(57)【要約】【課題】電磁界強度の空間的平均値を得る際に、高さ測定及び平均化処理の時間短縮という課題がある。また、電磁界強度装置を小型化し、簡易に、測定できるようにするという課題がある。【解決手段】本発明の電磁界強度測定装置は、電磁界強度を検出する電磁界センサと、操作者によって把持される把持部を備える電磁界強度測定手段と、電磁界センサと基準面との鉛直方向の距離を測定する距離測定手段と、電磁界強度測定手段から得られる電磁界強度情報と距離測定手段から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する計算器を有する。【選択図】図２
2010175518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁界強度を検出する電磁界センサと、操作者によって把持される把持部を備える電磁界強度測定手段と、
前記電磁界センサと基準面との鉛直方向の距離を測定する距離測定手段と、
前記電磁界強度測定手段から得られる電磁界強度情報と前記距離測定手段から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する計算器と、
を有する電磁界強度測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の電磁界強度測定装置であって、
前記電磁界強度測定手段は、前記電磁界センサから得られる複数の異なる周波数からなる情報から所定の周波数の情報を選択する周波数選択部を備え、
前記電磁界センサは、所定の周波数範囲に対し平坦な特性を有するアンテナからなり、
前記計算器は、前記電磁界強度測定手段から得られる所定の周波数毎の電磁界強度情報と前記距離測定手段から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する、
ことを特徴とする電磁界強度測定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電磁界強度測定装置であって、
前記電磁界強度測定手段は、前記電磁界センサから得られる複数の異なるスクランブルコード含む情報から所定のスクランブルコードを含む情報を選択するコード選択部を備え、
前記計算器は、前記電磁界強度測定手段から得られる所定のスクランブルコード毎の電磁界強度情報と前記距離測定手段から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する、
ことを特徴とする電磁界強度測定装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の電磁界強度測定装置であって、
前記距離測定手段は、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる超音波発信器及び他方に設けられる超音波受信器と、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる光発信器及び他方に設けられる光受信器とからなる、
ことを特徴とする電磁界強度測定装置。
【請求項５】
請求項１から３の何れかに記載の電磁界強度測定装置であって、
前記距離測定手段は、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる超音波発信器及び他方に設けられる超音波受信器と、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる電波発信器及び他方に設けられる電波受信器とからなり、
前記電磁界強度測定手段は、前記電波発信器の発する電波から得られる情報を取り除くフィルタを有し、
前記電磁界センサと前記計算器は、前記フィルタを介し接続される、
ことを特徴とする電磁界強度測定装置。
【請求項６】
電磁界強度を検出する電磁界センサと、操作者によって把持される把持部を備える電磁界強度測定手段を用いる電磁界強度測定方法であって、
操作者が電磁界強度測定手段の把持部を把持することによって電磁界強度測定手段が所定の空間内に存在する状況下において、測定条件が満たされた場合に、電磁界センサが、電磁界強度を測定する電磁界強度測定ステップと、
距離測定手段が、電磁界強度測定時の前記電磁界センサと基準面との鉛直方向の距離を測定する距離測定ステップと、
計算器が、前記電磁界強度及び上記距離の組合せを記憶する記憶ステップと、
測定終了条件が満たされた場合に、計算器が、前記電磁界強度測定ステップにおいて得られる電磁界強度情報と前記距離測定ステップにおいて得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する計算ステップと、
を有する電磁界強度測定方法。
【請求項７】
請求項６記載の電磁界強度測定方法であって、
前記電磁界センサは、所定の周波数範囲に対し平坦な特性を有するアンテナを備え、
