(57)【要約】【課題】電波の強度の測定の手間を低減する。【解決手段】測定装置は、電波の強度を測定する目的地として予め定められた測定位置を示す測定位置情報に基づいて、自機を発着位置から測定位置に移動させ、自機が測定位置に到達した場合に、測定位置付近の所定範囲内において移動させる移動制御部と、測定位置における、無線通信局から送信される電波の強度を測定する電波強度測定部と、自機に対する電波の到来方向の風景を撮像画像として撮像する撮像部と、電波強度測定部が測定する電波の強度と、撮像部が撮像する撮像画像とを対応付けた電波強度情報を、記憶部に記憶させる記憶制御部とを備え、飛行体に搭載される。【選択図】図３
2019041413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波の強度を測定する目的地として予め定められた測定位置を示す測定位置情報に基づいて、自機を発着位置から前記測定位置に移動させ、自機が前記測定位置に到達した場合に、前記測定位置付近の所定範囲内において移動させる移動制御部と、
前記測定位置における、無線通信局から送信される電波の強度を測定する電波強度測定部と、
自機に対する前記電波の到来方向の風景を撮像画像として撮像する撮像部と、
前記電波強度測定部が測定する前記電波の強度と、前記撮像部が撮像する前記撮像画像とを対応付けた電波強度情報を、記憶部に記憶させる記憶制御部と、
を備え、飛行体に搭載される測定装置。
【請求項２】
前記記憶制御部は、前記電波の強度と、前記撮像画像と、受信された前記電波を送信する無線通信局を識別する基地局識別情報とを対応付けて、前記電波強度情報として記憶部に記憶させる
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記記憶制御部は、
前記電波強度測定部が測定する前記電波の強度が所定のしきい値を超える場合に前記電波強度情報を前記記憶部に記憶させる
請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記記憶制御部は、
前記測定位置において前記電波強度測定部が測定する前記電波の強度のうち、最大強度の前記電波についての前記電波強度情報を記憶させる
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記撮像部が撮像する前記撮像画像には、前記無線通信局が備えるアンテナの画像が含まれる
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記撮像部が撮像する前記撮像画像に、前記無線通信局のアンテナの画像が含まれているか否かを判定する判定部
をさらに備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記判定部は、
予め撮像されている無線通信局のアンテナの画像と、前記撮像部が撮像する前記撮像画像とを比較することにより、前記撮像部が撮像する前記撮像画像に、前記無線通信局が備えるアンテナの画像が含まれているか否かを判定する
請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の測定装置と、
前記測定装置の前記記憶部に記憶される前記電波強度情報と、前記測定装置の位置を示す情報とに基づいて、前記測定位置における前記電波の強度の分布を算出する強度分布算出部を備える解析装置と、
を備える測定システム。
【請求項９】
飛行体に搭載される測定装置による測定方法であって、
電波の強度を測定する目的地として予め定められた測定位置を示す測定位置情報に基づいて、自機を発着位置から前記測定位置に移動させ、自機が前記測定位置に到達した場合に、前記測定位置付近の所定範囲内において移動させる移動制御ステップと、
前記測定位置における、無線通信局から送信される電波の強度を測定する電波強度測定ステップと、
前記電波強度測定ステップにおいて測定される電波の自機に対する到来方向の風景を撮像画像として撮像する撮像ステップと、
前記電波強度測定ステップにおいて測定された前記電波の強度と、前記撮像ステップにおいて撮像される前記撮像画像とを対応付けた電波強度情報を、記憶部に記憶させる記憶制御ステップと、
を有する測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、測定装置、測定システム及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線基地局から送信される電波の強度を測定する際に、測定アンテナの姿勢と受信強度とを関連付けて記憶させる測定装置（例えば、特許文献１を参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９９７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような測定装置においては、測定対象の位置にアンテナを移動させて電波の強度を手動で測定するため、測定の手間が煩雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、電波の強度の測定の手間を低減することができる測定装置、測定システム及び測定方法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】
