(57)【要約】【課題】無線基地局アンテナから隔離されるべき範囲を確実に検知する。【解決手段】無線基地局アンテナより送信される電波を評価する電波評価システムにおいて、前記無線基地局アンテナの送信出力Ｐと、前記無線基地局アンテナの指向性に応じた角度θ毎の前記無線基地局アンテナの利得Ｇ（θ）と、前記無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を設定するための前記無線基地局アンテナの電力束密度Ｓの基準値ｓと、を記憶する記憶部と、前記基準値ｓに応じた前記無線基地局アンテナからの前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）を、Ｒ（θ）＝Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）／√（４０・π・Ｓ）と定義した換算式（但し、Ｋは反射係数）に前記記憶部に記憶しておいた前記送信出力Ｐ、前記利得Ｇ（θ）及び前記基準値ｓを代入して算定する距離算定部と、前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）によって定まる前記隔離範囲をグラフィック表示する表示処理部と、を有する。【選択図】図１
2008288997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局アンテナより送信される電波を評価する電波評価システムにおいて、
前記無線基地局アンテナの送信出力Ｐと、前記無線基地局アンテナの指向性に応じた角度θ毎の前記無線基地局アンテナの利得Ｇ（θ）と、前記無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を設定するための前記無線基地局アンテナの電力束密度Ｓの基準値ｓと、を記憶する記憶部と、
前記基準値ｓに応じた前記無線基地局アンテナからの前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）を、
Ｒ（θ）  ＝  Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）  ／√（４０・π・ｓ）
と定義した換算式（但し、Ｋは反射係数）に対して、前記記憶部に記憶しておいた前記送信出力Ｐ、前記利得Ｇ（θ）及び前記基準値ｓを代入して算定する距離算定部と、
前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）によって定まる前記隔離範囲をグラフィック表示する表示処理部と、
を有することを特徴とする電波評価システム。
【請求項２】
前記記憶部は、
前記無線基地局アンテナの位置を基準とした互いに直交する第１の面と第２の面において、前記第１の面での前記利得Ｇ（θ）である第１の利得Ｇ１（θ）と、前記第２の面での前記利得Ｇ（θ）である第２の利得Ｇ２（θ）と、を記憶しておき、
前記距離算定部は、
前記第１の利得Ｇ１（θ）を用いて前記第１の面における前記距離Ｒ（θ）である第１の距離Ｒ１（θ）と、前記第２の利得Ｇ２（θ）を用いて前記第２の面における前記距離Ｒ（θ）である第２の距離Ｒ２（θ）と、を前記換算式に基づいてそれぞれ算定し、
前記表示処理部は、
前記第１の距離Ｒ１（θ）及び前記第２の距離Ｒ２（θ）によって定まる前記隔離範囲をグラフィック表示すること、
を特徴とする請求項１に記載の電波評価システム。
【請求項３】
前記基準値ｓは、電波防護指針で規定された管理環境において、前記無線基地局アンテナの送信周波数に対応づけられた指針値とすること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の電波評価システム。
【請求項４】
前記基準値ｓは、電波防護指針で規定された一般環境において、前記無線基地局アンテナの送信周波数に対応づけられた指針値とすること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の電波評価システム。
【請求項５】
前記基準値ｓは、電波防護指針で規定された管理環境及び一般環境において、前記無線基地局アンテナの送信周波数に対応づけられた指針値とすること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の電波評価システム。
【請求項６】
無線基地局アンテナより送信される電波を評価する電波評価システムにおいて、
前記無線基地局アンテナが設置された設備の保守作業を行う作業員に装着された携帯型情報端末と、
前記携帯型情報端末と通信可能に接続されるとともに当該作業員に装着されたヘッドマウントディスプレイと、を有しており、
前記携帯型情報端末は、
前記無線基地局アンテナの送信出力Ｐと、前記無線基地局アンテナの指向性に応じた角度θ毎の前記無線基地局アンテナの利得Ｇ（θ）と、前記無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を設定するための前記無線基地局アンテナの電力束密度Ｓの基準値ｓと、に基づいて
前記基準値ｓに応じた前記無線基地局アンテナからの前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）を、
Ｒ（θ）  ＝  Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）  ／√（４０・π・ｓ）
と定義した換算式（但し、Ｋは反射係数）によって予め算定しておいた上で、
前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）によって定まる前記隔離範囲を前記ヘッドマウントディスプレイへとグラフィック表示する表示処理部を有すること、
を特徴とする電波評価システム。
【請求項７】
前記携帯型情報端末は、
