(57)【要約】【課題】多チャンネル無線通信システムにおける各無線機器の電波状態を総合的に、且つ、視覚的に表示する電波状態表示装置を提供する。【解決手段】ユーザによって入力された複数の無線機器に関する設置場所、種類及び識別コードを含む無線機器情報を記憶する機器情報記憶部２ａと、表示画面４ａを備えた画像表装置４と、複数の無線機器との間で、周波数の異なる複数のチャンネルで電波による信号の送受信が可能な無線通信部１１ａと、複数の無線機器から送信され、無線通信部１１ａが受信した複数のチャンネルの電界強度値を用いて、複数の無線機器のそれぞれについて、複数のチャンネルの電波状態を数値化する数値化処理部３ａと、数値化されたデータを用いて、複数のチャンネルごとに、複数の無線機器の電波状態を視覚化し、表示画面上４ａに同時に表示する表示処理部３ｂを備える。【選択図】図６
2011114416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによって操作される入力部と、
前記入力部を介してユーザによって入力された複数の無線機器に関する設置場所及び識別コードを含む無線機器情報を記憶する機器情報記憶部と、
表示画面を備えた画像表示部と、
複数の無線機器との間で、周波数の異なる複数のチャンネルで電波による信号の送受信が可能な無線通信部と、
前記複数の無線機器から送信され、前記無線通信部が受信した前記複数のチャンネルの電界強度値を用いて、前記複数の無線機器のそれぞれについて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化する数値化処理部と、
前記数値化処理部により数値化されたデータを用いて、前記複数のチャンネルごとに、前記複数の無線機器の電波状態を視覚化し、前記表示画面上に同時に表示する表示処理部を備えたことを特徴とする電波状態表示装置。
【請求項２】
前記数値化処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、
前記表示処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらに二次元化又は三次元化して、前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする請求項１に記載の電波状態表示装置。
【請求項３】
前記数値化処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、
前記表示処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を示す画像を半透明化、さらに三次元化して、所定方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする請求項１に記載の電波状態表示装置。
【請求項４】
前記半透明化される前記各チャンネルの電波状態を示す画像は、それぞれ異なった透明度で表示されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電波状態表示装置。
【請求項５】
前記半透明化される前記各チャンネルの電波状態を示す画像は、それぞれ異なった色で表示されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電波状態表示装置。
【請求項６】
前記数値化処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を二次元グラフ化し、
前記表示処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を示すグラフ画像を、画面の上下方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面に表示することを特徴とする請求項１に記載の電波状態表示装置。
【請求項７】
前記各チャンネルの画像又は前記複数の無線機器の電波状態を示す個々のグラフ画像は、それぞれ異なる色で前記表示画面上に表示されることを特徴とする請求項６に記載の電波状態表示装置。
【請求項８】
ユーザが前記入力部を介して新たに追加される無線機器の台数を入力した場合に、
前記数値化処理部は、新たに追加される無線機器の最適な設置場所を演算により決定し、
前記表示処理部は、前記数値化処理部によって決定された位置に対応する前記表示画面上の位置に、演算により求めた該新たに追加される無線機器の電波状態を視覚化して表示することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電波状態表示装置。
【請求項９】
ユーザが前記入力部を操作することによって、前記表示画面上に表示された前記１又は複数の無線機器についての全てチャンネルの電波状態を示す画像を、前記表示画面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乃至請求項８のいずれか一項に記載の電波状態表示装置。
【請求項１０】
前記表示画面上に電波状態が同時に表示される前記１又は複数のチャンネルは、ユーザによって選択された前記複数のチャンネルのうちの任意のチャンネルであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の電波状態表示装置。
【請求項１１】
前記所定方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面上で重ねて表示される各チャンネルの電波状態を示す画像の順番を入れ替え可能であることを特徴とする請求項３に記載の電波状態表示装置。
【請求項１２】
前記複数の無線機器がツリー型トポロジーで接続されている場合において、前記表示画面上に前記複数の無線機器の接続状態を視覚的に表示することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の電波状態表示装置。
【請求項１３】
