(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線装置に備えられたアンテナの方向を調整するためのアンテナ方向調整方法において、
前記アンテナの受信信号の受信電界強度を測定し、
前記受信電界強度が基準値より小さいときに、第１の音声パターンの音声を出力し、
前記受信電界強度が前記基準値より大かつ記憶部に保持された最大受信レベルを更新しているときに、第２の音声パターンの音声を出力するとともに、該受信電界強度を前記記憶部に上書き保存し、
前記受信電界強度が前記基準値より大かつ前記記憶部に保持された最大受信レベルを更新していないときに、前記受信電界強度において利用可能な前記受信信号の変調方式にそれぞれ対応する複数の第３の音声パターンの音声を出力し、
前記第２の音声パターンおよび前記複数の第３の音声パターンの音声に応じて、前記受信電界強度が大きくなる方向に前記アンテナの方向を調整する
ことを特徴とするアンテナ方向調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ方向調整方法において、
Ｐt を前記受信電界強度、Ｎを鳴動音階定数、Ｍを｜Ｐt ｜より大きい定数として、
前記第１の音声パターンの音声は、音声周波数ｆがＮ [Hz] であり、
前記複数の第３の音声パターンの音声は、音声周波数ｆが、前記受信電界強度Ｐt に応じて、数式  ｆ＝ (Ｍ＋Ｐt)×Ｎ [Hz] に従って変化する
ことを特徴とするアンテナ方向調整方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアンテナ方向調整方法において、
前記複数の第３の音声パターンの音声は、前記受信信号の変調方式に応じて互いに異なる音声パターンの音声である
ことを特徴とするアンテナ方向調整方法。
【請求項４】
請求項１に記載のアンテナ方向調整方法において、
前記複数の第３の音声パターンの音声は、前記受信信号の変調方式名を示す音声である  ことを特徴とするアンテナ方向調整方法。
【請求項５】
無線装置に備えられたアンテナの方向を調整するためのアンテナ方向調整装置において、
前記アンテナの受信信号の受信電界強度を測定して出力する手段と、
前記受信電界強度を入力し、前記受信電界強度に応じた音声パターンの音声を出力する制御手段と、
前記制御手段が入力した前記受信電界強度の最大値を最大受信レベルとして保持する記憶部と
を備え、
前記制御手段は、
前記受信電界強度が基準値より小さいときに、第１の音声パターンの音声を出力し、
前記受信電界強度が前記基準値より大かつ前記記憶部に保持された前記最大受信レベルを更新しているときに、第２の音声パターンの音声を出力するとともに、該受信電界強度を前記記憶部に上書き保存し、
前記受信電界強度が前記基準値より大かつ前記記憶部に保持された前記最大受信レベルを更新していないときに、前記受信電界強度において利用可能な前記受信信号の変調方式にそれぞれ対応する複数の第３の音声パターンの音声を出力する構成であり、
前記第２の音声パターンおよび前記複数の第３の音声パターンの音声に応じて、前記受信電界強度が大きくなる方向に前記アンテナの方向を調整する
ことを特徴とするアンテナ方向調整装置。
【請求項６】
請求項５に記載のアンテナ方向調整装置において、
Ｐt を前記受信電界強度、Ｎを鳴動音階定数、Ｍを｜Ｐt ｜より大きい定数として、
前記第１の音声パターンの音声は、音声周波数ｆがＮ [Hz] であり、
前記複数の第３の音声パターンの音声は、音声周波数ｆが、前記受信電界強度Ｐt に応じて、数式ｆ＝ (Ｍ＋Ｐt)×Ｎ [Hz] に従って変化する
ことを特徴とするアンテナ方向調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムを構成する対向する無線装置間で指向性アンテナの方向調整を行うアンテナ方向調整方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
災害等により途絶したアクセス通信路を回復するために臨時通信回線を構築するとき、可搬型の無線通信システムが用いられている。可搬型の無線通信システムは無線装置の設置場所を固定することなく、需要の発生した任意の２地点間に無線装置を設営し、通信回線を構築する。無線装置の設営には、無線装置の指向性アンテナを対向する無線装置に向けて設置し、最も回線品質の良好となる方向にアンテナ方向を調整する作業が必要である。
【０００３】
従来のアンテナ方向調整方法として、無線装置のアンテナ指向方向と一致するように固定されたスコープまたは望遠鏡を用いて、対向するアンテナがスコープまたは望遠鏡の中心に位置するように調整する方向調整冶具が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、スコープを通して対向するアンテナの画像を撮影する第１のカメラと、アンテナが装着された固定部にアンテナの指向方向を向くように取り付けられた第２のカメラとを用い、対向するアンテナが第２のカメラが撮影する画像のほぼ中央に位置するようにアンテナ方向を調整し、さらに第１のカメラが撮影する画像の中心に位置するようにアンテナ方向を調整する方向調整治具が提案されている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５３９２１号公報
