JP4623123B2 - 警報装置及びそれに用いる警報発生方法並びにそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は警報装置及びそれに用いる警報発生方法並びにそのプログラムに関し、特に無線通信システムにおいて生じる干渉による劣化を迅速にユーザに通知する警報装置に関する。

近年、インタネットアクセスが一般化してきており、一般家庭からのインタネット利用が大きく普及している。例えば、電話線を介してインタネットへアクセスする場合、家庭内の電話口から情報機器までのケーブリングが必要となり、煩わしさや美観上の不都合等が生じる。このため、家庭内の情報機器と電話口等のインタネットアクセスのための通信インタフェースとの間を無線で接続する技術が知られている。

このような無線通信システムとしては、例えば、非特許文献１に示されるＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や非特許文献２に示されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（以下、ブルーツースとする）と呼ばれる無線システムが知られている。これらのシステムは非特許文献１の１１ページ、非特許文献２の１９ページに記載されているように、２．４ＧＨｚ帯の周波数を用いる通信システムである。

無線通信を行う場合、同一システムに属する他の送信装置や他のシステムの送信装置のみならず、同じ周波数帯の電波を発生させる装置等からの干渉が通信品質に影響を与える。例えば、特許文献１には、干渉波の影響を避けて無線中継を継続する装置が開示されている。また、特許文献２には、自システムに対する干渉を検出すると、通信を行っている周波数等のチャネルを自動的に変更する方法が開示されている。
特開平０７−１４３０９０号公報 特開２０００−０２２７１２号公報 ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ｂ−１９９９，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｔｏ ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｙｓｔｅｍｓ − Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ − Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ − Ｐａｒｔ １１： Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：Ｈｉｇｈｅｒ−Ｓｐｅｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ２．４ＧＨｚ Ｂａｎｄ ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標） ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．０Ｂ

しかしながら、上述した従来の技術は運用中の無線通信システムに対して干渉の影響を減少させるものである。一般家庭等では事前に干渉が生じているかどうかを把握し、干渉が生じないシステムを設置することが効率的である。また、従来の技術に示される干渉回避技術が実装されていない無線通信システムでは、干渉による性能劣化が生じても対処する方法を見出すことが難しく、期待する通信性能を享受することができないという問題がある。

このような利用者の不便を事前に検知して通知する技術として、例えば、特開昭６２−２７６４２０号公報に開示されている火災検出装置があるが、無線通信システムに対する干渉検知には利用することができない。

また、特開平５−１３６７４７号公報には、送信機の空中線に方向性結合器を接続し、予期しない反射波を検出することで、送信機及び空中線の損傷を防止する技術が開示されており、この技術を干渉検出にも利用できることが示唆されている。しかしながら、上記公報記載の技術では無線送信機と結合しており、無線機を入手する前に、起こり得る干渉を予期することはできない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、無線通信システムに発生しうる干渉を容易に検出することができ、干渉による通信品質劣化を排除するための指針を与えることができる警報装置及びそれに用いる警報発生方法並びにそのプログラムを提供することにある。

本発明による警報装置は、外部から入力されかつターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段で前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知する通知手段とを備え、
前記通信システム識別信号は、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とする。

本発明による別の警報装置は、アンテナを介して電波を受信するとともに、ターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号を入力して前記通信システム識別信号に基づいて前記通信システムに干渉を与えうる成分を干渉成分として抽出する信号抽出手段と、
前記干渉成分を入力しかつ前記通信システムに対して該干渉成分が特性を劣化させ得るか否かを示す干渉発生検出信号を出力する干渉検出手段と、
前記干渉成分及び前記干渉発生検出信号を入力しかつ前記干渉発生検出信号が、該干渉成分が前記通信システムの特性を劣化させ得ることを示している場合に当該干渉成分の原因を推定して干渉成分原因識別信号を出力する手段と、
前記干渉発生検出信号及び前記干渉成分原因識別信号を入力しかつ前記通信システムの利用者に対して干渉が発生していることと及び当該干渉を発生させる原因を通知する手段とを備え、
前記通信システム識別信号は、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含み、
前記干渉成分原因識別信号を出力する手段は、前記干渉成分を時間領域で解析して時間領域解析結果として出力する時間領域解析手段と、前記干渉成分を周波数領域で解析して周波数領域解析結果として出力する周波数領域解析手段と、前記時間領域解析結果及び前記周波数領域解析結果に基づいて前記干渉成分原因識別信号を出力する干渉分析手段とを含むことを特徴とする。

