JP2010085362A - Apparatus for measuring electric field intensity - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電界強度測定装置に関する。 The present invention relates to an electric field strength measuring apparatus.
携帯電話機やPHSなどの移動体通信システムに用いられる基地局アンテナから放射され測定点に到来する電波の電界強度を計測、収集し、測定点と電界強度とをディスプレイに表示された2次元平面である地図上に表示させるシステムが提案されている(特許文献1参照)。
ところで、基地局アンテナを新たに設置する場合などにおいては、基地局アンテナから放射される電波の電界強度が周辺の建築物や地形などの影響をどのように受けているかを詳細に測定することが求められている。
しかしながら、上記従来技術では、測定点の位置は2次元座標で示されるに留まるものであり、電界強度が3次元空間上でどのように分布しているかといったデータを計測することはできないものであった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、3次元座標データと電界強度データとを関連付けた3次元電界強度データを計測、収集することができる電界強度測定装置を提供することにある。
By the way, when installing a new base station antenna, it is possible to measure in detail how the electric field strength of the radio wave radiated from the base station antenna is affected by surrounding buildings and topography. It has been demanded.
However, in the above-described prior art, the position of the measurement point is merely indicated by two-dimensional coordinates, and data such as how the electric field strength is distributed in the three-dimensional space cannot be measured. It was.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electric field strength measuring apparatus capable of measuring and collecting three-dimensional electric field strength data in which three-dimensional coordinate data is associated with electric field strength data. There is to do.
上述の目的を達成するため、本発明の電界強度測定装置は、移動可能な受信アンテナと、前記受信アンテナに設けられた発光部と、前記発光部で発光される光に基づき前記受信アンテナの3次元空間上の位置である測定点を計測して3次元座標データを生成する3次元デジタイザと、前記受信アンテナで受信した電波の電界強度を計測して電界強度データを生成する電界強度測定部と、前記3次元デジタイザによって生成された前記3次元座標データと、前記電界強度測定部によって生成された電界強度データとを関連付けた3次元電界強度データを生成するデータ制御部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, an apparatus for measuring electric field strength according to the present invention includes a movable receiving antenna, a light emitting unit provided in the receiving antenna, and three of the receiving antennas based on light emitted from the light emitting unit. A three-dimensional digitizer that measures a measurement point that is a position in a three-dimensional space and generates three-dimensional coordinate data; and an electric field strength measurement unit that measures electric field strength of a radio wave received by the receiving antenna and generates electric field strength data A data control unit for generating three-dimensional field strength data in which the three-dimensional coordinate data generated by the three-dimensional digitizer and the field strength data generated by the field strength measurement unit are associated with each other. To do.
本発明によれば、3次元座標データと電界強度データとを関連付けた3次元電界強度データを計測、収集することができる。 According to the present invention, it is possible to measure and collect three-dimensional electric field strength data in which three-dimensional coordinate data is associated with electric field strength data.
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は実施の形態の電波強度測定装置10の構成を示すブロック図、図2は実施の形態の電波強度測定装置10の使用説明図である。
図1に示すように、電波強度測定装置10は、受信アンテナ12と、光源14と、光ファイバ16と、3次元デジタイザ18と、電界強度測定部20と、操作スイッチ22と、制御部24と、情報記録媒体26などを含んで構成されている。
本実施の形態では、電波強度測定装置10は、本体部11を有し、本体部11の筐体11Aに、光源14と、電波強度測定部20と、制御部24と、情報記録媒体26と、外部インターフェース部27と、3次元デジタイザ18の演算処理部36などが収容されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio wave
As shown in FIG. 1, the radio field
In the present embodiment, the radio wave
受信アンテナ12は移動可能に設けられ、移動体通信システムに用いられる携帯電話機用の基地局アンテナ2(図2)から放射される電波を受信するものである。
本実施の形態では、受信アンテナ12は、図2に示すように、伸縮可能な棒状部材28の一端(先部)に取着されている。
また、受信アンテナ12は、受信ケーブル13を介して電界強度測定部20に接続されている。
なお、受信アンテナ12の構成は、本実施の形態に限定されるものではなく任意である。
The
In the present embodiment, the
The
The configuration of the
光源14は光出射部を有し、単一波長の光を前記光出射部から出射するものである。
本実施の形態では、前記単一波長は例えば680nmである。単一波長の波長は特に限定されない。
本実施の形態では、光源14は半導体レーザーなどのレーザー光源で構成され、したがって、前記単一波長の光はレーザー光である。
また、本実施の形態では、光源14のオン、オフは制御部24によって制御される。
The
In the present embodiment, the single wavelength is, for example, 680 nm. The wavelength of the single wavelength is not particularly limited.
