JP2003101488A

JP2003101488A - 無線品質測定装置

Info

Publication number: JP2003101488A
Application number: JP2001286486A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Tazaki; 伸洋田崎
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】撮影画像と他の測定情報とを同期させること
により、測定結果と実際の受信状況との関連を明確に
し、測定結果の解析等を容易にすることができる無線品
質測定装置を提供する。【解決手段】自局と他局の間の無線伝送品質に関する
情報を測定する無線品質測定装置において、全天を撮影
するカメラ３と、自局位置を検出する位置検出手段７，
１９と、この位置検出手段で検出された自局位置と予め
設定された他局位置とを用いて自局から見た他局の方向
を算出し、カメラ３で撮影した画像の他局方向に他局の
表示を重ね合わせた画像を作成する演算手段９とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自局と他局間の無
線伝送の品質に関する情報を測定する無線品質測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラを用いて受信環境の画像を
撮影し、画像処理を施すことにより、全方位にわたるス
カイライン角の中央値や空の領域率を用いて、受信環境
を定量的に評価する受信環境評価方法が提案されている
（特公平６−３６４９７号公報）。この種のものでは、
特に、魚眼レンズを備えたカメラを用いることにより、
高輝度領域の面積率を空の領域率として算出している。
また、走行方向に対して横方向の受信環境の画像を撮影
することにより、時間幅を検出してスカイラインを容易
に測定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、受信環境を構造的、統計的に評価することはできる
ものの、実際の受信状況と関連づけて、受信環境の劣化
の原因を特定することが困難になるという問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、撮影画像と他の測定情報と
を同期させることにより、測定結果と実際の受信状況と
の関連を明確にし、測定結果の解析等を容易にすること
ができる無線品質測定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
自局と他局の間の無線伝送品質に関する情報を測定する
無線品質測定装置において、全天を撮影するカメラと、
自局位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段
で検出された自局位置と予め設定された他局位置とを用
いて自局から見た他局の方向を算出し、カメラで撮影し
た画像の他局方向に他局の表示を重ね合わせた画像を作
成する演算手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、前記他局は衛星であり、前記他局の位置は
衛星の軌道情報であることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のものにおいて、前記演算手段は、自局の方位に基
づいて撮影した画像を一定の方向に向いた画像に変換す
る機能を有することを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一項記載のものにおいて、前記演算手段は、
自局位置を示す地図の画像を作成する機能を有すること
を特徴とする。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか一項記載のものにおいて、前記自局は、他局
から送信された信号の受信波形収集手段を備え、この受
信波形収集手段は受信波形を出力し、前記演算手段は、
受信波形の変動を示す画像を作成することを特徴とす
る。

【００１０】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
のいずれか一項記載のものにおいて、前記自局は、他局
から送信された信号を受信して復調する受信機を備えた
ことを特徴とする。

【００１１】請求項７記載の発明は、請求項６記載のも
のにおいて、前記受信機は、受信状況を出力し、前記演
算手段は、受信状況の変動を示す画像を作成することを
特徴とする。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項６または７
記載のものにおいて、前記受信機は、復調結果を出力
し、前記演算手段は、復調結果の変動を示す画像を作成
することを特徴とする。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
のいずれか一項記載のものにおいて、前記演算手段は、
ある時刻に測定された画像を時刻に同期させて合成作成
する機能を有することを特徴とする。

【００１４】請求項１０記載の発明は、請求項１ないし
９のいずれか一項記載のものにおいて、前記演算手段
は、測定時刻に伴い変化する合成画像の列を動画ファイ
ルとして記録する機能を有することを特徴とする。

【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項１ないし
１０のいずれか一項記載のものにおいて、前記演算手段
は、他局方向に対応する全天画像上の点において障害物
を認識し、自局と他局の間に見通しが確保できるか否か
により、無線伝送の品質を予測することを特徴とする。