本発明による警報発生方法は、外部から入力されかつ通信を行うシステムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する検出ステップと、
前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知する通知ステップとを備え、
前記通信システム識別信号は、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とする。

本発明による他の警報発生方法は、上記のステップのほかに、前記通信システム識別信号の内容を解析して前記干渉源の種類を推定するステップを含み、
前記通知ステップにおいて、前記警報とともに前記干渉源の種類を通知するようにしている。

本発明によるプログラムは、コンピュータに実行させるプログラムであって、
外部から入力されかつターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する処理と、前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知する処理とを含み、
前記通信システム識別信号が、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とする。

すなわち、本発明の警報装置は、利用者が利用する無線通信システムの帯域や中心周波数等の諸元を入力し、そのシステムに対して生じる干渉を検出し、干渉が生じている場合に干渉が生じているというアラームを通知する手段を有している。また、本発明の警報装置では、上記のアラームのみならず、検出された干渉を生じさせている原因を利用者に通知する手段を有している。

ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ， Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドとして利用されている２．４ＧＨｚ帯は、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮ、ブルーツースと呼ばれる無線システムばかりではなく、一般家庭で用いられる電子レンジも用いている。このため、今後、電波干渉の影響が大きく出てくると予想される。このような電波干渉は、無線通信の専門家であればその要因を推測することができるが、一般ユーザにとってはきわめて難しいと考えられる。

干渉が生じるか否かに関しては、ターゲットとする無線通信システムが用いる中心周波数と帯域とに基づいて、周波数帯域で生じうる電力を計測することで、ターゲットの通信システムに与える影響を推測することが可能となる。一般ユーザにとっては、干渉が生じるか否かという情報も重要であるが、その干渉の原因についての情報があれば、干渉源に対する処置を施しうる。

一般家庭で用いられる電子レンジから放射される信号包絡線は、例えば、Ａｄ Ｋａｍｅｒｍａｎ，Ｎｅｄｉｍ Ｅｒｋｏｃｅｖｉｃ，“Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｏｖｅｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮｓ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ２．４ＧＨｚ ＩＳＭ Ｂａｎｄ”（ＩＥＥＥ，Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９７．Ｗａｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｙｅａｒ ２０００，ＰＩＭＲＣ’９７．，Ｔｈｅ ８ｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ，Ｖｏｌｕｍｅ：３，１９９７）に示されるように、２０ミリ秒程度にわたるパルス信号である。また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの送信信号の包絡線は伝送するデータ長によって異なるが、１５００バイトのデータを送信する場合、１ミリ秒程度にわたるパルスとなる。また、ブルーツースの送信信号は６２５マイクロ秒の１、３、５倍のいずれかの長さであるため、その包絡線はこれらのいずれかの長さのパルスとなる。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのスペクトルは１チャネルあたり２０ＭＨｚ帯域、ブルーツースは１チャネルあたり１ＭＨｚ帯域であり、家庭用の電子レンジは１５ＭＨｚ程度の帯域幅を持つ。

このように、ターゲットとする通信システムが利用する周波数帯域に対して、時間軸でのパルス長と周波数軸上でのスペクトルを解析することで、干渉源の推定も行うことが可能となる。例えば、干渉源が電子レンジであると推定されれば、一般家庭のユーザであっても、通信を行っている間には電子レンジの利用を控える等の処置をとることが可能である。つまり、無線通信システムに発生しうる干渉を容易に検出することが可能となり、干渉による通信品質劣化を排除するための指針を与えることが可能となる。

