JP3570369B2

JP3570369B2 - 電波伝搬特性予測における遮蔽物の検出方法及びシステム並びに記録媒体

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Publication number: JP3570369B2
Application number: JP2000304294A
Authority: JP
Inventors: 浩古川; 吉則渡邉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: US6922563B2; US20020039898A1; JP2002107397A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電波伝搬特性予測における遮蔽物の検出方法及びそれを使用したシステム並びに当該検出方法の動作制御プログラムを記録した記録媒体に関し、特に幾何光学的手法による電波伝搬特性予測における遮蔽物の検出方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムにおける基地局や親機等の配置を援助するために電波伝搬シミュレータが用いられる。電波伝搬シミュレータによって任意の受信点での受信電力や、遅延拡がりを評価して、しかるべき送信局の設置場所を決定し、その結果、配置するべき基地局数の削減等の効率化が達成される。
【０００３】
電波伝搬シミュレーションは大別して、統計的手法によるものと決定論的手法によるものとがある。前者の統計的手法では、距離や周波数などを引数とする伝搬損失推定式を与え、そのパラメータを決定する際に、伝搬損失の実測定で得られた多数のデータをもとに多変量解析等により決定する手法である。
【０００４】
一方、後者の決定論的手法においては、アンテナから放射される電波を多数の電波線（レイ）の集まりと考え、各レイが幾何光学的に反射透過を繰り返して伝搬し、そして観測点に到達するレイを合成して伝搬損、遅延量を求める手法である。この幾何光学的手法は、更にイメージング法とレイラウンチング法とに大別される。
【０００５】
イメージング法は送受信点間を結ぶレイの反射透過経路を、反射面に対する鏡映点を求めて決定する手法である。反射透過経路は、送受信点、反射透過物が規定された場合に一意に求まるため、イメージング法は厳密なレイの伝搬経路を探索する手法である。一方、レイラウンチング法は、アンテナから放射されるレイを、受信点に関わりなく、予め定められた複数の方向に、時分割的に放射し、反射透過によるレイの伝搬経路を求め、受信点付近を通過したレイを当該受信点に到達したレイとみなす手法であり、例えば、特開平９−３３５８４号公報の、特に段落「００４」〜「００６」に説明されている。
【０００６】
レイラウンチング法は、送受信点間を結ぶレイの伝搬経路の解をイメージング法のように厳密に求めるのではなく近似的に与えるため、伝搬経路探索に要する時間が短くできるという特徴がある。
【０００７】
図８は観測領域０２０、送信点００９、受信点０１０、この観測領域内で２つの内容物００１、００２とが与えられた場合のレイラウンチング法の動作について説明する図である。図８では、簡単のため２次元平面に限定して動作の説明をするが、実際には３次元空間内で動作させるのが一般的である。
【０００８】
まず、送信点００９から伝搬経路００３の方向にレイを放射する。当該方向に放射したレイが観測領域内に存在する内容物に衝突するか否かを観測領域内の全ての内容物に対して調べる。当該レイは内容物００１と反射点０１２において衝突し、その結果、透過レイ０１１ならびに反射レイ００４が生成される。反射により生成されたレイ００４は更に内容物００２と衝突し、同じように透過レイ０１３ならびに反射レイ００８が生成される。反射レイ００８は受信点（観測点）０１０近傍を通過するため、当該レイを観測点における到来波として扱う。
【０００９】
具体的には、伝搬経路である経路００３、００４、００８、各々の伝搬距離の合計から規定される受信強度ならびに到来遅延時間が図９のように記録される。図９の横軸１０１は、レイが送信点００９から観測点０１０まで経路００３、００４、００８を経由して到達するのに要した遅延時間を、縦軸１０２は、観測点０１０の近傍を通過したレイと、この観測点００９へ到達したレイとが有する受信強度を表す。
【００１０】
送信点００９から伝搬経路００３の方向へ放射されたレイについて、透過波０１１ならびに０１３についても、伝搬経路００３、００４、００８と同様の反射透過レイ探索を繰り返し、受信点０１０近傍をレイが通過した場合には伝搬経路００８の場合と同様に到来波として扱い、以上の処理を探索終了条件を満たすまで続ける。
【００１１】
探索終了条件は、反射透過点での受信電界強度が所定値を下回った場合などとする。送信点００９から伝搬経路００３の方向へ放射されたレイの反射透過経路探索が終了した後、例えば、伝搬経路００６のように、送信点００９から放射するレイの放射角度を変えて、同様の反射透過経路探索を行い、これを送信点００９の全ての放射方向、もしくは事前に規定した一部の放射方向について調べる。