前記電磁界強度測定ステップにおいて、前記電磁界センサから得られる複数の異なる周波数からなる情報から所定の周波数毎の電磁界強度を測定する、
ことを特徴とする電磁界強度測定方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の電磁界強度測定方法であって、
前記電磁界強度測定ステップにおいて、前記電磁界センサから得られる複数の異なるスクランブルコードを含む情報から所定のスクランブルコード毎の電磁界強度を測定する、
ことを特徴とする電磁界強度測定方法。
【請求項９】
請求項６から８の何れかに記載の電磁界強度測定方法であって、
前記距離測定ステップは、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる超音波発信器及び他方に設けられる超音波受信器と、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる光発信器及び他方に設けられる光受信器を用いて、鉛直方向の距離を測定する、
ことを特徴とする電磁界強度測定方法。
【請求項１０】
請求項６から８の何れかに記載の電磁界強度測定方法であって、
前記距離測定ステップは、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる超音波発信器及び他方に設けられる超音波受信器と、前記把持部または前記基準面の何れか一方に設けられる電波発信器及び他方に設けられる電波受信器を用いて、鉛直方向の距離を測定し、
前記電磁界強度測定ステップにおいて、フィルタを用いて前記電波発信器の発する電波から得られる情報を取り除く、
ことを特徴とする電磁界強度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁界強度の空間的平均値を算出する電磁界強度測定装置に関する。例えば、携帯電話システムの基地局等から発射される電波の強度を生体防護の観点から曝露評価するための電磁界強度測定装置及び電磁界強度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体への電波の曝露制限として、ＩＣＮＩＲＰ（International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection：国際非電離放射線防護委員会）は、ＳＡＲ（specific absorption rate：比エネルギー吸収率）の上限値を基本制限としてガイドラインに示している。このＳＡＲは、一般的に測定評価が困難であるため、より測定が容易な電磁界強度の基準値も示している。これと同様に、日本の電波法施行規則第２１条の３、別表第２号の２の２は、ＩＣＮＩＲＰとほぼ同様の基準値を示している。携帯電話の基地局から発射される電波の強度は、この基準値以下である必要がある。なお、電磁界強度は、一般的に、電力密度、電界強度、磁界強度等で示される。また、本明細書内では、電磁界強度基準値に対する電磁界強度測定値の比を規格化電力密度と呼び、この規格化電力密度も含めて電磁界強度と呼ぶこととする。
【０００３】
携帯電話の基地局から発射される電界強度を測定評価する際、基本制限であるＳＡＲの考え方に基づき、人体の占める空間での電界強度の空間的平均値を導出すれば、より正確な曝露評価となる。この空間内において、電界が均一であれば、１点の電界強度測定でよいが、実際の環境においては、周辺の反射物の影響で電界は不均一である。このため、この空間内の複数の点で測定した電界強度の空間的平均値を導出する必要がある。
【０００４】
従来の技術では、高さ方向の電界強度の空間的平均値を求めるために、図１に示すように、電磁界を検出するための電磁界センサ１１０、電磁界センサ１１０の把持部１３０、電磁界センサが検出した電磁界の強度を表示する電磁界強度表示器１１５、及び電磁界センサ１１０と基準面１９０との距離（以下、「高さ」ともいう）を測定するための巻尺５０で構成される測定系が従来技術として知られている。なお、基準面とは、例えば、大地または床等を意味する。
【０００５】
また、特許文献１記載の電磁界測定装置が従来技術として知られている。特許文献１は、アンテナの高さを変化させながら電磁波を受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５８７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯電話基地局からの電磁界強度は、トラヒックの変動、伝搬路の変化によって時間変動する。よって、ある環境、ある時間における曝露評価を実施する際、できる限り短時間で測定評価することが望まれる。
【０００８】
