(57)【要約】【課題】無指向性アンテナ内蔵のアクセスポイント無線機自体には何ら変更を加えることなく、その電波到達エリアを限定すること。【解決手段】無線方式ローカルエリアネットワークシステムにおける無線アクセスポイントに配置される、パラボラ反射鏡３０と、このパラボラ反射鏡３０の略焦点部に設けられる無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機４０とを具備する固定無線装置６０である。【選択図】    図１
2004180246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線方式ローカルエリアネットワークシステムにおける無線アクセスポイントに配置される固定無線装置において、
パラボラ反射鏡と、
このパラボラ反射鏡の略焦点部に設けられる無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機と
を具備することを特徴とする固定無線装置。
【請求項２】
前記無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機に付設され、該無線機の電波通過特性を変える部材を更に具備することを特徴とする固定無線装置。
【請求項３】
複数の移動無線端末と、複数の無線アクセスポイントそれぞれに設けられ前記移動無線端末と無線通信する複数の固定無線装置とを備え、前記複数の固定無線装置それぞれの無線通信エリアに入ってきた前記移動無線端末の進入を検知すると共に当該進入を検知すると前記移動無線端末にエリア毎の情報が前記無線アクセスポイントから前記移動無線端末に自動的に入力されるエリア情報サービスシステムにおいて、
前記固定無線装置のうち少なくとも一つは、
パラボラ反射鏡と、
このパラボラ反射鏡の略焦点部に設けられる無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機とを具備することを特徴とするエリア情報サービスシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈの如き無線方式ローカルエリアネットワークシステムにおける無線アクセスポイントに配置される固定無線装置及び該固定無線装置を用いたエリア情報サービスシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈの如き近距離無線技術を用いてパーソナルユースの情報端末相互間又はサーバ間での情報授受がなされている。
【０００３】
かかるシステムは、無線ユニットを実装した移動無線端末と、無線アクセスポイントに配置される固定無線装置と、この固定無線装置にケーブル等を介して接続されるサーバ等から構成され、例えば、オフィス等においてはパーソナルコンピュータからサーバへのアクセスが任意の場所で行うことができる等の利便性を提供し、また作業場等おいては作業台車に付設されたＰＤＡを介してエリア作業管理を効率的に実施することができる等の効率性を提供している。
【０００４】
かかる無線アクセスポイントに配置される固定無線装置としては、従来から２．４５ＧＨｚ帯の周波数を使用するものが用いられており、筐体内に無線ユニット及びアンテナを収納した構成となっている。例えば、アンテナとして誘電体装荷ホイップアンテナを用いた固定無線装置の場合、図８に示すような指向特性を示している。図８より明らかなように、この種の固定無線装置は、略無指向性であり、送受信される電波はエリア限定されることなく、ほぼ満遍に四方へ伝搬されるものとなっている。
【０００５】
また無線ＬＡＮを用いたエリア情報サービスシステムとして、従来、電車等の不特定多数の人が出入りする施設内に無線ＬＡＮを敷設することで、当該施設内の乗客等に携帯無線を介して情報授受を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２８５３３２（第１頁−第１０頁、図１−図１０）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示すものは、特定施設内に無線ＬＡＮを敷設するものであるが、送受信される電波のエリア限定については何ら考慮していない。
【０００８】
また、図８に示す従来の固定無線装置は、電波の輻射されるエリアはほぼ満遍なく四方へ伝搬されるため、無線通信エリアを限定することができないという課題があった。
【０００９】
かかる課題を解決するためには、指向性を有するアンテナを使用すればエリアを限定することが可能である。しかし、一般にアクセスポイントに求められる指向特性は無指向性であるため、無指向性の内蔵アンテナの他に、外部アンテナとして指向性アンテナを接続する必要があった。この場合、無線ＬＡＮや特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈはそのシステム構築のフレキシビリティーに特徴があるため、頻繁に増設、変更などがあり得、その度に指向性の異なるアンテナに変更することは煩雑であり、現実的でない。
【００１０】
また、簡易な無指向性アンテナを内蔵した固定無線装置が安価なことから、システムの構築初期は、当該無指向性アンテナを内蔵した固定無線装置を用いるのが経済的である。しかし、システム拡張を進め、アクセスポイントの数が増えると混信の問題が発生する。そこで、電波輻射に指向性を持たせようとすると、指向性アンテナ内蔵タイプの固定無線装置では不可能なため、そのアクセスポイント自体は使用できず、新たに外部アンテナ端子を備えている固定無線装置を用意し、交換する必要があった。これによって、初期設置していた無指向性アンテナを内蔵した固定無線装置は無駄になる場合が多い。
【００１１】