本発明によれば、外部から入力されかつ通信を行うシステムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉が生じさせる干渉源が存在するか否かを検出し、干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知することによって、無線通信システムに発生しうる干渉を容易に検出することができ、干渉による通信品質劣化を排除するための指針を与えることができるという効果がある。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による警報装置の構成を示すブロック図である。図１において、警報装置１は帯域選択回路２と、干渉検出回路３と、干渉判定回路４と、干渉通知回路５と、ベースバンド送受信回路６と、高周波送信回路７と、記録媒体８と、受信アンテナ１０と、入力端子１１と、送信アンテナ１２と、入出力端子１３とから構成されている。

図２は本発明の一実施例による警報装置１の処理動作を示すフローチャートである。これら図１及び図２を参照して本発明の一実施例による警報装置１の処理動作について説明する。尚、図２に示す処理動作は警報装置１のコンピュータ（図示せず）が記録媒体８に格納されたプログラムを実行することで実現される。

入力端子１１からはターゲットである無線通信システムを識別する識別子が入力される（図２ステップＳ１）。この識別子としては、少なくとも、１）ターゲットである無線通信システムが利用する中心周波数、２）ターゲットである無線通信システムが利用する帯域幅、３）ターゲットである無線通信システムに影響を与える干渉波レベルが含まれている。また、警報装置が無線通信システムを識別することができる識別子だけを入力し、警報装置内で以上の３つの値に変換することも可能である。

受信アンテナ１０で受信した電波は帯域選択回路２に入力される。帯域選択回路２は入力端子１１から入力された識別子のうち、ターゲットである無線通信システムが利用する中心周波数と帯域幅とに基づいてターゲットである無線通信システムが利用する帯域を含む信号を選択する（図２ステップＳ２）。

帯域選択回路２で選択された信号は干渉検出回路３に入力される。干渉検出回路３では入力された信号のレベルを求め、干渉レベル信号として干渉判定回路４に出力する（図２ステップＳ３）。

干渉判定回路４では干渉検出回路３からの干渉レベル信号と入力端子１１から入力される識別子とからターゲットである無線通信システムに影響を与える干渉波レベルと比較する（図２ステップＳ４）。

干渉判定回路４は干渉検出回路３からの干渉レベル信号が無線通信システムに影響を与える干渉波レベルよりも大きい場合（図２ステップＳ５）、干渉が存在すると判定し、干渉通知回路５に干渉が生じていることを示す干渉検出信号を出力する。

干渉通知回路５は干渉判定回路４から干渉検出信号が入力されると、ユーザに干渉が生じていることを示すために、例えば、音、光、振動等の手段を用いてユーザに通知する（図２ステップＳ６）。

また、本発明の一実施例による警報装置は送信アンテナ１２と、高周波送信回路７と、ベースバンド送受信回路６と、入出力端子１３とを用いることで、ターゲットとする無線通信システムの送受信機と統合することもできる。

信号の受信動作は帯域選択回路２で選択された信号がターゲットの無線視システムの帯域を含むので、選択された信号をベースバンド送受信回路６で復調し、入出力端子１３に出力することで完了する。また、信号の送信動作は入出力端子１３から入力された送信信号をベースバンド送受信回路６で変調し、高周波送信回路７と送信アンテナ１２とを介して送信することで完了する。

図３は図１の帯域選択回路２の構成を示すブロック図である。図３において、帯域選択回路２は入力端子２０と、発振器２１と、ダウンコンバータ２２と、バンドパスフィルタ２３と、出力端子２４とから構成されている。

入力端子１１から入力されたターゲットである無線通信システムの識別子に基づいて、発振器２１及びバンドパスフィルタ２３はターゲットである無線通信システムの識別子で識別される無線通信システムの信号を選択することができるように、それぞれ発振周波数や通過帯域を定める。

入力端子２０は受信アンテナ１０で受信された高周波信号を入力し、ダウンコンバータ２２によってターゲットの無線通信システムに適した中間周波数の信号に変換され、バンドパスフィルタ２３によってターゲットである無線通信システムが用いる帯域を含む帯域に制限し、不要な雑音や干渉成分を除去し、出力端子２４に出力する。

図４は図１の干渉検出回路３及び干渉判定回路４の構成を示すブロック図である。図４において、干渉検出回路３は入力端子３０と、エンベロープ検出回路３１と、ＡＤ（アナログ／ディジタル）コンバータ３２とから構成され、干渉判定回路４は入力端子４０と、しきい値メモリ４１と、比較回路４２と、出力端子４３とから構成されている。