【００１６】請求項１２記載の発明は、自局と他局の間
の無線伝送品質に関する情報を測定する無線品質測定装
置において、無線伝送品質に関する少なくとも２種類の
測定結果を算出し、各測定結果に基づく無線伝送品質に
関する評価基準を出力する演算手段を備えたことを特徴
とする。

【００１７】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
のものにおいて、各測定結果が、他局位置、自局位置、
受信電力の時間変動、放送受信機のAGC電圧やBER（Bit
Error Rate）等の受信状況の時間変動、音声スペクトロ
グラムの内から選ばれた測定結果であることを特徴とす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
した図面を参照して説明する。

【００１９】図１において、１は移動体（測定車両）を
示し、この測定車両１のルーフ上には、カメラ３、放送
用アンテナ５、GPS用アンテナ７が備えられ、測定車両
１内には、PC（パーソナルコンピュータ）９、スペクト
ラムアナライザ１１、放送受信機（自局）１３、通信イ
ンタフェイス１５、音声入力インタフェイス１７、さら
にGPS受信機１９、ジャイロ２１が備えられている。

【００２０】カメラ３には、光学特性が既知の魚眼レン
ズ等が取り付けられ、天頂方向に向けて天空を撮影可能
に設置されている。

【００２１】本実施形態では、測定車両１を走行させ
て、カメラ３で天空を撮影しながら、この撮影画像と他
の測定情報とを、以下のように同期させることにより、
測定結果と実際の受信状況との関連を明確にする。

【００２２】つぎに、測定の動作について説明する。

【００２３】まず、上記カメラ３、放送用アンテナ５、
並びにGPS用アンテナ７からの各種情報が、PC９に対し
て順次転送される。

【００２４】すなわち、カメラ３によって所定の間隔で
天空の撮影が行われ、この撮影画像がカメラ３からPC９
へ転送される。また、GPS衛星（図示せず）から送信さ
れたGPS信号が、GPS用アンテナ７で受信され、この信号
がGPS受信機１９で復調され、復調結果より自局位置や
時刻などのGPS情報が算出され、このGPS情報がGPS受信
機１９からPC９へ転送される。さらに、ジャイロ２１で
検出された方位情報がジャイロ２１からPC９へ転送され
る。また、衛星局や地上局（他局）から送信された放送
信号は、放送用アンテナ５で受信され、スペクトラムア
ナライザ１１と放送受信機１３へ分岐して出力される。

【００２５】この分岐出力された一方の放送信号は、ス
ペクトラムアナライザ１１で受信信号波形として収集さ
れ、この受信信号波形はスペクトラムアナライザ１１か
らPC９へ出力される。なお、スペクトラムアナライザ１
１の代わりに受信信号波形でなく電力を出力する測定器
を用いることが可能である。

【００２６】分岐出力された他方の放送信号は、放送受
信機１３で復調され、そのときの受信状況は通信インタ
フェイス１５を介してPC９へ転送される。ここで、受信
状況とは、放送受信機１３の内部で用いられる値で時刻
とともに変化するもの、例えばAGC電圧、BER（Bit Erro
r Rate）等である。

【００２７】また、放送受信機１３の復調結果は、それ
が音声信号であれば、音声入力インタフェイス１７を介
してPC９へ転送される。

【００２８】測定情報の測定前に、PC９は、放送受信機
１３、GPS受信機１９、ジャイロ２１等の各周辺機器と
の時刻のずれの検出または時刻合わせを行う。また、測
定中に、PC９は、各周辺機器からの測定結果を収集す
る。このPC９で収集される各測定結果には、測定時刻が
含まれる。

【００２９】本実施形態において、GPS用アンテナ７とG
PS受信機１９とジャイロ２１とが位置検出手段を構成
し、スペクトラムアナライザ１１が波形収集手段を構成
し、放送受信機１３と通信インタフェイス１５と音声イ
ンタフェイス１７とが受信機を構成し、PC９が演算手段
を構成する。