前記入力部を介してユーザが指定した時点における前記表示画面に表示されている画像のデータを記憶するための画像データ記憶部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電波状態表示装置。
【請求項１４】
コンピュータ装置にインストールされ、実行されることによって無線機器の接続状況を確認するための無線機器接続支援プログラムであって、
ユーザに複数の無線機器の設置場所及び識別コードを含む無線機器情報を入力させるための画像を前記表示装置の表示画面上に表示させるステップと、
ユーザによって入力された前記複数の無線機器に関する設置場所及び識別コードを含む無線機器情報を前記記憶装置に記憶させるステップと、
電波により信号の送受信を行う無線通信装置に対して、前記複数の無線機器に対して、周波数の異なる複数のチャンネルで信号の送受信を行わせるステップと、
前記複数の無線機器によって測定され、前記無線通信装置に対して送信された前記複数のチャンネルごとの電界強度の測定値を受信するステップと、
受信した前記複数の無線機器ごとの前記複数のチャンネルの電界強度の測定値を記憶装置に記憶させるステップと、
前記記憶装置に記憶された前記複数のチャンネルの電界強度値を用いて、前記複数の無線機器のそれぞれについて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップと、
前記数値化されたデータを用いて、前記複数の無線機器のそれぞれについて、前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップを備えたことを特徴とする無線機器接続支援プログラム。
【請求項１５】
前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、
前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップは、各チャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらに二次元化又は三次元化して、前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする請求項１４に記載の無線機器接続支援プログラム。
【請求項１６】
前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、
前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップは、各チャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらに三次元化して、所定方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする請求項１４に記載の無線機器接続支援プログラム。
【請求項１７】
前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を二次元グラフ化し、
前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を示すグラフ画像を、画面の上下方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面に表示することを特徴とする請求項１４に記載の無線機器接続支援プログラム。
【請求項１８】
ユーザに新たに追加される無線機器の台数を入力させるための画像を前記表示画面に表示するステップと、
ユーザにより入力された台数に応じて、新たに追加される無線機器の最適な設置場所を演算により決定するステップと、
決定された位置に対応する前記表示画面上の位置に、該新たに追加される無線機器の電波状態を視覚化して表示するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１４乃至請求項１７のいずれか一項に記載の無線機器接続支援プログラム。
【請求項１９】
ユーザによる操作に応じて、前記表示画面上に表示された前記複数の無線機器についての全てチャンネルの電波状態を示す画像を、前記表示画面上の任意の位置に移動させるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれか一項に記載の無線機器接続支援プログラム。
【請求項２０】
ユーザによる操作に応じて、前記表示画面上に表示されている画像のデータを記憶装置に記憶させるステップをさらに備えたことを請求項１４乃至請求項１９のいずれか一項に記載の無線機器接続支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多チャンネル無線通信システムにおける各無線機器の電波状態を総合的に、且つ、視覚的に表示する電波状態表示装置、及び電波環境に応じて無線機器や無線中継装置などの配置場所を容易に決定しうるための無線機器接続支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ZigBeeなどの複数の周波数の電波による多チャンネル無線通信システムは、省電力及び低コストであるため、家庭用電気機器や工場の各種装置などを遠隔操作するための無線通信システムとして期待されている。ZigBeeの場合、最大伝送距離が直線で約３０ｍと短く、また、使用周波数帯域が２．４ＧＨｚと、電子レンジや無線ＬＡＮの周波数帯域と重複している。そのため、他の電気機器から発生される電磁波ノイズや他の無線通信システムとの干渉によって、実際の伝送可能距離はさらに短くなる可能性がある。
【０００３】
実際にこうした無線通信システムを設置する場合、作業現場において、作業者が見取図を見ながら経験的に無線機器の配置を決定している。無線親機と無線子機の配置があらかじめ決定されており、大幅な配置変更ができない場合、より少ない数の中継装置を効率良く配置することが求められる。作業者の経験に頼る従来の方法では、無線機器の配置や電波状態がデータ化されておらず、その後の無線通信システムの設置作業にフィードバックすることが困難であった。