しかしながら、従来の巻尺５０を用いた電磁界センサ１１０の高さ測定では、人が目視で高さを確認する必要があるため、時間を要する。また、電磁界強度の空間的平均値を得るためには、測定した複数点の電磁界強度に基づき、測定終了後に平均化処理を実施する必要があり、これも時間を要する。よって、従来技術は高さ測定及び平均化処理の時間短縮という課題がある。
【０００９】
また、特許文献１記載の電磁界測定装置は、アンテナを設置するマストや、アンテナの高さを変化させる駆動装置等が必要となる。２ｍの高さを走査可能なマストや駆動装置を一般環境に持ち出して測定することは非常に大がかりな作業となる。よって、特許文献１の従来技術は、装置を小型化し、簡易に、測定できるようにするという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の電磁界強度測定装置は、電磁界強度を検出する電磁界センサと、操作者によって把持される把持部を備える電磁界強度測定手段と、電磁界センサと基準面との鉛直方向の距離を測定する距離測定手段と、電磁界強度測定手段から得られる電磁界強度情報と距離測定手段から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する計算器を有する。
【００１１】
また、本発明の電磁界強度測定方法は、電磁界強度を検出する電磁界センサと、操作者によって把持される把持部を備える電磁界強度測定手段を用いる。電磁界強度測定方法は、操作者が電磁界強度測定手段の把持部を把持することによって電磁界強度測定手段が所定の空間内に存在する状況下において、測定条件が満たされた場合に、電磁界センサが、電磁界強度を測定する電磁界強度測定ステップと、距離測定手段が、電磁界強度測定時の電磁界センサと基準面との鉛直方向の距離を測定する距離測定ステップと、計算器が、電磁界強度及び上記距離の組合せを記憶する記憶ステップと、測定終了条件が満たされた場合に、計算器が、電磁界強度測定ステップにおいて得られる電磁界強度情報と距離測定ステップにおいて得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する計算ステップを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、電界センサの高さを基準面から変えていくだけで、電磁界センサの高さと、その高さにおける電磁界強度と、それらの空間的平均値が自動的に求めることができるという効果を奏する。よって、ある環境、ある時間における曝露評価を実施する際に、短時間で測定評価することができ、トラヒックの変動、伝搬路の変化の影響を最小限にできる。また、特許文献１記載の装置に比べ、小型化され、簡易に測定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の電磁界強度測定装置の構成例を示す図。
【図２】実施例１の電磁界強度測定装置１００の構成例を示す図。
【図３】電磁界強度測定装置１００で測定される電力密度分布と空間的平均値の例を示す図。
【図４】計算器１７０のハードウェア構成を例示したブロック図。
【図５】電磁界強度測定装置１００の処理フロー例を示す図。
【図６】実施例２の電磁界強度測定装置２００の構成例を示す図。
【図７】実施例３の電磁界強度測定装置３００の構成例を示す図。
【図８】実施例３の変形例１の電磁界強度測定装置３００Ｂの構成例を示す図。
【図９】実施例４の電磁界強度測定装置４００の構成例を示す図。
【図１０】実施例５の電磁界強度測定装置５００の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
＜電磁界強度測定装置１００＞
図２は、実施例１の電磁界強度測定装置１００の構成例を示す図である。実施例１に係る電磁界強度測定装置を説明する。電磁界強度測定装置１００は、電磁界強度測定手段１２０と、距離測定手段１５０と、計算器１７０を備える。
【００１６】
＜電磁界強度測定手段１２０、電磁界センサ１１０及び把持部１３０＞
電磁界強度測定手段１２０は、電磁界センサ１１０と、把持部１３０を備える。
電磁界センサ１１０は、電磁界強度を検出する。電磁界センサ１１０は、例えば、ダイポールアンテナ等からなり、増幅回路、ＡＤ変換回路、演算部、制御部、出力部等を備えてもよい。
【００１７】
把持部１３０は、電磁界センサ１１０を支持する。操作者は、把持部１３０を把持し、所定の空間内で電磁界センサ１１０と基準面１９０の鉛直方向の距離を変化させる。把持部１３０の一端に、電磁界センサ１１０が設けられる。他端に、操作者による電磁界センサ１１０の取り扱いを容易にするための取っ手等を設けてもよい。なお、所定の空間とは、例えば人体が占める空間等であり、例えば、基準面からの高さ２ｍ等である。
なお、電磁界強度測定手段１２０は、電磁界強度表示器１１５等を備えてもよい。電磁界強度表示器１１５は、電磁界センサ１１０が検出した電磁界強度を表示する。
【００１８】
＜距離測定手段１５０＞
