JP2007033380A

JP2007033380A - 可搬式方探装置

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Publication number: JP2007033380A
Application number: JP2005220650A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kitamura; 洋一北村; Takanari Ogawa; 隆也小川; Yukihiro Kamimura; 幸弘上村; Shuichi Kawano; 修一川野; Yasuhiro Ando; 康浩安藤; Hirokazu Shimomaki; 裕和下牧
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: JP4764089B2

Abstract

【課題】電波発射源を探索するアンテナ装置と、電波発射源と思われる環境を撮影するカメラとを一体化した利便性の良い可搬式方探装置を提供する。
【解決手段】電波発射源を探索するアンテナ装置を容器内に内蔵し、電波発射源と推定される部分の環境を撮影するカメラを容器に一体的に取付けて可搬式とした方探装置である。また、容器は前面部と背面部とを有して開閉可能であって、底面部に周方向に回転自在な回動部材を設け、容器内の前面部にほぼ垂直方向に平面状のアンテナ装置を取付け、アンテナ装置の上に仰角方向に回動自在なカメラを一体的に配置した可搬式方探装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、違法電波の発生源や不要輻射等の電波発射源の方向を探索する方探装置に係り、可搬式構造の方探装置に関する。

従来、不法電波や不要輻射等の電波発射源(波源)を探索して可視化するため、方探装置が使用されている。方向探索(方探)の一般的な手法としては、指向性のあるアレーアンテナで電波を受信し、受信した電波を用いてホログラフィの原理等に基いて波源画像を生成して可視化する方法が知られている。

従来の方探装置は、指向性のあるアンテナを波源と思われる物体の方向に向けて電波を計測し、波源画像を生成して表示することにより波源を推定できるが、波源画像は単に波源の電波強度を示すだけであり、電波が発射されている物体(例えば建物など)を把握することは容易ではない。そのため、アレーアンテナ装置と一緒にカメラを持って行き、方探装置で波源を推定し、カメラで波源と思われる環境を撮影し、波源画像とカメラで撮影した画像を合成することで、波源を特定するという手法も用いられている。

しかしながら、アンテナ装置とカメラを別々に運搬する必要があり、アンテナ装置とカメラの位置の設定や、カメラの撮影方向の設定などに手間取るため作業効率が悪いという不都合があった。また、アンテナ装置は比較的重量が重いため運搬しにくいという欠点があった。尚、可搬式のアンテナとしては、特許文献１に記載されているような可搬型衛星通信装置や、特許文献２に記載されているような可搬型ＧＰＳ計測装置がある。
特開平８−３３５８８８号公報特開平１１−３０６６０号公報

従来の方探装置において、カメラを利用する場合、アンテナ装置とカメラを別々に運搬したり、アンテナ装置とカメラの位置の設定や、カメラの撮影方向の設定などに手間取るため作業効率が悪いという不都合があった。また、特許文献１，２に記載されているような可搬式のアンテナもあるが、カメラについては何ら考慮されていない。

本発明は、電波発射源を探索するアンテナ装置と、電波発射源と思われる環境を撮影するカメラとを一体化して利便性の良い可搬式方探装置を提供することを目的とする。

本願発明の可搬式方探装置は、電波発射源を探索するアンテナ装置を容器内に内蔵し、前記電波発射源と推定される部分の環境を撮影するカメラを前記容器に一体的に取付けたことを特徴とする。

また、本願発明の可搬式方探装置は、前面部と背面部とを有し開閉可能な容器と；電波発射源を探索するため前記容器内の前面部に取付けられたアンテナ装置と；前記電波発射源と推定される部分の環境を撮影するため前記容器内のアンテナ装置上に配置したカメラと；前記アンテナ装置で受信した信号を処理する信号処理部を含み前記容器内に配置された回路構成部と；を具備したことを特徴とする。