エンベロープ検出回路３１は帯域選択回路２の出力端子２４から出力された信号を入力し、その包絡線を検出する。エンベロープ検出回路３１としては、例えばログアンプを用いることができる。エンベロープ検出回路３１で検出されたエンベロープはＡＤコンバータ３２でディジタル値に変換される。

一方、干渉判定回路４の入力端子４０にはターゲットである無線通信システムの識別子が入力され、ターゲットである無線通信システムに影響を与える干渉波レベルがしきい値メモリ４１に記憶される。

比較回路４２はＡＤコンバータ３２の出力としきい値メモリ４１に記憶される値とを比較し、ＡＤコンバータ３２の出力がしきい値メモリ４１に記憶される値より大きい場合に干渉が生じていると判断し、出力端子４３を介して干渉検出信号を出力する。

図５は本発明の他の実施例による警報装置の構成を示すブロック図である。図５において、警報装置１００は受信アンテナ１１０と、入力端子１１１と、帯域選択回路２００と、干渉解析回路３００と、干渉検出回路４００と、干渉判定回路５００と、干渉通知回路６００と、記録媒体７００とから構成されている。

本発明の他の実施例による警報装置１００は干渉の有無のみならず、干渉源も干渉通知回路６００によってユーザに通知するようにしたことが、図１に示す本発明の一実施例による警報装置１と異なる点である。

ここで、本発明の他の実施例による警報装置１００では受信アンテナ１１０と入力端子１１１と帯域選択回路２００と干渉検出回路４００とに、図１の受信アンテナ１０と入力端子１１と帯域選択回路２と干渉検出回路３と同様のものを用いることができる。

また、本発明の他の実施例による警報装置１００は、本発明の一実施例による警報装置と同様に、送信アンテナ１２と高周波送信回路７とベースバンド送受信回路６と入出力端子１３とを用いることで、ターゲットとする無線通信システムの送受信機と統合することもできる。

図６は本発明の他の実施例による警報装置１００の処理動作を示すフローチャートである。これら図５及び図６を参照して本発明の他の実施例による警報装置１００の処理動作について説明する。尚、図６において、ステップＳ１１〜Ｓ１３は図２に示す本発明の一実施例によるステップＳ１〜Ｓ３の処理と同様である。また、図６に示す処理動作は警報装置１００のコンピュータ（図示せず）が記録媒体７００に格納されたプログラムを実行することで実現される。

干渉解析回路３００は入力端子１１１からのターゲットとする無線通信システムの識別子に含まれるターゲットとする無線通信システムに対して影響を与えうる干渉レベルと、干渉検出回路４００から供給される干渉レベル信号と、帯域選択回路２００から供給される信号の干渉信号とを用いて干渉信号を解析してその干渉を引き起こす源を推定し（図６ステップＳ１４）、推定結果を干渉判定回路５００に出力する。

一方、干渉判定回路５００には干渉検出回路４００からの干渉レベル信号と、入力端子１１１からのターゲットとする無線通信システムの識別子とが入力される。干渉判定回路５００ではターゲットとする無線通信システムの識別子に含まれるターゲットとする無線通信システムに対して影響を与えうる干渉レベルと干渉検出回路４００からの干渉レベル信号とを用いて干渉の発生の有無を判定するとともに（図６ステップＳ１５，１６）、干渉解析回路３００から供給される干渉源の推定結果に基づいて干渉源を干渉通知回路６００に出力する。

干渉通知回路６００では干渉が生じている場合、干渉が生じていることのみならず、その干渉源を音、光、振動等の手段を用いてユーザに通知する（図６ステップＳ１７）。

図７は図５の干渉解析回路３００の構成を示すブロック図である。図７において、干渉解析回路３００は入力端子３１１〜３１３と、時間領域解析回路３２０と、周波数領域解析回路３３０と、干渉分析回路３４０と、出力端子３１４とから構成されている。

