強度データが情報記録媒体２６に記録される。
上述の動作を繰り返すことにより所望の位置における３次元電界強度データを計測、収集する。
なお、実施の形態では、操作スイッチ２２が棒状部材２８の他端に取着され、あるいは、作業者が手元に持った状態で移動可能に設けられている場合について説明したが、操作スイッチ２２を本体部１１に設けておき、受信アンテナ１２を把持する作業者とは別の作業者が操作スイッチ２２を操作するようにしてもよいことは無論である。
【００１７】
以上説明したように本実施の形態の電波強度測定装置１０によれば、従来、計測することができなかった、３次元座標データＤと電界強度データＦとを関連付けた３次元電界強度データを計測、収集することができるので、例えば、基地局アンテナから放射される電波の電界強度が周辺の建築物や地形などの影響を受けてどのように分布しているかを詳細に測定することができ、基地局の設置に際して有効なデータ収集を効率的に行うことができる。
また、予め指定した基準電界強度と電界強度が一致するまたは超える３次元座標データである３次元境界座標データを計測、収集することができるので、例えば、基地局アンテナ周辺において、基準電界強度を超える領域を３次元座標データとして得ることができる。
【００１８】
また、本実施の形態では、光源１４と光ファイバ１６とを設け、発光部３０を光ファイバ１６の他端１６Ｂで構成したので、発光部３０が発光する際に発光部３０から電磁波ノイズが生じることがなく、したがって、受信アンテナ１２が電磁波ノイズの影響を受けることがないため、電界強度測定部２０によって測定される電界強度の精度を高める上で、また、微弱な電界強度を計測する上で極めて有利となる。
また、本実施の形態では、光源１４から出射される光を単一波長の光とし、各撮像装置３２、３４による発光部３０で発光される光の撮像を、前記単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターを介して行うようにした。
したがって、特に、照明装置やネオンサインが存在する測定環境下において、各撮像装置３２、３４で撮像される光源部３０の発光を、それら照明装置やネオンサインなどから照射される光と確実に識別することができ、そのような屋外の測定環境下であっても、３次元デジタイザ１８による３次元座標データの計測の精度を確保する上で有利となる。
【００１９】
なお、実施の形態では、既に設置された基地局アンテナ２の周辺における３次元電界強度データを測定する場合について説明したが、電波暗室内に基地局アンテナ２と電波強度測定装置１０を設置し、実施の形態と同様にして３次元座標データＤと電界強度データＦとを関連付けた３次元電界強度データを計測、収集すれば、外部の建物や地形などの影響を受けない環境下における基地局アンテナ２の電界強度を３次元電界強度データによって得ることができ、基地局アンテナ２の性能評価を正確に行う上で有利となる。
また、実施の形態では、移動体通信システムに用いられる携帯電話機用の基地局アンテナから到来する電波の電界強度を計測する場合について説明したが、計測対象となる電波は限定されるものではなく、例えば、従来公知のさまざまな移動体通信システムに使用される電波、無線ＬＡＮに使用される電波などであってもよく、種々の電波の電界強度を計測する用途に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態の電波強度測定装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態の電波強度測定装置１０の使用説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０……電界強度測定装置、１２……受信アンテナ、１８……３次元デジタイザ、２０……電界強度測定部、２４……制御部、３０……発光部。
【図１】
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【図２】
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