前記設備及び前記無線基地局アンテナの地図を記憶する記憶部と、
人工衛星より受信した航法信号に基づいて当該作業員の現在位置を検出する位置検出部と、を有しており、
前記表示処理部は、
前記検出した現在位置の周辺範囲の当該地図を前記ヘッドマウントディスプレイへと表示するとともに、当該現在位置の周辺範囲に含まれる前記隔離範囲を前記ヘッドマウントディスプレイへとグラフィック表示すること、
を特徴とする請求項６に記載の電波評価システム。
【請求項８】
前記携帯型情報端末は、
前記検出した現在位置が前記隔離範囲と交差する際、その旨の警報を前記ヘッドマウントディスプレイへと表示すること、
を特徴とする請求項７に記載の電波評価システム。
【請求項９】
無線基地局アンテナより送信される電波を評価する電波評価方法であって、
前記無線基地局アンテナの送信出力Ｐと、前記無線基地局アンテナの指向性に応じた角度θ毎の前記無線基地局アンテナの利得Ｇ（θ）と、前記無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を設定するための前記無線基地局アンテナの電力束密度Ｓの基準値ｓと、を記憶部に記憶しておき、
前記基準値ｓに応じた前記無線基地局アンテナからの前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）を、
Ｒ（θ）  ＝  Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）  ／√（４０・π・Ｓ）
と定義した換算式（但し、Ｋは反射係数）に対して、前記記憶部に記憶しておいた前記送信出力Ｐ、前記利得Ｇ（θ）及び前記基準値ｓを代入することで算定し、
前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）によって定まる前記隔離範囲をグラフィック表示すること、
を特徴とする電波評価方法。
【請求項１０】
無線基地局アンテナの送信出力Ｐと、前記無線基地局アンテナの指向性に応じた角度θ毎の前記無線基地局アンテナの利得Ｇ（θ）と、前記無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を設定するための前記無線基地局アンテナの電力束密度Ｓの基準値ｓと、を記憶する記憶部を有するコンピュータに、
前記基準値ｓに応じた前記無線基地局アンテナからの前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）を、
Ｒ（θ）  ＝  Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）  ／√（４０・π・ｓ）
と定義した換算式（但し、Ｋは反射係数）に対して、前記記憶部に記憶しておいた前記送信出力Ｐ、前記利得Ｇ（θ）、前記基準値ｓを代入することで算定するステップと、
前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）によって定まる前記隔離範囲をグラフィック表示するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波評価システム、プログラム、電波評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電波を通信媒体として利用する無線通信は、時間と距離を克服して即時に情報伝達できるという電波の特性を最大限に生かしたものであり、現代社会において重要な生活・産業基盤の一つと位置づけられている。しかし、かかる状況下ではあるものの、電波利用施設から発射される電波が、生体に好ましくない影響を及ぼすのではないかという不安や疑問が提起されている。例えば、生体が強い電磁界にさらされた場合、電磁界のエネルギーによる深部体温の上昇や、あるいは電流刺激による神経・筋の興奮等幾つかの生体作用の生じることが、内外の調査研究で報告されている。
【０００３】
しかし、無線通信施設から発射される電波は、日常生活の範囲においては非常に弱いエネルギー分布であり、前述した懸念事項が起こらないと考えられている。また、電波利用に関して一定の知識のない人々の不安や誤解を事前に解消して健全な電波利用の促進を図るべく、電波が人体に与える影響については、日本を含めた世界的な様々な研究結果に基づき、電波のエネルギーが人体に好ましくない影響を及ぼさないよう、平成２年（１９９０年）に、電気通信技術審議会において「電波防護指針（諮問第３８号  電波利用における人体の防護指針）」が策定された。尚、電波防護指針で定められた基準値は、国際非電離放射線防護委員会（ＩＣＮＩＲＰ）が策定している基準値との整合が図られている。
【０００４】
さらに、近年、電波を用いた移動体通信装置（携帯電話、ＰＨＳ、コードレス電話等）が、一般の人々の生活の中に急速に普及しており、これに伴い電波利用形態も大きく変化している。すなわち、電波の主な発射源であるアンテナが身体から一定の距離離れることが一般的であったが、例えば、携帯電話を利用する場合、そのアンテナは身体のより近い位置に存することになる。そこで、平成９年（１９９７年）に、同じく電気通信技術審議会において、「電波防護指針（諮問第８９号  電波利用における人体保護の在り方）」の中、身体の局所における電波の吸収量を考慮した局所吸収指針が新たに策定された。
【０００５】