【特許文献２】特開２００７−０８８５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、アンテナの指向方向が正しいか否かの判定は、アンテナの受信電力を測定し、その測定値をモニタ等に表示し、作業者がこの値を確認することによって行う。
一方、特許文献１，２に示す従来のアンテナ方向調整方法は、いずれも目視によりアンテナ方向を調整する。すなわち、作業者はスコープ等を覗きながら、あるいはモニタ画像を見ながらアンテナ指向方向を調整する必要があるため、同時に受信電力の測定値を確認することができない。そのため、たとえばアンテナ方向を調整する作業者と、受信電力を確認する作業者の２人が必要となり、両者間でやりとりしながらアンテナ方向を調整することになる。
【０００７】
本発明は、１人の作業者でも簡単に受信電力をモニタしながらアンテナ方向の調整を行うことができるアンテナ方向調整方法および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】
【０００８】
第１の発明は、無線装置に備えられたアンテナの方向を調整するためのアンテナ方向調整方法において、アンテナの受信信号の受信電界強度を測定し、受信電界強度が基準値より小さいときに、第１の音声パターンの音声を出力し、受信電界強度が基準値より大かつ記憶部に保持された最大受信レベルを更新しているときに、第２の音声パターンの音声を出力するとともに、該受信電界強度を記憶部に上書き保存し、受信電界強度が基準値より大かつ記憶部に保持された最大受信レベルを更新していないときに、受信電界強度において利用可能な受信信号の変調方式にそれぞれ対応する複数の第３の音声パターンの音声を出力し、第２の音声パターンおよび複数の第３の音声パターンの音声に応じて、受信電界強度が大きくなる方向にアンテナの方向を調整する。
第１の発明のアンテナ方向調整方法において、Ｐt を受信電界強度、Ｎを鳴動音階定数、Ｍを｜Ｐt ｜より大きい定数として、第１の音声パターンの音声は、音声周波数ｆがＮ [Hz] であり、複数の第３の音声パターンの音声は、音声周波数ｆが、受信電界強度Ｐt に応じて、数式  ｆ＝ (Ｍ＋Ｐt)×Ｎ [Hz] に従って変化する設定とする。
【００１１】
複数の第３の音声パターンの音声は、受信信号の変調方式に応じて互いに異なる音声パターンの音声である。また、複数の第３の音声パターンの音声は、受信信号の変調方式名を示す音声である。
【００１２】
第２の発明は、無線装置に備えられたアンテナの方向を調整するためのアンテナ方向調整装置において、アンテナの受信信号の受信電界強度を測定して出力する手段と、受信電界強度を入力し、受信電界強度に応じた音声パターンの音声を出力する制御手段と、制御手段が入力した受信電界強度の最大値を最大受信レベルとして保持する記憶部とを備え、制御手段は、受信電界強度が基準値より小さいときに、第１の音声パターンの音声を出力し、受信電界強度が基準値より大かつ記憶部に保持された最大受信レベルを更新しているときに、第２の音声パターンの音声を出力するとともに、該受信電界強度を記憶部に上書き保存し、受信電界強度が基準値より大かつ記憶部に保持された最大受信レベルを更新していないときに、受信電界強度において利用可能な受信信号の変調方式にそれぞれ対応する複数の第３の音声パターンの音声を出力する構成であり、第２の音声パターンおよび複数の第３の音声パターンの音声に応じて、受信電界強度が大きくなる方向にアンテナの方向を調整する。
第２の発明のアンテナ方向調整装置において、Ｐt を受信電界強度、Ｎを鳴動音階定数、Ｍを｜Ｐt ｜より大きい定数として、第１の音声パターンの音声は、音声周波数ｆがＮ [Hz] であり、複数の第３の音声パターンの音声は、音声周波数ｆが、受信電界強度Ｐt に応じて、数式ｆ＝ (Ｍ＋Ｐt)×Ｎ [Hz] に従って変化する設定とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、アンテナの受信信号の受信電界強度に応じた音声パターンまたは音声周波数の音声を聞きながら、簡単に受信電界強度が大きくなる方向にアンテナの方向を調整することができる。
【００１６】
また、受信電界強度と基準値の大小関係に応じた音声パターンの音声を聞き分けることにより、簡単に受信電界強度が大きくなる方向にアンテナの方向を調整することができる。また、受信電界強度が基準値より小さいときの第１の音声パターンの音声、基準値より大かつ最大受信レベルを更新中のときの第２の音声パターンの音声、基準値より大かつ最大受信レベルを更新しないときの第３の音声パターンの音声を聞き分けることにより、簡単に受信電界強度が大きくなる方向にアンテナの方向を調整することができる。