入力端子３１１には帯域選択回路２００から出力される信号が入力され、時間領域解析回路３２０及び周波数領域解析回路３３０に入力される。入力端子３１２からは干渉検出回路４００から出力される干渉レベル信号が入力される。入力端子３１３にはターゲットとする無線通信システムの識別子が入力される。

時間領域解析回路３２０及び周波数領域解析回路３３０ではこれらの入力信号に基づいて、それぞれ干渉信号の継続時間や周波数スペクトルを解析し、その結果を時間領域解析結果及び周波数領域解析結果として干渉分析回路５００に出力する。干渉分析回路５００では時間領域解析結果や周波数領域解析結果に基づいて干渉源を推定し、推定結果を出力端子３１４に出力する。

図８は図７の時間軸解析回路３２０の構成を示すブロック図である。図８において、時間軸解析回路３２０は比較回路３２１と、しきい値メモリ３２２と、加算回路３２３と、マックスホールド（最大値保持）回路３２４と、メモリ３２５と、タイマ３２６と、入力端子３２７，３２８と、出力端子３２９とから構成されている。

入力端子３２７には干渉検出回路４００から出力される干渉レベル信号が入力端子３１１を介して入力される。一方、入力端子３２８にはターゲットとする無線通信システムの識別子が入力され、ターゲットとする無線通信システムに影響を与える干渉レベルに基づいたしきい値がしきい値メモリ３２２に記憶される。

比較回路３２１はしきい値メモリ３２２に記憶された値と入力端子３２７から入力される干渉レベル信号とを逐次比較し、干渉レベル信号がしきい値よりも大きい場合に“１”を、小さい場合に“０”をそれぞれ出力する。

メモリ３２５は現在保持している値と比較回路３２１の出力とが加算回路３２３で加算された結果が保持される。また、メモリ３２５に対して比較回路３２１から“０”が出力されると、保持している値をリセットする。このようにすると、加算回路３２３からの出力は比較回路３２１から連続的に出力される“１”の数を示すこととなる。

加算回路３２１の出力はマックスホールド回路３２４に出力され、マックスホールド回路３２４に最大値が保持される。タイマ３２６は解析時間を刻むタイマであり、タイマ３２６がタイムアウトした時に、保持している値を時間領域分析結果として出力端子３２９に出力する。

時間領域分析結果はタイマ３２６で規定される観測時間内において、干渉レベルがしきい値メモリ３２２に記憶されるしきい値を超える最大時間を示すことになり、干渉信号の継続時間を表す。

図９は図７の周波数領域解析回路３３０の構成を示すブロック図である。図９において、周波数領域解析回路３３０は入力端子３３００〜３３０２と、可変利得アンプ３３０３と、直交復調回路３３０４と、ゲイン制御回路３３０５と、ローパスフィルタ３３０６と、ＡＤ（アナログ／ディジタル）変換回路３３０７と、直列／並列変換回路３３０８と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路３３０９と、電力検出回路３３１０−１〜３３１０−ｎと、比較回路３３１１−１〜３３１１−ｎと、しきい値メモリ３３１２と、並列／直列変換回路３３１３と、カウンタ３３１４と、マックスホールド（最大値保持）回路３３１５と、タイマ３３１６と、出力端子３３１７とから構成されている。

入力端子３３０１にはターゲットとする無線通信システムの識別子が入力され、ターゲットとする無線通信システムに影響を与える干渉レベルに基づいたレベルがしきい値メモリ３３１２に記憶される。

入力端子３３０２には帯域選択回路２００から供給される信号が入力される。この信号は入力端子３３００を介して入力される干渉検出回路４００から出力される干渉レベル信号に基づいて、適切なレベルになるようにゲイン調整される。このゲイン調整はゲイン制御回路３３０５と可変利得アンプ３３０３とによって行われる。

可変利得アンプ３３０３によってゲイン調整された信号は直交復調回路３３０４によって直交復調される。直交復調回路３３０４は同相成分と直交成分とが含まれるが、ここでは図を簡単化するために、同相成分と直交成分とが流れる部分の信号線に斜め線を記入する。