【０００４】
特許文献１には、模擬の無線端末装置と操作装置を用いて、実際に無線機器を配置する前に、設置予定場所の電波環境、例えば伝送路での損失率、スループット、通信エラーの発生頻度などを評価する技術が開示されている。このように、事前に電波環境を評価しておけば、試行錯誤を繰り返しながら機器の配置を変更する場合に比べて効率良く機器の配置場所を決定することができるが、多チャンネル無線通信システムの場合、チャンネルごとに評価しなければならず、複数のチャンネルについての総合的な評価が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２８１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、多チャンネル無線通信システムにおける各無線機器の電波状態を総合的に、且つ、視覚的に表示する電波状態表示装置、及び電波環境に応じて無線機器や無線中継装置などの配置場所を容易に決定しうるための無線機器接続支援プログラム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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電波状態表示装置であって、ユーザによって操作される入力部と、前記入力部を介してユーザによって入力された複数の無線機器に関する設置場所及び識別コードを含む無線機器情報を記憶する機器情報記憶部と、表示画面を備えた画像表示部と、複数の無線機器との間で、周波数の異なる複数のチャンネルで電波による信号の送受信が可能な無線通信部と、前記複数の無線機器から送信され、前記無線通信部が受信した前記複数のチャンネルの電界強度値を用いて、前記複数の無線機器のそれぞれについて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化する数値化処理部と、前記数値化処理部により数値化されたデータを用いて、前記複数のチャンネルごとに、前記複数の無線機器の電波状態を視覚化し、前記表示画面上に同時に表示する表示処理部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電波状態表示装置において、前記数値化処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、前記表示処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらに二次元化又は三次元化して、前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電波状態表示装置において、前記数値化処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、前記表示処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらにて三次元化し、所定方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の電波状態表示装置において、前記半透明化される前記各チャンネルの電波状態を示す画像は、それぞれ異なった透明度で表示されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２又は請求項３に記載の電波状態表示装置において、前記半透明化される前記各チャンネルの電波状態を示す画像は、それぞれ異なった色で表示されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１に記載の電波状態表示装置において、前記数値化処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を二次元グラフ化し、前記表示処理部は、前記複数のチャンネルの電波状態を示すグラフ画像を、画面の上下方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面に表示することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の電波状態表示装置において、前記各チャンネルの画像又は前記複数の無線機器の電波状態を示す個々のグラフ画像は、それぞれ異なる色で前記表示画面上に表示されることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電波状態表示装置において、前記入力部を介してユーザが新たに追加される無線機器の台数を入力した場合に、前記数値化処理部は、新たに追加される無線機器の最適な設置場所を演算により決定し、前記表示処理部は、前記数値化処理部によって決定された位置に対応する前記表示画面上の位置に、演算により求めた該新たに追加される無線機器の電波状態を視覚化して表示することを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電波状態表示装置において、ユーザが前記入力部を操作することによって、前記表示画面上に表示された前記１又は複数の無線機器についての全てチャンネルの電波状態を示す画像を、前記表示画面上の任意の位置に移動可能であることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の電波状態表示装置において、前記表示画面上に電波状態が同時に表示される前記１又は複数のチャンネルは、ユーザによって選択された前記複数のチャンネルのうちの任意のチャンネルであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項３に記載の電波状態表示装置において、前記所定方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面上で重ねて表示される各チャンネルの電波状態を示す画像の順番を入れ替え可能であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の電波状態表示装置において、前記複数の無線機器がツリー型トポロジーで接続されている場合において、前記表示画面上に前記複数の無線機器の接続状態を視覚的に表示することを特徴とする。