【００１７】
さらに、利用可能な変調方式に対応する音声パターンの音声およびその音声周波数を聞き分けることにより、どの程度の受信電界強度が得られるかを知り、現時点におけるアンテナ指示方向が最大受信レベル方向か否かを知ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のアンテナ方向調整装置の実施例構成を示す図である。
【図２】制御部２１の第１の処理手順例を示すフローチャートである。
【図３】制御部２１の第２の処理手順例を示すフローチャートである。
【図４】第１の音声パターンの音声および第２の音声パターンの音声の例を示す図である。
【図５】第３の音声パターンの音声の例を示す図である。
【図６】制御部２１の第３の処理手順例を示すフローチャートである。
【図７】第３の音声パターンの音声の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明のアンテナ方向調整装置の実施例構成を示す。
図１において、本実施例のアンテナ方向調整装置は、無線装置の主要部を構成する無線信号処理部１０に音声信号処理部２０を接続して構成される。
【００２０】
無線信号処理部１０は、信号処理部１１、送信部１２、受信部１３およびデュプレクサ１４により構成され、送信部１２および受信部１３にデュプレクサ１４を介してアンテナ１５が接続される。
【００２１】
信号処理部１１は、送信データをベースバンド信号として送信するための符号化処理を行い、送信部１２に出力する。送信部１２は、信号処理部１１で信号処理された送信データを無線信号として送信するための変調等の送信処理を行い、デュプレクサ１４を介してアンテナ１５から送信する。受信部１３は、アンテナ１５に受信し、デュプレクサ１４を介して入力する信号の復調等の受信処理を行って信号処理部１１に出力する。信号処理部１１は、受信部１３から入力するベースバンド信号の復号処理を行い、受信データとして出力する。
【００２２】
また、受信部１３は、受信信号の受信電界強度を音声信号処理部２０に出力する。さらに受信部１３は、復調された現在の変調方式を示す情報を音声信号処理部２０に出力してもよい。
【００２３】
音声信号処理部２０は、制御部２１、記憶部２２および音声出力部２３により構成される。制御部２１は、無線信号処理部１０の受信部１３から入力する受信電界強度に応じた音声パターンまたは音声周波数の音声を音声出力部２３から出力させる。記憶部２２は、無線信号処理部１０の受信部１３から入力する受信電界強度の最大値（最大受信レベル）を保持し、制御部２１は、入力する受信電界強度と記憶部２２で保持する最大受信レベルとを比較し、当該受信電界強度が最大受信レベルを更新しているときの音声パターンの音声や、受信部１３から入力する現在の変調方式に応じた音声パターンまたは音声周波数の音声を音声出力部２３に出力させてもよい。音声出力部２３は、制御部２１により通知された音声パターンおよび音声周波数の音声をスピーカ等を通じて出力する。以下、制御部２１の詳細な処理手順例について説明する。
【００２４】
図２は、制御部２１の第１の処理手順例を示す。
図２において、制御部２１は、受信部１３から受信電界強度を入力すると（Ｓ１）、当該受信電界強度に応じた音声パターンまたは音声周波数の音声を音声出力部２３から出力させる（Ｓ２）。ここで、受信電界強度に応じた音声パターンとは、例えば受信電界強度が高くなるにつれて断続音の間隔が短くなり、所定の閾値を超えると連続音になるような音声である。また、受信電界強度に応じた音声周波数とは、例えば受信電界強度が高くなるにつれて音声周波数が高くなる音声である。例えば、受信電界強度をＰt 、鳴動音階定数をＮ、定数Ｍ（Ｍ＞｜Ｐt ｜なる整数) とする場合、音声周波数ｆは次式で表される。
ｆ＝ (Ｍ＋Ｐt)×Ｎ  [Hz]
【００２５】
これにより、作業者は、アンテナの向きの変化により音声パターンの断続音の間隔が短くなるか、音声周波数が高くなれば、その方向に継続的にアンテナを向けていくことにより、必要な受信電界強度に到達することができる。
【００２６】
図３は、制御部２１の第２の処理手順例を示す。
図３において、制御部２１は、受信部１３から受信電界強度を入力すると（Ｓ11）、当該受信電界強度が基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ12）。受信電界強度が基準値より低い場合には、無音を含む第１の音声パターンの音声（例えば間欠音）を音声出力部２３から出力させる（Ｓ13）。受信電界強度が基準値以上であれば、記憶部２２で保持している受信電界強度から誤差マージンδＰを減じた値以上であるか否か、すなわちこれまでの最大受信レベルを更新しているか否かを判定する（Ｓ14）。入力した受信電界強度が最大受信レベルを更新している場合には、第２の音声パターンの音声（例えば連続音）を選択し（Ｓ15）、入力した受信電界強度を記憶部２２に上書きする（Ｓ16）。したがって、記憶部２２には、それまでに測定した受信電界強度のうち最大受信レベルが保持される。さらに、受信電界強度に応じた音声周波数を選択し（Ｓ17）、選択した音声パターンと音声周波数の音声を音声出力部２３から出力させる（Ｓ18）。