直交復調された信号はローパスフィルタ３３０６によって２倍の周波数成分が除去された後、ＡＤ変換回路３３０７によってディジタル信号に変換される。ディジタル信号に変換された信号は直列／並列変換回路３３０８によって時間的に直列なｎ個の信号を並列に並べ替えられて、高速フーリエ変換回路３３０９に入力される。ここで、高速フーリエ変換回路３３０９はｎポイントの高速フーリエ演算を行うものとする。

高速フーリエ変換回路３３０９によってフーリエ変換された信号は時間的に直列なｎ個の信号に含まれるｎ個の周波数成分が出力され、それぞれの電力を電力検出回路３３１０−１〜３３１０−ｎで検出する。電力検出回路３３１０−１〜３３１０−ｎで検出された電力はそれぞれ比較回路３３１１−１〜３３１１−ｎに入力され、メモリ３３１２に記憶されているしきい値と比較される。

比較回路３３１１−１〜３３１１−ｎでは電力検出回路３３１０−１〜３３１０−ｎから出力される値がメモリ３３１２に記憶されているしきい値よりも大きい場合に“１”を、小さい場合に“０”をそれぞれ出力する。比較回路３３１１−１〜３３１１−ｎから出力される“１”または“０”は並列／直列変換回路３３１３に入力され、例えば低い周波数成分から高い周波数成分の順に直列に出力される。

また、並列／直列変換回路３３１３がｎ個の値を直列に出力する際には、前もってカウンタ３３１４にリセット信号を送る。カウンタ３３１４は並列／直列変換回路３３１３から出力される“１”の数をカウントアップして出力し、“０”が入力されるとリセットする。このようにすると、マックホールド回路３３１５ではしきい値メモリ３３１２に記憶されるしきい値を超える成分を持つ連続する帯域を示す値が保持される。この値は干渉成分が持つ最大の周波数帯域を示す値に等しい。

タイマ３３１６は観測時間を規定するタイマであり、タイマ３３１６がタイムアウトした時、マックスホールド回路３３１５は保持する値を周波数領域分析結果として出力端子３３１７に出力する。

図１０は図５の干渉分析回路５００の構成を示すブロック図である。図１０において、干渉分析回路５００は入力端子３４１，３４２と、干渉パターン記憶回路３４３と、出力端子３４４とから構成されている。

入力端子３４１，３４２には、それぞれ時間領域分析結果や周波数領域分析結果が入力される。時間領域分析結果や周波数領域分析結果によって定められる干渉パターンを生じさせる干渉源を記憶する干渉パターン記憶回路３４３に対し、入力端子３４１，３４２からの信号をアドレスとして供給することで、干渉源を出力端子３４４に出力する。

図１１は図１０の干渉パターン記憶回路３４３に記憶される内容の一例を示す図である。図１１において、干渉パターン記憶回路３４３には時間領域分析結果で定められる列と、周波数領域分析結果によって定められる行との交差する領域に推定する干渉源が記憶され、入力端子３４１，３４２から入力された値に基づいて記憶されている干渉源が出力される。干渉源としては、例えばＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ規格準拠の無線ＬＡＮ、ブルーツース規格準拠の無線システム、典型的な家庭用電子レンジが出力される。

図１２は図５の干渉判定回路５００の構成を示すブロック図である。図１２において、干渉判定回路５００は入力端子５０１〜５０３と、しきい値メモリ５０４と、比較回路５０５と、多重化回路５０６と、出力端子５０７とから構成されている。

入力端子５０１には入力端子１１１から入力されるターゲットとする無線通信システムの識別子が入力され、ターゲットとする無線通信システムに影響を与えうる干渉レベルに基づいて、干渉が生じるか否かを定めるしきい値がしきい値メモリ５０４に記憶される。

入力端子５０２には干渉検出回路４００から出力される干渉レベル信号が入力される。比較回路５０５は干渉レベル信号としきい値メモリ５０４に記憶されるしきい値とを比較し、干渉レベル信号がしきい値よりも大きい場合に干渉が発生していると判定して“１”を、小さい場合に干渉が発生していないと判定して“０”をそれぞれ発生する。

