JP2012199727A - 無線環境調査装置および電波強度測定端末 - Google Patents

Abstract

【課題】測定端末の姿勢による電波強度測定のばらつきを抑制する無線環境調査システムを提供する。
【解決手段】測定位置に配置された電波強度測定端末から送信される、電波強度測定端末のアンテナの姿勢を表す姿勢情報３４７および受信される電波の受信強度を表す電波強度情報３４６を、測定位置と関連づけて記憶する記憶装置３１４と、アンテナの姿勢が所与の許容姿勢範囲にある姿勢情報３４７を抽出する姿勢抽出手段３４２と、抽出された姿勢情報３４７と関連づけられた電波強度情報３４６および測定位置に基づいて、電波の強度分布を作成する電波強度分布作成手段３４１と、を有することを特徴とする無線環境調査装置。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線環境調査装置および電波強度測定端末に関する。

無線ＬＡＮ、例えばＺｉｇＢｅｅのアクセスポイントを屋内の適切な場所に設置するために，アクセスポイントを仮設置し、そのアクセスポイントから送信される電波の強度分布を調べる無線環境調査が行われる。

かかる無線環境調査では、受信アンテナを備えた電波強度測定端末を調査すべきエリア（地区）内の測定位置に配置してその位置での電波強度を測定し、電波強度測定端末の位置および測定された電波強度を無線環境調査装置に送信する。そして、無線環境調査装置は、電波強度測定端末の位置と測定された電波強度のデータに基づき、地図上に電波強度の分布図を作成する。

無線ＬＡＮでは、携帯端末が多く使用される。また、電波強度分布を作成するために、多数の測定位置における電波強度を測定する必要がある。このため、無線環境調査では、無線ＬＡＮ端末と同様に、容易に移動して配置することができる携帯型の電波強度測定端末が用いられる。

特開２００２−２２３２１８号公報 特開２００４−２１４８７５号公報 特開２００８−２３６０７１号公報

上述したように、仮設置されたアクセスポイントから送信される電波の電波強度の測定では、携帯型の電波強度測定端末を用いることが好ましい。しかし、電波強度分布を測定するには、測定者が電波強度測定端末を所定の測定場所まで持ち運び配置する必要がある。例えは電波強度測定端末を所定の測定位置の床に置く又は所定の測定位置の壁に立て掛ける必要がある。あるいは、測定者が電波強度測定端末を所持して所定の測定位置に立つ必要がある。電波強度の測定は、このように電波強度測定端末を所定の測定位置に配置した状態でなされる。

他方、電波の受信感度は受信アンテナの姿勢に大きく影響される。携帯型の電波強度測定端末では、平面板状のアンテナがしばしば用いられる。かかる平面アンテナは指向性を有するため，アンテナの姿勢、即ち電波強度測定端末の姿勢の違いによりアンテナが受信する電力は異なるものとなる。このため、アンテナの姿勢が異なると、電波強度も異なるものとして測定され，正確な電波強度が測定されない。

ところが、無線ＬＡＮの使用場所は、人が集まったり通過する場所であることが多い。このため、測定位置に配置された電波強度測定端末に人が触れて、その姿勢が変わることがある。また、測定者が電波強度測定端末を配置する際に、所要の姿勢に正確に配置されないこともある。さらに、測定者が所持する場合は、電波強度の測定の間、所要の姿勢を保持し続けることが難しいこともある。その結果、電波強度測定端末の姿勢のぱらつきが発生し、電波強度の測定精度が劣化するという問題がある。

本発明は、無線強度測定端末の姿勢のばらつきに起因する電波強度の測定精度の劣化を回避し、電波強度分布を正確に調査することができる無線環境調査装置およびその調査に適した電波強度測定端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、その第１の態様によれば、所定の測定位置に配置された電波強度測定端末から送信される、前記電波強度測定端末のアンテナの姿勢を表す姿勢情報および受信される電波の受信強度を表す電波強度情報を、前記測定位置と関連づけて記憶する記憶装置と、前記アンテナの姿勢が所与の許容姿勢範囲にある前記姿勢情報を抽出する姿勢抽出手段と、抽出された前記姿勢情報と関連づけられた前記電波強度情報および前記測定位置に基づいて、前記電波の強度分布を作成する電波強度分布作成手段と、を有することを特徴とする電波強度測定端末として提供される。