更に、無指向性アンテナ内蔵タイプの固定無線装置を、一旦システム構築後に改造して外部アンテナ端子タイプの固定無線装置に変更することは、技術的には可能ではあるが、行政上の規制、諸制度にかかわる認定制度上の制限などがあり、法令上の申請手続きが必須であり、時間と費用がかかる欠点があった。
【００１２】
一方、指向特性アンテナを内蔵した固定無線装置又は指向性アンテナを外部に接続できる固定無線装置は、無指向性アンテナを内蔵した固定無線装置と比較すると、比較的高価なため、システム拡張規模が定かでない初期構築の段階からこのような比較的高価な固定無線装置を導入すると、初期コストがかかる欠点もあった。
【００１３】
また、無指向性アンテナを内蔵した固定無線装置の送信出力を低減することにより、無線通信エリアを限定する方法もあるが、市販品の無線ＬＡＮ用の固定無線装置、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用の固定無線装置には送信出力制御機能が無いものが多く、そのため、送信出力を低減して無線通信エリアを限定することは不可能である。
【００１４】
本発明の目的は、無指向性アンテナ内蔵のアクセスポイント無線機を用い、該無線機自体には何ら変更を加えることなく、電波到達エリアを限定することが可能な固定無線装置及び該固定無線装置を用いたエリア情報サービスシステムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、無線方式ローカルエリアネットワークシステムにおける無線アクセスポイントに配置される固定無線装置において、
パラボラ反射鏡と、
このパラボラ反射鏡の略焦点部に設けられる無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機とを具備することを特徴とする。
【００１６】
このような固定無線装置によれば、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機の内蔵アンテナから輻射された電波は略焦点部からパラボラ反射鏡へ到達する。このパラボラ反射鏡で反射された電波はあるビーム幅を持った指向性で特定の空間に限って輻射されることになり、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機から直接電波を放射するよりも電波到達エリアを限定することが可能となる。この場合、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機はパラボラ反射鏡に取り付けられるが、当該無線機自体には何ら変更を加えることはない。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、複数の移動無線端末と、複数の無線アクセスポイントそれぞれに設けられ前記移動無線端末と無線通信する複数の固定無線装置とを備え、前記複数の固定無線装置それぞれの無線通信エリアに入ってきた前記移動無線端末の進入を検知すると共に当該進入を検知すると前記移動無線端末にエリア毎の情報が前記無線アクセスポイントから前記移動無線端末に自動的に入力されるエリア情報サービスシステムにおいて、
前記固定無線装置のうち少なくとも一つは、
パラボラ反射鏡と、
このパラボラ反射鏡の略焦点部に設けられる無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機とを具備することを特徴とする。
【００１８】
このようなエリア情報サービスシステムによれば、固定無線装置のうち少なくとも一つはパラボラ反射鏡とこのパラボラ反射鏡の略焦点部に設けられる無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機とを具備する構成のものであるので、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機の内蔵アンテナから輻射された電波はパラボラ反射鏡の略焦点部からパラボラ反射鏡へ到達する。このパラボラ反射鏡で反射された電波はあるビーム幅を持った指向性で特定の空間に限って輻射されることになり、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機から直接電波を放射するよりも電波到達エリアを限定することが可能となる。
【００１９】
このように、指向性固定無線装置と無指向性固定無線装置とを混在することが簡単に行うことができるので、複数の固定無線装置それぞれの無線通信エリアの広狭を任意に定めることが可能となり、上記広狭な通信エリアに入ってきた移動無線端末の進入を検知すると共に当該進入を検知した前記移動無線端末にエリア毎の作業指示を行うことが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明に係る固定無線装置の第１実施形態を、図１を参照して説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の固定無線装置６０は、パラボラ反射鏡１０の略焦点部に無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０を配置した構成である。すなわち、本実施形態の固定無線装置は、パラボラ反射鏡１０の反射面に対し反対側に、図示しない反射鏡支持部が設けられ、該支持部に反射鏡取り付けアーム３０及び一次放射器取り付けアーム３１それぞれの一端部が取り付けられている。反射鏡取り付けアーム３０の他端部には取り付け金具３２が取り付けられ、建屋等の壁等の取り付け部４０にビス等で固定されている。
【００２２】
一次放射器取り付けアーム３１の他端部は、パラボラ反射鏡３０の略焦点部位に位置し、該アーム３１の他端部は無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０を保持している。この無線機２０の電波放射面は、パラボラ反射鏡３０の反射面側に向いた状態である。