さらに本願発明の可搬式方探装置は、前面部と背面部とを有して開閉可能であって、底面部に少なくとも水平面に沿って周方向に回転自在な回動部材を取付けた容器と；電波発射源を探索するため前記容器内の前面部にほぼ垂直方向に取付けられた平面状のアンテナ装置と；レンズ軸が前記アンテナ装置の垂直面とほぼ直交するように前記容器のアンテナ装置上に一体的に配置され、少なくとも仰角方向に所定の角度範囲で回動自在であって前記電波発射源と推定される部分の環境を撮影するためのカメラと；前記アンテナ装置で受信した信号を処理する信号処理部を含み前記容器内に配置された回路構成部と；を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、アンテナ装置とカメラを容器（コンテナ）に一体化することにより、可搬性に優れ、かつ電波発射源を探索する際の方位角、仰角の調整が容易な可搬式方探装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図１を参照して本発明の方探装置の電気的な回路構成部及び方探結果の画像例について説明する。本発明の方探装置はアンテナ装置１０とカメラ２０を使用したものであり、図１に示すように、方探装置１００は、アンテナ装置１０、アンテナ切換部１３、受信部１４，１５、周波数変換部１６、信号処理部１７、表示部１８を有し、さらにカメラ２０を有している。

アンテナ装置１０は、リファレンスアンテナ１１とアレーアンテナ１２で構成され、アレーアンテナ１２は、平面上の縦横方向に二次元的に (例えば縦６個×横６個)のアンテナ素子(例えばダイポールアンテナ)１２１〜１２ｎを有し、リファレンスアンテナ１１、アレーアンテナ１２は、同一周波数帯を受信可能である。また、アンテナ素子１２１〜１２ｎの内、いずれか１つをリファレンスアンテナ１１として利用することも可能である。

リファレンスアンテナ１１で受信した電波は第１の受信部１４に供給され、アレーアンテナ１２で受信した電波は、アンテナ切換部１３で順次に切換え選択され、第２の受信部１５に供給される。受信部１４，１５で受信した電波は、周波数変換部１６で中間周波数（ＩＦ周波数）に変換する。

周波数変換後の信号は信号処理部１７で処理され、リファレンスアンテナ１１、及びアレーアンテナ１２で選択されたアンテナ素子からの受信信号を同時サンプリングによりＡ／Ｄ変換してデジタル化し、デジタル化されたデータを演算処理する。この演算処理により、電波の到来方向を推定して波源を示す画像（以下波源画像）を生成し、表示部１８に表示する。

波源画像の生成においては、アレーアンテナ１２で受信した信号をアンテナ切換部１３で順次切換えて選択した信号と、リファレンスアンテナ１１で受信した信号との位相差の情報等を利用し、リファレンスアンテナ１１とアレーアンテナ１２で受信した信号の周波数スペクトルを解析し、各受信部で受信した信号の周波数別の強度を解析し、受信信号の周波数を推定する。また、電波ホログラフィ法、ＭＵＳＩＣ方等によって電波発生源の位置を推定して可視化する。電波ホログラフィ法等の方探手法については、種々の方法があるが詳細は省略する。

到来方向推定結果を方位角、仰角別に推定電波強度に色づけして２次元画像化し表示部１８で表示すると、図１のように電波の到来方向を可視化した波源画像１８１を表示することができる。

また、電波の到来方向を可視化する場合、電波発射源と推定される物体をカメラ２０で撮影し、カメラ画像と波源画像を重ねて表示できるようにしている。例えば、図１で示すようにアンテナ装置１０にカメラ２０を取り付け、カメラ２０で撮影したカメラ画像と上述した波源画像を信号処理部１７で合成して表示部１８に重ね表示する。これにより、波源画像１８１とカメラ画像１８２を重ねて表示でき、電波発生源の位置を容易に確認することができる。

次に図２、図３を参照して本発明の可搬式方探装置の構造を説明する。図２は内部構成を説明する斜視図であり、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ正面図、側面図、背面図を示す。