また、総務省は、平成１１年１０月１日施行の電波法第３０条等において、無線局の開設者に電波の強さに対する安全施設を設けることを義務づけているほか、平成１４年６月１日施行の無線設備規則第１４条の２等において携帯電話等を製造するメーカ等に電波の人体吸収量に対する許容値を守ることを義務づけている。そして、かかる法令面での取り組みの下で、携帯電話の製造メーカは、例えば、携帯電話におけるアンテナの設置位置に工夫を凝らした様々な技術を提案している（例えば、以下に示す特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−３２８２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、携帯電話等の移動体通信装置に限らず、無線基地局にも電波の主たる発射源たるアンテナ（以下、『無線基地局アンテナ』と称する。）が存在する。尚、無線基地局とは、無線端末との間で無線通信を行うための装置及びそれに付随する建造物とその設置場所の一式のことをいう。電波法上では、事業所等に施設して、陸上移動局との通信を行う無線局と定義される。例えば、図１６に示すように、無線基地局アンテナ２０１は、地方では鉄塔を建設して設置される場合が多いが、都市圏では、ビル２００等の屋上等を借りて設置される場合が多い。
【０００７】
このように、無線基地局アンテナは、一般の人々の行動範囲からは確実に離れた場所に設置されており、また、前述したとおり安全施設の設置も法令上義務づけられているため、電波防護指針等における電波の人体への影響を考慮する必要がないと一見思える。しかしながら、無線基地局アンテナは、電気工作物（受電設備等）の保守管理対象エリア内に含まれる場合がある。この場合、作業員が、電気工作物の点検・保守作業を実施する際に、無線基地局アンテナに近づく恐れがあり、また、最悪の場合、電波防護指針等で規定された距離以上に近づく恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決する主たる本発明は、無線基地局アンテナより送信される電波を評価する電波評価システムにおいて、前記無線基地局アンテナの送信出力Ｐと、前記無線基地局アンテナの指向性に応じた角度θ毎の前記無線基地局アンテナの利得Ｇ（θ）と、前記無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を設定するための前記無線基地局アンテナの電力束密度Ｓの基準値ｓと、を記憶する記憶部と、前記基準値ｓに応じた前記無線基地局アンテナからの前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）を、Ｒ（θ）＝Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）／√（４０・π・Ｓ）と定義した換算式（但し、Ｋは反射係数）に前記記憶部に記憶しておいた前記送信出力Ｐ、前記利得Ｇ（θ）及び前記基準値ｓを代入して算定する距離算定部と、前記角度θ毎の距離Ｒ（θ）によって定まる前記隔離範囲をグラフィック表示する表示処理部と、を有することとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線基地局アンテナから隔離されるべき範囲を確実に検知することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜電波防護指針＞
電波防護指針とは、電波利用において人体が電波（周波数の範囲は１０ｋＨｚから３００ＧＨｚまでに限る。）にさらされているとき、その電波が人体に好ましくないと考えられる生体作用を及ぼさない安全な状況であるために推奨される電気通信技術審議会において策定された指針のことをいう。
【００１１】
電波防護指針（平成９年）の適用手順としては、管理環境と一般環境という条件を用いて、つぎのような２段階で行う。すなわち、電波防護指針の主旨が生かされ電磁環境が管理されている場合では管理環境の条件を適用し、この管理環境の条件が充足されない場合には管理環境よりも厳しい一般環境の条件を適用する。
【００１２】
＝＝＝管理環境＝＝＝
管理環境とは、人体が電磁界にさらされている状況が認識され、電波の放射源を特定できるとともに、これに応じた適切な管理が行える条件をいう。尚、管理環境は、平成２年の電波防護指針における条件Ｐに該当し、つぎの要件を全て満たすことを要するとされている。  
・全身平均ＳＡＲの任意の６分間平均値が、０．４Ｗ/ｋｇであること。  
・任意の組織１０ｇ当りの局所ＳＡＲ（６分間平均値が）１０Ｗ/ｋｇ（四肢では２０Ｗｋｇ）を超えないこと。  
・接触ハザードが防止されていない場合は、１００ｋＨｚから１００ＭＨｚまでの周波数において接触電流が１００ｍＡ以下（平均時間６分間）であること。  
図１４は、管理環境の条件に該当する場合の電磁界強度（６分間平均値）の指針値を示したものである。
【００１３】
＝＝＝一般環境＝＝＝
一般環境とは、人体が電磁界にさらされている状況の認識や適正管理等が期待できず、不確定な要因があるケースをいう。例えば、一般の居住環境等において住民が電磁界にさらされているケース等が該当する。このため、一般環境は、管理環境と比べて厳しい条件となる。尚、一般環境は、平成２年の電波防護指針における条件Ｇに該当し、つぎの要件を全て満たすことを要するとされている。  
・全身平均ＳＡＲの任意の６分間平均値が、０．０８Ｗ/ｋｇであること。  
・任意の組織１０ｇ当りの局所ＳＡＲ（６分間平均値が）２Ｗ/ｋｇ（四肢では４Ｗｋｇ）を超えないこと。  
・接触ハザードが防止されていない場合は、１００ｋＨｚから１００ＭＨｚまでの周波数において接触電流が４５ｍＡ以下（平均時間６分間）であること。  
図１５は、一般環境の条件に該当する場合の電磁界強度（６分間平均値）の指針値を示したものである。
【００１４】
＜第１実施形態＞
＝＝＝電波評価システムの構成＝＝＝
図１は、無線基地局アンテナから送信される電波の評価を行う本発明の第１実施形態に係る電波評価システムの一実施形態を示す図である。尚、本実施形態において、電波評価の対象とする無線基地局アンテナは、携帯電話のキャリア（移動体通信事業者）が、ビル２００の屋上等に設置した携帯電話の無線通信用の無線基地局アンテナ２０１の場合とする。また、電力会社又は依頼を受けた保守会社の作業員３３０は、無線基地局アンテナ２０１が設置されたビル２００へと直接出向き、自身が携帯する携帯無線機３４０を利用して、電力会社の配電営業所等の監視室に待機しているオペレータ（不図示）からの保安用電話１８０を介した指示の下で、ビル２００に敷設された電気工作物の点検・保守作業を実施する場合とする。