距離測定手段１５０は、電磁界センサ１１０と基準面１９０との鉛直方向の距離を測定する。なお、距離測定手段１５０の少なくとも一部が、把持部１３０に取り付けられる。「一部」とは、例えば、距離測定手段が発信器及び受信器からなり、何れか一方を把持部１３０に取り付け、他方を基準面１９０に設置する場合等が考えられる。また、例えば、距離測定手段１５０は、超音波センサ等の距離センサ１５３を備える。また、距離測定手段１５０は、増幅回路、ＡＤ変換回路、演算部、制御部、出力部、距離表示器１５５等の備えてもよい。例えば、超音波センサは、超音波を発信し、基準面１９０に到達し、反射される。超音波センサは、反射された超音波を受信し、発信してから受信するまでの時間と超音波の速度から距離を求めることができる。例えば、距離表示器１５５は、距離センサ１５３で得られる情報を基に、電磁界センサ１１０と基準面１９０との間の距離を表示する。
但し、距離センサ１５３は、超音波センサに限定されるものではなく、電磁界センサ１１０と基準面１９０の鉛直方向の距離を測定できるものであればよい。
【００１９】
＜計算器１７０＞
電磁界センサ１１０は、様々な距離において、電磁界強度を検出する。計算器１７０は、電磁界強度測定手段１２０から得られる電磁界強度情報と距離測定手段１５０から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する。計算器１７０は、電磁界強度測定装置１２０及び距離測定手段１５０から得られる各情報を入力され、電磁界強度の空間的平均値を出力する。例えば、計算器１７０は、電磁界強度表示器１１５と距離表示器１５５に接続され、図示していない記憶部に、電磁界強度情報と距離情報を関連づけて記憶しておき、電磁界強度測定終了後に、所定空間内における電磁界強度の空間的平均値を計算する。例えば、高周波電磁界の生体曝露量の評価では、次式を用いて測定した電磁界の強度より規格化電力密度の空間的平均値を求める。
【００２０】
【数１】
2010175518.tif 000003
【００２１】
ここで、ｈｉ［ｍ］は、ある高さまでＮ個のサンプル点において測定された中のｉ番目のサンプル点の高さ、Ｓ（ｈｉ） ［Ｗ／ｍ２］は、高さｈｉにおいて測定した電磁界強度から計算した電力密度である。Ｓｒｅｆ ［Ｗ／ｍ２］は、電力密度の基準値、ｓａｖｇは、規格化電力密度の空間的平均値をそれぞれ示している。測定した電磁界強度が電界強度あるいは磁界強度の場合は、次式を用いて変換する。
【００２２】
【数２】
2010175518.tif 000004
【００２３】
ここで、Ｅ（ｈｉ）［Ｖ／ｍ］は電界強度、Ｈ（ｈｉ）［Ａ／ｍ］は磁界強度である。
より正確な曝露量評価をするためには、Ｓ（ｈｉ）は人体が占める空間のサンプルである必要がある。例えば、そのサンプルの方法の１つは、定在波が存在する環境において、波長の半分の距離間隔で人体の背の高さまでとする方法である。本発明の電磁界強度測定装置１００は、操作者が、電磁界センサ１１０を地面近傍から人体の背の高さまで移動させると、図３のグラフに示すように、計算器は、（１）及び（２）の処理を実施して規格化電力密度の空間的平均値を出力する。
【００２４】
＜計算器１７０のハードウェア構成＞
図４は、本実施例における計算器１７０のハードウェア構成を例示したブロック図である。図４に例示するように、この例の計算器１７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、入力部１２、出力部１３、補助記憶装置１４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６及びバス１７を有している。
【００２５】
この例のＣＰＵ１１は、制御部１１ａ、演算部１１ｂ及びレジスタ１１ｃを有し、レジスタ１１ｃに読み込まれた各種プログラムに従って様々な演算処理を実行する。また、入力部１２は、データが入力される入力インターフェース、キーボード、マウス等であり、出力部１３は、データが出力される出力インターフェース等である。補助記憶装置１４は、例えば、ハードディスク、ＭＯ（Magneto-Optical disc）、半導体メモリ等であり、計算器１７０としてコンピュータを機能させるためのプログラムが格納されるプログラム領域１４ａ及び各種データが格納されるデータ領域１４ｂを有している。また、ＲＡＭ１６は、ＳＲＡＭ (Static Random Access Memory)、ＤＲＡＭ (Dynamic Random Access Memory)等であり、上記のプログラムが格納されるプログラム領域１６ａ及び各種データが格納されるデータ領域１６ｂを有している。また、バス１７は、ＣＰＵ１１、入力部１２、出力部１３、補助記憶装置１４、ＲＯＭ１５及びＲＡＭ１６を通信可能に接続する。例えば、計算器１７０は、入力部１２を介して、電磁界強度測定手段１２０及び距離測定手段１５０から電磁界強度情報及び距離情報が入力され、その情報を関連づけてＲＡＭ１６等に記憶する。複数回の測定処理が終了すると、計算器１７０のＣＰＵ１１は、プログラムに従って、電磁界強度の空間的平均値を計算する。なお、このようなハードウェアの具体例としては、例えば、パーソナルコンピュータの他、サーバ装置やワークステーション等を例示できる。