図２で示すように、方探装置１００は、可搬型のコンテナ３０の中にアンテナ装置１０とカメラ２０が収納されている。コンテナ３０は、ボストンバッグ型のものであり、蝶番３１によって前面部と背面部が連結し開閉可能な容器であり、開閉用の取手３２を有している。尚、図２ではコンテナ３０の中身の構造を説明し易くするため、コンテナ３０を半透明で表示している。

さらに、コンテナ３０の底部にはコンテナ３０を周方向に回転可能にするキャスター（脚車）３３と、傾き角度（仰角）を調整可能なアジャスタ３４（図３参照）が取付けられている。キャスター３３は、例えば全周回転自在として、アンテナ装置１０の設置されたコンテナ３０全体を水平面に沿って周方向に回転可能にする回動部材であり、例えば球型構造を成している。

前記アンテナ装置１０は平面状をなし、コンテナ３０内の前面部にほぼ垂直方向に取付けられ、ケース３５で覆われており、電波発射源（図示せず）の方向にアンテナ装置１０が向くようにコンテナ３０の向きを調整可能にしている。

また、コンテナ３０の内部には、その背面部に電源装置（バッテリー）３６や信号処理部３７等の回路構成部品を取付け、さらに、背面部の側面に冷却手段３８を設けている。冷却手段３８は、コンテナ３０内部の放熱のために、例えばコンテナ壁面に開閉自在に放熱窓を設け、ブロア等を設置して放熱を促進させるものである。また、鎧戸、あるいはラビリンス構造をもった開放型の放熱窓でも良い。尚、冷却手段３８はコンテナ３０の側面に限らず上面や底面、背面等のコンテナ周面に設けても良い。

またコンテナ３０の前面部の側面には他の電気部品３９が取付けられている。前記電源装置３６は比較的重量のある部品であるため、コンテナ３０の安定性を保つため、重量部品を底面部に配置している。またコンテナ３０の上部には運搬用のハンドル４１が設けられ、背面部には外部機器との接続用にコネクタ４２を設けている。図３（ｃ）参照。

さらに、図１で示す表示装置１８は、コネクタ４２を介してコンテナ３０と接続するようにしても良いし、スペースがあればコンテナ３０内に表示装置１８を配置しても良い。

一方、カメラ２０はアンテナ装置１０のケース３５の上に配置されており、カメラレンズ２０１がコンテナ３０の前面部に設けた窓４３から覗くように取付けられている。窓４３は図３（ａ）に示すように垂直方向に長い（縦長）形状を有しており、カメラ２０はレンズ軸がアンテナ装置１０の垂直面とほぼ直交するように取付けられている。そしてカメラ２０は仰角方向に所定の範囲で回動できるように角度調整機構４４によって支持されている。

次に図２，図３の可搬式方探装置１００の動作について図４、図５を参照して説明する。

図４はコンテナ３０を周方向に回転し、電波発生源の方向にアンテナ装置１０とカメラ２０を向けた状態を示している。コンテナ３０の底部にはキャスター３３が設けられているので、コンテナ３０を水平面に沿って周方向に回転することができる。尚、周方向とは、コンテナ３０を地面上に立てたときの垂直方向の軸をｙとしたとき、その軸ｙを中心にした円周方向を指し、電波発生源の方向を探知するときの方位角(Azimuth)方向を意味する。

図５は、カメラ２０を仰角方向に調整した状態を示している。カメラ２０はアンテナ装置１０の上に角度調整機構４４によって仰角(Elevation)方向に所定の角度範囲で回動できるように支持されているため、コンテナ３０の方位角方向の回転角と、カメラ２０の仰角方向の回転角を調整することによって、アンテナ装置１０とカメラ２０を任意の方向に向けることができる。

またコンテナ３０は、底部に設けたアジャスタ３４を調整することにより、図５の一転鎖線で示すように仰角方向に所定の角度だけ回動させることができる。この場合、バランスを崩して倒れる可能性があるため、所定の角度以上には回動できないようにすると良い。一方、カメラ２０は仰角方向に回動するため、コンテナ３０の前面部に設けた窓４３は図３（ａ）で示したように縦長形状で済む。このため窓４３の大きさを小さくすることができる。