【００１５】
かかる場合において、本発明に係る現場の実施形態を説明する。
【００１６】
無線基地局アンテナ２０１は、前述したように携帯電話の無線通信用アンテナである。この種のアンテナとしては、所謂セクタアンテナが一般的に採用される。ここで、セクタアンテナは、所定の角度範囲内でのアンテナ利得が略一定であり電波が扇形状に送信される指向性を有しており、一対多の無線通信・放送において、無線基地局（電波放射源）から広い角度範囲に存在する多数の利用者に向けて電波を送信するアンテナ用途に適する。例えば、角度範囲が９０°のセクタアンテナを４組並べることで４セクタ化し、３６０°全方位をカバーするといった利用形態となる。尚、無線基地局アンテナ２０１は、セクタアンテナに限定されず、３６０°全方位をカバーすべく無指向性アンテナ等、様々なアンテナが採用される。
【００１７】
現場監視装置６００は、ビル２００に設置された電気工作物（不図示）の各種状態量（電流、電圧、温度等）を検出するセンサ６０１と、センサ６０１で検出された状態量を、電力会社が管轄する通信網７００を介して監視室へと送信するための通信インタフェース６０２と、を有する。尚、現場監視装置６００と後述のオペレータコンソール１００は、それぞれが具備する通信インタフェース６０２、１７０によって、通信網７００を介して通信可能に接続される。
【００１８】
つぎに、本発明に係る監視室の実施形態を説明する。  
オペレータコンソール（本発明の第１実施形態に係る『電波評価システム』）１００は、オペレータがビル２００の電気工作物の各種状態を評価するためのコンピュータである。尚、この配電設備の各種状態は、オペレータコンソール１００が具備する液晶ディスプレイ等のモニタ１６０へと表示される。  
キーボード１１０は、オペレータが各種情報を入力するための入力装置である。尚、キーボード１１０は、所謂タッチパネルであってもよい。
【００１９】
データベース１２０は、ビル２００の監視対象とする電気工作物を含めた地図データや、電力束密度Ｓが所定の基準値ｓとなる分布状況を示す電力束密度分布を算定するための基礎データを記憶する。尚、電力束密度Ｓとは、単位面積あたりの受信電力を示すものであり、一般に、周波数が１ＧＨｚ以上の電波の強さを表す単位として用いられる。
【００２０】
ここで、電力束密度分布の範囲内では、当該電力束密度分布の算定に用いられた所定の基準値ｓに相当する電波を被爆することになる。よって、電力束密度分布は、それを算定するために用いた所定の基準値ｓを、電波保護上での安全が確実に確保できる最大の限界値にしておくことで、無線基地局アンテナ２０１から隔離させるべき隔離範囲を示すことになる。尚、本実施形態に係る所定の基準値ｓとしては、電波防護指針で規定された一般環境において、無線基地局アンテナ２０１の送信周波数に対応づけられた指針値ｓ１と、同様に、電波防護指針で規定された管理環境において、無線基地局アンテナ２０１の送信周波数に対応づけられた指針値ｓ２と、を採用する。
【００２１】
データベース１２０に記憶するデータは、地図データ１２１と、アンテナ設置場所データ１２２と、アンテナ特性データ１２３等がある。地図データ１２１は、当該監視室が監視対象とする地域の地図を示すものである。アンテナ設置場所データ１２２は、無線基地局アンテナ２０１の設置場所（緯度、経度、高度）を示すものであり、地図データ１２１と対応づけてある。アンテナ特性データ１２３は、無線基地局アンテナ２０１の電気的特性として、送信周波数ｆ（ＭＨｚ）、送信出力Ｐ（Ｗ）、アンテナ標準利得Ｂ（ｄＢｉ）、指向性減衰損失Ｆ（ｄＢ）等のデータである。尚、アンテナ特性データ１２３は、電力束密度分布を算定するためのデータとなる。
【００２２】
データベース１３０は、アンテナ特性データ１２３に基づいて算定された電力束密度分布を記憶するものであり、詳述すると、一般環境基準の電力束密度Ｓの指針値ｓ１を基準とする電力束密度分布（以下、一般環境基準電力束密度分布と称する。）１３１と、管理環境基準の電力束密度Ｓの指針値ｓ２を基準とする電力束密度分布（以下、管理環境基準電力束密度分布と称する。）１３２と、を記憶する。
【００２３】
電力束密度分布算定部１４０は、記憶部１２０に記憶しておいたアンテナ特性データ等に基づいて、一般環境基準電力束密度分布１３１、管理環境基準電力束密度分布１３２を算定してデータベース１３０へと記憶するプロセッサ又はその機能をソフトウェア化したプログラムである。
【００２４】
表示処理部１５０は、データベース１３０へと記憶された一般環境基準電力束密度分布１３１、管理環境基準電力束密度分布１３２を、モニタ１６０へと表示するためのグラフィック処理を行うグラフィックボード又はその機能をソフトウェア化したプログラムである。尚、電力束密度分布は、本来、無線基地局アンテナ２０１を基準として３次元表現できるが、本実施形態では、モニタ１６０へと平面図並びに正面図を用いてグラフィック表示することにした。
【００２５】
監視処理部１６０は、オペレータコンソール１００の本来の目的であるビル２００の電気工作物に関する監視処理を行うプロセッサ又はその機能をソフトウェア化したプログラムである。例えば、監視処理部１６０は、通信インタフェース１７０において現場監視装置６００から受信したビル２００の電気工作物の各種状態量の監視を行うべく、当該状態量をモニタ１６０へ表示するための処理等を行う。
【００２６】
＝＝＝電波評価方法＝＝＝
図３から図１１を適宜参照しつつ、図２のフローチャートをもとに本発明に係るオペレータコンソール１００の処理手順を説明する。