【００３０】ついで、測定結果を収集したPC９は、測定
時刻の範囲内で、表示する時点を表示時刻として、予め
設定された間隔で変化させ、各表示時刻における複数の
測定結果を同期させて表示画像を作成する。

【００３１】図２は、表示画像の一例を示す。

【００３２】この表示画像３０は、５つに分割されてお
り、左半部の上領域には他局（例えば、衛星局や地上
局）位置３１、下領域には自局（放送受信機）位置３
２、右半部に上領域から受信電力の時間変動３３、受信
状況の時間変動３４、音声スペクトログラム３５の各画
像が表示される。

【００３３】自局位置３２の領域では、PC９で作成され
た、表示時刻における自局位置を示す地図の画像が表示
される。

【００３４】まず、GPS情報や方位情報を用いて自局位
置が算出され、ついで、予めPC９に記録されている地図
のうち、自局位置周辺の地域の画像が作成され、さらに
自局位置を重ね合わせた画像が作成される。この例で
は、道路３２Ａ上を走行移動する現在の自局位置が白丸
３２Ｂで表示され、自局位置の過去の履歴が複数の黒丸
３２Ｃで表示される。

【００３５】他局位置３１の領域では、PC９で作成され
た、他局方向の画像に他局位置Ａ，Ｂの表示を重ね合わ
せた画像が表示される。

【００３６】放送を行う他局Ａ，Ｂが衛星局である場
合、まず、予めPC９に記録された衛星の軌道と自局位置
とを用いて、自局から他局を見た他局方向である方位角
と仰角とが算出される。放送を行う他局Ａ，Ｂが地上局
である場合、予めPC９に記録された地上局の位置と自局
位置とを用いて、自局から他局を見た他局方向である方
位角と仰角とが算出される。

【００３７】つぎに、GPS情報や方位情報を用いて、カ
メラ３の撮影画像を予め定めた方位に合わせるように回
転または変形させて背景画像が作成され、ついで、自局
から他局を見た方位角と仰角に対応する撮影画像上の点
に、他局Ａ，Ｂを表す記号＋を重ね合わせた画像が作成
される。

【００３８】図２の例では、他局位置３１において、他
局Ａは、ビルの陰に隠れることなく見通しが確保されて
おり、他局Ｂは、ビルの陰に隠れるため見通しが確保さ
れていないことを表す。

【００３９】ここでは、PC９により、他局方向に対応す
る撮影画像上の点（記号＋の部分）の色を用いて障害物
の有無が認識され、自局と他局との間に見通しが確保さ
れるか否かにより、無線品質の評価が行われる。

【００４０】カメラ３に設置された魚眼レンズが、撮影
画像における円周から中心へ向かう距離が仰角と比例す
るような光学的特性を持つものであれば、方位角と仰角
から簡単に撮影画像上の極座標を得ることができる。そ
うでない場合、既知の光学的特性を用いて、撮影画像と
他局方向の座標系とが合わされる。

【００４１】受信電力の時間変動３３の領域では、PC９
で作成された、表示時刻に対する受信電力の変動を表す
画像が表示される。

【００４２】まず、受信信号波形から受信電力が算出さ
れ、表示時刻に対する受信電力の変動として表す画像が
作成され、この画像が表示される。ここで、実線波形
は、見通しのよい他局Ａからの受信電力を示し、破線波
形は、見通しのわるい他局Ｂからの受信電力を示す。複
数の信号が多重された無線伝送方式の場合、多重された
信号の電力が算出され、それぞれの変動が表される。な
お、表示時刻における受信信号のパワースペクトラムの
画像を作成してもよい。

【００４３】受信状況の時間変動３４の領域では、PC９
で作成された、表示時刻に対する受信状況の変動を表す
画像が表示される。

【００４４】ここで、実線波形は、見通しのよい他局Ａ
からの受信状況を示し、破線波形は、見通しのわるい他
局Ｂからの受信状況を示す。この場合、AGC電圧やBER等
の種類毎に、表示時刻に対する変動を表す画像が表示さ
れる。