【００２６】
＜処理フロー＞
図５は、電磁界強度測定装置１００の処理フロー例を示す図である。測定開始後、操作者が、把持部１３０を把持し、電磁界センサ１１０と基準面１９０の距離を変化させる（ｓ１０）。また、操作者が電磁界強度測定手段１２０の把持部１３０を把持することによって電磁界強度測定手段１２０が所定の空間内に存在する。この状況下において、測定条件を満たすか否か判定し（ｓ１１）、測定条件を満たす場合には、電磁界強度を測定する（ｓ１３）。電磁界強度測定時の電磁界センサ１１０と基準面１９０との鉛直方向の距離を測定する（ｓ１４）。測定した電磁界強度及び距離を図示しない記憶部へ記憶する（ｓ１５）。測定終了条件を満たすか否か判定し（ｓ１７）、満たさない場合には、距離を変化させる（ｓ１０）。測定終了条件を満たす場合には、記憶した電磁界強度及び距離をグラフ化する（ｓ１９）。また、測定した電磁界強度の空間的平均値を計算する（ｓ２１）。但し、測定開始時において、距離を変化させる前に、電磁界強度及び距離を測定してもよい。なお、少なくとも電磁界強度の空間的平均値を計算すればよい（ｓ２１）。
【００２７】
測定条件としては、例えば、距離測定手段からの出力を用いて、所定の距離分（例えば、１０ｃｍ）増加または減少する毎に、電磁界強度を測定する方法や、計測ボタンを設け、操作者が計測ボタンを押した場合に、電磁界強度を測定する方法や、所定の時間経過毎に電磁界強度を測定する方法等が考えられる。所定の時間とは、例えば、予め定めた一定時間でもよいし、１回の測定処理に要する時間でもよい。
【００２８】
測定終了条件としては、例えば、所定時間（例えば６分間）測定した場合、または、基準面から所定の高さまで測定した場合、または、所定回数測定した場合等に、終了する方法が考えられる。
なお、電磁界強度表示部１１５、距離表示機１５５及び計算器１７０等は、ケーブル等によって、電磁界センサと接続してもよいし、無線等によって接続してもよい。また、一体化し、把持部１３０上に設けてもよい。
【００２９】
以上の説明のように、本発明の電磁界強度測定装置は、距離測定手段を用いることで、電磁界測定点の高さを目視にて確認する必要なく、計算器を用いることで、人体の占める領域での電磁界強度の空間的平均値を測定することができる。このため、評価に要する時間の大幅な短縮ができる。また、２ｍの高さを走査可能なマストや駆動装置を必要とせず、特許文献１記載の装置に比べ、小型化することができるという効果を奏する。
【実施例２】
【００３０】
＜電磁界強度測定装置２００＞
図６は、実施例２の電磁界強度測定装置２００の構成例を示す図である。実施例２に係る電磁界強度測定装置２００について実施例１と異なる部分のみ説明する。電磁界強度測定装置２００は、電磁界強度測定手段２２０と、距離測定手段１５０と、計算器２７０を備える。
【００３１】
＜電磁界強度測定手段２２０、周波数選択部２２５、電磁界センサ２１０＞
電磁界強度測定手段２２０は、電磁界センサ２１０と、周波数選択部２２５と、把持部１３０を備える。
周波数選択部２２５は、電磁界センサ２１０から得られる複数の異なる周波数からなる情報から所定の周波数の情報を選択する。例えば、周波数選択部２２５は、電磁界センサ２１０が検出した電磁界強度を、所定の周波数毎に分割し、出力する。
【００３２】
電磁界センサ２１０は、電磁界強度を検出する。電磁界センサ２１０は、所定の周波数範囲に対し平坦な特性を有するアンテナからなる。例えば、電磁界センサ２１０は、測定対象の電波の１／２波長より十分短いショートダイポールアンテナやログペリオディックダイポールアンテナ等を備える。また、電磁界センサ２１０は、増幅回路、ＡＤ変換回路、演算部、制御部、出力部等の備えてもよい。
電磁界強度測定手段２２０は、電磁界強度表示器２１５を備えてもよい。電磁界強度表示器２１５は、電磁界センサ２１０が検出した電磁界強度及び周波数の組合せを表示する構成としてもよい。
【００３３】
＜計算器２７０＞
電磁界センサ２１０は、様々な距離において、電磁界強度を検出する。計算器２７０は、電磁界強度測定手段２２０から得られる所定の周波数毎の電磁界強度と距離測定手段１５０から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する。計算器２７０は、電磁界強度測定手段２２０から周波数毎の電磁界強度を、距離測定手段１５０から電磁界強度測定時の電磁界センサ２１０と基準面１９０との鉛直方向の距離を入力される。そして、以下の計算を行い、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を出力する。