【００２７】
まず、無線基地局アンテナ２０１の指向性を予め調査しておく。この指向性の調査データは、アンテナメーカー等の仕様書に記載されているデータを採用してもよいし、実機検証したデータを採用してもよい。ところで、アンテナの指向性は、本来３次元的に表現すべきものであるが、一般的には、大地に対して水平面での指向性である水平面指向性と、大地に対して垂直面での指向性である垂直面指向性と、によって断面的に表現される。尚、図４に示すように、アンテナからは電気波（電気力線）と磁気波（磁気力線）が互いに直交した２つの面内に沿って伝搬する。ここで、水平面内にある電波は水平偏波と呼ばれ、垂直面内にある電波は垂直偏波と呼ばれる。図４では、大地に対して垂直にアンテナ設置された場合であり垂直偏波を示すが、大地に対して平行にアンテナを設置した場合には水平偏波を示す。よって、同一のアンテナであっても、垂直偏波又は水平偏波として偏波が変わる場合があり、水平面指向性ならびに垂直面指向性は、偏波方式と放射パターンによって定まる点に留意すべきである。
【００２８】
ここで、無線基地局アンテナ２０１がセクタアンテナの場合において、無線基地局アンテナ２０１の真上から見た水平面指向性の例を図３（ａ）に示し、無線基地局アンテナ２０１の真横から見た垂直面指向性の例を図３（ｂ）に示す。図３（ａ）に示すように、セクタアンテナの場合の水平面指向性は、ある水平方向（最大指向方向）に向けての電界強度がもっとも強く、また、当該水平方向を含む電界強度の分布範囲が制限されるため、メインロープが扇形状を示す特徴がある。一方、図３（ｂ）に示すように、セクタアンテナの場合の垂直面指向性は、ある垂直方向（最大指向方向）に向けて電界強度が強く、また、当該垂直方向を含む電界強度の分布範囲が狭くて鋭いという特徴がある。
【００２９】
水平面指向性の調査データの一例を図５に示す。図５に示す水平面指向性の調査データは、水平面において最も電界強度の強い方位を角度０°とした上で、その指向性減衰損失Ｆ（０°）を“０ｄＢ”とする。そして、水平面において角度０°を基準に全方位に向けて、角度θ毎の指向性減衰損失Ｆ（θ）を調査したものである。尚、本実施形態では、例えば、角度３０°毎の指向性減衰損失Ｆ（θ）をサンプリングしておく。
【００３０】
垂直面指向性の調査データの一例を図６に示す。図６に示す垂直面指向性の調査データは、電気チルト角無しの場合であって、垂直面において最も電界強度の強い方位を角度０°とした上で、その指向性減衰損失Ｆ（０°）を“０ｄＢ”とする。そして、垂直面において角度０°を基準に全方位に向けて、角度θ毎の指向性減衰損失Ｆ（θ）を調査したものである。尚、本実施形態では、例えば、角度３０°毎の指向性減衰損失Ｆ（θ）をサンプリングしておく。
【００３１】
かかる調査後、オペレータは、キーボード１１０等の入力装置を操作して、水平面指向性ならびに垂直面指向性の調査データや、無線基地局アンテナ２０１その他の電気的特性を示すデータを入力する（Ｓ２００）。
【００３２】
図７は、この入力の結果、データベース１２０に記憶されるアンテナ特性データ１２３の一例を示すものである。図７に示す、水平角度θ（°）ならびに指向性減衰損失Ｆ（ｄＢ）は、図５に示した水平面指向性における３０°毎の指向性減衰損失Ｆ（θ）を示すものである。送信周波数ｆ（ＭＨｚ）は、無線基地局アンテナ２０１から送信される電波の周波数である。送信出力Ｐ（Ｗ）は、無線基地局アンテナ２０１から送信出力される電力である。
【００３３】
反射利得Ａ（ｄＢ）は、算出地点周辺のビル等の建物によって電波が強反射される恐れがある場合に適用する。アンテナ標準利得Ｂ（ｄＢｉ）は、全ての方向に均等に電波が放射される等方性アンテナを基準とした無線基地局アンテナ２０１自体の利得である。固定減衰器損失Ｃ（ｄＢ）は、送信出力を減衰させる固定減衰器を設置する場合に生じる利得損失である。給電線損失Ｄ（ｄＢ）は、アンテナ給電線の長さに比例した利得損失である。他の損失Ｅ（ｄＢ）は、文字通り、前述した損失以外の利得損失である。
【００３４】
オペレータコンソール１００は、かかるアンテナ特性データ１２３に基づき、電力束密度分布算定部１４０によって、一般環境ならびに管理環境の両条件下で、水平面指向性ならびに垂直面指向性に関する電力束密度分布を、図８、図９に示すように算定する。尚、図８は、一般環境基準電力束密度分布データ１３１のうち、水平面での電力束密度分布の場合の中間算定結果や最終算定結果を示すものであり、図９は、管理環境基準電力束密度分布データ１３２のうち、水平面での電力束密度分布の場合の中間算定結果や最終算定結果を示すものである。
【００３５】
ここで、図８、図９に示す電力束密度Ｓ（ｍＷ/ｃｍ２）は、図１４、図１５に示す電波防護指針で規定された一般環境及び管理環境において、前述した送信周波数ｆ（ＭＨｚ）に対応づけられた指針値ｓ１、ｓ２である。すなわち、送信周波数ｆ（ＭＨｚ）が“２１６０ＭＨｚ”であるため、図１４に示す管理環境の場合の電力束密度Ｓの指針値ｓ２は“１乃至５（ｍＷ／ｃｍ２）”であり、図１５に示す一般環境の場合の電力束密度Ｓの指針値ｓ１は“０．２乃至１（ｍＷ／ｃｍ２）”である。尚、本実施形態では、管理環境の場合の指針値ｓ２は限界値の“５”に設定し、一般環境の場合の電力束密度Ｓの指針値ｓ１は限界値の“１”に設定する。また、一般環境ならびに管理環境において、垂直面の場合の算定結果は、水平面の場合と同様であるため、以下では説明を省略する。
【００３６】
電力束密度分布算定部１４０は、アンテナ特性データ１２３に基づいて、無線基地局アンテナ２０１の水平面指向性に応じた水平角度θ毎の総合利得Ｔ（θ）を算定する。尚、総合利得Ｔ（θ）は、つぎの式（１）によって算定される。  
Ｔ（θ）  ＝  （Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ（θ））    ・・・式（１）