尚、カメラ２０を方位角方向にも回動可能にしても良いが、窓４３の形状を大きくする必要があるため、カメラ２０は少なくとも仰角方向に回転可能とすればよい。また、アンテナ装置１０は画角が広く十分な分解能を有するので、方位角方向の探索はコンテナ３０自体を少なくとも周方向に回転することで対応可能である。

次に、図６、図７を参照して本発明の可搬式方探装置の他の実施形態について説明する。

図６は可搬式方探装置の他の実施形態の側面図であり、コンテナ３０の中のアンテナ装置１０とカメラ２０の構成を示したものである。即ち、アンテナ装置１０は、電波発射源に向ける必要があるが、一般的に電波発射源はビル等、高い位置にある場合が多いため、アンテナ装置１０の電波受信面を垂直軸yに対して予め上向きにオフセットさせ、所定の角度αだけ傾斜させてコンテナ３０内（ケース３５）に取付けたものである。

この場合、カメラ２０も上向きにオフセットし、水平面に対してαの角度をもって取付けられ、角度調整機構４４によって仰角方向に所定の範囲ｘで回動できるように支持されている。

図６の実施形態では、予めアンテナ装置１０が上向きにオフセットして取付けられているため、電波発射源への向きの調整が容易になる。また、カメラ２０もオフセットしているため、地面方向を撮影するよりもビルの屋上等に向けた仰角調整が容易になる。

図７は、本発明の可搬式方探装置の別の実施形態を示す側面図である。この例ではカメラ２０をアンテナ装置１０の上部であってコンテナ３０の外部上面部に一体的に取付けた例を示している。この場合もカメラ２０は、角度調整機構４４によって仰角方向に所定の範囲ｘで回動できるように支持されている。この例は、コンテナ３０内にカメラ２０を収容するスペースがない場合に有効である。

図８、図９は本発明の可搬式方探装置の別の実施形態を示す側面図である。図８は、アジャスタ３４等の角度調整機構によりコンテナ３０を垂直軸yに対し所定の角度βだけ傾けることができるようにしたものである。この場合、コンテナ３０はアジャスタ３４によって傾き角を連続的に回動できるようにしているが、あまり傾け過ぎると倒れる懸念があるため、所定の角度β以上は回動しないように角度規制装置４５が設けられている。

図９の実施形態もコンテナ３０を垂直軸yに対し所定の角度βだけ傾けることができるようにしたものであるが、この場合は、コンテナ３０を角度βの範囲内で間欠的に所定の角度ずつ多段階に傾き角を調整できるように多段角度調整機構４６を設けたものである。

このように本発明の方探装置では、アンテナ装置とカメラを容器（コンテナ）に一体化することにより、可搬しやすくなり、かつ電波発射源を探索する際に、方位角の調整は主にコンテナを周方向に回転することで行い、波源を撮影するときの仰角方向の調整は主にカメラを仰角方向に回動することで行うため調整しやすく、機構を簡略化することができる。

尚、本発明は以上説明した実施例に限定されず特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば図６に述べたオフセット角度を有する例と図８、図９の角度調整機構を有する例を組み合わせても良い。

また、さらなる応用として、カメラのアンテナ装置に対する角度情報や、オフセット角度の情報を入手することで、それらの情報を基にアンテナの方探情報（波源画像）とカメラの画像情報を重ねる際の位置合わせに利用することもできる。

さらに、信号処理部のサイズや質量が大きくなり、コンテナ内に一体的に収納することが困難な場合には、別の可搬式コンテナを用意して、それらをケーブル等で電気的に結合して使用しても良い。