また、本発明は、その第２の態様によれば、アクセスポイントから送信された電波を受信するアンテナと、前記アンテナが受信する前記電波の受信強度を検出する電波強度検知器と、前記アンテナの姿勢を検出する姿勢検知器と、検出された前記アンテナの姿勢を表す姿勢情報および検出された前記電波の受信強度を表す電波強度情報を、無線送信する送信器と、を有することを特徴とする電波強度測定端末として提供される。

本発明によれば、アンテナの姿勢が許容範囲内にある状態で測定された電波強度情報に基づき電波強度分布が作成される。従って、電波強度分布の作成では、アンテナの姿勢が許容範囲外の状態で測定された電波強度情報は除外される。このため、無線強度測定端末のアンテナの姿勢のばらつきに起因する電波強度の測定精度の劣化が回避され、電波強度分布を正確に調査することができる無線環境調査装置が提供される。

また、電波強度測定端末は、電波強度情報に加えてアンテナの姿勢を測定して送信する。このため、アンテナの姿勢が許容範囲外のときに測定された電波強度情報を除外して、正確な電波強度分布を調査するに適した電波強度測定端末が提供される。

本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の構成図 本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の斜視図 本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の回路基板の斜視図 本発明の第１実施形態の姿勢検知の座標軸を説明する図。 本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の機能構成図 本発明の第１実施形態の無線環境調査装置の構成図 本発明の第１実施形態の無線環境調査装置の機能構成図 本発明の第１実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート（その１） 本発明の第１実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート（その２） 本発明の第１実施形態の地図情報の説明図 本発明の第１実施形態の測定位置情報および端末情報のデータ構造図 本発明の第１実施形態の電波強度情報および姿勢情報のデータ構造図 本発明の第１実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート（その３） 本発明の第１実施形態により作成された電波強度分布図 本発明の第２実施形態の電波強度測定端末の機能構成図 本発明の第２実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート 本発明の第３実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート

本発明の第１実施形態は、アンテナの姿勢が許容範囲内にある電波強度測定端末が測定した電波強度を用いて電波強度分布を作成する無線環境調査システムに関する。なお、本第１実施形態の無線環境調査システムは、電波強度を測定するための単数又は複数の電波強度測定端末と、電波強度の測定および電波強度分布の作成工程を制御するための無線環境調査装置と、仮設置されたアクセスポイントとを有して構成される。

図１は本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の構成図であり、電波強度測定端末１の主要なハードウエア構成を表している。図２は本発明の第１実施形態の電波強度測定端末１の斜視図であり、電波強度測定端末１の外観を表している。

図１を参照して、本第１実施形態の無線環境調査システムに用いられる電波強度測定端末１は、ＣＰＵ１３３、メモリ１３４およびＩ／Ｏ制御回路１３２がバス１３５に接続され、コンピュータシステムを形成している。また，Ｉ／Ｏ制御回路１３２に接続して制御される表示装置１３０および入力装置１３１を備える。さらに、アンテナ１１０と、アンテナ１１０を介して無線通信するための無線通信モジュール１１１、および、アンテナ１１０の姿勢を検出する姿勢検知器１２０とを備える。

無線通信モジュール１１１は、受信器１１３と送信機１１４とを含み、仮設置されたアクセスポイント３１１（図６参照）を介して無線通信を行うことができる。加えて、無線通信モジュール１１１は、アンテナ１１０により感知される電波強度、即ちアクセスポイント３１１から発信（送信）された電波の強度を測定する電波強度検知器１１２を備える。本第１実施形態では、電波強度検知器１１２としてＬＱＩ値（Link Quality Indicator）を測定する検知器を用いた。もちろん、受信した電波の強度、例えば電界強度を測定する検知器を用いても差し支えない。