【００４５】音声スペクトログラム３５の領域では、音
声入力インタフェイス１７からの音声信号をスペクトロ
グラムに変換した画像が表示される。

【００４６】ここで、スペクトログラムとは、スペクト
ラムの時間変動であり、横軸が時間、縦軸が周波数、梨
地模様で表す濃淡が電力の大きさを表す。例えば、濃い
部分Ｑでは音声に途切れがなく、良好な無線品質が得ら
れると評価され、薄い部分Ｐでは音声が途切れ、無線品
質が劣化したと評価される。

【００４７】また、受信電力の時間変動３３、受信状況
の時間変動３４、音声スペクトログラム３５の横軸は同
じ時間軸で表され、さらに同期を表すために、表示時刻
を表す線Ｌを重ね合わせて表示される。

【００４８】これらの表示情報は、ユーザの選択や測定
機器の構成に従って、いずれかまたはすべてが表示され
る。表示情報の表示形態は、上述した形態に限定される
ものではなく、測定結果を別の表現形態で表示してもよ
い。

【００４９】必要であれば、複数の表示時刻における表
示画面を用いて動画が作成され、その結果が、動画ファ
イルとして出力される。動画と音声信号は一つの動画フ
ァイルとしてもよい。動画ファイルは普及したフォーマ
ットを用いて作成することが望ましい。動画ファイル
は、レポートとして関係者に配布することができ、普及
したフオーマットであれば、特別なソフトや操作を必要
とせずに、それを容易に再生することができる。

【００５０】動画ファイルでは、図２の例で、他局位置
３１、自局位置３２において、記号＋、白丸３２Ｂ、並
びに背景画像が順次動く、また、受信電力の時間変動３
３、受信状況の時間変動３４、音声スペクトログラム３
５において、例えば画像が図中右から左に動く、或いは
表示時刻を表す線Ｌが図中左から右に動く、等によって
各画像が表現される。

【００５１】つぎに、表示画像を利用した無線品質評価
について説明する。

【００５２】例えば、音声スペクトログラム３５の領域
において、表示された音声、または再生された音声に、
音の途切れ等の異常が発生した場合、それと同期して表
示される受信状況の時間変動３４の領域において、その
異常の原因となったBERやAGC電圧などを調べることがで
きる。

【００５３】受信状況の時間変動３４の領域において、
BERやAGC電圧などに異常が発生した場合、それと同期し
て表示される受信電力の時間変動３３の領域において、
その異常の原因となった受信電力を調べることができ
る。

【００５４】受信電力の時間変動３３の領域において、
受信電力に異常が発生した場合、他局位置３１の領域に
おいて、その異常の原因となった環境、例えば他局がビ
ルの陰に隠れる等の環境を調べることができる。

【００５５】他局位置３１の領域において、異常な環境
があった場合、自局位置３２の領域において、その環境
がどこであるかを調べることができる。

【００５６】また、受信電力の時間変動３３、受信状況
の時間変動３４、音声スペクトログラム３５のいずれか
で異常が発生した場合、或いは他局位置３１の領域にお
いて、異常な環境があった場合、自局位置３２の領域に
おいて、その環境がどこであるかを調べることができ
る。

【００５７】上述した他局位置３１、自局位置３２、受
信電力の時間変動３３、受信状況の時間変動３４、音声
スペクトログラム３５等の各測定結果は、それらを同期
して画像処理しているため、上記測定結果の内、少なく
とも２つ以上の測定結果を組み合わせて評価することに
より、実際の受信状態と関連づけて、無線環境の劣化原
因を特定することができる。

【００５８】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものではない。以
上の実施形態では、放送の受信局を自局とし、放送の送
信局を他局としたが、これに限定されず、放送の送信局
を自局、放送の受信局を他局としてもよい。また、本発
明は、双方向通信を含めた、通信の無線品質の測定に用
いることも可能である。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、同時に複数の測定結果
を収集することにより、測定結果の関連づけを容易に行
うことができ、実際の受信状況等と関連づけて品質劣化
の原因を特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線品質測定装置の一実施形態を
示す構成図である。