【００１９】
請求項１３の発明は、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電波状態表示装置において、前記入力部を介してユーザが指定した時点における前記表示画面に表示されている画像のデータを記憶するための画像データ記憶部をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１４の発明は、コンピュータ装置にインストールされ、実行されることによって無線機器の接続状況を確認するための無線機器接続支援プログラムであって、ユーザに複数の無線機器の設置場所及び識別コードを含む無線機器情報を入力させるための画像を前記表示装置の表示画面上に表示させるステップと、ユーザによって入力された前記複数の無線機器に関する設置場所及び識別コードを含む無線機器情報を前記記憶装置に記憶させるステップと、電波により信号の送受信を行う無線通信装置に対して、前記複数の無線機器に対して、周波数の異なる複数のチャンネルで信号の送受信を行わせるステップと、前記複数の無線機器によって測定され、前記無線通信装置に対して送信された前記複数のチャンネルごとの電界強度の測定値を受信するステップと、受信した前記複数の無線機器ごとの前記複数のチャンネルの電界強度の測定値を記憶装置に記憶させるステップと、前記記憶装置に記憶された前記複数のチャンネルの電界強度値を用いて、前記複数の無線機器のそれぞれについて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップと、前記数値化されたデータを用いて、前記複数の無線機器のそれぞれについて、前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップを備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の無線機器接続支援プログラムにおいて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップは、各チャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらに二次元化又は三次元化して、前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする。
【００２２】
請求項１６の発明は、請求項１４に記載の無線機器接続支援プログラムにおいて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を等高線化し、前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップは、各チャンネルの電波状態を示す画像を半透明化し、さらに三次元化して、所定方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面上で重ねて表示することを特徴とする。
【００２３】
請求項１７の発明は、請求項１４に記載の無線機器接続支援プログラムにおいて、前記複数のチャンネルの電波状態を数値化するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を二次元グラフ化し、前記複数のチャンネルの電波状態を視覚化して前記表示画面上に同時に表示するステップは、前記複数のチャンネルの電波状態を示すグラフ画像を、画面の上下方向に一定距離だけずらしながら前記表示画面に表示することを特徴とする。
【００２４】
請求項１８の発明は、請求項１４乃至請求項１７のいずれか一項に記載の無線機器接続支援プログラムにおいて、ユーザに新たに追加される無線機器の台数を入力させるための画像を前記表示画面に表示するステップと、ユーザにより入力された台数に応じて、新たに追加される無線機器の最適な設置場所を演算により決定するステップと、決定された位置に対応する前記表示画面上の位置に、該新たに追加される無線機器の電波状態を視覚化して表示するステップをさらに備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１９の発明は、請求項１４乃至請求項１８のいずれか一項に記載の無線機器接続支援プログラムにおいて、ユーザによる操作に応じて、前記表示画面上に表示された前記複数の無線機器についての全てチャンネルの電波状態を示す画像を、前記表示画面上の任意の位置に移動させるステップをさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項２０の発明は、請求項１４乃至請求項１９のいずれか一項に記載の無線機器接続支援プログラムにおいて、ユーザによる操作に応じて、前記表示画面上に表示されている画像のデータを記憶装置に記憶させるステップをさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の発明によれば、複数の無線機器から複数のチャンネルの電界強度値がそれぞれ無線通信部に送信されるので、電波状態表示装置は、個々の無線機器の各チャンネルについて電子データ化された電界強度値を得ることができる。そして、それらの電界強度値を用いて、複数の無線機器が設置されている空間の電波状態をグラフ化して視覚的に表示することができる。さらに、表示装置の表示画面上には、複数のチャンネルに付いての電波状態が同時に表示されるので、ユーザ（設置作業者）は、多チャンネル無線通信システムにおける各無線機器の電波状態を総合的に、且つ、視覚的に認識することができる。さらに、ユーザは、電波環境に応じて無線機器や無線中継装置などの配置場所を容易に決定することができる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、複数のチャンネルの電波状態がそれぞれ等高線化されて二次元又は三次元表示され、さらに、二次元化又は三次元化された電波状態を示す画像がそれぞれ半透明化されて、表示画面上で重ねて表示されるので、ユーザは等高線が粗になっている箇所を選んで無線機器（中継装置）をすればよく、無線機器や無線中継装置などの配置場所を容易に決定することができる。この場合、複数のチャンネルの電波状態を示す等高線が重ねて表示されるので、ユーザは画像の濃淡によって複数のチャンネルの全体的な電波状態を認識することができる。そして、例えば、濃度の薄い箇所に中継装置などを設置すればよい。