姿勢検知器１２０は、方位センサ１２１と、加速度センサ１２２とを含み、アンテナ１１０に固定されたＸＹＺ座標軸と、方位角および鉛直軸との関係を検出することで、アンテナの姿勢を特定する。この姿勢の検出については後述する。

図２を参照して、電波強度測定端末１は、例えば直方体様の外観を有する。外観を直方体様にすることで、アンテナ１１０、即ち電波強度測定端末１に固定されたＸＹＺ座標軸をその外観から判別し得る。例えば、電波強度測定端末１の筐体に固定されたアンテナ１１０を用い、直方体様の筐体の各稜線をＸＹＺ座標軸の各軸に平行に設定する。これにより、ＸＹＺ座標軸の各軸の方向を外観から容易に識別することができる。もちろん外観を制約せず、次に述べる表示装置に筐体が向くべき方位、たとえばＸＹ座標軸を表示してもよい。

電波強度測定端末１の一面に、地図を表示することができる表示装置１３０、例えば液晶表示装置が設けられる。この地図は調査エリアの地図であり、例えば通路３１Ｃと室内３１Ｄの位置を表示する。また、電波強度測定端末１を配置すべき予定の測定位置３１Ａが表示される。同時にその予定の測定位置３１Ａに配置された電波強度測定端末１が採るべき姿勢を、例えばＸＹＺ座標軸と地図上の方位との関係を表示してもよい。

電波強度測定端末１には、さらに入力装置１３１として、移動ボタン１３１ａと確定ボタン１３１ｂとが設けられる。移動ボタン１３１ａは、表示装置１３０に表示されるカーソル１３１Ａを上下左右に移動するために用いられる。確定ボタン１３１ｂは、カーソル１３１Ａが表示する地図上の位置に電波強度測定端末１を配置したことを入力するために用いられる。

図３は本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の回路基板の斜視図であり、ハードウエアを構成する各部品の配置の一例を表している。

図３を参照して、第１実施形態の電波強度測定端末１は矩形の回路基板１５０を備え、その回路基板１５０の主面上の一角に矩形板状の平面アンテナ１１０が配設される。アンテナ１１０の近くに無線通信モジュール１１１が配置されている。この無線通信モジュール１１１は、送信機１１４、受信機１１３および電波強度検知器１１２を収容する。また、回路基板１５０上には、ＣＰＵ１３３、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の半導体メモリ１３４、Ｉ／Ｏ制御回路１３２、必要ならばコプロセッサ１３６が搭載される。

さらに、回路基板１５０の主面上に、方位センサ１２１および加速度センサ１２２が固定される。このように、方位センサ１２１および加速度センサ１２２は、回路基板１５０上に一体として固定され、以下に説明するように、回路基板１５０の地表面に対する姿勢を測定する。なお、アンテナ１１０、方位センサ１２１および加速度センサ１２２は同一回路基板１５０に固定される。このため、方位センサ１２１および加速度センサ１２２により検出された回路基板１５０の姿勢は、同時に、アンテナ１１０の姿勢をも表している。従って、この方位センサ１２１および加速度センサ１２２は、アンテナ１１０の姿勢を測定する姿勢検知器１２０として機能する。

図４は本発明の第１実施形態の姿勢検知の座標軸を説明する図であり、アンテナ１１０の姿勢を表すＸＹＺ座標軸と姿勢検知器１２０が有するＮＥｇ座標軸を表している。ここで、ＮＥｇ座標は、北方位（Ｎ）、東方位（Ｅ）および鉛直方位（ｇ）を座標軸とする座標系である。