【００２３】
本実施形態の固定無線装置６０は、図２に示すように、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０を、パラボラ反射鏡１０の略焦点部１０Ａに設置している。これにより、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０から輻射された電波はパラボラ反射鏡１０によりビーム絞りが行われる。
【００２４】
よって、本実施形態の固定無線装置６０は、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０からの電波をパラボラ反射鏡１０によって指向特性を持たせて輻射されることになる。また受信の場合は送受可逆性があるので、送信と同様である。
【００２５】
なお、本実施形態の固定無線装置６０の利得Ｇは、ηを係数、Ａをアンテナ開口面積、λを波長とすると、Ｇ＝（４πηＡ）／λ２で求まる。
【００２６】
また、本実施形態の固定無線装置６０の半値ビーム幅Θは、Ｄをアンテナ径とすると、Θ＝７０λ／Ｄで求まる。
【００２７】
例えば、アンテナ径Ｄが５０ｃｍのパラボラ反射鏡１０を用い、周波数が２．４５ＧＨｚであるとすると、本実施形態の固定無線装置６０の利得Ｇは約２２．７ｄＢであり、また半値ビーム幅Θは約１２．５度となる。
【００２８】
このように本実施形態の固定無線装置６０によれば、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０の内蔵アンテナから輻射された電波は略焦点部からパラボラ反射鏡１０へ到達する。このパラボラ反射鏡２０で反射された電波はあるビーム幅を持った指向性で特定の空間に限って輻射されることになり、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０から直接電波を放射するよりもビームが絞られることによって電波到達エリアを限定することが可能となる。この場合、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０はパラボラ反射鏡１０に取り付けられるが、当該無線機２０自体には何ら変更を加えることはない。
【００２９】
なお、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０としては、無線ＬＡＮ用アクセスポイント無線機又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用アクセスポイント無線機を用いることができる。
【００３０】
また、パラボラ反射鏡は、開口面積対波長で指向特性が決まるため、特に周波数を限定しない長所がある。従って、本実施形態の固定無線装置と周波数帯が異なる市販のＢＳ受信用又はＣＳ受信用のパラボラアンテナ用反射器を、本実施形態のパラボラ反射鏡１０として用いることができ、これによりシステムをより低コストに構築することが可能となる。この場合、ＢＳ受信用又はＣＳ受信用のパラボラアンテナの当初から備わっている一次放射器に代えて、本実施形態の無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０を取り付けることになる。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明に係る固定無線装置の第２実施形態を、図１における無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０及び電波減衰シート５０だけを示した図３及び図４並びに図５及び図６を参照して説明する。
【００３２】
本実施形態の固定無線装置は、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０の電波放射面側に電波減衰シート５０，５１を被せている。この場合、図３の例は、電波減衰シート５０により無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０の電波放射面側を部分的に被う構成であり、図４の例は、電波減衰シート５１により無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０の電波放射面側を全面的に被う構成である。
【００３３】
このような本実施形態の構成によると、第１実施形態で得られる、パラボラ反射鏡１０による無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０の指向性付与と共に、電波減衰シート５０の電界減衰作用によって電波の到達エリアを更に調整することが可能となる。
【００３４】
なお、上記の例では無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０の電波放射面側の一部又は全部を電波減衰シート５０，５１で包む構成としていたが、無線機２０の一部に電波減衰シート５０，５１を貼り付ける構成としても、電波の到達エリアの更なる調整は可能である。さらには、無線機２０全体を箱に収容して、この箱の外側又は内側に電波減衰シート５０，５１を貼り付ける構成でも、電波の到達エリアの更なる調整は可能である。
【００３５】
よって、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０に電波減衰シート５０，５１を適用することで、無線通信エリアを数分の１まで限定することが可能であるから、この電界強度の減衰効果による作用と第１実施形態のパラボラ反射鏡１０によるビーム絞りによる指向性付与とを無線機２０に適用することで、一層、エリア限定を行うことが可能となる。
【００３６】
なお、電波減衰シート５０，５１としては図５又は図６に示す導電性メッシュ構造を有するものを採用することができる。