【００２９】
請求項３の発明によれば、さらに、複数のチャンネルの電波状態を示す画像が少しずつずれて表示されるので、ユーザは、チャンネルごとの電波状態を示す等高線の疎密を視覚的に認識することができ、チャンネルごとの電波状態の善し悪しを視覚的に認識することができる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、半透明化された各チャンネルの電波状態を示す画像が、それぞれ異なった透明度で表示されるので、等高線が密になっている箇所でも、より下層の画像を明瞭に認識することができる。そのため、例えば、特定の無線機器の特定のチャンネルのみ、特に電波状態が良い場合などにおいて、その無線機器の場所とチャンネルを視覚的に認識することができる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、半透明化された各チャンネルの電波状態を示す画像が、それぞれ異なった色で表示されるので、等高線が密になっている箇所では、他の部分と異なった色として認識されうる。そのため、ユーザは画像の色の変化によって複数のチャンネルの全体的な電波状態を認識することができる。そして、例えば、色が変化していない箇所に中継装置などを設置すればよい。
【００３２】
請求項６の発明によれば、複数のチャンネルの電波状態が二次元グラフ化され、画面の上下方向に一定距離だけずらしながら表示画面に表示されるので、すなわち、ユーザは各チャンネルの電波状態をグラフとして認識することができ、チャンネルごとの電波状態の善し悪しを視覚的に認識することができる。
【００３３】
請求項７の発明によれば、各チャンネルの画像又は複数の無線機器の電波状態を示す個々のグラフ画像が、それぞれ異なる色で表示画面上に表示されるので、ユーザはグラフ化された複数のチャンネルの電波状態の中から特に電波状態が優れたチャンネルを視覚的に容易に認識することができる。
【００３４】
請求項８の発明によれば、ユーザが新たに追加される無線機器の台数を入力することにより、自動的に、その新たに追加される無線機器の設置場所が表示画面上に表示されると共に、その周囲の電波状況から推定される新たに追加される無線機器の電波状態を視覚化して表示される。すなわち、個々の無線機器の各チャンネルの電界強度値が電子データ化（数値化）されているので、そのデータを演算処理することにより、追加される無線機器の最適な設置場所を特定することができる。
【００３５】
請求項９の発明によれば、既存の又は新たに追加させる無線機器の位置を移動させた場合、電波状態がどのように変化するかをシミュレーションして、表示画面上に表示することができる。
【００３６】
請求項１０の発明によれば、使用可能なチャンネルが多数存在する場合に、任意のチャンネルを選択して、表示画面上の表示を簡素化することができる。
【００３７】
請求項１１の発明によれば、表示画面上で重ねて表示される画像の重なりの順番を入れ替えることにより、表示画面上での全体的な画像卯が変化する。そのため、画像の順番入れ替えを繰り返すことにより、ユーザは、より電波状態の良いチャンネルを視覚的に認識することができる。
【００３８】
請求項１２の発明によれば、複数の無線機器がツリー型トポロジーで接続されている場合において、無線機器同士の接続状態を視覚的に認識することができるので、例えば、どの無線機器同士が接続されているのか、あるいは、どの無線機器を移動させればよいか又はどの無線機器を移動させてはいけないかなどを容易に認識することができる。
【００３９】
請求項１３の発明によれば、ユーザが指定した時点における表示画面に表示されている画像のデータが記憶されるので、画像データ記憶部に蓄積された過去のデータを後から参照して、その後の無線通信システムの設置作業にフィードバックすることも可能である。
【００４０】
請求項１４乃至請求項２０の発明によれば、無線通信装置に接続されたパーソナルコンピュータなど既存の装置に無線機器接続支援プログラムをインストールし、実行するだけで、上記電波状態表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電波状態表示装置と複数の無線機器による無線通信システムの構成及びその接続状態の一例を示す図。
【図２】上記電波状態表示装置の表示画面上に表示された複数のチャンネルについての複数の無線機器の電波状態を視覚化し同時に表示した第１表示例を示す図。
【図３】上記複数のチャンネルについての複数の無線機器の電波状態を視覚化し同時に表示した第２表示例を示す図。
【図４】上記無線機器の電波状態を視覚化した第３表示例を示す図。
【図５】上記無線機器の電波状態を視覚化した第４表示例を示す図。
【図６】上記電波状態表示装置のブロック構成図。
【図７】上記電波状態表示装置の基本的動作又は本発明に係る無線機器接続支援プログラムを示すフローチャート。
【図８】無線機器の電波状態を示す画像の上に無線機器の接続状態を視覚的に表示し他表示例を示す図。
【図９】無線機器を追加すべき位置及び無線機器追加後の無線機器の電波状態を視覚化した表示例を示す図。