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
光ファイバ16は、その一端16Aが光源14の光出射部に結合され光を他端に導くように構成されている。
図2に示すように、光ファイバ16の他端16Bは受信アンテナ12に設けられ、したがって、光ファイバ16の他端16Bは棒状部材18の一端に取着されている。
このように構成することで、棒状部材18を把持することで受信アンテナ12および発光部30は3次元空間上の任意の位置に移動可能とされている。
光源14がオンすると、光ファイバ16の他端16Bから光が照射され、光源14がオフすると、光ファイバ16の他端16Bからの光が照射が停止される。
したがって、本実施の形態では、発光部30が光ファイバ16の他端16Bで構成されることになる。
The
As shown in FIG. 2, the
With this configuration, the
When the
Therefore, in the present embodiment, the
3次元デジタイザ18は、発光部30で発光される光に基づき受信アンテナ12の3次元空間上の位置である測定点Pを計測して3次元座標データD(x,y,z)を生成するものである。ここで、x,y,zは互いに直交するX軸、Y軸、Z軸に沿った座標値を示す。
本実施の形態では、3次元デジタイザ18は、2台の撮像装置32、34と、演算処理部36とを含んで構成されている。
各撮像装置32、34は、発光部30で発光される光を異なる2箇所から撮像して画像データをそれぞれ生成するものである。
本実施の形態では、各撮像装置32、34には、光源14から出射される単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターが装着されており、したがって、各撮像装置32、34による発光部30で発光される光の撮像は、前記単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターを介してなされることになる。
演算処理部36は、各撮像装置32、34によって生成された画像データがそれぞれ供給されるものであり、各撮像装置32、34から得た画像データを三角測距に基づいて演算処理することによって測定点Pの3次元座標データD(x,y,z)を生成する。
各撮像装置32、34は画像伝送用ケーブル35を介して演算処理部36にそれぞれ接続され、各撮像装置32、34の画像データは各画像伝送用ケーブル35を介して演算処理部36にそれぞれ供給される。
また、本実施の形態では、演算処理部36の動作は制御部24によって制御される。
なお、3次元デジタイザ18としては、上述した三角測距により物体の3次元座標データを生成する光学式の3次元デジタイザに限定されるものではなく、発光部30で発光される光の位置から3次元座標データを生成できるものであればよく、従来公知のさまざまな3次元デジタイザが採用可能である。
また、3次元デジタイザ18は、測定点Pの3次元座標データD(x,y,z)を正確に得る上で、撮像装置32、34の相対的な位置関係が変わるごとに、キャリブレーションを行う必要がある。
したがって、予め、撮像装置32、34を単一のフレーム上に組み付けることにより撮像装置32、34の相対的な位置関係が変わらない撮像装置ユニットを構成しておけば、電波強度の測定の際には、撮像装置ユニットを設置するのみでよく、前記キャリブレーションが不要となることから作業の効率化を図る上で有利となる。
The three-
In the present embodiment, the three-
Each of the
In the present embodiment, each of the
The
The
In the present embodiment, the operation of the
The three-
The three-
Therefore, if an imaging device unit in which the relative positional relationship between the
電界強度測定部20は、受信アンテナ12で受信した電波の電界強度を計測して電界強度データFを生成するものである。
また、本実施の形態では、電界強度測定部20の動作は制御部24によって制御される。
The electric field
In the present embodiment, the operation of the electric field
操作スイッチ22は、図2に示すように、棒状部材28の他端に取着され、あるいは、作業者が手元に持った状態で移動可能に設けられている。
操作スイッチ22は、該操作スイッチ22が操作されることで生成された電波強度の計測を指示する操作信号を制御部22に供給するものである。
本実施の形態では、操作スイッチ22は制御部24にケーブル23を介して接続され、操作スイッチ22で生成された操作信号がケーブルを介して制御部24に供給されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
The
In the present embodiment, the
制御部24は、例えば、CPUと、制御プログラムなどを格納するROMと、ワーキングエリアを提供するRAMと、周辺回路(操作スイッチ22、演算処理部36、電界強度測定部20、情報記録媒体26など)とのインターフェースを取るインターフェース回路などがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されたものであり、前記CPUが制御プログラムを実行することにより機能する。
制御部24は、操作スイッチ22がオン操作されると、光源14を点灯動作させると同時に、演算処理部36に対して測定点Pの3次元座標データD(x,y,z)の生成を指示し、かつ、電界強度測定部20に対して電界強度データFの生成を指示する。
また、制御部24は、3次元デジタイザ18によって生成された3次元座標データD(x,y,z)と、電界強度測定部によって生成された電界強度データFとを関連付けた3次元電界強度データを生成すると共に、該3次元電界強度データを情報記録媒体26に記録する。
なお、本実施の形態では、制御部24によってデータ制御部が構成されている。