図４を参照して、ＸＹＺ座標軸は、回路基板１５０に固定され、例えば、回路基板１５の短辺に平行にＸ軸を、長辺に平行にＹ軸を、回路基板１５０の主面に垂直な方向をＺ軸と定める。方位センサ１２１、加速度センサ１２２およびアンテナ１１０は、回路基板５０に固定されるから、これら方位センサ１２１、加速度センサ１２２およびアンテナ１１０はＸＹＺ座標軸に固定されている。このように、方位センサ１２１および加速度センサ１２２はＸＹＺ座標軸に固定されおり、その姿勢は回路基板１５０の姿勢（通常は電波強度測定端末１の姿勢）により定まる。

一方、姿勢検知器１２０が有するＮＥｇ座標軸は、Ｎ軸が北方位、Ｅ軸が東方位に定められ、ｇ軸は鉛直軸と定められる。即ち、ＮＥ平面は水平面をなす。このＮＥｇ座標軸は、地表に固定された座標系であり、その向きは鉛直軸と方位角とで表示される。従って、方位センサ１２１および加速度センサ１２２は、その姿勢に固定されたＸＹＺ座標軸と地表に固定されたＮＥｇ座標軸を有する。姿勢検知器１２０は、以下に説明するように、ＸＹＺ座標軸とＮＥｇ座標軸との方位関係を検出する。

加速度センサ１２２は、ＸＹＺ座標軸の各軸への重力加速度Ｇの分力、即ちＸ軸への分力Ｇｘ、Ｙ軸への分力Ｇｙ、および、Ｚ軸への分力Ｇｚの、重力加速度Ｇに対する大きさの比Ｇｘ／Ｇ、Ｇｙ／Ｇ、Ｇｚ／Ｇを測定する。方位センサ１２１は、ＸＹＺ座標軸の一つの軸、例えばＹ軸の方位角を測定する。姿勢検知器１２０は、回路基板１５０の姿勢（地表に固定されたＮＥｇ座標軸に対するＸＹＺ座標軸の姿勢）、即ち地表に固定されたＮＥｇ座標軸に対するアンテナ１１０の姿勢を検出し、姿勢情報３４７（図１２参照）として出力する。この姿勢情報３４７は、加速度センサ１２２が検知した重力加速度Ｇの分力の比Ｇｘ／Ｇ、Ｇｙ／Ｇ、Ｇｚ／Ｇと、方位センサ１２１が検知した例えはＹ軸の方位角αとの組、Ｇｘ／Ｇ、Ｇｙ／Ｇ、Ｇｚ／Ｇ、αとして表される。

図５は本発明の第１実施形態の電波強度測定端末の機能構成図であり、図１に示した電波測定端末のコンピュータシステムおよびハードウエアにより実現される主要な機能を表している。

図５を参照して、本第１実施形態の電波強度測定端末１は、送受信器１１４、１１３を含む無線通信手段１１１ａ、電波強度検知器１１２、姿勢検知器１２０、入力装置１３１および表示装置１３０により実現される機能を有する。これらの機器は、ＣＰＵ１３３がメモリ１３４に格納されたプログラムを実行することで制御される。即ち、ＣＰＵ１３３を含むコンピュータシステムは、制御手段１４０として機能する。

電波強度検知器１１２は、制御手段１４０の指示に従い、アンテナ１１０が受信した電波２１の電波強度（ＬＱＩ値）を測定する。無線通信手段１１１ａは、制御手段１４０の指示に従い、アンテナ１１０が受信した信号を復調し、またアンテナ１１０へ送信信号を送電して無線通信用の電波１１を発信する。姿勢検知器１２０は、制御手段１４０の指示に従い、アンテナ１１０の姿勢を測定し、その姿勢を表す姿勢情報３４７（図１２参照）を出力する。

次に、本第１実施形態の無線環境調査システムに用いられた無線環境調査装置２を説明する。

図６は本発明の第１実施形態の無線環境調査装置の構成図であり、無線環境調査装置２の主要なハードウエア構成を表している。図７は本発明の第１実施形態の無線環境調査装置の機能構成図であり、無線環境調査装置２の主要な機能を表している。

