(57)【要約】【課題】  高層ビルの高層階などの建物内で複数方向から電磁波が進入して干渉を起こすような場合でも、選択的に電磁波を受信して通信を可能にする電磁波障害解消方法と建物用の電磁波障害解消装置を提供する。【解決手段】  建物の部屋１１への電磁波の進入口となる窓１２に、例えば電磁波吸収体や電磁波シールド材などからなる回折格子２１を設ける。これによって、建物へ到来した電磁波は回折格子２１の隙間からしか進入できず、また、部屋１１内へ進入する際に回折によって進行方向が規制される。そのため、部屋１１内には電磁波の強い領域と弱い領域が生じる。複数の方向から到来する電磁波が同様に回折し、部屋１１内に電磁波の強弱が生じ、いずれかの電磁波が強い領域で干渉の影響を受けずに受信可能になる。これによって、例えば高層ビルの高層階などでも携帯電話の利用が可能になる。【選択図】  図１
2005344468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内に複数の方向から電磁波が進入することによる障害を解消するための電磁波障害解消方法であって、前記建物の電磁波の進入口に前記電波に対する回折格子を設け、それぞれの方向から進入してくる電磁波を回折して建物内にそれぞれの電磁波の強い領域を形成することを特徴とする電磁波障害解消方法。
【請求項２】
前記回折格子として電磁波吸収体を用いることを特徴とする請求項１に記載の電磁波障害解消方法。
【請求項３】
前記回折格子として電磁波シールド材を用いることを特徴とする請求項１に記載の電磁波障害解消方法。
【請求項４】
建物内に複数の方向から電磁波が進入することによる障害を解消するための建物用の電磁波障害解消装置であって、透明体に電磁波吸収体または電磁波シールド材を回折格子として形成したことを特徴とする電磁波障害解消装置。
【請求項５】
前記透明体はガラスであることを特徴とする請求項４に記載の電磁波障害解消装置。
【請求項６】
前記透明体はフィルムシートであり、一方の面に接着剤の塗布または接着加工が施されていることを特徴とする請求項４に記載の電磁波障害解消装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内に複数の方向から電波が進入することによる障害を解消するための技術に関するものであり、例えば高層の建物内における携帯電話難受信対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高層ビルの上層階や見晴らしのよい場所では、携帯電話がつながりにくいことが知られている。その原因の一つとして、電磁波が強すぎるということが挙げられる。図５は、高層ビルにおける電磁波の到来状況の一例の説明図、図６は、建物内での電磁波状況の一例の説明図である。図中、１は高層ビル、２，３は基地局、１１は部屋、１２は窓である。高層ビル１の上層階では見晴らしが良いので、図５に示すように、複数の基地局２，３からの電磁波が到来することが起こりうる。このような状況では、高層ビル１内に進入した複数の基地局２，３からの強い信号同士が干渉してしまう。
【０００３】
高層ビル１の室内１１では、窓ガラスは電磁波をあまり吸収、反射しないので、窓１２から電磁波が室内に入ってくる。このとき、室内に複数の基地局２，３から同レベルの電磁波が入ってきた場合には、図６においてクロスハッチングで示す領域においては、両者の電磁波が干渉してしまう。そのため、携帯電話で基地局２，３からの電磁波を受信できない、あるいはつながりにくいという現象が起きる。
【０００４】
図２では基地局２，３からの電磁波が直進するものとして、両者が直接受信できる領域において干渉を起こすものとして図示している。そのため、部屋１１の左右の壁際では干渉しない領域が存在している。しかし実際には、窓１２からの電磁波が回りこむので、干渉しない領域はほとんど存在しないものと考えられる。
【０００５】
このような問題に対し、適切な解決方法はいまだに発明されていないのが現状である。
【０００６】
電磁波を遮断する方法としては、電磁波吸収体または電磁波シールド材などを、電磁波の進入口となる窓に設置すればよい。しかしながら、この方法で電磁波を遮断すると、すべての基地局からの電磁波が遮断されてしまうので、その部屋での携帯電話の通信が不可能になってしまう。
【０００７】
例えば特許文献１に記載されているように、電波減衰体を並べてその回折を利用して不要電波を抑制する方法が発明されている。この発明では単一の電波信号を抑制することができる。しかし、上述のような携帯電話の例のように基地局２，３からの電磁波を室内で受信しようとする場合、例えば窓１２において基地局２，３からの電磁波を抑制してしまっては、室内での電磁波は弱まってしまい、逆に通信できなくなってしまう。また、弱くなっても同レベルの複数の電磁波が室内に進入する以上、干渉は避けられない。また、特許文献１においては、複数の基地局２，３からの電磁波を選択的に利用することはできない。
【０００８】
別の方法として、携帯電話の通信トラブルが少ない低層階にアンテナを設置し、有線で高層階の部屋に電磁波を引き込む方法もある。このように低層階から信号を引き込むには、電磁波増幅装置が必要になるが、電磁波増幅装置が周辺の携帯電話の通話を妨害することが知られており、現在、そのような装置を使用することは違法である。
【０００９】