さらに、制御部24は、所定の基準電界強度を指定する機能を有している。
制御部24による基準電界強度の指定は、例えば、制御部24に設けられた記憶手段に格納されている基準電界強度を読み出すことで行ってもよいし、あるいは、制御部24の外部から入力された基準電界強度に基づいて行ってもよく、要は、基準電界強度の指定ができればよい。
制御部24は、該制御部24によって生成された3次元電界強度データから、前記のようにして指定された基準電界強度と一致するまたは指定された基準電界強度を超える電界強度に対応する3次元座標データを3次元境界座標データとして生成し、この3次元境界座標データを情報記録媒体26に記録する。
したがって、本実施の形態では、制御部24によって基準電界強度を指定する基準電界強度指定部が構成されている。
The
When the
The
In the present embodiment, the
Further, the
The specification of the reference electric field strength by the
From the three-dimensional electric field strength data generated by the
Therefore, in the present embodiment, a reference electric field strength designation unit that designates the reference electric field strength is configured by the
情報記録媒体26は、制御部24によって前記3次元電界強度データが記録されるものである。
情報記録媒体26としては、例えば、EEPROMなどの半導体メモリ、ハードディスクドライブなどのように本体部11に組み込まれる情報記録媒体、あるいは、CD−RやDVD±Rなどのディスク状記録媒体、種々のメモリカードなどの可搬型の情報記録媒体など、従来公知のさまざまな情報記録媒体が採用可能である。
情報記録媒体26としてディスク状記録媒体を用いる場合には、ディスク状記録媒体に対して情報の読み書きを行うドライブ装置を本体部11に設ければよく、情報記録媒体26としてメモリカードを用いる場合には、メモリカードが装脱されるカードスロットと、メモリカードに対して情報の読み書きを行うカード制御部とを本体部11に設ければよい。
The
As the
When a disc-shaped recording medium is used as the
外部インターフェース部27は、制御部24と、パーソナルコンピュータなどの外部の電子機器との間で情報の授受を行うためのものであり、外部の電子機器と接続するための外部機器接続用のコネクタ27Aを備えている。
外部インターフェース部27を設けることにより、制御部24によって生成された3次元電界強度データを外部インターフェース部27を介して外部の電子機器に供給することができ、あるいは、情報記録媒体26から読み出した3次元電界強度データおよび3次元境界座標データを外部インターフェース部27を介して外部の電子機器に供給することができる。
The
By providing the
次に、電波強度測定装置10の使用方法の一例について説明する。
なお、電波強度測定装置10による電界強度を計測する場所は、基地局アンテナ2から電波が到来する場所であればよく、例えば、基地局アンテナ2が設置された建物の屋上、あるいは、基地局アンテナ2が設置された建物の周辺の地上など任意である。
まず、図2に示すように、基地局アンテナ2から放射される電波の電界強度を測定しようとする空間を、異なる2箇所から撮像するように2台の撮像装置32、34を設置する。
次いで、作業者は、棒状部材18を把持して受信アンテナ12および発光部30を所望の位置に位置させると共に、操作スイッチ22をオン操作する。
操作スイッチ22のオン操作により、制御部24は、光源14を点灯動作させると同時に、演算処理部36に対して測定点Pの3次元座標データDの生成を指示し、かつ、電界強度測定部20に対して電界強度データFの生成を指示する。
これにより、制御部24は、3次元デジタイザ18によって生成された3次元座標データDと、電界強度測定部によって生成された電界強度データFとを得る。
次いで、制御部24は、3次元座標データDと電界強度データFとを関連付けた3次元電界強度データを生成すると共に、該3次元電界強度データを情報記録媒体26に記録する。
次いで、制御部24は、予め指定された前記基準電界強度と、前記3次元電界強度データより3次元境界座標データを生成すると共に、該3次元境界座標データを情報記録媒体26に記録する。
次いで、作業者は、棒状部材18を把持して受信アンテナ12および発光部30の位置を、電界強度を測定しようとする別の位置に移動させると共に、操作スイッチ22をオン操作する。これにより、制御部24により上記動作が実行され3次元電界強度データが情報記録媒体26に記録される。
上述の動作を繰り返すことにより所望の位置における3次元電界強度データを計測、収集する。
なお、実施の形態では、操作スイッチ22が棒状部材28の他端に取着され、あるいは、作業者が手元に持った状態で移動可能に設けられている場合について説明したが、操作スイッチ22を本体部11に設けておき、受信アンテナ12を把持する作業者とは別の作業者が操作スイッチ22を操作するようにしてもよいことは無論である。
Next, an example of how to use the radio wave
In addition, the place where the electric field intensity is measured by the radio field
First, as shown in FIG. 2, two
Next, the operator holds the rod-shaped
When the
Thereby, the
Next, the
Next, the
Next, the operator holds the rod-shaped
By repeating the above operation, three-dimensional electric field strength data at a desired position is measured and collected.