また、入力端子５０３には干渉解析回路３００から出力される干渉源の推定結果が入力される。多重化回路５０６は干渉発生の有無を示す比較回路５０５の出力と入力端子５０３から入力される干渉源の推定結果とを多重化し、出力端子５０７を介して干渉通知回路６００に出力する。

図１３はＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮやブルーツースで送信される送信波形の包絡線及び電子レンジから放射される信号の包絡線の時間変化を模式的に示す図である。図１３において、Ａは電子レンジから放射される信号、Ｂはブルーツースの送信信号、ＣはＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの送信信号に対応する包絡線である。

一般家庭で用いられる電子レンジから放射される信号包絡線は、例えばＡｄ Ｋａｍｅｒｍａｎ，Ｎｅｄｉｍ Ｅｒｋｏｃｅｖｉｃ，“Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｏｖｅｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮｓ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ２．４ＧＨｚ ＩＳＭ Ｂａｎｄ”（ＩＥＥＥ，Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９７．Ｗａｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｙｅａｒ ２０００，ＰＩＭＲＣ’９７．，Ｔｈｅ ８ｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ，Ｖｏｌｕｍｅ：３，１９９７）に示されるように、２０ミリ秒程度にわたるパルス信号である。

また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂの送信信号の包絡線は、伝送するデータ長によって異なるが、１５００バイトのデータを送信する場合、１ミリ秒程度にわたるパルスとなる。さらに、ブルーツースの送信信号は、６２５マイクロ秒の１、３、５倍のいずれかの長さであるため、その包絡線はこれらのいずれかの長さのパルスとなる。

図１４はＩＥＥＥ ８０２．１１ｂやブルーツースの送信スペクトル及び電子レンジから放射されるスペクトルを模式的に示す図である。図１４において、Ｄ−１〜Ｄ−３はＩＥＥＥ ８０２．１１ｂで定義される１４個のチャネルから３つのチャネルを示したスペクトル、Ｆ−１，Ｆ−２はブルーツースのスペクトル、Ｅは電子レンジから放射されるスペクトルの例を示している。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのスペクトルは１チャネルあたり２０ＭＨｚ帯域、ブルーツースは１チャネルあたり１ＭＨｚ帯域であり、家庭用の電子レンジは１５ＭＨｚ程度の帯域幅を持つ。

このように、ターゲットとする通信システムが利用する周波数帯域に対して、時間軸でのパルス長と周波数軸上でのスペクトルとを解析することで、干渉源の推定も行うことができる。例えば、干渉源が電子レンジであると推定されれば、一般家庭のユーザであっても、通信を行っている間には電子レンジの利用を控える等の処置をとることが可能となる。

したがって、無線通信システムに発生しうる干渉を容易に検出することができるとともに、干渉による通信品質劣化を排除するための指針を与えることができる。

本発明の一実施例による警報発生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による警報発生装置の動作を示すフローチャートである。 図１の帯域選択回路の構成を示すブロック図である。 図１の干渉検出回路及び干渉判定回路の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例による警報発生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例による警報発生装置の動作を示すフローチャートである。 図５の干渉解析回路の構成を示すブロック図である。 図７の時間軸解析回路の構成を示すブロック図である。 図７の周波数領域解析回路の構成を示すブロック図である。 図５の干渉分析回路の構成を示すブロック図である。 図９の干渉パターン記憶回路に記憶される内容の一例を示す図である。 図５の干渉判定回路の構成を示すブロック図である。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮやブルーツースで送信される送信波形の包絡線及び電子レンジから放射される信号の包絡線の時間変化を模式的に示す図である。 ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂやブルーツースの送信スペクトル及び電子レンジから放射されるスペクトルを模式的に示す図である。