本発明の方探装置の電気的な回路構成を説明するブロック図。本発明の可搬式方探装置の一実施形態の全体構成を示す斜視図。本発明の可搬式方探装置の正面図、側面図、及び背面図。本発明の可搬式方探装置の動作を説明する平面図。本発明の可搬式方探装置の動作を説明する側面図。本発明の可搬式方探装置の他の実施形態を示す側面図。本発明の可搬式方探装置のさらに他の実施形態を示す側面図。本発明の可搬式方探装置の別の実施形態を示す側面図。本発明の可搬式方探装置のさらに別の実施形態を示す側面図。

符号の説明

１０…アンテナ装置
１１…リファレンスアンテナ
１２…アレーアンテナ
１８…表示装置
２０…カメラ
２０１…カメラレンズ
３０…コンテナ（容器）
３１…蝶番
３２…取手
３３…キャスター
３４…アジャスタ
３５…ケース
３６…バッテリー（電源装置）
３７…信号処理部
３８…冷却手段
３９…電気部品
４１…ハンドル
４２…コネクタ
４３…窓
４４…角度調整機構
４５…角度規制装置
４６…多段階角度調整機構

Claims

電波発射源を探索するアンテナ装置を容器内に内蔵し、前記電波発射源と推定される部分の環境を撮影するカメラを前記容器に一体的に取付けたことを特徴とする可搬式方探装置。
前面部と背面部とを有し開閉可能な容器と、
電波発射源を探索するため前記容器内の前面部に取付けられたアンテナ装置と、
前記電波発射源と推定される部分の環境を撮影するため前記容器内のアンテナ装置上に配置したカメラと、
前記アンテナ装置で受信した信号を処理する信号処理部を含み前記容器内に配置された回路構成部と、を具備したことを特徴とする可搬式方探装置。
前記信号処理部で処理した信号に基く画像と、前記カメラで撮影した画像とを表示する表示装置を接続可能にしたことを特徴とする請求項２記載の可搬式方探装置。
前記回路構成部は前記容器内の底面部に配置したバッテリーを含むことを特徴とする請求項２記載の可搬式方探装置。
前記容器の周面に冷却手段を配置したことを特徴とする請求項２記載の可搬式方探装置。
前面部と背面部とを有して開閉可能であって、底面部に少なくとも水平面に沿って周方向に回転自在な回動部材を取付けた容器と、
電波発射源を探索するため前記容器内の前面部にほぼ垂直方向に取付けられた平面状のアンテナ装置と、
レンズ軸が前記アンテナ装置の垂直面とほぼ直交するように前記容器のアンテナ装置上に一体的に配置され、少なくとも仰角方向に所定の角度範囲で回動自在であって前記電波発射源と推定される部分の環境を撮影するためのカメラと、
前記アンテナ装置で受信した信号を処理する信号処理部を含み前記容器内に配置された回路構成部と、を具備したことを特徴とする可搬式方探装置。
前記アンテナ装置の垂直方向の面を仰角方向に所定の角度だけオフセットして前記容器に取付けたことを特徴とする請求項６記載の可搬式方探装置。
前記カメラを、水平面に対して仰角方向に所定の角度だけオフセットして前記容器に一体的に取付けたことを特徴とする請求項６又は７記載の可搬式方探装置。
前記カメラを前記容器内に配置し、少なくとも仰角方向に所定の角度範囲で回動自在に前記アンテナ装置上に取付けたことを特徴とする請求項６記載の可搬式方探装置。
前記アンテナ装置と前記カメラが取り付けられた前記容器を、仰角方向に所定の角度範囲内で回動可能にした角度調整機構を有することを特徴とする請求項６記載の可搬式方探装置。
前記角度調整機構は、前記容器を前記所定の角度範囲内で仰角方向に多段階に回動自在にした間欠機構を含むことを特徴とする請求項１０記載の可搬式方探装置。
前記回路構成部は前記容器内の底面部に配置したバッテリーを含むことを特徴とする請求項６記載の可搬式方探装置。
前記信号処理部で処理した信号に基く画像と、前記カメラで撮影した画像とを表示可能な表示装置を前記容器に一体的に設けたことを特徴とする請求項６記載の可搬式方探装置。