【０００６】
本発明の一実施形態は、電波の強度を測定する目的地として予め定められた測定位置を示す測定位置情報に基づいて、自機を発着位置から前記測定位置に移動させ、自機が前記測定位置に到達した場合に、前記測定位置付近の所定範囲内において移動させる移動制御部と、前記測定位置における、無線通信局から送信される電波の強度を測定する電波強度測定部と、自機に対する前記電波の到来方向の風景を撮像画像として撮像する撮像部と、前記電波強度測定部が測定する前記電波の強度と、前記撮像部が撮像する前記撮像画像とを対応付けた電波強度情報を、記憶部に記憶させる記憶制御部と、を備え、飛行体に搭載される測定装置である。
【０００７】
本発明の一実施形態の測定装置において、前記記憶制御部は、前記電波の強度と、前記撮像画像と、受信された前記電波を送信する無線通信局を識別する基地局識別情報とを対応付けて、前記電波強度情報として記憶部に記憶させる。
【０００８】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記記憶制御部は、前記電波強度測定部が測定する前記電波の強度が所定のしきい値を超える場合に前記電波強度情報を前記記憶部に記憶させる。
【０００９】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記記憶制御部は、前記測定位置において前記電波強度測定部が測定する前記電波の強度のうち、最大強度の前記電波についての前記電波強度情報を記憶させる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記撮像部が撮像する前記撮像画像には、前記無線通信局が備えるアンテナの画像が含まれる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態の測定装置は、前記撮像部が撮像する前記撮像画像に、前記無線通信局のアンテナの画像が含まれているか否かを判定する判定部をさらに備える。
【００１２】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記判定部は、予め撮像されている無線通信局のアンテナの画像と、前記撮像部が撮像する前記撮像画像とを比較することにより、前記撮像部が撮像する前記撮像画像に、前記無線通信局が備えるアンテナの画像が含まれているか否かを判定する。
【００１３】
本発明の一実施形態は、上述の測定装置と、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の測定装置と、前記測定装置の前記記憶部に記憶される前記電波強度情報と、前記測定装置の位置を示す情報とに基づいて、前記測定位置における前記電波の強度の分布を算出する強度分布算出部を備える解析装置と、を備える測定システムである。
【００１４】
本発明の一実施形態は、飛行体に搭載される測定装置による測定方法であって、電波の強度を測定する目的地として予め定められた測定位置を示す測定位置情報に基づいて、自機を発着位置から前記測定位置に移動させ、自機が前記測定位置に到達した場合に、前記測定位置付近の所定範囲内において移動させる移動制御ステップと、前記測定位置における、無線通信局から送信される電波の強度を測定する電波強度測定ステップと、前記電波強度測定ステップにおいて測定される電波の自機に対する到来方向の風景を撮像画像として撮像する撮像ステップと、前記電波強度測定ステップにおいて測定された前記電波の強度と、前記撮像ステップにおいて撮像される前記撮像画像とを対応付けた電波強度情報を、記憶部に記憶させる記憶制御ステップと、を有する測定方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電波の強度の測定の手間を低減することができる測定装置、測定システム及び測定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の測定装置の計測対象の一例を示す模式図である。
【図２】本実施形態の飛行体の外観構成の一例を示す図である。
【図３】本実施形態の測定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の制御部の動作の一例を示す流れ図である。
【図５】本実施形態の測定装置による測定対象範囲の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態の測定結果情報の一例を示す表である。
【図７】本実施形態におけるレピータ局のアンテナの配置の一例を示す模式図である。
【図８】本実施形態の測定装置の動作の変形例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態］
以下、図を参照して本実施形態による測定装置２について説明する。まず、図１を参照して測定装置２の計測対象について説明する。
【００１８】
［測定装置２の計測対象］