【００１２】
最終的には、受信点（観測点）０１０に対する遅延プロファイルである図１０が得られる。図１０の横軸２０１は送信点００９からレイが到来するまでの遅延時間を、縦軸２０２は受信点０１０の近傍を通過したレイと、この受信点０１０へ到達したレイとが有する受信強度を表す。受信点０１０における受信電力は図１０に示した全てのパスの受信強度の和で与えられ、歪の程度を示す遅延拡がりは遅延時間の標準偏差により与えられる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
レイラウンチング法では、レイの伝搬経路上の反射透過点を検出するために、観測空間内に存在するすべての内容物について当該レイと衝突するか否かを調査しなくてはならない。３次元空間内でレイと内容物とが交差するか否かは多元方程式を解く必要があり、相応の計算量が要求される。すなわち、この反射透過点の検出のためには、反射面を表す３次元空間上に規定される式と、レイを表す３次元空間上に規定される式とを連立させてこれを解くという算出手法が採られることが一般的であるので、相応の計算量が必要となるのである。よって、観測空間内の内容物が多くなるに従って調査に要する計算量は増加し、伝搬特性を評価する際に要する時間が増大するという問題がある。
【００１４】
本発明は、観測空間内にレイが与えられた場合に、当該レイと衝突する内容物を高速に検出することが可能な幾何光学的手法による電波伝搬特性予測における遮蔽物の検出方法及びシステム並びに記録媒体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法であって、前記観測空間内に予め設定された被射影対象への前記レイの射影による第一の像を取得する第一のステップと、前記被射影対象への前記内容物の各々の射影による第二の像を取得する第二のステップと、前記第一の像と第二の像の各々とが互いに交差するかどうかを判定する第三のステップと、この判定結果が交差を示す場合に、該当する内容物を前記レイに対する遮蔽物検出対象として絞り込む第四のステップとを含むことを特徴とする遮蔽物検出方法が得られる。
【００１６】
そして、前記被射影対象はＭ個（Ｍは２以上の整数）設定されており、ｉ＝１（ｉは１〜Ｍ）の被射影対象に対して前記第一から第四のステップを実行し、この第四のステップにて絞り込まれた内容物に対してｉ＝２の被射影対象に対して前記第一から第四のステップを実行し、以後これを繰り返してｉ＝Ｍの被射影対象まで同様な処理を実行するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法であって、前記観測空間内に複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは２以上の整数）を設定し、前記内容物の一部もしくは全部の集合を表す群ｋ（ｋ＝０〜Ｍ）を規定し、群０を前記観測空間内に規定された全ての前記内容物の集合とした場合、前記レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得するステップと、群ｉ−１より一つの内容物を選択し、当該内容物の前記被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得するステップと、前記像ＡとＢとが交差しているか否かを調べ、前記像ＡとＢとが交差している場合に当該内容物を群ｉに選択的に取込む内容物選択取込み処理を実施するステップと、前記群ｉ−１の他の全ての内容物についてもそれぞれ前記内容物選択取込み処理を実施して、群ｉに含まれる内容物の選択的取込み処理を行うステップと、ｉを１から順にＭとなるまで前記内容物の選択取込み処理を実施し、最終的に群Ｍに含まれて絞り込まれた内容物に対して遮蔽物の検出を行うステップとを含むことを特徴とする遮蔽物検出方法が得られる。
【００１８】
そして、前記被射影対象ｉとして３次元空間上に規定される線もしくは面とし、前記被射影対象のそれぞれに異なる直線もしくは平面を割当てることを特徴とする。また、ｉ＝１〜Ｌ（Ｌは２≦Ｌ＜Ｍの整数）の被射影対象に対しては前記直線を割当て、ｉ＝Ｌ＋１〜Ｍに対しては前記平面を割当てることを特徴とする。さらに、前記ｉの設定に際して、前記レイの前記被射影対象に対する射影の長さが小なる程、ｉを小に設定することを特徴としており、具体的には、前記レイの予め定められた所定平面に対する仰角の絶対値をｔとし、前記被射影対象の前記所定平面に対する仰角の絶対値をＴとし、前記ｔの値に応じて前記被射影対象の設定を可変し、ｉが小さいほどｔとＴｉとの差が大きくなるように前記被射影対象ｉの設定を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、３次元空間上に規定される観測空間内に内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出システムであって、前記観測空間内に予め設定された被射影対象への前記レイの射影による第一の像を取得する第一の像取得手段と、前記被射影対象への前記内容物の各々の射影による第二の像を取得する第二の像取得手段と、前記第一の像と第二の像の各々とが互いに交差するかどうかを判定する判定手段と、この判定結果が交差を示す場合に、該当する内容物を前記レイに対する遮蔽物検出対象として絞り込む検出対象絞り込み手段とを含むことを特徴とする遮蔽物検出システムが得られる。