In the embodiment, a case has been described in which the
以上説明したように本実施の形態の電波強度測定装置10によれば、従来、計測することができなかった、3次元座標データDと電界強度データFとを関連付けた3次元電界強度データを計測、収集することができるので、例えば、基地局アンテナから放射される電波の電界強度が周辺の建築物や地形などの影響を受けてどのように分布しているかを詳細に測定することができ、基地局の設置に際して有効なデータ収集を効率的に行うことができる。
また、予め指定した基準電界強度と電界強度が一致するまたは超える3次元座標データである3次元境界座標データを計測、収集することができるので、例えば、基地局アンテナ周辺において、基準電界強度を超える領域を3次元座標データとして得ることができる。
As described above, according to the radio wave
In addition, since it is possible to measure and collect three-dimensional boundary coordinate data, which is three-dimensional coordinate data that matches or exceeds a predetermined reference electric field strength, for example, the reference electric field strength exceeds the reference electric field strength around the base station antenna. A region can be obtained as three-dimensional coordinate data.
また、本実施の形態では、光源14と光ファイバ16とを設け、発光部30を光ファイバ16の他端16Bで構成したので、発光部30が発光する際に発光部30から電磁波ノイズが生じることがなく、したがって、受信アンテナ12が電磁波ノイズの影響を受けることがないため、電界強度測定部20によって測定される電界強度の精度を高める上で、また、微弱な電界強度を計測する上で極めて有利となる。
また、本実施の形態では、光源14から出射される光を単一波長の光とし、各撮像装置32、34による発光部30で発光される光の撮像を、前記単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターを介して行うようにした。
したがって、特に、照明装置やネオンサインが存在する測定環境下において、各撮像装置32、34で撮像される光源部30の発光を、それら照明装置やネオンサインなどから照射される光と確実に識別することができ、そのような屋外の測定環境下であっても、3次元デジタイザ18による3次元座標データの計測の精度を確保する上で有利となる。
In the present embodiment, since the
In the present embodiment, the light emitted from the
Therefore, particularly in a measurement environment where a lighting device or a neon sign is present, the light emission of the
なお、実施の形態では、既に設置された基地局アンテナ2の周辺における3次元電界強度データを測定する場合について説明したが、電波暗室内に基地局アンテナ2と電波強度測定装置10を設置し、実施の形態と同様にして3次元座標データDと電界強度データFとを関連付けた3次元電界強度データを計測、収集すれば、外部の建物や地形などの影響を受けない環境下における基地局アンテナ2の電界強度を3次元電界強度データによって得ることができ、基地局アンテナ2の性能評価を正確に行う上で有利となる。
また、実施の形態では、移動体通信システムに用いられる携帯電話機用の基地局アンテナから到来する電波の電界強度を計測する場合について説明したが、計測対象となる電波は限定されるものではなく、例えば、従来公知のさまざまな移動体通信システムに使用される電波、無線LANに使用される電波などであってもよく、種々の電波の電界強度を計測する用途に広く適用可能である。
In the embodiment, the case of measuring the three-dimensional electric field strength data around the already installed base station antenna 2 has been described. However, the base station antenna 2 and the radio field
In the embodiment, the case where the electric field intensity of the radio wave arriving from the base station antenna for the mobile phone used in the mobile communication system has been described, but the radio wave to be measured is not limited, For example, it may be a radio wave used in various conventionally known mobile communication systems, a radio wave used in a wireless LAN, and the like, and can be widely applied to applications for measuring the electric field strength of various radio waves.