図１は、本実施形態の測定装置２の計測対象の一例を示す模式図である。測定装置２は、無線基地局ＢＳが送信する電波の強度を測定する。この無線基地局ＢＳは、例えば、電波を送受信するアンテナを備え、サービスエリアＡＲ内の携帯端末と通信することにより、携帯電話サービスを提供する。なお、以下の説明においては、無線基地局ＢＳを単に基地局ＢＳとも記載する。この基地局ＢＳは、ある地域において複数設置されることがある。例えば、図１に示す地域には、基地局ＢＳ１と、基地局ＢＳ２と、基地局ＢＳ３とが設置される。このうち、基地局ＢＳ１は、サービスエリアＡＲ１内の携帯端末と通信する。
【００１９】
ところで、サービスエリアＡＲ１内に、山や大きな建物などの障害物が存在すると、基地局ＢＳ１からの電波が到達しないエリアＡＲ２が発生する場合がある。この場合、レピータ局ＲＳを、基地局ＢＳ１の電波を受信することができる位置に設置すると、エリアＡＲ２を含む範囲に電波を送信することができる。図１の場合、レピータ局ＲＳは、基地局ＢＳ１から受信した電波をサービスエリアＡＲ３内の携帯端末に対して送信する。また、レピータ局ＲＳは、サービスエリアＡＲ３内の携帯端末から受信した電波を基地局ＢＳ１に対して送信する。このようにレピータ局ＲＳを設置することにより、電波が到達しないエリアＡＲ２の範囲を縮小することができるため、無線通信サービスの質の向上を図ることができる。
【００２０】
測定装置２は、レピータ局ＲＳの設置予定位置において、基地局ＢＳが送信する電波の強度を測定する。この測定装置２による計測結果は、レピータ局ＲＳの設置位置、レピータ局ＲＳが備える送受信アンテナの位置、及びレピータ局ＲＳが、複数の基地局ＢＳのうち、いずれの基地局ＢＳと通信すべきか、などを判定する際に用いられる。
【００２１】
なお、本実施形態においては、測定装置２がレピータ局ＲＳを設置する際に用いられる場合を一例にして説明するが、これに限られない。測定装置２は、基地局ＢＳからの電波を受信する様々なアンテナの設置や、基地局ＢＳからの電波を受信する他の基地局ＢＳの設置に利用される。例えば、測定装置２は、基地局ＢＳ間を無線バックホール回線によって接続する際において、一方の基地局ＢＳに対する他の基地局ＢＳを設置する際の、設置候補地における電波強度の測定に用いられてもよい。以下、図２及び図３を参照して、測定装置２の構成について説明する。
【００２２】
［飛行体１の構成］
図２は、本実施形態の飛行体１の外観構成の一例を示す図である。測定装置２は、一例として、図２に示す飛行体１に搭載される。この飛行体１は、測定装置２と、ＧＰＳ受信部３０と、カメラ４０と、電波受信部５０と、モータ６０とを備えている。
【００２３】
ＧＰＳ受信部３０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星が送信する電波を受信する。このＧＰＳ衛星が送信する電波には、この電波を受信した位置、つまり、飛行体１の位置を特定するための信号が含まれている。ＧＰＳ受信部３０は、ＧＰＳ衛星から受信した電波をＧＰＳ信号ＳＧに変換し、変換したＧＰＳ信号ＳＧを測定装置２に出力する。なお、この一例では、ＧＰＳ受信部３０は、ＧＰＳ衛星が送信する電波を受信する場合について説明するが、これに限られない。例えば、ＧＰＳ受信部３０は、測位精度の高い準天頂衛星など、ＧＰＳ衛星以外の人工衛星からの電波を受信してもよい。
【００２４】
撮像部、すなわちカメラ４０は、飛行体１の周辺の風景を撮像する。カメラ４０は、撮像した風景の画像を、周辺画像ＰＩＣとして測定装置２に出力する。この一例では、カメラ４０の撮像方向と、飛行体１の機首方位ＨＤＧとが一致している。この場合、カメラ４０は、飛行体１の前方の風景を撮像する。
【００２５】
電波受信部５０は、不図示のアンテナを備えており、基地局ＢＳが送信する電波を受信する。この基地局ＢＳが送信する電波には、基地局ＢＳを識別する情報である基地局ＩＤが含まれている。例えば、基地局ＢＳ１が送信する電波には、”ＢＳ００１”が基地局ＩＤとして含まれている。また、基地局ＢＳ２、基地局ＢＳ３が送信する電波には、”ＢＳ００２”、”ＢＳ００３”が基地局ＩＤとして、それぞれ含まれている。電波受信部５０は、受信した電波を受信信号ＳＲに変換し、変換した受信信号ＳＲを測定装置２に出力する。この受信信号ＳＲには、基地局ＢＳを識別する情報である基地局ＩＤが含まれている。
【００２６】
モータ６０は、ロータＲＴを回転させることにより、飛行体１に揚力及び推進力を与える。この一例では、飛行体１は、モータ６１〜６４を備える。モータ６１〜６４は、対応するロータＲＴ１〜ＲＴ４を回転させる。それぞれのモータ６０に供給する駆動電流を制御することにより、飛行体１の飛行高度、方位、進行方向を制御することができる。
測定装置２は、制御部１０と、記憶部２０とを備える。この測定装置２の機能構成について、図３を参照して説明する。
【００２７】
［測定装置２の構成］
図３は、本実施形態の測定装置２の機能構成の一例を示すブロック図である。測定装置２は、上述したＧＰＳ受信部３０と、カメラ４０と、電波受信部５０と、モータ６０とに接続される。
記憶部２０は、不揮発性の半導体メモリを備えており、測定位置情報２０１と、測定結果情報２０２とが記憶される。この半導体メモリは、飛行体１から取り外せる可搬型のＩＣメモリであってもよく、飛行体１から取り外せないフラッシュＲＯＭ等であってもよい。測定位置情報２０１とは、飛行体１の目的地ＴＧＴを示す情報である。この目的地ＴＧＴとは、測定装置２が電波の強度を測定する測定位置である。測定位置情報２０１は、飛行体１の飛行開始前に予め記憶部２０に記憶される。測定結果情報２０２とは、測定装置２による測定結果を示す情報である。