【００２７】
第１の音声パターンの音声または第２の音声パターンの音声の例を図４に示す。この第２の音声パターンの音声（連続音）が聞こえているときは、受信電界強度が基準値以上でありかつ最大受信レベルを更新しているので、アンテナ方向が対向する無線装置に向かいつつある状態を示す。また、このとき音声周波数も高くなっていくので、よりわかりやすくアンテナ方向の調整が可能である。
【００２８】
一方、入力した受信電界強度が基準値以上であるが最大受信レベルを更新しない場合には、変調方式に応じた第３の音声パターンの音声を選択し（Ｓ19）、さらに受信電界強度に応じた音声周波数を選択し（Ｓ17）、選択した音声パターンと音声周波数の音声を音声出力部２３から出力させる（Ｓ18）。
【００２９】
第３の音声パターンの音声の例を図５に示す。変調方式に応じた第３の音声パターンの音声は、変調方式Ａ（例えばＱＰＳＫ）の場合には例えば一点鎖線音であり、変調方式Ｂ（例えば16ＱＡＭ）の場合は例えば破線音であり、変調方式Ｃ（例えば64ＱＡＭ）の場合は例えば点線音である。ここに示す一点鎖線音、破線音、点線音は、断続音の間隔やパターンの違いをイメージしたもので、例えば第１の音声パターンの間欠音は点線音に比べて断続音の間隔が長い。この第３の音声パターンの音声が聞こえているときは、受信電界強度が最大受信レベルを更新しないものの基準値以上であるので、アンテナ方向が対向する無線装置にほぼ向いた状態を示す。さらに、音声パターンに応じて変調方式を確認することができ、必要な変調方式に対応する音声パターンになるまでアンテナ方向の調整をすればよいので、作業の完了を容易に判断することができる。
【００３０】
一般に、変調方式Ａ，Ｂ，Ｃが上記の例であれば、その順番に受信電界強度が高くなり、その順番に音声周波数も高くなる。したがって、変調方式ごとに音声パターンが異なるように設定することにより、受信電界強度を粗い精度で作業者に通知することができるが、さらに音声周波数を対応させることで、細かい精度で作業者に受信電界強度を通知することが可能となる。
【００３１】
このように上記の例では、音声出力部２３から間欠音が出力される場合は受信電界強度が基準値より低く、アンテナの方向が対向する無線装置に向いていないことが判る。一方、連続音が出力される場合は受信電界強度が基準値以上であり、かつ受信電界強度が最大受信レベルを更新している状態であり、アンテナの方向が対向する無線装置に向きつつあることが判る。また、間欠音および連続音以外の音声パターンの音声であれば、受信電界強度が基準値以上であり、かつ対応する変調方式を識別することができる。そして、作業者は連続音を聴取できる限り方向調整を行い、連続音が収束する時、方向調整を終了することが可能となる。
【００３２】
また、作業者はモニタ等を見ることなく、利用可能な変調方式に対応する音声パターンの音声およびその音声周波数を聞き分けることにより、どの程度の受信電界強度が得られるかを知ることが可能となる。さらに、現時点におけるアンテナ指示方向が、最大受信レベル方向か否かを知ることが可能となる。
【００３３】
図６は、制御部２１の第３の処理手順例を示す。
ここで、図４のステップＳ19において、変調方式に応じた第３の音声パターンの音声を選択する代わりに、図７に示すように、変調方式の名称を示す録音された音声または合成された音声を出力させる（Ｓ20）。この場合には、受信電界強度に応じた音声周波数の設定は行わない。また、受信電界強度が基準値より低い場合は無音としてもよい。
【００３４】
なお、図３および図６に示す制御部２１の処理手順において、音声出力部２３が１つであれば、第２の音声パターンの音声（連続音）と第３の音声パターンの音声（一点鎖線音、破線音、点線音）を同時に出力するようにしてもよい。この場合、アンテナの方向が対向する無線装置に向きつつあれば、連続音と各変調方式に応じた音声が重なって聞こえる。そして、アンテナの方向が対向する無線装置にほぼ対向し、受信電界強度が最大受信レベルに達した後に、各変調方式に応じた音声のみが聞こえることになる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  無線信号処理部
１１  信号処理部
１２  送信部
１３  受信部
１４  デュプレクサ
１５  アンテナ
２０  音声信号処理部
２１  制御部
２２  記憶部
２３  音声出力部
【図１】
0005755594.tif 000002
【図２】
0005755594.tif 000003
【図３】
0005755594.tif 000004
【図４】
0005755594.tif 000005
【図５】
0005755594.tif 000006
【図６】
0005755594.tif 000007
【図７】
0005755594.tif 000008