【図１０】無線機器を移動させた後の無線機器の電波状態を視覚化した表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の一実施形態に係る電波状態表示装置及び無線機器接続支援プログラムについて説明する。電波状態表示装置１は、多チャンネル無線通信システムを構成する複数の無線機器の電波状態を視覚的に表示しうる装置であり、無線機器接続支援プログラムは、無線通信装置に接続された既存のパーソナルコンピュータ１０などにインストールし、実行することによって電波状態表示装置１を実現しうるものである。
【００４３】
図１は、上記電波状態表示装置１と電波による無線通信を介して信号の送受信を行う複数の無線機器などによる無線通信システムの構成を示している。電波状態表示装置１は、パーソナルコンピュータ１０とそれに接続された無線通信装置（無線親機）１１によって構成されている。無線機器には、他の無線機器から送信された信号を受信して、さらに他の無線機器にその受信した信号を転送するための無線中継装置２１，２２と、無線通信機能を有していない他の機器（被制御装置又は有線機器）３１〜３３と有線接続され、他の無線機器から送信された信号を受信して、その受信した信号を該他の機器３１〜３３に転送すると共に、他の機器３１〜３３から出力された信号を無線通信によって他の無線機器に送信する無線通信装置２３，２４と、他の無線機器から送信された信号を受信して、その受信した信号に応じて何らかの機能を実行すると共に、それ自身が出力する信号を無線通信によって他の無線機器に送信する無線通信機能を有する被制御装置２５，２６などが含まれる。なお、これらの機器は、例示であり、その種類や数は特に限定されない。
【００４４】
図２は、複数のチャンネルごとに、複数の無線機器の電波状態を視覚化し、表示画面上に同時に表示した第１表示例を示す。図２では、例えば３つのチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３について、複数の無線機器２１〜２６から無線通信装置１１に送信された電界強度の測定値（電界強度値）を用いて、電波状態を三次元的に視覚化したものである。各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像は、それぞれ表示画面の上下方向に一定距離だけずらして表示され、重なっていない。この場合、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像は重なっていないので、必ずしも半透明である必要はない。また、表示画面に表示される電波状態を示す画像のチャンネル番号、チャンネル数及び表示の順番は、ユーザが任意に選択することができる。さらに、チャンネル番号を識別するために、電波状態を示す画像をそれぞれ異なった色で表示してもよい。
【００４５】
図３に示す第２表示例では、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像が、表示画面の縦（上下）方向に一定距離だけずらして部分的に重なるように表示されている。また、図４に示す第３表示例では、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像が、完全に重なるように表示されている。このように、複数のチャンネルの電波状態の等高線を重ねて表示することにより、ユーザは画像の色の濃淡によって複数のチャンネルの全体的な電波状態を認識することができる。そして、例えば、濃度の薄い箇所に中継装置などを設置すればよい。さらに、複数のチャンネルの電波状態を示す画像を、所定方向に一定距離だけずらしながら表示画面上で重ねて表示することにより、ユーザは、チャンネルごとの電波状態を示す等高線の疎密を視覚的に認識することができ、チャンネルごとの電波状態の善し悪しを視覚的に認識することができる。さらに、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像を完全に重ねて表示する場合、等高線を真上から見た二次元的な画像であっても、等高線の疎密を画像の濃淡などによって視覚的に認識することができる。
【００４６】
なお、これらの場合は、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像は部分的に又は完全に重なっているので、それぞれ半透明でなければならない。その際、電波状態を示す画像は、それぞれ異なった透明度で表示してもよいし、あるいは、それぞれ異なった色で表示してもよい。各チャンネルの電波状態を示す画像を、それぞれ異なった透明度で表示することにより、等高線が密になっている箇所でも、より下層の画像を明瞭に認識することができる。そのため、例えば、特定の無線機器の特定のチャンネルのみ、特に電波状態が良い場合などにおいて、その無線機器の場所とチャンネルを視覚的に認識することができる。また、各チャンネルの電波状態を示す画像を、それぞれ異なった色で表示することにより、等高線が密になっている箇所では、他の部分と異なった色として認識されうる。そのため、ユーザは画像の色の変化によって複数のチャンネルの全体的な電波状態を認識することができる。そして、例えば、色が変化していない箇所に中継装置などを設置すればよい。なお、どのチャンネルの電波状態を示す画像をどのレベルの透明度又はどの色で表示するかは、ユーザが任意に選択してもよいし、あるいは、各チャンネルについての複数の無線機器の電界強度の測定値の最高値又は平均値などを基にして、電波状態表示装置が自動的に決定してもよい。
【００４７】