計算部２７０では、観測される電波が、Ｍ個の異なる周波数の信号の場合、測定した電磁界の強度から次式の規格化電力密度の空間的平均値を求める。
【００３４】
【数３】
2010175518.tif 000005
【００３５】
ここで、ｆｊ［Ｈｚ］は、Ｍ個の異なる電波のｊ番目の周波数、Ｓ（ｈｉ, ｆｊ） ［Ｗ／ｍ２］は、高さｈｉ、周波数ｆｊにおいて測定した電磁界強度から計算した電力密度である。Ｓｒｅｆ（ｆｊ）［Ｗ／ｍ２］は、周波数ｆｊにおける電力密度の基準値、ｓａｖｇは、規格化電力密度の空間的平均値をそれぞれ示している。
【００３６】
例えば、一般環境において曝露量の評価を実施する場合、携帯電話基地局からの電波、テレビ・ラジオ局からの電波等、周波数の異なる電波が数多く存在する。電磁界強度測定手段２２０と距離測定手段１５０と計算器２７０を用いれば、（３）からこの環境において、規格化電力密度の空間的平均値が計算できる。
従って、このような構成とすることによって、周波数の異なる電波が存在する環境においても、短時間で人体の占める領域での電磁界強度の空間的平均値を測定することができる。
【実施例３】
【００３７】
＜電磁界強度測定装置３００＞
図７は、実施例３の電磁界強度測定装置３００の構成例を示す図である。実施例３に係る電磁界強度測定装置３００について実施例１と異なる部分のみ説明する。電磁界強度測定装置３００は、電磁界強度測定手段３２０と、距離測定手段１５０と、計算器３７０を備える。曝露量評価の対象が、例えばＩＭＴ−２０００システムの場合、同じ周波数帯の信号に複数の携帯電話基地局からの信号が重畳されている。この重畳された信号は、個々の携帯電話基地局のセクタ毎に与えられた異なるスクランブルコードを用いて復調することで個々の信号に分離できる。個々の信号の電磁界強度を正確に測定するには、コード選択部３２５が必要となる。
【００３８】
＜電磁界強度測定手段３２０、コード選択部３２５＞
電磁界強度測定手段３２０は、電磁界センサ１１０と、コード選択部３２５と、把持部１３０を備える。
コード選択部３２５は、電磁界センサ１１０から得られる複数の異なるスクランブルコードを含む情報から所定のスクランブルコードを含む情報を選択する。例えば、コード選択部３２５は、電磁界センサ１１０が検出した電磁界強度を、所定のスクランブルコード毎に分割し、出力する。例えば、コード選択部３２５は、図示しない記憶部を有し、予め測定したいスクランブルコードを記憶部に記憶しておく。
なお、電磁界強度測定手段３２０は、電磁界強度表示器３１５を備えてもよい。電磁界強度表示器３１５は、電磁界センサ１１０が検出した電磁界強度及びスクランブルコードの組合せを表示する構成としてもよい。
【００３９】
＜計算器３７０＞
計算器３７０は、電磁界強度測定手段３２０から得られる所定のスクランブルコード毎の電磁界強度と距離測定手段１５０から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する。計算器３７０は、電磁界強度測定手段３２０からスクランブルコード毎の電磁界強度を、距離測定手段１５０から電磁界強度測定時の電磁界センサ１１０と基準面１９０との鉛直方向の距離を入力される。観測される電波が、Ｌ個の異なるスクランブルコードを持つ場合、測定した電磁界の強度から次式の規格化電力密度を求める。
【００４０】
【数４】
2010175518.tif 000006
【００４１】
ここで、ｃｋは、Ｌ個のスクランブルコードのうちｋ番目のもの、Ｓ（ｈｉ, ｃｋ） ［Ｗ／ｍ２］は、高さｈｉ、スクランブルコードｃｋにおいて測定した電磁界強度から計算した電力密度である。このような構成とすることによって、所定のスクランブルコードを有する電波のみを選択し、短時間で人体の占める領域での電磁界強度の空間的平均値を測定することができる。
【００４２】
［変形例１］
＜電磁界強度測定装置３００Ｂ＞
図８は、実施例３の変形例１の電磁界強度測定装置３００Ｂの構成例を示す図である。変形例１に係る電磁界強度測定装置３００Ｂについて実施例３と異なる部分のみ説明する。電磁界強度測定装置３００Ｂは、電磁界強度測定手段３２０Ｂと、距離測定手段１５０と、計算器３７０Ｂを備える。電磁界強度測定装置３００Ｂは、観測される電波が、異なるスクランブルコードを持ち、かつ、異なる周波数を有する場合に、正確に電磁界強度の空間的平均値を測定することができる。
【００４３】
＜電磁界強度測定手段３２０Ｂ、コード選択部３２５Ｂ＞
電磁界強度測定手段３２０は、電磁界センサ２１０と、周波数選択部２２５と、コード選択部３２５Ｂと、把持部１３０を備える。
電磁界センサ２１０及び周波数選択部２２５は、実施例２と同様の構成である。
コード選択部３２５Ｂは、周波数選択部２２５から得られる周波数毎の情報から所定のスクランブルコードを含む情報を選択する例えば、コード選択部３２５Ｂは、周波数選択部２２５が出力した所定の周波数毎の電磁界強度を、さらに所定のスクランブルコード毎に分割し、出力する。受信した電波がＬ個の異なるスクランブルコードを持ち、かつ、異なるＭ個の周波数からなる場合には、スクランブルコード及び周波数によって定まるＬ×Ｍ個の電磁界強度を出力する。