【００２０】
そして、前記被射影対象はＭ個（Ｍは２以上の整数）設定されており、ｉ＝１（ｉは１〜Ｍ）の被射影対象に対して前記第一の像取得手段、第二の像取得手段、判定手段および検出対象絞り込み手段をそれぞれ実行制御し、前記検出対象絞り込み手段にて絞り込まれた内容物に対してｉ＝２の被射影対象に対して前記第一の像取得手段、第二の像取得手段、判定手段および検出対象絞り込み手段をそれぞれ実行制御し、以後これを繰り返してｉ＝Ｍの被射影対象まで同様な実行制御をなす制御手段を、更に含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出システムであって、前記観測空間内に複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは２以上の整数）を設定し、前記内容物の一部もしくは全部の集合を表す群ｋ（ｋ＝０〜Ｍ）を規定し、群０を前記観測空間内に規定された全ての前記内容物の集合とした場合、前記レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得する手段と、群ｉ−１より一つの内容物を選択し、当該内容物の前記被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得する手段と、前記像ＡとＢとが交差しているか否かを調べ、前記像ＡとＢとが交差している場合に当該内容物を群ｉに選択的に取込む内容物選択取込み処理を実施する手段と、前記群ｉ−１の他の全ての内容物についてもそれぞれ前記内容物選択取込み処理を実施して、群ｉに含まれる内容物の選択的取込み処理を行う手段と、ｉを１から順にＭとなるまで前記内容物の選択取込み処理を実施し、最終的に群Ｍに含まれて絞り込まれた内容物に対して遮蔽物の検出を行う手段とを含むことを特徴とする遮蔽物検出システムが得られる。
【００２２】
本発明によれば、３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法の動作制御プログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラムは、前記観測空間内に予め設定された被射影対象への前記レイの射影による第一の像を取得する第一のステップと、前記被射影対象への前記内容物の各々の射影による第二の像を取得する第二のステップと、前記第一の像と第二の像の各々とが互いに交差するかどうかを判定する第三のステップと、この判定結果が交差を示す場合に、該当する内容物を前記レイに対する遮蔽物検出対象として絞り込む第四のステップとを含むことを特徴とする記録媒体が得られる。
【００２３】
本発明によれば、３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法ｋ動作制御プログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラムは、前記観測空間内に複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは２以上の整数）を設定し、前記内容物の一部もしくは全部の集合を表す群ｋ（ｋ＝０〜Ｍ）を規定し、群０を前記観測空間内に規定された全ての前記内容物の集合とした場合、前記レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得するステップと、群ｉ−１より一つの内容物を選択し、当該内容物の前記被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得するステップと、前記像ＡとＢとが交差しているか否かを調べ、前記像ＡとＢとが交差している場合に当該内容物を群ｉに選択的に取込む内容物選択取込み処理を実施するステップと、前記群ｉ−１の他の全ての内容物についてもそれぞれ前記内容物選択取込み処理を実施して、群ｉに含まれる内容物の選択的取込み処理を行うステップと、ｉを１から順にＭとなるまで前記内容物の選択取込み処理を実施し、最終的に群Ｍに含まれて絞り込まれた内容物に対して遮蔽物の検出を行うステップとを含むことを特徴とする記録媒体が得られる。
【００２４】
本発明の作用を述べる。レイと内容物が与えられた場合、線や面等で与えられる被射影対象を設定し、内容物とレイとを被射影対象に射影し、得られる像が互いに交わらない場合、当該内容物を遮蔽物検出対象から除外して、遮蔽物検出対象の絞り込みを実施する。この場合、複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を用意して、ｉ＝１からＭまで順番に、遮蔽物検出対象の選別を各被射影対象ｉ毎に実行することにより、遮蔽物検出対象の内容物を順に絞り込んでゆく。従来方式では、前述したように、観測領域内の全ての内容物について、多元方程式を解く必要があるが、本発明では、絞り込まれた遮蔽物検出対象の内容物についてのみ多元方程式を解けばよく、処理時間の短縮が可能となる。