以上のように、合法的に高層ビルの上層階や見晴らしのよい場所で複数の基地局からの電磁波の干渉を防ぐ効果的な方法は存在せず、その開発が期待されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３６２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高層ビルの高層階などの建物内で複数方向から電磁波が進入して干渉を起こすような場合でも、選択的に電磁波を受信して通信を可能にする電磁波障害解消方法と、そのような電磁波障害解消方法を実現するための建物用の電磁波障害解消装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、建物内に複数の方向から電磁波が進入することによる障害を解消するための電磁波障害解消方法であって、前記建物の電磁波の進入口に前記電波に対する回折格子を設け、それぞれの方向から進入してくる電磁波を回折して建物内にそれぞれの電磁波の強い領域を形成することを特徴とするものである。なお、回折格子としては、電磁波吸収体あるいは電磁波シールド材を用いることができる。
【００１３】
また本発明は、建物内に複数の方向から電磁波が進入することによる障害を解消するための建物用の電磁波障害解消装置であって、透明体に電磁波吸収体または電磁波シールド材を回折格子として形成したことを特徴とするものである。透明体としてガラスを用い、窓ガラスとして利用したり、あるいは透明体をフィルムシートとし、一方の面に接着剤を塗布または接着加工を施し、窓ガラスなどに接着施工するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、建物の電磁波の進入口に回折格子を設ける。これによって、建物内に電磁波が進入する際に所定の角度で回折し、回折された電磁波が特定の方向に進むことになる。複数の方向から到来する電磁波は、それぞれが同様に回折されることになる。このような回折によって、建物内ではそれぞれの電磁波について強度の強い領域と弱い領域とが生じる。従って、複数の電磁波のうちいずれかの強度が強い領域において通信を行えば、良好に通信を行うことができるようになり、建物内に複数の方向から電磁波が進入することによる障害を解消することができるという効果がある。
【００１５】
また、建物における電磁波の進入口は、多くの場合は窓であることから、回折格子を設けた窓ガラスを用いたり、あるいは、回折格子を設けたフィルムシートを窓に貼り付けることによって、簡易に、電磁波の障害を解消することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態を示す説明図である。図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は立面図である。図中、２１は回折格子である。本発明では、部屋１１に対する電磁波の進入口となる窓１２の窓ガラスに、回折格子２１を設ける。この回折格子２１としては、例えば電磁波吸収体または電磁波シールド材を用いることができる。これらを図１（Ｂ）に示すように帯状に所定の間隔を置いて配置し、回折格子２１とすればよい。配置する間隔は、部屋１１内で受信しようとする電磁波の周波数（波長）に従って決定される。
【００１７】
回折格子２１は、図１においては黒く示しているが、例えば透明体で構成すれば、回折格子２１が視界を遮ったり、採光に影響することはない。また、図１（Ａ）においては窓ガラスの外側に設けた例を示しているが、これに限らず、部屋１１の内側に設けたり、例えば合わせガラスやメッシュ入りのガラスのように窓ガラスの内部に設けることも可能である。
【００１８】
また、回折格子２１を窓ガラスと一体に構成し、回折格子入りの窓ガラスとして製造することもできるし、窓ガラスとは別体として構成することも可能である。例えば透明フィルムに回折格子２１を設け、一方の面に接着剤を塗布しておき、窓ガラスに貼り付けるように構成することができる。あるいは、接着剤の代わりに、例えば静電気などで窓ガラスに接着できるように、透明フィルムの一方の面に接着のための加工を施しておいてもよい。
【００１９】
次に、本発明の実施の一形態において、電磁波が入射した場合に、どのように障害を解消できるかについて説明する。まず、一般的な回折の説明を行う。図２は、回折格子による電磁波の回折の説明図である。角度θの入射角で到来した電磁波は、回折格子２１を構成する電磁波吸収体または電磁波シールド材により回折し、回折角αで回折して内部へ通過する。
【００２０】
入射角、回折角には以下のような関係がある。
ｄ（ｓｉｎα−ｓｉｎθ）＝ｍλ      （式１）
ここで、ｄは回折格子の間隔であり、ｍは整数、λは電磁波の波長である。
【００２１】
回折格子２１を通過した電磁波は、直進するゼロ次（ｍ＝０）の電磁波が一番強く、１次（ｍ＝１および−１）の電磁波が次に強く、２次、３次と強度が弱まる。回折格子はこのようにある特定の方向に回折電磁波を強く通過させることができる。なお、以下の説明では、強度の強い０次と１次の電磁波のみを示すものとする。
【００２２】
外部より電磁波が窓１２に到来すると、窓１２に設けられた回折格子２１が電磁波吸収体で構成されている場合には当該電磁波吸収体の部分では電磁波が吸収される。また、回折格子２１が電磁波シールド材で構成されている場合には、当該電磁波シールド材の部分では電磁波が反射される。