つぎに、電力束密度分布算定部１４０は、水平角度θ毎の総合利得Ｔ（θ）に関して、その真数であるアンテナ利得Ｇ（θ）を算定する。尚、アンテナ利得Ｇ（θ）は、つぎの式（２）によって算定される。  
Ｇ（θ）  ＝  １０＾（Ｔ（θ）／１０）                ・・・式（２）
【００３７】
ところで、自由空間中で、等方性アンテナを基準としたアンテナ利得Ｇ（θ）のアンテナから送信出力Ｐの電波を放射したとき、そのアンテナから角度θの方向に向けて距離Ｒ（θ）離れた受信点での電力束密度Ｓ（θ）は、つぎの式（３）で示される近似式によって算定される。  
Ｓ（θ）  ＝  Ｐ・Ｇ（θ）／４πＲ（θ）＾（２）      ・・・式（３）
そこで、式（３）を変形することで、電力束密度Ｓの基準値ｓに応じた無線基地局アンテナ２０１からの距離Ｒ（θ）は、つぎの式（４）のように定義した換算式によって算定される。但し、Ｋは反射係数を示し、送信周波数ｆが７６ＭＨｚ以上の場合には反射係数Ｋとして“２．５６”が採用され、７６ＭＨｚ未満の場合には反射係数Ｋとして“４”が採用される。  
Ｒ（θ）  ＝  Ｋ・Ｐ・Ｇ（θ）  ／√（４０・π・ｓ）  ・・・  式（４）
【００３８】
式（４）の換算式に対して、一般環境における電力束密度Ｓの指針値ｓ１（＝１）や、アンテナ特性データ１２３に基づいて算定した図８に示す中間算定結果Ｐ・Ｇ（θ）等を代入することで、一般環境の場合の水平角度θ毎の距離Ｒ（θ）を求める（Ｓ２０２）。また、無線基地局アンテナ２０１の垂直面指向性に応じた垂直角度θ毎の総合利得Ｔ（θ）の真数Ｇ（θ）に基づいて、一般環境の場合の垂直角度θ毎の距離Ｒ（θ）も同様に求める（Ｓ２０２）。そして、これらの距離Ｒ（θ）が、電力束密度Ｓが指針値ｓ１を示す無線基地局アンテナ２０１からの隔離範囲、すなわち、一般環境基準電力束密度分布データ１３１として、データベース１３０へと記憶される。
【００３９】
同様に、式（４）の換算式に対して、管理環境における電力束密度Ｓの指針値ｓ２（＝５）、アンテナ特性データ１２３に基づいて算定した図９に示す中間算定結果Ｐ・Ｇ（θ）等を代入することで、水平角度θ毎の距離Ｒ（θ）を求める（Ｓ２０２）。また、無線基地局アンテナ２０１の垂直面指向性に応じた垂直角度θ毎の総合利得Ｔ（θ）の真数Ｇ（θ）に基づいて、管理環境の場合の垂直角度θ毎の距離Ｒ（θ）も同様に求める（Ｓ２０２）。そして、これらの距離Ｒ（θ）が、電力束密度Ｓが指針値ｓ２を示す無線基地局アンテナ２０１からの隔離範囲、すなわち、管理環境基準電力束密度分布データ１３１として、データベース１３０へと記憶される。
【００４０】
オペレータコンソール１００は、表示処理部１５０によって、一般環境基準電力束密度分布データ１３１ならびに管理環境基準電力束密度分布データ１３２を、モニタ１６０へとグラフィック表示する（Ｓ２０３）。このグラフィック表示の一例を、図１０、図１１に示す。
【００４１】
図１０は、無線基地局アンテナ２０１を真上から見た場合のグラフィック表示の一例であり、無線基地局アンテナ２０１の平面図に当たるアンテナ画像１５１と、水平面における一般環境基準電力束密度分布図１５２と、水平面における管理環境基準電力束密度分布図１５３と、をグラフィック表示してある。尚、一般環境基準電力束密度分布図１５２は、平面図１５１の表示位置を座標軸の基準として、一般環境の指針値ｓ１に基づいて算定された距離Ｒ（θ）をプロットとしたものであり、管理環境基準電力束密度分布図１５３は、管理環境の指針値ｓ２に基づいて算定された距離Ｒ（θ）をプロットしたものである。
【００４２】
図１１は、無線基地局アンテナ２０１を真横から見た場合のグラフィック表示の一例であり、無線基地局アンテナ２０１の正面図に当たるアンテナ画像１５１と、垂直面における一般環境基準電力束密度分布図１５２と、垂直面における管理環境基準電力束密度分布図１５３と、をグラフィック表示してある。
【００４３】
この結果、オペレータは、モニタ１６０へとグラフィック表示された一般環境基準電力束密度分布図１５２や管理環境基準電力束密度分布図１５３を確実且つ容易に３次元的に確認できる。すなわち、オペレータは、電波防護指針上、無線基地局アンテナから隔離されるべき隔離範囲を確実に検知することが可能となる。そして、オペレータは、現場において点検・保守作業を行う作業員に対して、一般環境基準電力束密度分布１５２や管理環境基準電力束密度分布１５３が示す隔離範囲からは離れるように適切な作業指示を行えるようになる。
【００４４】
ところで、前述した実施形態では、現場のいかなる状況下でも対応可能とするために、一般環境基準電力束密度分布図１５２や管理環境基準電力束密度分布図１５３の双方をモニタ１６０へとグラフィック表示するようにした。しがしながら、電波防護指針（平成９年）の適用手順に従って、管理環境の条件が充足されるような状況であれば、管理環境基準電力束密度分布図１５３のみをグラフィック表示してもよい。また、管理環境の条件が充足されないのが明らかであれば、一般環境基準電力束密度分布図１５２のみをグラフィック表示してもよい。
【００４５】
また、前述した実施形態では、現実的には立体的な範囲を示すものである一般環境基準電力束密度分布や管理環境基準電力束密度分布に関して、図１０及び図１１に示したような２次元の平面図・正面図を用いてグラフィック表示したが、所謂３Ｄグラフィック表示を実施してもよい。尚、この場合、表示処理部１５０として３Ｄグラフィックスアクセラレータを採用する。
【００４６】
＜第２実施形態＞
近年、現場の設備評価の内容が複雑・高度化しており、現場において遠方の監視室と同じ評価情報を共有しながら高度な遠隔協調作業を行うことが要求されている。そこで、パソコンの新しい活用形態の一つである「ウェアラブルＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）」を、遠方の中央制御室にあるホストコンピュータと無線通信で接続することで、現場で点検・保守作業中の作業員にウェアラブルＰＣを装着させて、中央制御室のホストコンピュータと同一の画面や情報を提供できる。