図６を参照して、本第１実施形態の無線環境調査装置２は、バス３３５に接続されたＣＰＵ３３３、メモリ３３４、Ｉ／Ｏ制御回路３３２、記憶装置３１４および双方向の通信装置３１３を備えたコンピュータシステムを構築している。Ｉ／Ｏ制御回路３３２は、表示装置３３０および入力装置３３１（例えばキーボード）を制御する。また、通信装置３１３は、伝送線３１２を介してアクセスポイント３１１に接続され、アクセスポイント３１１を制御する。アクセスポイント３１１は通信装置３１３による制御に基づき、試験信号（試験電波）および通信用の信号を送信し、かつ、アクセスポイント３１１が受信した信号（例えば電波強度測定端末１が発信する電波１１により送信される信号）を復調する。

図７を参照して、本第１実施形態の無線環境調査装置２は、ＣＰＵ３３３がメモリ３３４に格納されたプログラムを実行することで、通信装置３１３、入力装置３３１、表示装置３３０および記憶装置３１４を制御する制御手段３４０として機能する他、電波強度分布作成手段３４１および姿勢抽出手段３４２として機能する。

記憶装置３１４には、地図情報３４３、ＡＰ情報３４４、測定位置情報３４５、電波強度情報３４６および姿勢情報３４７が格納される。地図情報３４３は、調査エリアの地図を含み、例えば建屋，階ごとに作成され、それぞれ異なる地図ＩＤが付与された地図として提供される。ＡＰ情報３４４は、仮設置されるアドレスポイント３１１の予定設置位置を、地図上のｘｙ座標表示で表す。測定位置情報３４５は、電波強度測定端末１が配置される予定の配置場所および採るべき予定の姿勢を表している。電波強度情報３４６は、電波強度測定端末１が測定した電波強度に関するデータであり、測定位置情報３４５および姿勢情報３４７と関連づけて記憶される。姿勢情報３４７は、その関連する電波強度が測定された時のアンテナの姿勢（電波強度測定端末１の姿勢）を表すデータである。

以下、本発明の第１実施形態の無線環境調査システムを用いた電波強度分布の作成方法を説明する。なお本第１実施形態の無線環境調査システムは、仮設置されたアクセスポイント３１１と、単数又は複数の電波強度を測定する電波強度測定端末１と、電波強度測定端末１を制御して電波強度分布を作成する無線環境調査装置とを含み構成される。

図８は本発明の第１実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート（その１）であり、無線環境測定の主要な工程を表している。

図８を参照して、本第１実施形態の無線環境調査システムでは、まず、ステップＳ１００で、アクセスポイント３１１が発信する試験電波の強度を全ての所定の観測位置で測定する。その後、ステップＳ２００で、測定された電波強度に基づき、電波強度分布を作成する。以下、工程を詳細に説明する。

図９は本発明の第１実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート（その２）であり、図８に示すフローの前半の工程（ステップＳ１００）の詳細を表している。なお、図９の左側は電波強度測定端末１が実行するフローを、右側は無線環境調査装置２が実行するフローを表している。また、その間を結ぶ矢印付きの点線は、電波強度測定端末１と無線環境調査装置２との間で伝送される信号を表している。

図９を参照して、初めに、電波強度測定端末１は、ステップＳｗ２１で、無線環境調査装置２からの信号待ち状態に入る。次いで、図８に示すステップＳ１００が実行されると、無線環境調査装置２はステップＳ１０１で、変数ｎをｎ＝１に、ステップＳ１０２で、変数ｓをｓ＝１に初期設定する。この変数ｎは、測定位置の特定に用いられ、変数ｓは使用する電波強度測定端末１の特定に用いられる。次いで、記憶装置３１４から地図情報３４３を読み出し、表示装置３３０に表示する。

図１０は本発明の第１実施形態の地図情報の説明図であり、地図情報３４３に基づき表示装置３３０に表示された地図を表している。また、表示された地図上の座標系、ｘｙ座標と、ＮＥ座標（北方位と東方位からなる座標系）とを表示した。ここでは、ｙ軸の方位角（Ｎ軸となす角）は８０度であった。