【００２５】
上記のｉ（遮蔽物検出対象の絞り込みのための順番）を定める場合、レイの予め定められた所定平面に対する仰角の絶対値をｔとし、被射影対象の当該所定平面に対する仰角の絶対値をＴとし、このｔの値に応じて被射影対象の設定を可変し、ｉが小さいほどｔとＴとの差が大きくなるように、ｉの設定を行うのが良い。
【００２６】
その理由は、一般に、観測領域は有限領域であるため、調査対象のレイの仰角ｔと、被射影対象の仰角Ｔとの差が大きい場合、当該レイの被射影対象への像は、その占有領域が小さく、多くの交差しない内容物の検出が可能となるからである。従って、ｉが小さいほどｔとＴとの差が大きくなるように、ｉの設定を行うことによって、調査対処のレイと交差しない内容物を早めに遮蔽物検出対象から除外することが可能となり、処理量が削減される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施の形態を示す流れ図である。３次元空間上に観測領域が与えられ、当該観測領域内に壁や什器等の内容物が与えられ、調査対象となるレイが与えられることを前提とする（ステップ３０１）。当該レイは、レイラウンチングアルゴリズムにおいてアンテナから放射されたレイや反射透過により生成されるレイを指し、具体的には従来技術の説明において説明した図８における伝搬経路００３や００４等を指すものとする。
【００２８】
内部変数ｉを定義し、初期値として、ｉ＝１を設定する（ステップ３０２）。そして、当該レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを決定する（ステップ３０３）。ここで、被射影対象ｉとして、３次元空間上に規定される直線や平面を用い、その数はＭ個とする。直線としては、本例では、ｘ軸、もしくはｙ軸、もしくはｚ軸を設定するものとし、また平面として、ｘｙ平面、もしくはｙｚ平面、もしくはｚｘ平面を設定するものとする。そして、被射影対象ｉはそれぞれ異なるものを設定する。
【００２９】
被射影対象が直線である場合の射影法に関しては、例えば、レイの両端点から被射影直線へ向けた垂線の交点を調べ、その両端に位置する点を結ぶ線分を像Ａとする（後述の図３参照）。この場合、特に被射影対象がｘ軸、ｙ軸、もしくはｚ軸である場合、レイの両端点の座標の同一軸の値（例えば、被射影対象がｘ軸ならば、ｘ座標の値）の最大値と最小値とを結ぶ線分が像Ａとなる。被射影対象が平面である場合の射影法に関しては、例えば、レイの両端点から被射影平面へ向けた垂線の交点を調べ、その両端に位置する点を結ぶ線分を像Ａとする（後述の図４参照）。
【００３０】
次に、内容物の集合を与える群ｉ−１のうち、どれかひとつの内容物を選択する（ステップ３０４）。なお、群０は観測領域内に設定した全ての内容物の集合とする。
【００３１】
そして、選択された内容物の被射影対象ｉへの射影による像Ｂを決定する（ステップ３０５）。被射影対象が直線である場合の射影法に関しては、上述した例と同様に、選択された内容物の頂点から被射影線へ向けた垂線の交点を調べ、その両端の最外郭に位置する点を結ぶ線分を像Ｂとする。この場合、特に被射影対象がｘ軸、ｙ軸、もしくはｚ軸である場合、内容物の頂点座標の同一軸の値（例えば、被射影対象がｘ軸ならば、ｘ座標の値）の最大値と最小値とを結ぶ線分が像Ｂとなる。
【００３２】
被射影対象が平面である場合の射影法に関しては、上述した例と同様に、選択された内容物の頂点から被射影平面へ向けた垂線の交点を調べ、その最外郭に位置する点を結ぶ領域を像Ｂとする。
【００３３】
次に、像Ａと像Ｂとが交差するか否かを判定し（ステップ３０６）、交差していればステップ３０８へ進み、当該内容物を群ｉに取り込み、交差していなければステップ３０７へ進み、選択中の内容物を遮蔽物検索対象からはずす処理を行う。
【００３４】
そして、選択中の内容物が群ｉ−１内で最後の内容物であれば（ステップ３０９）、次のステップ３１０へ進み、最後の内容物でなければステップ３１２へ進み、群ｉ−１内の未選択の次の内容物を選択して、再びステップ３０５へ戻る。
【００３５】
ステップ３１０では、ｉの値が被射影対象の数Ｍを超えているかどうかを調べ、超えていればステップ３１１へ進む。また、超えていなければステップ３１３へ進み、ｉの値を１だけ増加させた後に、ステップ３０３へ戻る。
【００３６】
ステップ３１１においては、群Ｍに属する内容物に対して、３次元空間内での遮蔽物検出を実施し、具体的な反射透過点の算出を行う。ここで、遮蔽物検出ならびに反射透過点の検出には、上述したように、多元連立方程式が用いられることになる。
【００３７】
被射影対象ｉの設定に関しては、例えば、ｉの値が小さいものには直線を被射影対象として設定し、ｉの値が大きいものには平面を被射影対象として設定することができる。