【００２８】
なお、この一例においては、測定装置２が記憶部２０を備え、この記憶部２０に測定結果情報２０２が記憶される場合について説明するが、これに限られない。測定装置２は、測定結果情報２０２を記憶部２０に記憶させることなく、又は測定結果情報２０２を記憶部２０に記憶させつつ、測定結果情報２０２を無線通信によって他の装置に送信してもよい。
また、測定装置２は、飛行体１が飛行する時間帯に応じた電波の受信状態を測定することもできる。例えば、特定の時間帯に生じるノイズなどの影響により、電波の受信状態が特定の時間帯に悪化するような場合がある。このような場合に、飛行体１が周期的に飛行しつつ測定装置２が電波の受信状態を測定することにより、電波の受信状態が悪化する時間帯を把握することができる。
【００２９】
制御部１０は、移動制御部１０１と、自機位置算出部１０２と、電波強度測定部１０３と、記憶制御部１０４とを、その機能部として備える。以下、これら各機能部の構成と動作とについて、図３及び図４を参照して説明する。
図４は、本実施形態の制御部１０の動作の一例を示す流れ図である。
【００３０】
［制御部１０の各機能部の構成及び動作］
自機位置算出部１０２は、飛行体１の位置、すなわち自機位置を算出する。具体的には、自機位置算出部１０２は、ＧＰＳ受信部３０が出力するＧＰＳ信号ＳＧを取得する（図４のステップＳ１０）。次に、自機位置算出部１０２は、ステップＳ１０において取得したＧＰＳ信号ＳＧに基づいて、既知の演算を行うことにより、自機位置情報ＩＰを算出する（図４のステップＳ２０）。この自機位置情報ＩＰには、自機である飛行体１の緯度、経度、高度が含まれている。自機位置算出部１０２は、算出した自機位置情報ＩＰを、移動制御部１０１と、記憶制御部１０４とに出力する。
【００３１】
なお、自機位置算出部１０２は、ＧＰＳ信号ＳＧに加えて、又はＧＰＳ信号ＳＧに代えて、カメラ４０が出力する周辺画像ＰＩＣに基づいて、自機位置情報ＩＰを算出してもよい。この場合、自機位置算出部１０２は、予め記憶されている風景画像の情報と、カメラ４０によって撮像された周辺画像ＰＩＣとを比較することにより、自機位置情報ＩＰを算出する。これにより、自機位置算出部１０２は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できない状況であっても、自機位置を算出することができる。
また、自機位置算出部１０２は、不図示の気圧計や高度計などにより、飛行体１の高度を算出してもよい。
【００３２】
移動制御部１０１は、飛行体１の移動を制御する。具体的には、移動制御部１０１は、測定位置情報２０１が示す飛行体１の目的地ＴＧＴの座標と、自機位置算出部１０２が算出する自機位置情報ＩＰとを比較することにより、目的地ＴＧＴまでの飛行ルートを算出する。この目的地ＴＧＴの座標は、飛行体１の飛行前に予め記憶部２０に測定位置情報２０１として記憶されている。
また、移動制御部１０１は、算出した飛行ルートに沿って飛行体１が飛行するように、既知の演算によりモータ６０の駆動電流ＤＣを制御する。モータ６０は、移動制御部１０１の制御に基づいて回転する。これにより、飛行体１は、目的地ＴＧＴに向けて飛行ルートに沿って飛行する。すなわち、移動制御部１０１は、電波の強度の測定位置を示す測定位置情報２０１に基づいて、自機を測定位置に移動させる。
また、移動制御部１０１は、飛行体１が目的地ＴＧＴに到着したか否かを判定する（図４のステップＳ３０）。移動制御部１０１は、飛行体１が目的地ＴＧＴに到着していないと判定した場合（ステップＳ３０；ＮＯ）には、処理を図４のステップＳ１０に戻す。また、移動制御部１０１は、飛行体１が目的地ＴＧＴに到着したと判定した場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）には、処理を図４のステップＳ４０に進める。
【００３３】
電波強度測定部１０３は、電波受信部５０が出力する受信信号ＳＲの振幅等に基づいて、電波受信部５０が受信した電波の強度を測定する（図４のステップＳ４０）。電波強度測定部１０３は、測定した電波の強度を示す電波強度情報ＩＲを記憶制御部１０４に出力する。この電波強度情報ＩＲには、基地局ＩＤと、電波の強度を示す値、及び信号対雑音電力比（Ｓ／Ｎ比）を示す値とが含まれている。すなわち、電波強度測定部１０３は、測定位置における、基地局ＢＳ（無線通信局）から送信される電波の強度を測定する。
【００３４】