【図２】表示画像の一例を示す図である。

【符号の説明】

１移動体（測定車両）３カメラ５放送用アンテナ７ GPS用アンテナ９ PC（パーソナルコンピュータ）１１スペクトラムアナライザ１３放送受信機（自局）１５通信インタフェイス１７音声入力インタフェイス１９ GPS受信機２１ジャイロ３１他局位置３２自局位置３３受信電力の時間変動３４受信状況の時間変動３５音声スペクトログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K042 AA05 CA12 DA19 EA02 EA14 FA11 GA12 JA01 JA03 5K067 BB01 BB21 DD44 DD45 DD46 EE02 EE07 FF03 FF16 FF23 FF31 HH21 HH23 JJ52 JJ56 LL11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自局と他局の間の無線伝送品質に関する
情報を測定する無線品質測定装置において、全天を撮影するカメラと、自局位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段で検出された自局位置と予め設定され
た他局位置とを用いて自局から見た他局の方向を算出
し、カメラで撮影した画像の他局方向に他局の表示を重
ね合わせた画像を作成する演算手段とを備えたことを特
徴とする無線品質測定装置。
【請求項２】前記他局は衛星であり、前記他局の位置
は衛星の軌道情報であることを特徴とする請求項１記載
の無線品質測定装置。
【請求項３】前記演算手段は、自局の方位に基づいて
撮影した画像を一定の方向に向いた画像に変換する機能
を有することを特徴とする請求項１または２記載の無線
品質測定装置。
【請求項４】前記演算手段は、自局位置を示す地図の
画像を作成する機能を有することを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか一項記載の無線品質測定装置。
【請求項５】前記自局は、他局から送信された信号の
受信波形収集手段を備え、この受信波形収集手段は受信
波形を出力し、前記演算手段は、受信波形の変動を示す
画像を作成することを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれか一項記載の無線品質測定装置。
【請求項６】前記自局は、他局から送信された信号を
受信して復調する受信機を備えたことを特徴とする請求
項１ないし５のいずれか一項記載の無線品質測定装置。
【請求項７】前記受信機は、受信状況を出力し、前記
演算手段は、受信状況の変動を示す画像を作成すること
を特徴とする請求項６記載の無線品質測定装置。
【請求項８】前記受信機は、復調結果を出力し、前記
演算手段は、復調結果の変動を示す画像を作成すること
を特徴とする請求項６または７記載の無線品質測定装
置。
【請求項９】前記演算手段は、ある時刻に測定された
画像を時刻に同期させて合成作成する機能を有すること
を特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項記載の無
線品質測定装置。
【請求項１０】前記演算手段は、測定時刻に伴い変化
する合成画像の列を動画ファイルとして記録する機能を
有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一
項記載の無線品質測定装置。
【請求項１１】前記演算手段は、他局方向に対応する
全天画像上の点において障害物を認識し、自局と他局の
間に見通しが確保できるか否かにより、無線伝送の品質
を予測することを特徴とする請求項１ないし１０のいず
れか一項記載の無線品質測定装置。
【請求項１２】自局と他局の間の無線伝送品質に関す
る情報を測定する無線品質測定装置において、無線伝送品質に関する少なくとも２種類の測定結果を算
出し、各測定結果に基づく無線伝送品質に関する評価基
準を出力する演算手段を備えたことを特徴とする無線品
質測定装置。
【請求項１３】各測定結果が、他局位置、自局位置、
受信電力の時間変動、放送受信機のAGC電圧やBER（Bit
Error Rate）等の受信状況の時間変動、音声スペクトロ
グラムの内から選ばれた測定結果であることを特徴とす
る請求項１２記載の無線品質測定装置。