図１０を参照して、無線環境調査装置２の表示装置３３０には、調査エリアの地図、例えば建屋内部の地図が表示される。ここでハッチングされた部分は室内３１Ｄ又は柱３１Ｅを表し、白地の部分は通路３１Ｃを表している。なお、建屋、階が異なる地図には、それぞれ固有の地図ＩＤが付されており、変数ｎが表す測定位置３１Ａを含む地図（ｎ）が選択されて読み出される。さらに、ＡＰ情報３４４および測定位置情報３４５が読み出され、地図（ｎ）中に含まれるアクセスポイント３１１の仮設置位置（△で示す。）および電波強度を測定する予定の測定位置３１、３１Ａ（◎および○で示す。）を、表示装置３３０に表示された地図上に重ねて表示する。ここで◎で示す測定位置３１Ａは、次の測定位置（現時点から最初に測定がなされるべき位置。）を表している。

次いで、ステップＳ１０３で、無線環境調査装置２は、表示された地図から、◎で示す次の測定位置３１Ａを含む領域３０を切り出し、ｓ番目の電波強度測定端末１へ送信する。この領域３０は、電波強度測定端末１の表示装置１３０に表示するに適切な大きさに切り出される。この地図の送信と同時に、電波強度測定端末１が測定位置で採るべき姿勢を表す情報、例えはＸＹＺ座標軸のＹ軸の方位角を送信する。なお、この姿勢を表す情報は、予め測定位置情報３４５に含まれている。送信後、ステップＳｗ０１で、無線環境調査装置２は電波強度測定端末１からの受信待ち状態に入る。

地図が送信された電波強度測定端末１は、ステップＳ１２１で、送信された地図の領域３０をメモリ１３４に保存するとともに、地図を表示装置１３０に表示する。図２を参照して、表示された地図には、通路３１Ｃと室内３１Ｄとの位置関係の他、次の測定位置３１Ａが表示される。さらに、測定位置３１Ａで採るべき姿勢、例えばＹ軸が採るべき方位角を地図上に表示する。

次いで、ステップＳ１２２で、測定者により測定位置の設定がなされる。この設定に先立ち、測定者は、表示装置１３０に表示された地図を見ながら、次の測定位置３１Ａに電波強度測定端末１を配置する。なお、配置位置は、地図上の通路３１Ｃと室内３１Ｄとの位置関係から容易に判定することができる。設定は、表示装置１３０に表示された地図を見ながら移動ボタン１３１ａを操作して、カーソル１３１Ａが次の測定位置３１Ａに重なるように移動した後、確定ボタン１３１ｂを押下することでなされる。そして、確定ボタン１３１ｂを押下したときのカーソルの地図上の位置を、測定位置として検出する。この確定ボタン１３１ｂの押下は、電波強度測定端末１が測定位置３１Ａに配置されたことの確認に用いられる。このとき、測定者は、電波強度測定端末１の筐体のＹ軸に平行な辺を、地図上に表示された方位角の方向（例えばＥ方向から北に１０度傾いた方位）に一致させて配置する。これにより、容易にアンテナ１１０の姿勢、即ち向きを所要の方位に一致させることができる。

次いで、ステップＳ１２３で、電波強度測定端末１は、自己の端末ＩＤおよび検出した測定位置を端末情報３４５ａとして送信し、ステップＳｗ２２で再び受信待ち状態に入る。この送信を受信した無線環境調査装置２は、ステップＳ１０４で、送信された端末情報３４５ａを測定位置情報３４５に付加して記憶装置３１４に記憶する。即ち、測定位置ｎの測定位置情報３４５に、測定位置ｎに配置された電波強度測定端末１の端末ＩＤと測定位置座標とが追加される。

図１１は本発明の第１実施形態の測定位置情報および端末情報のデータ構造図であり、端末情報３４５ａと測定位置情報３４５との関連を表している。

図１１を参照して、測定位置情報３４５は、予定されている測定位置を、地図ＩＤと地図上の（ｚｙ）座標とで表した情報である。なお、位置番号ｎは、ｎ番目に測定する予定の測定位置を表している。