【００４７】
図１２は、本発明の第２実施形態に係る電波評価システムとしてのウェアラブルＰＣとその周辺の構成を示したものである。
【００４８】
ウェアラブルＰＣは、主として腰部に取り付けられる携帯型情報端末３００と、携帯型情報端末３００と通信可能に接続されて頭部に取り付けるヘッドマウントディスプレイ３１０並びにヘッドフォン・マイク３２０と、によって構成される。現場の作業員３３０は、このようなウェアラブルＰＣを装着しながら、点検・保守作業を行うことになる。尚、ウェアラブルＰＣは、現場の静止画や動画を撮像するためのカメラ（不図示）が具備される場合もある。
【００４９】
携帯型情報端末３００は、ＧＰＳ処理部３０１、無線通信部３０２、記憶部３０３、表示処理部３０４、音声処理部３０５、を有する。
【００５０】
ＧＰＳ処理部３０１は、不図示のＧＰＳ用アンテナにおいて人工衛星５００から送信される航法信号を受信して現在位置を求めるための処理を行う。なお、ＧＰＳでは、地球上空にある６つの軌道面それぞれに対して４個ずつ計２４個の人工衛星５００が当該軌道上を周回することになる。また、人工衛星５００から送信される航法信号には、その人工衛星５００に搭載された原子時計が刻む衛星時刻やその軌道等の情報が含まれる。よって、受信側が、通常３〜４個の人工衛星から送信される航法信号を受信・解析することで、その受信側の位置（経度、緯度、高度）や速度を算出可能となる。例えば、直接法と呼ばれる測位方法では、受信側の水晶時計の時刻と、航法信号から得られる衛星時刻との差によって人工衛星までの距離を測定して受信点の３次元的な位置を求められる。
【００５１】
無線通信部３０２は、監視室のオペレータコンソール１００が有する無線通信部１９０との無線ＬＡＮを介した接続によって、オペレータコンソール１００と携帯型情報端末３００との間で相互に通信可能とする。また、携帯型情報端末３００は、無線通信部３０２によって、他の携帯型情報端末との間のデータ送受信や音声通信等を可能とする。
【００５２】
記憶部３０３は、図１に示した地図データ１２１、アンテナ設置場所データ１２２、電力束密度分布データ１３１、１３２を記憶するメモリやレジスタ等である。尚、電力束密度分布データ１３１、１３２は、地図データ１２１やアンテナ設置場所データ１２２の位置情報（緯度、経度、高度）と対応づけておく。
【００５３】
ここで、本実施形態では、携帯型情報端末３００は、電力束密度分布を算定する機能を持たず、オペレータコンソール１００等の外部のコンピュータで算定された電力束密度分布データ１３１、１３２を、記憶部３０３へと予め記憶しておくようにした。勿論、携帯型情報端末３００が、オペレータコンソール１００の電力束密度分布算定部１４０と同様な機能を有しても良い。
【００５４】
表示処理部３０４は、記憶部３０３に予め記憶しておいた電力束密度分布データ１３１、１３２を読み出して、ヘッドマウントディスプレイ３１０へと２Ｄ若しくは３Ｄグラフィック表示するための処理を行う。ヘッドマウントディスプレイ３１０には、例えば、図１０や図１１に示したようなグラフィック表示がなされる。
【００５５】
音声処理部３０５は、無線通信部３０２を介した監視室のオペレータからの作業指示を示す電気信号を音声信号へと変換してヘッドフォン・マイク３２０へと出力する。また、音声処理部３０４は、ヘッドフォン・マイク３２０によって検出された作業員３３０からの作業報告を示す音声信号を電気信号へと変換して、無線通信部３０２を介して監視室のオペレータへと送信する。
【００５６】
図１３は、本発明に係るウェアラブルＰＣの処理手順を示すフローチャートである。尚、以下の処理は、特に断らない限り、携帯型情報端末３００が実施することとする。
【００５７】
携帯型情報端末３００は、人工衛星５００より航法信号を受信すると（Ｓ１２０）、ＧＰＳ処理部３０１によって当該航法信号に基づいて現在位置（緯度、経度、高度）を特定する（Ｓ１２１）。そして、携帯型情報端末３００は、記憶部３０３から現在位置周辺の点検・保守エリアの地図を検索して、その地図をヘッドマウントディスプレイ３１０へと表示する。また、現在位置周辺に含まれる無線基地局アンテナ２０１等やその電力束密度分布データ１３１、１３２を併せて、ヘッドマウントディスプレイ３１０へとグラフィック表示する（Ｓ１２２）。
【００５８】
ここで、携帯型情報端末３００は、現在位置と電力束密度分布データ１３１、１３２の双方の位置情報に基づいて、現在位置と交差する電力束密度分布データ１３１、１３２が有るか否かを検証する（Ｓ１２３）。現在位置と交差する電力束密度分布データ１３１、１３２が有る場合（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、その旨の警報をヘッドマウントディスプレイ３１０へと表示することで作業員３３０に注意を喚起させる。一方、現在位置と交差する電力束密度分布データ１３１、１３２が無い場合（Ｓ１２３：ＮＯ）、再び、Ｓ１２０〜Ｓ１２３までの処理を繰り返す。
【００５９】
このように、作業員３３０は、ビル２００等に設置された電気工作物を点検・保守する際に、同じくビル２００等に設置された無線基地局アンテナ２０１から電波防護指針上において隔離されるべき隔離範囲を、確実に検知できるようになる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について前述したように説明したが、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００６１】