【００３７】
図５に示す電波減衰シート５２は、樹脂５２Ａの一表面に多数のＸ状導体パターン５２Ｂを形成したものであり、交差する２辺の合計長さ寸法５３は、本実施形態の固定無線装置の使用周波数の１／４波長又はその整数倍に設定されている。
【００３８】
図６に示す電波減衰シート５４は、樹脂５４Ａの一表面に多数のＹ状導体パターン５４Ｂを形成したものであり、交差する２辺の合計長さ寸法５５は、本実施形態の固定無線装置の使用周波数の１／４波長又はその整数倍に設定されている。
【００３９】
発明者は実験により次のような検証結果を得た。すなわち、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのクラス１レベルを有するアクセスポイント無線機を使用し、該無線機そのままの状態では約１００ｍの無線通信エリアを有していた。その無線機に、図６に示すような電波減衰シート５４を施したことにより電界強度は減衰し、約５０ｍ程度まで、無線通信エリアを限定することができた。
【００４０】
上記において、電波減衰シート５０，５１，５２，５４は、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０に付設され、該無線機２０の電波通過特性を変える部材の一形態であるが、シート状に限らず、多様な形態をとることができ、金属メッシュ、電波吸収体、金属繊維、電波遮断樹脂シート等のものを用いることができる。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、図７を参照して先の固定無線装置を用いたエリア情報サービスシステムについて説明する。
【００４２】
本実施形態のシステムは、特定エリアで必要な情報を、例えば台車に付設されたＰＤＡに指示するものであり、複数の移動無線端末としてＰＤＡ９０，９０′と、このＰＤＡ９０，９０′が付設された台車１００，１００′と、複数の無線アクセスポイントそれぞれに設けられＰＤＡ９０，９０′と無線通信する複数の固定無線装置と、これら複数の固定無線装置それぞれの無線通信エリアに入ってきたＰＤＡ９０，９０′の進入を検知すると共に当該進入を検知したＰＤＡ９０，９０′にエリア毎の作業指示を行うサーバ８０とを具備し、サーバ８０と固定無線装置とはケーブル７０で接続されている。
【００４３】
ここに、固定無線装置のうち少なくとも一つは、第１実施形態の固定無線装置６０又は第２実施形態の固定無線装置である。他の固定無線装置は、そのサービスエリアが重ならない距離はなれている場合は無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機２０であり、距離が近く、サービスエリアが重なる可能性がある場合は、第１実施形態の固定無線装置６０又は第２実施形態の固定無線装置である。
【００４４】
図７において、第１実施形態の固定無線装置６０が３つ配置され、それぞれの無線通信エリア２０Ａ１，６０Ａ，２０Ａ２が形成されている。この場合、左右の固定無線装置６０′によりエリア限定がされている無線通信エリア２０Ａ１，２０Ａ２が形成され、中央の固定無線装置６０によりエリア限定された無線通信エリア６０Ａが形成されている。
【００４５】
このようなエリア情報サービスシステムによれば、複数の固定無線装置６０，６０′それぞれの無線通信エリアを限定することが可能となり、サーバ８０は、上記通信エリアに入ってきたＰＤＡ９０，９０′の進入を検知すると共に当該進入を検知したＰＤＡ９０，９０′にエリア毎に異なる独自の情報を自動的に固定無線装置６０，６０′から入力（ＰＵＳＨ）することが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、無指向性アンテナ内蔵のアクセスポイント無線機を用い、該無線機自体には何ら変更を加えることなく、電波到達エリアを限定することが可能な固定無線装置及び該固定無線装置を用いたエリア情報サービスシステムを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固定無線装置の第１実施形態を示す斜視図。
【図２】同実施形態の固定無線装置の作用を示す図。
【図３】本発明に係る固定無線装置の第２実施形態を示すものであって、無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機及びシート材を示す図。
【図４】本発明に係る固定無線装置の第３実施形態を示すものであって、アンテナ内型アクセスポイント無線機及び電波減衰シートを示す図。
【図５】第２，第３実施形態における電波減衰シートの一例を示す図。
【図６】第２，第３実施形態における電波減衰シートの他例を示す図。
【図７】本発明に係るエリア情報サービスシステムの一実施形態の構成例を示す図。
【図８】誘電体装荷ホイップアンテナを用いた固定無線装置の場合の指向特性を示す図。
【符号の説明】
１０…パラボラ反射鏡
２０…無指向性アンテナ内蔵型アクセスポイント無線機
０．  ３０…反射鏡取り付けアーム
３１…一次放射器取り付けアーム
３２…取り付け金具
４０…取り付け部
５０，５１，５２，５４…電波減衰シート
６０…固定無線装置
７０…ケーブル
８０…サーバ
９０，９０′…ＰＤＡ
１００，１００′…台車
【図１】
2004180246.tif 000003
【図２】
2004180246.tif 000004
【図３】
2004180246.tif 000005
【図４】
2004180246.tif 000006
【図５】
2004180246.tif 000007
【図６】
2004180246.tif 000008
【図７】
2004180246.tif 000009
【図８】
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