自機位置算出部１０２は、方位判定部１０２１を、その機能部として備えている。方位判定部１０２１は、電波受信部５０が備えるアンテナの受信方位を判定する（図４のステップＳ５０）。具体的には、自機位置算出部１０２は、ＧＰＳ受信部３０が出力するＧＰＳ信号ＳＧに基づいて、飛行体１の機首方位ＨＤＧを算出する。この機首方位ＨＤＧとは、飛行方位の一例である。方位判定部１０２１には、電波受信部５０が備えるアンテナの受信方位と、飛行体１の機首方位ＨＤＧとの対応関係が予め記憶されている。例えば、電波受信部５０が備えるアンテナが、飛行体１の正面方向の受信感度が高い指向特性を有する場合には、すなわち、アンテナが飛行体１の正面向きに取り付けられている場合には、アンテナの受信方位と、飛行体１の機首方位ＨＤＧとが一致する。この場合、方位判定部１０２１は、機首方位ＨＤＧをアンテナの方位として判定する。方位判定部１０２１は、電波強度測定部１０３が測定した電波強度情報ＩＲに、算出した機首方位ＨＤＧの角度θを対応付けて記憶制御部１０４に出力する。記憶制御部１０４は、角度θが対応付けられた電波強度情報ＩＲを、測定結果情報２０２として記憶部２０に記憶させる。すなわち、記憶制御部１０４は、方位判定部１０２１が判定した方位を示す方位情報と、電波強度情報ＩＲと、位置情報とを対応付けて記憶部に記憶させる。
なお、自機位置算出部１０２は、アンテナの方位に代えて、又は加えて、この電波強度測定部１０３の測定対象の電波の自機に対する受信方位を判定してもよい。また、自機位置算出部１０２は、単に飛行体１の方位、例えば、機首方位ＨＤＧを判定するものであってもよい。
また、この一例では、自機位置算出部１０２は、ＧＰＳ信号ＳＧに基づいて方位を判定するが、これに限られない。自機位置算出部１０２は、ジャイロなどを備える慣性航法装置や、方位センサ、磁気コンパスなどからの情報に基づいて、方位を判定してもよい。
【００３５】
なお、電波受信部５０が備えるアンテナの受信方位と、飛行体１の機首方位ＨＤＧとが一致しない場合には、方位判定部１０２１は、このアンテナの受信方位と、自機位置算出部１０２が算出する機首方位ＨＤＧとの差分に基づいて電波の受信方位を算出する。
また、電波受信部５０が、受信方位が相違する複数のアンテナを備えている場合がある。例えば、電波受信部５０は、飛行体１の機首方位ＨＤＧを０°にした場合に、受信方位０°、受信方位１２０°、受信方位２４０°の３つのアンテナを備える場合がある。この場合には、方位判定部１０２１は、これら３つのアンテナが受信した電波のそれぞれの強度に基づいて、電波の受信方位を判定してもよい。すなわち、方位判定部１０２１は、電波受信部５０が受信した電波の強度が最も強い方位を判定することができる。この場合、記憶制御部１０４は、方位判定部１０２１が判定した電波の強度が最も強い方位を、電波の受信方位として電波強度情報ＩＲに対応付けて、記憶部２０に記憶させる。
なお、記憶制御部１０４は、方位判定部１０２１が判定した電波の強度順に、電波の受信方位を電波強度情報ＩＲに各々対応付けて、記憶部２０に記憶させてもよい。具体的には、記憶制御部１０４は、電波の強度が最も強い第１位の受信方位と、電波の強度が次に強い第２位の受信方位と、電波の強度が次に強い第３位の受信方位とを、電波強度情報ＩＲに各々対応付けて、記憶部２０に記憶させてもよい。
【００３６】
記憶制御部１０４は、測定位置情報２０１と、自機位置情報ＩＰと、電波強度情報ＩＲとに基づいて測定結果情報２０２を生成し、生成した測定結果情報２０２を記憶部２０に記憶させる（図４のステップＳ７０）。具体的には、記憶制御部１０４は、自機位置算出部１０２が出力する自機位置情報ＩＰと、記憶部２０に記憶されている測定位置情報２０１とを比較して、飛行体１が目的地ＴＧＴ、すなわち測定位置に到達したか否かを判定する。記憶制御部１０４は、飛行体１が目的地ＴＧＴに到達したと判定した場合には、自機位置情報ＩＰと、電波強度情報ＩＲとを対応付けて測定結果情報２０２を生成し、生成した測定結果情報２０２を記憶部２０に記憶させる。すなわち、記憶制御部１０４は、電波強度測定部１０３が測定した電波の強度を示す電波強度情報と、自機の位置を示す自機位置情報とを対応付けて記憶部２０に記憶させる。
【００３７】
制御部１０は、他の位置で測定するか否かを判定し（図４のステップＳ８０）、他の位置で測定すると判定した場合（ステップＳ８０；ＹＥＳ）には、ステップＳ４０からステップＳ７０の処理を繰り返す。また、制御部１０は、他の位置で測定しないと判定した場合（ステップＳ８０；ＮＯ）には、一連の処理を終了する。
【００３８】
次に、図５から図７を参照して、飛行体１による電波強度の測定の、より具体的な一例について説明する。
【００３９】
［測定位置（目的地ＴＧＴ）への移動］
図５は、本実施形態の測定装置２による測定対象範囲ＭＯＡの一例を示す模式図である。測定装置２は、レピータ局ＲＳの設置候補位置における基地局ＢＳからの電波の強度を測定する。レピータ局の設置候補位置が、飛行体１の目的地ＴＧＴとして定められる。この目的地ＴＧＴは、測定装置２の記憶部２０に測定位置情報２０１として予め記憶される。この一例では、目的地ＴＧＴは、基地局ＢＳから所定の距離ｄｓｔだけ離れた位置に定められている。
飛行体１は、車両などに積載されて目的地ＴＧＴの付近の発着位置ＰＤまで運搬される。飛行体１は、ＧＰＳ衛星から受信した電波が示す位置情報に基づいて、発着位置ＰＤから目的地ＴＧＴに向けて飛行ルートＦＲを飛行する。
なお、飛行体１は、目的地ＴＧＴまで運搬される場合もありうる。この場合には、飛行体１は、当該目的地ＴＧＴにおいて飛行を開始し、電波強度の測定を行う。
【００４０】
［測定範囲の具体例］