なお、電磁界強度測定手段３２０Ｂは、電磁界強度表示器３１５Ｂを備えてもよい。電磁界強度表示器３１５Ｂは、電磁界センサ２１０が検出した電磁界強度、周波数及びスクランブルコードの組合せを表示する構成としてもよい。
【００４４】
＜計算器３７０Ｂ＞
計算器３７０Ｂは、電磁界強度測定手段３２０Ｂから得られる所定の周波数、かつ、所定のスクランブルコードにおける電磁界強度情報と距離測定手段１５０から得られる距離情報を用いて、所定の空間内での電磁界強度の空間的平均値を計算する。観測される電波が、Ｌ個の異なるスクランブルコードを持ち、かつ、異なるＭ個の周波数からなる場合、規格化電力密度の空間的平均値は、（３）（４）より、
【００４５】
【数５】
2010175518.tif 000007
【００４６】
ここで、Ｓ（ｈｉ,ｆｊ,ｃｋ）［Ｗ／ｍ２］は、高さｈｉ、周波数ｆｊ、スクランブルコードｃｋにおいて測定した電磁界強度から計算した電力密度である。Ｓｒｅｆ（ｆｊ）［Ｗ／ｍ２］は、周波数ｆｊにおいける電力密度の基準値、ｓａｖｇは、規格化電力密度の空間的平均値をそれぞれ示している。測定した電磁界強度が電界強度あるいは磁界強度の場合は、次式を用いて変換する。
【００４７】
【数６】
2010175518.tif 000008
【００４８】
ここで、Ｅ（ｈｉ,ｆｊ,ｃｋ）［Ｖ／ｍ］は電界強度、Ｈ（ｈｉ,ｆｊ,ｃｋ）［Ａ／ｍ］は磁界強度である。
例えば、一般環境において曝露量の評価を実施する場合、ＩＭＴ−２０００システムの携帯電話基地局からの電波として、周波数及びスクランブルコードの異なる電波が存在する。電磁界強度測定手段３２０Ｂと距離測定手段１５０と計算器を用いれば、（５）及び（６）からこの環境において、規格化電力密度の空間的平均値が計算できる。
【００４９】
従って、ＩＭＴ−２０００システムの周波数及びスクランブルコードの異なる電波が存在する環境においても、短時間で人体の占める領域での電磁界強度の空間的平均値を測定することができる。
なお、本実施例においては、電磁界センサの出力を、周波数選択部を介して、コード選択部へ入力されているが、電磁界センサの出力を、コード選択部を介して、周波数選択部へ入力される構成としてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００５０】
＜電磁界強度測定装置４００＞
図９は、実施例４の電磁界強度測定装置４００の構成例を示す図である。実施例４に係る電磁界強度測定装置４００について、実施例１と異なる部分のみ説明する。電磁界強度測定装置４００は、電磁界強度測定手段１２０と、距離測定手段４５０と、計算器１７０を備える。
【００５１】
＜距離測定手段４５０＞
距離測定手段４５０は、把持部１３０または基準面１９０の何れか一方に設けられる超音波発信器４５３Ａ及び他方に設けられる超音波受信器４５３Ｂと、把持部１３０または基準面１９０の何れか一方に設けられる光発信器４５５Ａ及び他方に設けられる光受信器４５５Ｂとからなる。
【００５２】
超音波発信器４５３Ａは、超音波を発射する。光発信器４５５Ａは、光を発射する。超音波受信器４５３Ｂは、超音波発信器４５３Ａから発射された超音波を受信する。光受信器４５５Ｂは、光発信器４５５Ａから発射された光を受信する。計算機１７０は、超音波受信器４５３Ｂが受信した超音波と光受信器４５５Ｂが受信した光の位相差より、電磁界センサ１１０から基準面１９０との間の距離を計算する。なお、距離測定手段４５０は、距離表示器４５５を備えてもよい。この場合、上記距離計算を距離表示機４５０が行い、計算結果である距離を表示し、計算機１７０へ出力する。
【００５３】
実施例１の距離測定手段１５０は、鉛直方向の距離を測定するための信号の送受信を１つの距離センサ１５３で実現していた。しかし、反射面（基準面１９０）である大地または床の素材や凹凸によっては、正確な距離を測定できない可能性もある。これに対して、本実施例の距離測定手段４５０は、距離を測定するための信号の送信、受信を別の装置としているため、大地または床の影響を受けない。よって、正確な距離の測定が実現できる。さらに、光信号は、指向性が鋭く、直進性が強い。そのため、光信号の送受信が正常な状態では、光発信器が光受信器のほぼ真上に位置することになる。超音波センサのみを用いた場合に比べ、より地面と垂直な線上を操作することとなり、より精度の高い距離測定が可能となる。つまり、超音波と光の信号の位相差を検出することで、正確な距離の測定が実現でき、さらに、光がレール的な役割を果たし、距離測定精度を向上させる効果がある。従って、大地または床の状況によらず、電磁界センサの正確な高さを測定することができる。
【００５４】