例えば、図２に示したオペレータコンソール１００の処理や、図１３に示したウェアラブルＰＣの携帯型情報端末３００の処理を、様々なコンピュータに実行させるプログラムとして実施してもよい。なお、当該プログラムは、一般のコンピュータが読み取り可能な記録媒体や、ＡＳＰ（Application Service Provider）により通信回線を利用して提供されるものとする。これにより、本発明に係る電波評価方法を様々なコンピュータ上で実行可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電波評価システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るオペレータコンソールの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３（ａ）は無線基地局アンテナの水平面指向性の一例を示す図であり、図３（ｂ）は無線基地局アンテナの垂直面指向性の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線基地局アンテナから放射される電磁波の様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る無線基地局アンテナの水平面指向性調査データを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線基地局アンテナの垂直面指向性調査データを示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアンテナ特性データの内容を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る一般環境基準電力束密度Ｓデータの内容を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る管理環境基準電力束密度Ｓデータの内容を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る平面図での電力束密度分布のグラフィック表示を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る正面図での電力束密度分布のグラフィック表示を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るウェアラブルＰＣを用いた電波評価システムの構成を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るウェアラブルＰＣの処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る管理環境（条件Ｐ）における電磁界強度（平均時間６分間）の指針値を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る一般環境（条件Ｇ）における電磁界強度（平均時間６分間）の指針値を示す図である。
【図１６】ビルに設置された無線基地局アンテナの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００  オペレータコンソール            １１０  キーボード
１２０、１３０  データベース            １２１  地図データ
１２２  アンテナ設置場所データ          １２３  アンテナ特性データ
１３１  一般環境基準電力束密度分布データ
１３２  管理環境基準電力束密度分布データ
１４０  電力束密度分布算定部            １５０  表示処理部
１５１  アンテナ画像                    １５２  一般環境基準電力束密度分布図
１５３  管理環境基準電力束密度分布図    １６０  評価処理部
１７０  通信Ｉ／Ｆ                      １８０  保安用電話
１９０  無線通信部                      ２００  ビル
２０１  無線基地局アンテナ              ３００  携帯型情報端末
３０１  ＧＰＳ処理部                    ３０２  無線通信部
３０３  記憶部                          ３０４  表示処理部
３０５  音声処理部                      ３１０  ヘッドマウントディスプレイ
３２０  ヘッドフォン・マイク            ３３０  作業員
３４０  携帯無線機                      ５００  人工衛星
６００  現場監視装置                    ６０１  センサ
６０２  通信Ｉ／Ｆ                      ７００  通信網
【図１】
2008288997.tif 000003
【図２】
2008288997.tif 000004
【図３】
2008288997.tif 000005
【図４】
2008288997.tif 000006
【図５】
2008288997.tif 000007
【図６】
2008288997.tif 000008
【図７】
2008288997.tif 000009
【図８】
2008288997.tif 000010
【図９】
2008288997.tif 000011
【図１０】
2008288997.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008288997.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2008288997.tif 000017
【図１６】
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