端末情報３４５ａは、確定ボタン１３１ｂが押下された電波強度測定端末１の端末ＩＤと、その電波強度測定端末１が置かれた地図上の位置を、その地図のＩＤ（地図ＩＤ）および地図上の（ｘ，ｙ）座標を用いて表記したものである。この端末情報３４５ａの（ｘ，ｙ）座標と測定位置情報３４５の（ｘ，ｙ）座標とが相違するとき、無線環境調査装置２は電波強度測定端末へアラームを送信することが好ましい。これにより、予定された測定位置と異なる位置で電波強度を測定する事態を回避することができる。

この端末情報３４５ａは、端末情報３４５ａが測定された測定位置と同じ位置番号ｎの測定位置情報３４５に関連づけて記憶装置３１４に記憶される。

次いで、ステップＳ１０５で、無線環境調査装置２は、測定位置３１Ａに配置された電波強度測定端末１（ステップＳ１０４で送信された端末ＩＤを有する。）に対して、電波強度の測定の指示をアクセスポイント３１１を介して送信し、ステップＳｗ０２で受信待ち状態に入る。

ステップＳ１２４で、指示を受けた電波強度測定端末１は、電波強度検知器１１２が電波強度を測定すると同時に、姿勢検知器１２０がアンテナ１１０の姿勢を検出する。次いで、ステップＳ１２５で、測定された電波強度（ＬＱＩ値）および検出されたアンテナ１１０の姿勢を電波強度情報３４６および姿勢情報３４７として送信し、ステップＳｗ２３で受信待ち状態に入る。

図１２は本発明の第１実施形態の電波強度情報および姿勢情報の説明図であり、記憶装置３１４に記憶された電波強度情報３４６と姿勢情報３４７とを表している。なお，後述するように電波強度情報３４６は一つの測定位置３１から（例えば位置番号ｎが付与された測定位置から）複数回、例えばＫ回送信される。図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ最初、ｋ回目および最後（Ｋ回目）に送信された電波強度情報３４６および姿勢情報３４７を表している。

図１２を参照して、電波強度情報３４６では、端末ＩＤおよび電波強度（ＬＱＩ値）とが、測定位置を表す位置番号ｎおよびその測定位置で測定された測定回ｋに関連づけられる。また、姿勢情報３４７では，アンテナの姿勢を表すデータが位置番号ｎと測定回ｋに関連づけられる。電波強度としてここでは、アンテナ１１０が受信するテスト信号を解析して算出されたＬＱＩ値を用いた。アンテナの姿勢は、方位センサ１２１により測定されたＹ軸の方位角と、加速度センサ１２２により測定された重力加速度ＧのＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸への分力（重力加速度Ｇの大きさで規格化された分力）とにより表示した。

図１２（ａ）を参照して、最初の測定で電波強度としてＬＱＩ＝１１８が測定され、ｋ回目の測定でＬＱＩ＝１２０が測定された。この最初からｋ回目の測定の間、Ｇｘ／Ｇ＝０、Ｇｙ／Ｇ＝０、Ｇｚ／Ｇ＝１であった。即ち、Ｚ軸は鉛直方向を向いている。また、Ｙ軸の方位角は８３度であり、予定する方位角８０よりＥ方位側に３度ずれている。

一方、Ｋ回目の測定で電波強度としてＬＱＩ＝９０が測定されたとき、Ｇｘ／Ｇ＝１、Ｇｙ／Ｇ＝０、Ｇｚ／Ｇ＝０と変化した。即ち、Ｘ軸が鉛直方向を向くように変化した。また、Ｙ軸の方位角は−８０度であり、Ｗ方位側に回転している。即ち、当初の姿勢から、Ｙ軸まわりに９０度回転し、さらにＹ軸が１８０度近く回転している。かかる姿勢の変化は、複数回の測定中に何らかの理由により，例えば人との接触により電波強度測定端末１が転倒ないし回転することで引き起こされる。