図５示す第４表示例では、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像を二次元グラフ化されて、グラフ画像が表示画面の縦（上下）方向に一定距離だけずらして、重ならないように表示されている。より具体的には、図２に示す各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の電波状態を示す画像を水平方向の任意の位置から眺めた状態を示している。各チャンネルの画像又は複数の無線機器の電波状態を示す個々のグラフを、それぞれ異なる色で表示画面上に表示してもよい。このように、複数のチャンネルの電波状態を二次元グラフ化して表示することにより、ユーザは電波状態の等高線図を断面図として認識することができ、チャンネルごとの電波状態の善し悪しを視覚的に認識することができる。そして、ユーザはグラフ化された複数のチャンネルの電波状態の中から特に電波状態が優れたチャンネル（例えば図５の場合、ＣＨ３）を視覚的に容易に認識することができる。なお、二次元グラフは、図５に示すような線図に限られず、電界強度値を表す棒グラフやその他のグラフであってもよい。
【００４８】
図６は、上記電波状態表示装置１のブロック構成を示す。電波状態表示装置１は、例えばハードディスク装置などの不揮発性メモリで構成された記憶装置２と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成された演算処理装置３と、上記無線通信装置１１と、表示画面４ａを備えた液晶モニタ装置などの表示装置４と、例えばキーボードやタッチパネル（入力部５ａ）を有する入力装置５で構成されている。この電波状態表示装置１は、これらの機能を一体的に備えた専用の装置であってもよいし、上記のように無線通信装置１１に接続された既存のパーソナルコンピュータ１０であってもよい。
【００４９】
記憶装置２は、ユーザによって入力された無線機器の設置場所、種類及び識別コードを含む無線機器情報を記憶する機器情報記憶部２ａ、無線通信装置１１を介して収集した各無線機器２１〜２６の電界強度の測定値を記憶するための測定値記憶部２ｂ、及び表示画面に表示されている画像を任意の時点で記憶するための画像データ記憶部２ｃとして機能する。
【００５０】
演算処理装置３は、複数の無線機器２１〜２６から送信され、無線通信部１１が受信した複数のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・ＣＨＮの電界強度値を用いて、複数の無線機器２１〜２６のそれぞれについて、複数のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・の電波状態を数値化する数値化処理部３ａ、及び数値化処理部３ａにより数値化されたデータを用いて、複数のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・ごとに、複数の無線機器２１〜２６の電波状態を視覚化し、表示画面４ａ上に同時に表示する表示処理部３ｂとして機能する。
【００５１】
無線通信装置１１は、電波状態表示装置１の一部として、実際に設置された複数の無線機器２１〜２６との間で、電波による無線通信を介して信号の送受信を行う無線通信部１１ａとして機能する。また、表示装置４が、例えば表示画面４ａ上に透明の入力装置を備えたいわゆるタッチパネルである場合、ユーザによって操作される入力装置５としても機能する。
【００５２】
電波状態表示装置１では、無線通信装置１１と各無線機器２１〜２６との間で実際にテスト信号を送受信した結果に基づく無線機器２１〜２５の電波状態、具体的には、チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・ごとの電界強度の測定値を把握しているので、数値化処理部３ａは、電界強度の測定値と各無線機器２１〜２６からの距離に基づいて、電界強度分布を数値化する。電界強度は距離の二乗に反比例するので、演算処理によって、例えば図２に示すような三次元の等高線図を描くためのデータを作成することができる。表示処理部３ｂは、数値化処理部３ａにより数値化されたデータを用いて、表示画面４ａに図２乃至図５のいずれかに示すような各チャンネルの電波状態を示す画像を表示する。
【００５３】
次に、電波状態表示装置１の基本的動作、換言すれば、電波状態表示装置１にインストールされ実行される無線機器接続支援プログラムの基本について、図７に示すフローチャートを参照しつつ説明する。この無線機器接続支援プログラムは、上記電波状態表示装置１にインストールされており、又は既存のパーソナルコンピュータ１０にインストールされ、実行されるものである。
【００５４】
この無線機器接続支援プログラムが起動されると、最初に、演算処理装置３（表示処理部３ｂ）は、ユーザに無線機器の設置場所、種類及び識別コードなどを含む無線機器情報及び必要に応じて有線機器情報を入力させるための画像を表示装置４の表示画面４ａ上に表示させる（ステップ＃１）。ユーザは、表示装置４の表示画面４ａ上に表示されたメッセージを見ながら、タッチパネルやキーボードなどを操作して、機器情報を入力する。機器情報が入力されると、演算処理装置３（データ転送部：図示せず）は、機器情報を記憶装置２（機器情報記憶部２ａ）に記憶させる（ステップ＃２）。
【００５５】
次に、演算処理装置３（通信制御部：図示せず）は、無線通信装置１１（無線通信部１１ａ）に対して、無線機器の設置場所に設置されている複数の無線機器に対して、電波による無線通信を介してテスト信号の送受信を行わせる（ステップ＃３）。図１を参照して、例えば、無線通信装置１１からパーソナルコンピュータ１０に登録されている各無線機器２１〜２６に対して、例えばＣＨ１の無線周波数で、電界強度の測定値を返信するように命じたテスト信号を順に送信する。そして、無線機器２１〜２６から送信された電界強度測定値を受信する（ステップ＃４）。なお、電界強度測定値の受信に際して、演算処理装置３（通信制御部）は、無線機器２１〜２６からアンサーバックがあったか否かを確認する。最初に、中継装置２１及び２２からアンサーバックがあったとすると、無線通信装置１１は、これら中継装置２１及び２２とのみ直接的に信号の送受信が可能であり、他の無線機器２３〜２６とは直接的に信号の送受信ができないことが分かる。次に、中継装置２１を中継して、他の無線機器２３〜２６に対してテスト信号を送信する。そうして、例えば無線通信装置２３からアンサーバックがあったとすると、無線通信装置１１、中継装置２１、無線通信装置２３の順に接続されていることが分かる。中継装置２２についても同様である。利用可能な全てのチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・ＣＨＮについて上記テスト送信を行うことにより、記憶装置２（測定値記憶部２ａ）には、全てのチャンネルについての各無線機器２１〜２６の電界強度測定値が記憶される（ステップ＃５）。なお、図１には描いていないが、いずれのルートをたどっても信号の送受信ができない、すなわち接続されていない無線機器が存在していれば、その事実も分かる。