飛行体１は、目的地ＴＧＴに到着すると、測定装置２によって電波の強度の測定を開始する。ここで、飛行体１は、目的地ＴＧＴの周囲の所定の範囲である測定対象範囲ＭＯＡにおいて、電波の強度を測定する。例えば、飛行体１は、測定対象範囲ＭＯＡ内の各測定ポイントにおいて、電波の強度を測定する。この一例では、測定対象範囲ＭＯＡは、目的地ＴＧＴの位置を中心軸ＣＬにした半径ｒ、高さｈの円筒状の領域として定められている。また、一例として、測定対象範囲ＭＯＡの測定ポイントとして、測定ポイントＰ０１０と、測定ポイントＰ０１１とが定められている。
飛行体１は、測定対象範囲ＭＯＡ内を移動し、各測定ポイントにおいて電波の強度を測定し、結果ＩＤ、基地局ＩＤ、電波の強度、位置情報、撮像画像などを互いに対応づけて、測定結果情報２０２として記憶部２０に記憶させていく。この測定結果情報２０２の具体例について、図６を参照して説明する。
【００４１】
［測定結果の具体例］
図６は、本実施形態の測定結果情報２０２の一例を示す表である。測定結果情報２０２には、結果ＩＤ、基地局ＩＤ、電波強度、位置情報、及び撮像画像が含まれる。
結果ＩＤとは、測定結果の識別子である。測定装置２の記憶制御部１０４は、測定ポイントにおいて電波の強度を測定する毎に、測定結果に結果ＩＤを付与する。例えば、記憶制御部１０４は、測定ポイントＰ０１０における測定結果に”Ｐ０１０”を結果ＩＤとして付与する。
【００４２】
測定結果情報２０２における基地局ＩＤとは、基地局ＢＳを識別する情報として、基地局ＢＳが送信する電波に含まれる識別子である。つまり、基地局ＩＤは、測定装置２が測定した電波を送信した基地局ＢＳがいずれの基地局ＢＳであるかを示す。例えば、基地局ＢＳ１は、”ＢＳ００１”を基地局ＩＤとして送信する。また、基地局ＢＳ２及び基地局ＢＳ３は、”ＢＳ００２”、”ＢＳ００３”を基地局ＩＤとしてそれぞれ送信する。
【００４３】
測定結果情報２０２における電波強度とは、測定ポイントにおいて受信された電波の強度を示す情報である。この一例では、測定ポイントＰ０１０において受信された電波の強度が、−８９［ｄＢｍ］である。また、測定ポイントＰ０１１において受信された電波の強度が、−８５［ｄＢｍ］である。つまり、この一例では、測定ポイントＰ０１１において受信された電波の方が、測定ポイントＰ０１０において受信された電波よりも強度が強い。
【００４４】
測定結果情報２０２における位置情報とは、測定ポイントの位置を示す情報である。測定ポイントの位置は、緯度、経度、及び高度によって示される。この一例では、測定ポイントＰ０１０が北緯Ｎ、東経Ｅ、高度Ｈによって示される。
また、測定ポイントにおける電波受信部５０による電波の受信方位、電波受信部５０のアンテナの方位、又は飛行体１の機首方位ＨＤＧに基づいて、既知の手段により電波の到来方向を算出することができる場合がある。この場合には、測定結果情報２０２に含まれる方位を示す情報に基づいて、波の到来方向を算出する。例えば、測定ポイントにおける電波の到来方向が、北の方位ＤＮを基準にした角度θによって示される。また、例えば、基地局ＢＳ１から電波が到来している場合、測定ポイントにおける電波の到来方向は、角度θ１によって示される。
なお、この一例では電波の到来方向を水平方向の角度によって示しているが、垂直方向の角度によって示されてもよい。つまり、測定結果情報２０２における位置情報が、測定ポイントにおける電波受信部５０のアンテナの水平方向の角度及び垂直方向の角度を示す情報であってもよい。
【００４５】
なお、測定装置２は、ある測定ポイントにおいて、複数の基地局ＢＳが送信する電波をそれぞれ受信している場合がある。この場合には、測定装置２は、ある測定ポイントにおける最大強度を示す電波についてのみ測定結果を残してもよく、受信したそれぞれの電波について個別に測定結果を残してもよい。
例えば、図６に示す測定結果情報２０２のうち、結果ＩＤ”Ｐ０１０”は、図５に示す測定ポイントＰ０１０において、基地局ＢＳ１からの電波が最も強かったことを示す。つまり、結果ＩＤ”Ｐ０１０”の測定結果とは、測定ポイントＰ０１０において複数の基地局ＢＳから受信した電波のうち、最大強度を示す電波についてのみの測定結果である。
また、図６に示す測定結果情報２０２のうち、結果ＩＤ”Ｐ０２０”、”Ｐ０２１”及び”Ｐ０２２”は、図５に示す測定ポイントＰ０２において、３つの基地局ＢＳから電波をそれぞれ受信したことを示す。つまり、結果ＩＤ”Ｐ０２０”、”Ｐ０２１”及び”Ｐ０２２”の測定結果とは、測定ポイントＰ０２における、複数の基地局ＢＳそれぞれから受信した電波について、個別に測定された測定結果である。
【００４６】
測定結果情報２０２における撮像画像とは、測定ポイントにおいてカメラ４０が撮像した画像である。つまり、この撮像画像とは、測定ポイントの周囲の風景の画像である。
なお、カメラ４０の撮像方向と、電波受信部５０のアンテナの方位とが一致している場合には、この撮像画像は、電波の到来方向の風景を示す。この場合、この撮像画像によれば、電波の到来方向に例えば樹木や建物などの障害物があるか否かの確認に利用することができる。
また、カメラ４０の撮像方向と、電波受信部５０のアンテナの方位とが一致していない場合であっても、測定装置２が、撮像画像と、カメラ４０の撮像方向とを対応付けて測定結果情報２０２として記憶させることにより、撮像画像が飛行体１の周辺のいずれの方向を撮像した画像であるかを判定することができる。また、測定装置２は、ある測定ポイントにおける測定結果を測定結果情報２０２として記憶させる場合に、当該測定ポイントにおける電波の到来方向にカメラ４０の撮像方向を向けて撮像してもよい。このように構成しても、測定装置２は、電波の到来方向の風景を示す撮像画像を、測定結果情報２０２として記憶させることができる。