なお、本実施例の距離測定手段４５０と実施例２、実施例３または実施例３の変形例１を組合せる構成としてもよい。
【実施例５】
【００５５】
＜電磁界強度測定装置５００＞
図１０は、実施例５の電磁界強度測定装置５００の構成例を示す図である。実施例５に係る電磁界強度測定装置５００について、実施例１と異なる部分のみ説明する。電磁界強度測定装置５００は、電磁界強度測定手段５２０と、距離測定手段５５０と、計算器１７０を備える。
【００５６】
＜距離測定手段５５０＞
距離測定手段５５０は、把持部１３０または基準面１９０の何れか一方に設けられる超音波発信器４５３Ａ及び他方に設けられる超音波受信器４５３Ｂと、把持部１３０または基準面１９０の何れか一方に設けられる電波発信器５５５Ａ及び他方に設けられる電波受信器５５５Ｂとからなる。
【００５７】
超音波発信器４５３Ａは、超音波を発射する。電波発信器５５５Ａは、電波を発射する。超音波受信器４５３Ｂは、超音波発信器５５３Ａから発射された超音波を受信する。電波受信器５５５Ｂは、電波発信器５５５Ａから発射された電波を受信する。計算機１７０は、超音波受信器４５３Ｂが受信した超音波と電波受信器５５５Ｂが受信した電波の位相差より、電磁界センサ１１０から基準面１９０との間の距離を計算する。なお、距離測定手段５５０は、距離表示器５５５を備えてもよい。この場合、上記距離計算を距離表示機５５０が行い、計算結果である距離を表示し、計算器１７０へ出力する。
【００５８】
＜電磁界強度測定手段５２０及びフィルタ５２５＞
電磁界強度測定手段５２０は、電磁界センサ１１０と、把持部１３０と、フィルタ５２５からなる。
フィルタ５２５は、電波発信器５５５Ａの発する電波から得られる情報を取り除く。フィルタ５２５は、測定対象の電波と、電波発信器５２５から発射された電波をそれらの周波数に基づき分離する。例えば、測定対象の電波の周波数が、電波発信器５２５から発射される電波の周波数より高い場合、それらの周波数の中間地点を基準としたハイパスフィルタを用いることで、測定対象の電波のみを測定できる。このため、電波発信器５２５から発射される電波の影響を受けることなく、正確に電磁界強度を測定できる。
【００５９】
従って、本実施例の距離測定手段は、実施例４の距離測定手段と同様に、大地また床の状況によらず、電磁界センサの正確な高さを測定することができる。また、光信号は上記の通り、優れた直進性を持つが、実際の測定環境においては、光発信器と光受信器の対向状態を維持することが難しい場合がある。ここで、電波は周波数を選択することで、ある程度直進性を選択できる。超音波、電波、光の順で直進性が高くなる。よって、直進性の高い電波を用い、光よりも制限の少ないレール的な役割を果たすことができ、距離測定精度を向上させることができる。
【００６０】
なお、本実施例の電磁界強度測定手段５２０及び距離測定手段５５０と、実施例２、実施例３または実施例３の変形例１を組合せる構成としてもよい。また、本実施例の電磁界強度測定手段５２０及び距離測定手段５５０と、実施例４の光発信器４５５Ａ及び光受信器４５５Ｂを同時に用いてもよい。つまり、距離測定手段は、超音波発信器４５３Ａ、超音波受信器４５３Ｂ、光発信器４５５Ａ、光受信器４５５Ｂ、電波発信器５５５Ａ及び電波受信器５５５Ｂを備え、基準面等の状況に応じて、光受信器、電波受信器の何れかの信号を選択し、距離を測定する。なお、この選択は、操作者が行ってもよいし、光受信器が光信号を受信した場合には、光信号を用い、光受信器が光信号を受信しなかった場合には、電波を用いる選択方法を用いてもよい。このような構成とすることによって、できる限り正確な距離を測定することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００，３００，３００Ｂ、４００、５００  電磁界強度測定装置
１１０  電磁界センサ
１２０、２２０、３２０、５２０  電磁界強度測定手段
１３０  把持部
１５０、４５０、５５０  距離測定手段
４５３Ａ  超音波発信器      ４５３Ｂ  超音波受信器
４５５Ａ  光発信器          ４５５Ｂ  光受信器
５５５Ａ  電波発信器        ５５５Ｂ  電波受信器
１７０、２７０、３７０、３７０Ｂ  計算器
１９０  基準面
【図１】
2010175518.tif 000009
【図２】
2010175518.tif 000010
【図３】
2010175518.tif 000011
【図４】
2010175518.tif 000012
【図５】
2010175518.tif 000013
【図６】
2010175518.tif 000014
【図７】
2010175518.tif 000015
【図８】
2010175518.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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