【００２３】
そして、回折格子２１の部材が設けられていない隙間から電磁波が部屋１１内に入る。隙間を通り抜けるためには窓ガラスを通過しなければならないが、窓ガラスは一般的に電磁波を透過するので問題はない。また、隙間を通り抜ける際に電磁波は回折する。回折格子２１によって回折され、部屋１１内に電磁波が入ると、上述のように回折角に従って特定の方向に強く進行する。
【００２４】
図３は、部屋内における回折された電磁波の進行方向の一例の説明図である。上述のようにして回折格子２１で回折された電磁波は、図３において矢印で示すように回折格子２１の隙間から複数の方向に進むことになる。例えば図３において左上方向から到来する電磁波Ａは、破線で示すように進み、この部分では電磁波Ａの強度は強くなる。同様に、図３において右上方向から到来する電磁波Ｂは、実線で示すように進み、この部分では電磁波Ｂの強度は強くなる。
【００２５】
図４は、本発明の実施の一形態における電磁波受信領域の一例の説明図である。外部から到来する電磁波が回折格子２１によって回折されることによって、部屋１１内では図３に示したように電磁波が進行することになる。このように、部屋１１内における電磁波の進行方向は回折格子２１によって規制されることから、複数の電磁波（ここでは電磁波Ａと電磁波Ｂ）とが互いに干渉する領域は、破線と実線で図示した電磁波の強い部分が重なっている領域に限られることになる。そのため、図４においてハッチングを施して示している領域については、電磁波Ａまたは電磁波Ｂのいずれか一方が強く受信できる領域となる。これらの領域では電磁波Ａまたは電磁波Ｂのいずれか一方が強いことから、電磁波Ａまたは電磁波Ｂのいずれか一方を良好に受信することができる。
【００２６】
例えば図４において電磁波Ａと示した領域では、電磁波Ａが強く、電磁波Ｂは弱いので、電磁波Ｂによる干渉の影響は少なく、電磁波Ａを選択的に受信して通信を行うことができる。また、電磁波Ｂとして示した領域では、電磁波Ｂが強く、電磁波Ａは弱いので、電磁波Ａによる干渉の影響は少なく、電磁波Ｂを選択的に受信して通信を行うことができる。
【００２７】
図６と比較して分かるように、回折格子２１がない場合には、部屋１１内のほとんどの領域で複数の電磁波をともに受けることによって干渉を起こし、受信できなかった。しかし本願発明のように回折格子２１を設けることによって、図４に示すように部屋１１内にいずれか一方の電磁波を強く受信できる領域を作り出すことができる。従って、その領域においていずれかの電磁波を良好に受信することが可能になる。
【００２８】
例えば携帯電話の場合には、図５で説明したように、建物１に対して異なる方向に存在する基地局２，３などから電磁波が到来する場合があるが、上述のように複数の基地局からの電磁波のうち、いずれか１つについて受信できれば通信を行うことができる。上述のように、図４においてハッチングを施した領域においては複数の基地局から到来する電磁波のうち、いずれかの電磁波が強く受信できるため、携帯電話による通信（通話）が可能になる。例えば部屋１１内でも、ハッチングを施していない領域では両基地局からの電磁波が強く、干渉により携帯電話による通信ができないが、利用者が部屋１１内を多少移動すれば、そばに存在する通信可能な領域に入ることができ、通信可能となる。
【００２９】
このようにして、例えば高層ビルの上層階などの建物内で生じる、複数の方向から電磁波が進入することによる障害を解消することができる。また、そのような障害への対策として、本願発明では建物における電磁波の進入口となる例えば窓に回折格子を設けるだけであり、非常に簡単な構成によって障害を解消することができる。また、そのような回折格子を設ける構成として、回折格子を予め設けた窓ガラスを用いるほか、透明シートに回折格子を設けておき、窓ガラスに回折格子が設けられた透明シートを貼り付ければよく、施工も非常に簡単である。
【００３０】
上述の説明では、２つの電磁波が異なる方向から進入する場合について示したが、３つ以上の電磁波が進入する場合についても同様である。また、電磁波の進入口として窓を想定しているが、高台の木造住宅などのように壁等の窓以外の部分からも電磁波が進入する場合には、そのような窓以外の電磁波の進入口に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の一形態を示す説明図である。
【図２】回折格子による電磁波の回折の説明図である。
【図３】部屋内における回折された電磁波の進行方向の一例の説明図である。
【図４】本発明の実施の一形態における電磁波受信領域の一例の説明図である。
【図５】高層ビルにおける電磁波の到来状況の一例の説明図である。
【図６】建物内での電磁波状況の一例の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…高層ビル、２，３…基地局、１１…部屋、１２…窓、２１…回折格子。
【図１】
2005344468.tif 000003
【図２】
2005344468.tif 000004
【図３】
2005344468.tif 000005
【図４】
2005344468.tif 000006
【図５】
2005344468.tif 000007
【図６】
2005344468.tif 000008