【００４７】
［測定の終了］
測定装置２は、目的地ＴＧＴにおける測定対象範囲ＭＯＡ内の各測定ポイントにおいて電波の強度の測定が終了した場合には、その目的地ＴＧＴにおける測定を終了する。測定が終了すると、測定装置２の移動制御部１０１は、図５に示す目的地ＴＧＴから発着位置ＰＤに飛行体１を移動させる。このように構成することにより、測定装置２によれば、飛行体１を発着位置ＰＤから目的地ＴＧＴに移動させて電波強度を測定し、測定が終了すれば飛行体１を元の発着位置ＰＤに帰還させることができる。つまり、測定装置２によれば、飛行体１による電波強度の測定を自動化することができる。
【００４８】
なお、飛行体１の各部は、不図示のバッテリによって駆動される。測定装置２は、このバッテリの残量が所定の判定しきい値未満になった場合には、電波の強度の測定が終了したか否かにかかわらず、その目的地ＴＧＴにおける測定を終了することもできる。また、バッテリ残量の判定しきい値は、測定対象範囲ＭＯＡ内の測定ポイント数、飛行距離、飛行時間等に基づいて定められていてもよい。また、測定装置２は、測定対象範囲ＭＯＡ内の測定ポイント数、飛行距離、飛行時間等に基づいてバッテリ残量の判定しきい値を算出してもよい。この場合、測定装置２は、測定対象範囲ＭＯＡ内の測定ポイント数、飛行距離、飛行時間等に基づいて算出された判定しきい値と、バッテリ残量とを比較することにより、その目的地ＴＧＴにおける測定を終了する。このように構成することにより、測定装置２は、測定途中すなわち飛行体１の飛行中において、バッテリ残量が不足する前に、飛行体１を着陸させることができる。これにより、測定装置２は、バッテリ残量不足によって生じる、飛行体１の落下による破損や、測定データの消滅などを抑止することができる。
【００４９】
なお、飛行体１が発着位置ＰＤに帰還後に、測定装置２の記憶部２０に記憶されている測定結果情報２０２を不図示の解析装置に読み出すこともできる。この場合、記憶部２０は、メモリーカードなどの可搬媒体であってもよい。
この解析装置は、測定結果情報２０２に含まれる自機位置情報と、方位情報と、電波強度情報とに基づいて、既知の手段により目的地ＴＧＴ、すなわち測定位置における電波の強度分布を算出する。より具体的には、解析装置は、測定装置２の記憶部２０から、複数の位置における測定結果情報２０２を読み出す。また、解析装置は、読み出した測定結果情報２０２に含まれる複数の位置のそれぞれの自機位置情報と、方位情報と、電波強度情報とに基づいて、電波の強度分布を算出する。
また、飛行体１の飛行中において、測定装置２は、解析装置に対して測定結果情報２０２を送信してもよい。この場合、測定装置２は、例えば、不図示の赤外線通信部を備えていてもよい。測定装置２は、赤外線通信部により解析装置に対して測定結果情報２０２を送信する。これにより、測定装置２は、飛行体１が発着位置ＰＤに帰還する前においても、測定結果情報２０２を解析装置に出力することができる。また、この場合において、測定装置２は、電波によって測定結果情報２０２を解析装置に出力する場合に比べ、電波の強度の測定への影響を低減することができる。なお、測定装置２が飛行体１の外部に測定結果情報２０２を送信する通信の種類は、赤外線通信に限られない。例えば、測定装置２は、可視光による通信や、電波による通信によって解析装置に対して測定結果情報２０２を送信してもよい。また、測定装置２は、有線通信によって解析装置に対して測定結果情報２０２を送信してもよい。
【００５０】
［アンテナ設置位置の具体例］
図７は、本実施形態におけるレピータ局ＲＳのアンテナの配置の一例を示す模式図である。測定装置２による測定結果情報２０２に基づいて、目的地ＴＧＴにレピータ局ＲＳを設置した場合のアンテナ配置を検討することができる。例えば、基地局ＢＳとの間において電波を送受信するアンテナＡＮＴ１は、目的地ＴＧＴにおける測定対象範囲ＭＯＡ内の、電波の強度が最も強い方位及び高さに配置される。この一例では、アンテナＡＮＴ１は、目的地ＴＧＴ位置において、角度θ１、高さｈ１に配置される。また、サービスエリアＡＲ３内の携帯端末との間において電波を送受信するアンテナＡＮＴ２は、アンテナＡＮＴ１との干渉が十分に小さい位置に配置される。この一例では、アンテナＡＮＴ２は、目的地ＴＧＴ位置において、角度θ２、高さｈ２に配置される。この場合、アンテナＡＮＴ１と、アンテナＡＮＴ２との離角は、角度θ２と角度θ１との差、すなわち角度θ３である。
なお、アンテナ間の干渉には、回り込み干渉も含まれる。ここで、回り込み干渉とは、同一の基地局ＢＳにおける送信用アンテナと受信用アンテナとの間の干渉である。具体的には、回り込み干渉とは、ある基地局ＢＳに設置されている送信用アンテナから送信された電波が、この基地局ＢＳに設置されている受信用アンテナに受信されてしまうことにより生じる干渉である。アンテナＡＮＴ１と、アンテナＡＮＴ２とは、この回り込み干渉が十分に小さい位置に配置される。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の測定装置２によれば、飛行体１による電波強度の測定を自動化することができるため、電波の強度の測定の手間を低減することができる。