【００３８】
図１に示した発明の実施例の動作を、図２〜図５を用いて説明する。図２はＭ＝５の場合の被射影対象ｉの設定の一例を示した図である。図２のように、ｉの値が小さいものには、直線を被射影対象として設定し、ｉの値が大きいものには、平面を被射影対象として設定している。
【００３９】
直線として、ｘ、ｙ、ｚ軸それぞれを設定し、平面として、ｘｙ面、ｚｘ面を設定している。図１に示した実施例によると、図２に示した被射影対象１から順に被射影対象５までを調べ、各被射影対象への内容物ならびに調査対象のレイの像を比較することによって、群１から群５に含まれる内容物の選定を順次行ってゆく。群ｉに対する内容物の選択は、群ｉ−１に含まれる内容物それぞれについて、被射影対象ｉへの射影による像Ｂならびに調査対象レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを比較することによって実施される。ただし、群０は観測領域に含まれる全ての内容物である。
【００４０】
図３は、ｉ＝１である場合に、被射影対象１、すなわち被射影対象がｘ軸である場合の射影の様子を示した図である。４０１は内容物を、４０５は調査対象レイを、それぞれ表している。内容物４０１の各頂点から被射影対象であるｘ軸４０７への垂線の交点を求め、その最外郭の両端に位置する点を結んだ線分が内容物４０１から被射影対象１への像４０４である。
【００４１】
一方、レイ４０５の両端点から被射影対象であるｘ軸４０７への垂線の交点を求め、その両端に位置する点を結んだ線分がレイ４０５から被射影対象１への像４０６である。像４０４と像４０６とが決定されると、両者が交わるかどうかを比較する。図３では、像４０４と像４０６とは交わらないため、内容物４０１は群１に含まれる内容物から除外され、遮蔽物検出の対象からはずされる。
【００４２】
同様に、群０に規定される他の内容物についても、上述の内容物追加処理を実施して群１の内容物の選択的な取り込み処理を行う。さらに、被射影対象２ならびに３、すなわち被射影対象がそれぞれｙ軸ならびにｚ軸の場合に関しても、上述の内容物の選択取り込み処理を行う。
【００４３】
図４はｉ＝４の場合、すなわち図２に示すように、被射影対象がｘｙ平面である場合の射影の様子を示した図である。５０１は群３に属する内容物を示し、５０４は調査対象のレイを示す。内容物５０１の各頂点から被射影面へ向けた垂線の交点を調べ、その最外郭に位置する点を結ぶ領域が被射影対象４への射影による像５０２である。レイ５０４の両端点から被射影面へ向けた垂線の交点を調べ、その両端に位置する点を結ぶ線分が被射影対象４への射影による像５０３である。
【００４４】
像５０３と像５０２とが決定されると、両者が交わるかどうかを比較する。図４では、像５０３と像５０２とが交わるため、内容物５０１は群４に含まれる内容物として選択的に取り込まれる。
【００４５】
同様に、群３に選択的に取り込まれた他の内容物についても、上述の内容物追加処理を実施して群４の内容物の選択取り込み処理を行う。さらに、被射影対象５、すなわち被射影対象がｚｘ面の場合に関しても、上述の内容物選択取り込み処理を行い、群５の内容物選択取り込み処理を行う。群５に含まれる内容物に対して３次元空間内での遮蔽物検出を行い、最終的には調査対象であるレイが通過する遮蔽物の検出ならびに反射透過点の決定を行う。
【００４６】
図５はＭ＝５の場合の群ｉの様子を包含図で示した図である。６０６、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５はそれぞれ群０〜群５を示す。各群の内容物選択取り込み処理を行うことによって、ｉが大きくなるにしたがって順次群の大きさが小さくなってゆき、遮蔽物検出の対象となる内容物を絞り込まれる様子が示されている。最終的に、３次元空間内でのレイと群５に絞り込まれた内容物とが交差するか否かは、多元連立方程式を解く必要があることは前述したとおりである。この多元連立方程式の算出結果により、調査対象レイの内容物における反射透過点の検出がなされることになるのである。
【００４７】
従来方法では、観測領域内の全ての内容物、すなわち群０である６０６に含まれる全ての内容物について、多元連立方程式を解く必要があるが、本発明によれば、群５である６０５に含まれて絞り込まれた内容物についてのみ、多元連立方程式を解けばよく、処理時間の短縮が可能となる。
【００４８】
以上の述べた実施例の処理動作から、この処理動作を実現するための機能ブロックが、図６に示すように得られることになる。図６を参照すると、レイの射影像取得部１は、調査対象レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得する機能を有するものである。また、内容物の射影像取得部２は、群ｉ−１に含まれる内容物を選択して、当該内容物の被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得する機能を有するものである。
【００４９】