10……電界強度測定装置、12……受信アンテナ、18……3次元デジタイザ、20……電界強度測定部、24……制御部、30……発光部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記受信アンテナに設けられた発光部と、
前記発光部で発光される光に基づき前記受信アンテナの3次元空間上の位置である測定点を計測して3次元座標データを生成する3次元デジタイザと、
前記受信アンテナで受信した電波の電界強度を計測して電界強度データを生成する電界強度測定部と、
前記3次元デジタイザによって生成された前記3次元座標データと、前記電界強度測定部によって生成された電界強度データとを関連付けた3次元電界強度データを生成するデータ制御部と、
を備えることを特徴とする電界強度測定装置。 A movable receive antenna;
A light emitting unit provided on the receiving antenna;
A three-dimensional digitizer that generates a three-dimensional coordinate data by measuring a measurement point that is a position in a three-dimensional space of the receiving antenna based on the light emitted from the light emitting unit;
An electric field strength measurement unit that measures electric field strength of radio waves received by the receiving antenna and generates electric field strength data;
A data control unit that generates three-dimensional field strength data in which the three-dimensional coordinate data generated by the three-dimensional digitizer is associated with the field strength data generated by the field strength measurement unit;
An electric field strength measuring device comprising:
一端が前記光出射部に結合され前記光を他端に導く光ファイバとを有し、
前記発光部は前記光ファイバの他端で構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の電界強度測定装置。 A light source that emits light of a single wavelength from the light emitting part;
An optical fiber having one end coupled to the light emitting portion and guiding the light to the other end;
The light emitting unit is configured by the other end of the optical fiber.
The electric field strength measuring apparatus according to claim 1.
前記光源はレーザー光源である、
ことを特徴とする請求項2記載の電界強度測定装置。 The single wavelength light is laser light;
The light source is a laser light source;
The electric field strength measuring apparatus according to claim 2.
前記3次元デジタイザによる前記測定点の3次元座標データの生成は、前記演算処理部が前記各撮像装置から得た画像データを演算処理することによって生成され、
前記各撮像装置による前記発光部で発光される光の撮像は、前記単一波長の光を選択的に透過する光学フィルターを介してなされる、
ことを特徴とする請求項2記載の電界強度測定装置。 The three-dimensional digitizer is supplied with two imaging devices that generate image data by imaging light emitted from the light emitting unit from two different locations, and image data generated by the two imaging devices. An arithmetic processing unit,
Generation of the three-dimensional coordinate data of the measurement point by the three-dimensional digitizer is generated when the arithmetic processing unit performs arithmetic processing on the image data obtained from each imaging device,
Imaging of light emitted from the light emitting unit by each imaging device is performed through an optical filter that selectively transmits the light of the single wavelength.
The electric field strength measuring apparatus according to claim 2.
前記棒状部材を把持することで前記受信アンテナおよび前記発光部を前記3次元空間上の任意の位置に移動可能である、
ことを特徴とする請求項1記載の電界強度測定装置。 The receiving antenna and the light emitting unit are attached to one end of a telescopic rod member,
The receiving antenna and the light emitting unit can be moved to arbitrary positions on the three-dimensional space by gripping the rod-shaped member.
The electric field strength measuring apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の電界強度測定装置。 The data control unit records the three-dimensional electric field strength data on an information recording medium;
The electric field strength measuring apparatus according to claim 1.
前記3次元デジタイザによる前記測定点の3次元座標データの生成は、前記演算処理部が前記各撮像装置から得た画像データを演算処理することによって生成される、
ことを特徴とする請求項1記載の電界強度測定装置。 The three-dimensional digitizer is supplied with two imaging devices that generate image data by imaging light emitted from the light emitting unit from two different locations, and image data generated by the two imaging devices. An arithmetic processing unit,
Generation of the three-dimensional coordinate data of the measurement point by the three-dimensional digitizer is generated by the arithmetic processing unit performing arithmetic processing on the image data obtained from the imaging devices.
The electric field strength measuring apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の電界強度測定装置。 The receiving antenna receives radio waves radiated from a base station antenna for a mobile phone used in a mobile communication system;
The electric field strength measuring apparatus according to claim 1.
前記データ制御部は、該データ制御部によって生成された前記3次元電界強度データから、前記基準電界強度と一致するまたは前記基準電界強度を超える電界強度に対応する3次元座標データを3次元境界座標データとして生成する、
ことを特徴とする請求項1記載の電界強度測定装置。 The data control unit further includes a reference electric field strength designating unit for designating a reference electric field strength,
The data control unit obtains, from the three-dimensional electric field strength data generated by the data control unit, three-dimensional coordinate data corresponding to an electric field strength that matches or exceeds the reference electric field strength. Generate as data,
The electric field strength measuring apparatus according to claim 1.
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