符号の説明

１，１００ 警報装置
２，２００ 帯域選択回路
３，４００ 干渉検出回路
４，５００ 干渉判定回路
５，６００ 干渉通知回路
６ ベースバンド送受信回路
７ 高周波送信回路
８，７００ 記録媒体
１０，１１０ 受信アンテナ
１１，２０，３０，４０，１１１，
３１１〜３１３，３２７，３２８，
３３００〜３３０２，３４１，
３４２，５０１〜５０３ 入力端子
１２ 送信アンテナ
１３ 入出力端子
２１ 発振器
２２ ダウンコンバータ
２３ バンドパスフィルタ
２４，４２，３１４，３２９，
３３１７，３４４，５０７ 出力端子
３１ エンベロープ検出回路
３２ ＡＤコンバータ
４１，３２２，５０４，３３１２ しきい値メモリ
４２ 比較回路
３００ 干渉解析回路
３２０ 時間領域解析回路
３２１，５０５，
３３１１−１〜３３１１−ｎ 比較回路
３２３ 加算回路
３２４，３３１５ マックスホールド回路
３２５ メモリ
３２６，３３１６ タイマ
３３０ 周波数領域解析回路
３４０ 干渉分析回路
３４３ 干渉パターン記憶回路
５０６ 多重化回路
３３０３ 可変利得アンプ
３３０４ 直交復調回路
３３０５ ゲイン制御回路
３３０６ ローパスフィルタ
３３０７ ＡＤ変換回路
３３０８ 直列／並列変換回路
３３０９ 高速フーリエ変換回路
３３１０−１〜３３１０−ｎ 電力検出回路
３３１３ 並列／直列変換回路
３３１４ カウンタ

Claims (7)

1. 外部から入力されかつターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段で前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知する通知手段とを有し、
   前記通信システム識別信号は、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とする警報装置。
2. 前記通信システム識別信号の内容を解析して前記干渉源の種類を推定する推定手段を含み、前記警報とともに前記推定手段で推定された前記干渉源の種類を前記通知手段にて通知するようにしたことを特徴とする請求項１記載の警報装置。
3. アンテナを介して電波を受信するとともに、ターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号を入力して前記通信システム識別信号に基づいて前記通信システムに干渉を与えうる成分を干渉成分として抽出する信号抽出手段と、
   前記干渉成分を入力しかつ前記通信システムに対して該干渉成分が特性を劣化させ得るか否かを示す干渉発生検出信号を出力する干渉検出手段と、
   前記干渉成分及び前記干渉発生検出信号を入力しかつ前記干渉発生検出信号が、該干渉成分が前記通信システムの特性を劣化させ得ることを示している場合に当該干渉成分の原因を推定して干渉成分原因識別信号を出力する手段と、
   前記干渉発生検出信号及び前記干渉成分原因識別信号を入力しかつ前記通信システムの利用者に対して干渉が発生していることと及び当該干渉を発生させる原因を通知する手段とを有し、
   前記通信システム識別信号は、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含み、
   前記干渉成分原因識別信号を出力する手段は、前記干渉成分を時間領域で解析して時間領域解析結果として出力する時間領域解析手段と、前記干渉成分を周波数領域で解析して周波数領域解析結果として出力する周波数領域解析手段と、前記時間領域解析結果及び前記周波数領域解析結果に基づいて前記干渉成分原因識別信号を出力する干渉分析手段とを含むことを特徴とする警報装置。
4. 外部から入力されかつ通信を行うシステムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する検出ステップと、
   前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知する通知ステップとを有し、
   前記通信システム識別信号は、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とする警報発生方法。
5. 前記通信システム識別信号の内容を解析して前記干渉源の種類を推定するステップを含み、
   前記通知ステップにおいて、前記警報とともに前記干渉源の種類を通知するようにしたことを特徴とする請求項４記載の警報発生方法。
6. コンピュータに実行させるプログラムであって、
   外部から入力されかつターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する処理と、前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生を警報として通知する処理とを含み、
   前記通信システム識別信号が、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とするプログラム。
7. コンピュータに実行させるプログラムであって、
   外部から入力されかつターゲットである通信システムを識別する通信システム識別信号に基づいて当該システムに対して干渉を生じさせる干渉源が存在するか否かを検出する処理と、前記干渉源の存在が検出された時にその干渉による通信品質劣化の発生及びその時に前記存在が検出された干渉源を警報として通知する処理とを含み、
   前記通信システム識別信号が、通信を行う搬送波周波数と、通信に用いる帯域幅と、良好な通信を行えるか否かを判断する干渉量に対するしきい値とを含むことを特徴とするプログラム。

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