【００５２】
［変形例］
図８を参照して、本実施形態の測定装置２の変形例について説明する。
図８は、本実施形態の測定装置２の動作の変形例を示す流れ図である。なお、この図８において、図４に示した動作と同一の動作については、同一の符号を付して、その説明を省略する。この変形例においては、測定装置２は、電波の強度のしきい値に基づいて測定結果情報２０２を記憶させるか否かを判定する点において、図４に示した動作と異なる。
【００５３】
この変形例においては、測定装置２は、予め定められた測定ポイントに飛行体１を移動させるのではなく、飛行体１を移動させながら、電波の強度が強い位置を探索する。具体的には、移動制御部１０１は、自機が目的地ＴＧＴに到達した場合に、測定位置付近の所定範囲内、つまり測定対象範囲ＭＯＡ内の任意の位置に、飛行体１を移動させる。電波強度測定部１０３は、自機の移動に伴って変化する電波の強度を測定する。
【００５４】
ステップＳ６０において、記憶制御部１０４は、測定された電波の強度が、所定のしきい値を超えるか否かを判定する。記憶制御部１０４は、測定された電波の強度が所定のしきい値を超えると判定した場合（ステップＳ６０；ＹＥＳ）には、測定結果を測定結果情報２０２として記憶部２０に記憶させる（ステップＳ７０）。一方、記憶制御部１０４は、測定された電波の強度が所定のしきい値を超えないと判定した場合（ステップＳ６０；ＮＯ）には、測定結果を記憶させない。
【００５５】
また、ステップＳ９０において、記憶制御部１０４は、測定対象範囲ＭＯＡ内の様々な位置において測定した電波の強度が、ステップＳ６０における判定に用いられる所定のしきい値を超えているか否かを判定する。記憶制御部１０４は、いずれの測定ポイントにおいても、所定のしきい値を超えていないと判定した場合（ステップＳ９０；ＮＯ）には、しきい値を変更する（ステップＳ１００）。この一例においては、記憶制御部１０４は、しきい値を低減する。
つまり、記憶制御部１０４は、電波強度測定部１０３が所定範囲内において測定する電波の強度について、しきい値を超える強度が測定されない場合には、電波強度測定部１０３が測定する電波の強度が、このしきい値よりも強度が低い第２のしきい値を超える場合に、測定結果を測定結果情報２０２として記憶させる。
【００５６】
この変形例の測定装置２によれば、測定ポイントを予め設定しなくても電波の強度が比較的強い位置を自動的に探索することができる。つまり、この変形例の測定装置２によれば、電波の強度の測定の手間をさらに低減することができる。
【００５７】
また、ある基地局ＢＳと、この基地局ＢＳからの電波を受信する他の基地局ＢＳ又はレピータ局ＲＳとの間には、山、樹木、建物などの障害物がないことが望ましい。電波の周波数が比較的高い場合には、特にこれらの障害物の影響を受けやすい。したがって、ある既存の基地局ＢＳからの電波を受信する他の基地局ＢＳ又はレピータ局ＲＳの設置予定位置において飛行体１が飛行した場合に、この既存の基地局ＢＳのアンテナが見通せていることが望ましい。
測定装置２は、基地局ＢＳ又はレピータ局ＲＳの設置予定位置において、カメラ４０によって既存の基地局ＢＳの方向を撮像した撮像画像を、測定結果情報２０２として記憶する。このようにして撮像された撮像画像と、予め撮像されている既存の基地局ＢＳのアンテナの画像とを比較することにより、接地予定位置から、既存の基地局ＢＳが見通せているか否かを判定することができる。
また、基地局ＢＳ又はレピータ局ＲＳの設置位置に複数の候補位置がある場合には、測定装置２は、それぞれの設置候補位置においてカメラ４０によって既存の基地局ＢＳの方向を撮像することもできる。このように構成すれば、複数の設置候補位置の中から、既存の基地局ＢＳの見通しが良い位置を選択することができる。
また、複数の既存の基地局ＢＳのアンテナの画像を予め撮像しておくことにより、複数の既存の基地局ＢＳの中から、設置予定位置からの見通しが良い基地局ＢＳを選択することもできる。
なお、測定装置２は、既存の基地局ＢＳのアンテナの画像を予め記憶しておくこともできる。この場合には、測定装置２が、既存の基地局ＢＳが見通せているか否かを判定することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態及びその変形を説明したが、これらの実施形態及びその変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態及びその変形は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５９】
なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…飛行体、２…測定装置
【図１】
2019041413.tif 000003
【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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