【００５６】
各無線機器２１〜２６からの電界強度測定値の受信が完了すると、演算処理装置３（数値化処理部３ａ）は、記憶装置２（測定値記憶部２ａ）に記憶された各無線機器２１〜２６の電界強度測定値を用いて、無線機器２１〜２６のそれぞれについて、複数のチャンネルの電波状態を数値化する（ステップ＃６）。演算処理装置３（表示処理部３ｂ）は、記憶装置２（機器情報記憶部２ａ）に記憶された無線機器２１〜２６の位置情報と、ステップ＃６で数値化されたデータを用いて、無線機器２１〜２６のそれぞれについて、複数のチャンネルの電波状態を視覚化して表示画面４ａ上に同時に表示する（ステップ＃７）。
【００５７】
図１に示すように、無線機器２１〜２６がツリー型トポロジーで接続されている場合、上記のように、各無線機器２１〜２６からの電界強度測定値を受信する際、どの無線機器同士が接続されているのか分かる。そこで、図８に示すように、表示画面４ａ上において、各チャンネルの電波状態を示す画像の上に、無線機器２１〜２６の接続状態を視覚的に表示してもよい。その結果、例えば、ユーザは、どの無線機器が移動可能であり、またどの無線機器を移動させてはいけないかなどを容易に認識することができる。
【００５８】
さらに、ステップ＃６において、無線機器２１〜２６のそれぞれについて、複数のチャンネルの電波状態が数値化されているので、そのデータを演算処理することにより、どの場所に無線機器（中継装置）を追加すればよいか、最適な設置場所を特定することができる。従って、さらに、ユーザに対して、新たに追加される無線機器の台数を入力させるための画像を表示画面に表示し（ステップ＃８）、ユーザにより入力された台数に応じて、新たに追加される無線機器の最適な設置場所を演算により決定し（ステップ＃９）、図９に示すように、決定された位置に対応する表示画面４ａ上の位置に、該新たに追加される無線機器の電波状態を含めて、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・の電波状態を示す画像が更新されて表示される（電波状態表示更新：ステップ＃１０）。なお、図９において、新たに追加される無線機器の電波状態（電界強度分布）は、実際にその位置に無線機器が存在するわけではなく、仮想のものにすぎないため、周囲に存在する無線機器の電界強度測定値を補間処理するなどして求めることができる。
【００５９】
ところで、無線機器の設置場所には、壁や柱、その他の機器が設置されている場合もあり、上記のように自動的に決定された場所に無線機器（中継装置）を設置できるとは限られない。そこで、必要に応じて、ユーザによる操作に応じて、図１０に示すように、表示画面上に表示された複数の無線機器についての全てチャンネルの電波状態を示す画像を、表示画面４ａ上の任意の位置に移動させうるように構成してもよい（ステップ＃１１）。その際、各チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３・・・の電波状態を示す画像が再更新されて表示される（ステップ＃１２）。なお、無線機器の位置の移動は、新たに追加される無線機器のみならず既存の無線機器であってもよい。さらに、新たに無線機器を追加しない場合に、既存の無線機器を移動させてもよい。それによって、無線機器の位置を移動させた場合、電波状態がどのように変化するかをシミュレーションして、表示画面上に表示されるので、ユーザは、実際に無線機器を追加し又は移動させることなく、電波状態の変化を予測することができる。
【００６０】
さらに、ユーザによる操作に応じて、表示画面上に表示されている画像のデータを記憶装置に記憶させることができる（ステップ＃１３）。それによって、ユーザが指定した時点における表示画面に表示されている画像のデータが記憶されるので、画像データ記憶部に蓄積された過去のデータを後から参照して、その後の無線通信システムの設置作業にフィードバックすることも可能である。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、発明の範囲内において様々な変形が可能である。例えば、各無線機器２１〜２６は、通信可能な複数のチャンネルの中から、最も電界強度の強い、すなわち電波状態の良いチャンネルを自動的に選択して通信を行うものであってもよいし、ユーザによって指定された特定のチャンネルのみを用いて通信を行うものであってもよい。さらに、本発明は、例示したZigBeeなどの複数の周波数の電波による多チャンネル無線通信システムに限定されず、無線ＬＡＮやBlueToothなどの無線通信システムに応用することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  電波状態表示装置
２  記憶装置
２ａ  機器情報記憶部
２ｂ  測定値記憶部
２ｃ  画像データ記憶部
３  演算処理装置
３ａ  数値化処理部
３ｂ  表示処理部
４  表示装置
４ａ  表示画面
５  入力装置
５ａ  入力部
１０  パーソナルコンピュータ
１１  無線通信装置
１１ａ  無線通信部
２１，２２  中継装置（無線機器）
２３，２４，２７  無線通信装置（無線機器）
２５，２６  被制御装置
３１〜３３  有線機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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