射影像交差判定部３は、像ＡとＢとが交差するかどうかを判定する機能を有しており、検出対象絞り込み部４はこの射影像交差判定部３により像ＡとＢとが交差すると判定された時に、その内容物を群ｉに選択的に取り込み、そうでない場合には、この内容物を遮蔽物検出対象からはずす処理を行う機能を有する。
【００５０】
反射透過点検出部５は、最終的に絞り込まれた群Ｍに属する内容物に対して、遮蔽物検出処理および反射透過点検出処理を行うものであり、上述した多元連立方程式を解く処理をなすものである。
【００５１】
制御部６はＣＰＵ（コンピュータの中央演算処理部に相当）からなり、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）などの記録媒体７に予め格納された動作制御プログラムを読込んで、このプログラムの制御手順に従って各部１〜５を制御して、図１に示した動作処理を実行制御する機能を有するものである。
【００５２】
なお、上述した被射影対象ｉ（ｉは射影の順番を示す）の設定方法について述べる。一例として、図２に示したように、ｉの値が小さいものには、直線を被射影対象として設定し、ｉの値が大きいものには、平面を被射影対象として設定するのが良い。すなわち、平面上への射影に比べ、直線上への射影を行うほうが、計算量は小さいため、先に直線による射影により遮蔽物検出対象となる内容物の絞り込みを行えば、処理量が削減されるからである。
【００５３】
また、被射影対象ｉの他の設定方法として、調査対象のレイの予め定められた所定平面に対する仰角（絶対値、以下同じ）をｔとし、また被射影対象ｉのこの所定平面に対する仰角の絶対値をＴとし、ｔの値に応じて被射影対象の設定を可変し、ｉが小さいほどｔとＴとの差が大きくなるように、このｉの設定を行うこともできる。
【００５４】
その理由を以下に述べると、一般に、観測領域は有限領域であるため、調査対象のレイの仰角と、被射影対象ｉの仰角との差が大きい場合、当該レイの被射影対象ｉへの像は、その占有領域が小さく、多くの交差しない内容物の検出が可能となる。従って、ｉが小さいほど、ｔとＴとの差が大きくなるように、被射影対象ｉの設定を行うことによって、調査対象のレイと交差しない内容物を早めに遮蔽物検出対象から除外することが可能となり、処理量が削減される。
【００５５】
このｉの設定に関して、より分かり易くするために、図７を参照すると、所定平面として、例えば、ｘｙ平面をとり、調査対象レイ７０１の当該ｘｙ平面に対する仰角ｔが１０度とする。このとき、被射影対象がｘ軸とｚ軸であり、両者の順番ｉを設定する場合、ｘ軸のｘｙ平面に対する仰角Ｔｘは０度であり、ｚ軸のｘｙ平面に対する仰角Ｔｚは９０度となる。従って、ｔとＴｘとの差およびｔとＴｚとの差は、図７にも示しているように、それぞれ１０度および９０度となる。よって、本例では、ｚ軸のほうがｘ軸よりも、ｉについては小に設定され、ｚ軸がｘ軸よりも早く被射影対象として選定されることになる。
【００５６】
このことは、すなわち、調査対象レイ７０１のｚ軸に対して射影された像７０３が、ｘ軸に対して射影された像７０２よりも、長さが小である方のｉを小さく設定することに他ならない。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明によれば、レイと内容物が与えられた場合に、線や面などで与えられる被射影対象を設定し、内容物ならびにレイを被射影対象に射影して得られる像が互いに交わらない場合に当該内容物を遮蔽物検出対象から除外し、複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を用意して、ｉ＝１からＭまで順番に、遮蔽物検出対象の選別を各被射影対象ｉ毎に実行することによって、遮蔽物検出対象の内容物を順に絞り込んでゆくので、従来方法では、観測領域内の全ての内容物について前記多元方程式を解く必要があったが、本発明では、絞り込まれた遮蔽物検出対象の内容物についてのみ多元方程式を解けばよく、よって、処理時間の短縮が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の間動作を示すフローチャートである。
【図２】被射影対象の設定レイを示す図表である。
【図３】被射影対象がｘ軸の場合の射影の一例を示す図である。
【図４】被射影対象がｘｙ面の場合の射影の一例を示す図である。
【図５】群ｉの包含図を示す図である。
【図６】本発明の実施例の構成を示す概略機能ブロック図である。
【図７】被射影対象のｉの設定方法の一例を説明するための図である。
【図８】レイラウンチング法を説明する図である。
【図９】一本のレイに対する観測点におけるパスプロファイルの例を示す図である。
【図１０】レイラウンチング法によって得られる観測点におけるパスプロファイルである。
【符号の説明】
４０１，５０１内容物
４０５，５０４調査対象レイ
４０２，４０３内容物の各頂点からのｘ軸に対する垂線
４０４，５０３像Ａ
４０４，５０２像Ｂ
６０１〜６０６群

Claims

３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法であって、
前記観測空間内に予め設定された被射影対象への前記レイの射影による第一の像を取得する第一のステップと、
前記被射影対象への前記内容物の各々の射影による第二の像を取得する第二のステップと、
前記第一の像と第二の像の各々とが互いに交差するかどうかを判定する第三のステップと、
この判定結果が交差を示す場合に、該当する内容物を前記レイに対する遮蔽物検出対象として絞り込む第四のステップと、
を含むことを特徴とする遮蔽物検出方法。
前記被射影対象はＭ個（Ｍは２以上の整数）設定されており、ｉ＝１（ｉは１〜Ｍ）の被射影対象に対して前記第一から第四のステップを実行し、この第四のステップにて絞り込まれた内容物に対してｉ＝２の被射影対象に対して前記第一から第四のステップを実行し、以後これを繰り返してｉ＝Ｍの被射影対象まで同様な処理を実行するようにしたことを特徴とする請求項１記載の遮蔽物検出方法。
３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法であって、
前記観測空間内に複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは２以上の整数）を設定し、前記内容物の一部もしくは全部の集合を表す群ｋ（ｋ＝０〜Ｍ）を規定し、群０を前記観測空間内に規定された全ての前記内容物の集合とした場合、
前記レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得するステップと、
群ｉ−１より一つの内容物を選択し、当該内容物の前記被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得するステップと、
前記像ＡとＢとが交差しているか否かを調べ、前記像ＡとＢとが交差している場合に当該内容物を群ｉに選択的に取込む内容物選択取込み処理を実施するステップと、
前記群ｉ−１の他の全ての内容物についてもそれぞれ前記内容物選択取込み処理を実施して、群ｉに含まれる内容物の選択的取込み処理を行うステップと、
ｉを１から順にＭとなるまで前記内容物の選択取込み処理を実施し、最終的に群Ｍに含まれて絞り込まれた内容物に対して遮蔽物の検出を行うステップと、
を含むことを特徴とする遮蔽物検出方法。
前記被射影対象ｉとして３次元空間上に規定される線もしくは面とし、前記被射影対象のそれぞれに異なる直線もしくは平面を割当てることを特徴とする請求項２または３記載の遮蔽物検出方法。
ｉ＝１〜Ｌ（Ｌは２≦Ｌ＜Ｍの整数）の被射影対象に対しては前記直線を割当て、ｉ＝Ｌ＋１〜Ｍに対しては前記平面を割当てることを特徴とする請求項４記載の遮蔽物検出方法。
前記ｉの設定に際して、前記レイの前記被射影対象に対する射影の長さが小なる程、ｉを小に設定することを特徴とする請求項２〜５いずれか記載の遮蔽物検出方法。
前記レイの予め定められた所定平面に対する仰角の絶対値をｔとし、前記被射影対象の前記所定平面に対する仰角の絶対値をＴとし、前記ｔの値に応じて前記被射影対象の設定を可変し、ｉが小さいほどｔとＴとの差が大きくなるように前記被射影対象ｉの設定を行うことを特徴とする請求項６記載の遮蔽物検出方法。
３次元空間上に規定される観測空間内に内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う幾何光学的手法による電波伝搬特性予測における遮蔽物検出システムであって、
前記観測空間内に予め設定された被射影対象への前記レイの射影による第一の像を取得する第一の像取得手段と、
前記被射影対象への前記内容物の各々の射影による第二の像を取得する第二の像取得手段と、
前記第一の像と第二の像の各々とが互いに交差するかどうかを判定する判定手段と、
この判定結果が交差を示す場合に、該当する内容物を前記レイに対する遮蔽物検出対象として絞り込む検出対象絞り込み手段と、
を含むことを特徴とする遮蔽物検出システム。
前記被射影対象はＭ個（Ｍは２以上の整数）設定されており、ｉ＝１（ｉは１〜Ｍ）の被射影対象に対して前記第一の像取得手段、第二の像取得手段、判定手段および検出対象絞り込み手段をそれぞれ実行制御し、前記検出対象絞り込み手段にて絞り込まれた内容物に対してｉ＝２の被射影対象に対して前記第一の像取得手段、第二の像取得手段、判定手段および検出対象絞り込み手段をそれぞれ実行制御し、以後これを繰り返してｉ＝Ｍの被射影対象まで同様な実行制御をなす制御手段を、更に含むことを特徴とする請求項８記載の遮蔽物検出システム。
３次元空間上に規定される観測空間内に内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出システムであって、
前記観測空間内に複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは２以上の整数）を設定し、前記内容物の一部もしくは全部の集合を表す群ｋ（ｋ＝０〜Ｍ）を規定し、群０を前記観測空間内に規定された全ての前記内容物の集合とした場合、
前記レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得する手段と、
群ｉ−１より一つの内容物を選択し、当該内容物の前記被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得する手段と、
前記像ＡとＢとが交差しているか否かを調べ、前記像ＡとＢとが交差している場合に当該内容物を群ｉに選択的に取込む内容物選択取込み処理を実施する手段と、
前記群ｉ−１の他の全ての内容物についてもそれぞれ前記内容物選択取込み処理を実施して、群ｉに含まれる内容物の選択的取込み処理を行う手段と、
ｉを１から順にＭとなるまで前記内容物の選択取込み処理を実施し、最終的に群Ｍに含まれて絞り込まれた内容物に対して遮蔽物の検出を行う手段と、
を含むことを特徴とする遮蔽物検出システム。
前記被射影対象ｉとして３次元空間上に規定される線もしくは面とし、前記被射影対象のそれぞれに異なる直線もしくは平面を割当てることを特徴とする請求項９または１０記載の遮蔽物検出システム。
ｉ＝１〜Ｌ（Ｌは２≦Ｌ＜Ｍの整数）の被射影対象に対しては前記直線を割当て、ｉ＝Ｌ＋１〜Ｍに対しては前記平面を割当てることを特徴とする請求項１１記載の遮蔽物検出システム。
前記ｉの設定に際して、前記レイの前記被射影対象に対する射影の長さが小なる程、ｉを小に設定することを特徴とする請求項９〜１２いずれか記載の遮蔽物検出システム。
前記レイの予め定められた所定平面に対する仰角の絶対値をｔとし、前記被射影対象の前記所定平面に対する仰角の絶対値をＴとし、前記ｔの値に応じて前記被射影対象の設定を可変し、ｉが小さいほどｔとＴｉとの差が大きくなるように前記被射影対象ｉの設定を行うことを特徴とする請求項１３記載の遮蔽物検出システム。
３次元空間上に規定される観測空間内に複数の内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法の動作制御プログラムを記録した記録媒体であって、
前記プログラムは、
前記観測空間内に予め設定された被射影対象への前記レイの射影による第一の像を取得する第一のステップと、
前記被射影対象への前記内容物の各々の射影による第二の像を取得する第二のステップと、
前記第一の像と第二の像の各々とが互いに交差するかどうかを判定する第三のステップと、
この判定結果が交差を示す場合に、該当する内容物を前記レイに対する遮蔽物検出対象として絞り込む第四のステップと、
を含むことを特徴とする記録媒体。
前記被射影対象はＭ個（Ｍは２以上の整数）設定されており、ｉ＝１（ｉは１〜Ｍ）の被射影対象に対して前記第一から第四のステップを実行し、この第四のステップにて絞り込まれた内容物に対してｉ＝２の被射影対象に対して前記第一から第四のステップを実行し、以後これを繰り返してｉ＝Ｍの被射影対象まで同様な処理を実行するようにしたことを特徴とする請求項１５記載の記録媒体。
３次元空間上に規定される観測空間内に内容物が与えられると共に前記観測空間上に電波線（レイ）が与えられ、前記内容物のうち前記レイを遮蔽する遮蔽物の検出を行う電波伝搬特性予測における遮蔽物検出方法ｋ動作制御プログラムを記録した記録媒体であって、
前記プログラムは、
前記観測空間内に複数の被射影対象ｉ（ｉ＝１〜Ｍ：Ｍは２以上の整数）を設定し、前記内容物の一部もしくは全部の集合を表す群ｋ（ｋ＝０〜Ｍ）を規定し、群０を前記観測空間内に規定された全ての前記内容物の集合とした場合、
前記レイの被射影対象ｉへの射影による像Ａを取得するステップと、
群ｉ−１より一つの内容物を選択し、当該内容物の前記被射影対象ｉへの射影による像Ｂを取得するステップと、
前記像ＡとＢとが交差しているか否かを調べ、前記像ＡとＢとが交差している場合に当該内容物を群ｉに選択的に取込む内容物選択取込み処理を実施するステップと、
前記群ｉ−１の他の全ての内容物についてもそれぞれ前記内容物選択取込み処理を実施して、群ｉに含まれる内容物の選択的取込み処理を行うステップと、
ｉを１から順にＭとなるまで前記内容物の選択取込み処理を実施し、最終的に群Ｍに含まれて絞り込まれた内容物に対して遮蔽物の検出を行うステップと、
を含むことを特徴とする記録媒体。
前記被射影対象ｉとして３次元空間上に規定される線もしくは面とし、前記被射影対象のそれぞれに異なる直線もしくは平面を割当てることを特徴とする請求項１６または１７記載の記録媒体。
ｉ＝１〜Ｌ（Ｌは２≦Ｌ＜Ｍの整数）の被射影対象に対しては前記直線を割当て、ｉ＝Ｌ＋１〜Ｍに対しては前記平面を割当てることを特徴とする請求項１８記載の記録媒体。
前記ｉの設定に際して、前記レイの前記被射影対象に対する射影の長さが小なる程、ｉを小に設定することを特徴とする請求項１６〜１９いずれか記載の記録媒体。
前記レイの予め定められた所定平面に対する仰角の絶対値をｔとし、前記被射影対象の前記所定平面に対する仰角の絶対値をＴとし、前記ｔの値に応じて前記被射影対象の設定を可変し、ｉが小さいほどｔとＴｉとの差が大きくなるように前記被射影対象ｉの設定を行うことを特徴とする請求項２０記載の記録媒体。