次いで、ステップＳ１０６で、無線環境調査装置２は、受信した電波強度情報３４６および姿勢情報３４７を測定位置番号ｎに関連づけて記憶装置３１４に記憶する。

次いで、ステップＳ１０７で、同一の測定位置で予め与えられた回数、例えばＫ回の測定がなされたか否かを判定し、所与の回数に達していなければ再びステップ１０５〜ステップ１０６を繰り返す。所与の回数の測定がなされると、次のステップ１０８を実行する。この測定の繰り返しは、複数回の測定結果を平均することで、偶発的又は一次的に発生するノイズの影響を回避するためになされる。なお、所定回数に代えて、所定時間内で測定を繰り返してもよい。

所与の回数の測定がなされると、ステップＳ１０８で，無線環境調査装置２は、ステップＳ１０６で受信した端末ＩＤを有する電波強度測定端末１に測定終了を通知し、ステップＳ１０９を実行する。この測定終了の通知を受けた電波強度測定端末１は、ステップＳ１２６で、表示装置１３０に測定が終了した旨を表示する。これにより、測定位置３１Ａにおける電波強度の測定が完了する。その後、電波強度測定端末は初期状態（ステップＳｗ２１）に戻り、受信待ち状態に入る。この表示を見た測定者は、この電波強度測定端末１を次の測定位置に移動可能であると容易に判断することができる。。

次いで、ステップＳ１０９で、無線環境調査装置２は変数ｎを調べ、変数ｎ＝＞Ｎ（Ｎは測定位置の個数）ならば、全ての測定位置での測定が完了したとしてステップ１００を終了する。

変数ｎ＜Ｎならば、ステップＳ１１０でｎ＝ｎ＋１とする。即ち、ｎを、次に測定すべき測定位置３１の位置番号へ変更する。次いで、ステップＳ１１１で、変数ｓを調べ、変数ｓ＝＞Ｓならば（即ち、使用可能な全ての電波強度測定端末１が使用された。）、再びステップＳ１０２から繰り返す。ここで、Ｓは使用される電波強度測定端末１の個数であり、変数ｓは次に使用される電波強度測定端末１を表している。

ステップＳ１１１で、ｓ＜Ｓ（未使用の電波強度測定端末１がある。）と判定されると、ステップＳ１１２で、ｓ＝ｓ＋１とし、ステップＳ１０３から繰り返す。このステップＳ１１０〜Ｓ１１２により、次の測定位置での測定を未使用の電波強度測定端末１を用いて行うことになる。これにより、複数の電波強度測定端末１を用いた効率的な測定が可能となる。

次いで、再び図８を参照して、ステップＳ１００が完了した後，ステップＳ２００で無線環境調査システムは電波強度分布を作成する。なお、このステップＳ２００は、無線環境調査装置２により実行される。

図１３は本発明の第１実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャート（その３）であり、電波強度分布図の作成工程を表している。

図１３を参照して、ステップＳ２００が実行されると、無線環境調査装置２は、ステップＳ２０１で、変数ｎを１に設定する。この変数ｎは、図１０に表示する測定位置３１を識別するための位置番号ｎとして用いられる。なお、ステップＳ２００の実行時には，図１２に示す電波強度情報３４６および姿勢情報３４７が、位置番号１〜Ｎの全ての測定位置および１〜Ｋ回の全ての測定回ごとに取得され、記憶されている。

次いで、ステップＳ２０２で、変数ｋを１に設定する。この変数ｋは、位置番号ｎの測定位置において、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の繰り返しにより測定されたデータのうちのｋ番目を表している。

次いで、ステップＳ２０２で、無線環境調査装置２は、位置番号がｎの電波強度情報３４６および姿勢情報３４７を記憶装置３１４から読み出す。読み出された電波強度情報３４６および姿勢情報３４７はそれぞれ、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６の繰り返し回数（位置番号ｎでの測定回数Ｋ）に等しいデータ数（レコード数）を有する。

次いで、ステップＳ２０３で、無線環境調査装置２の姿勢抽出手段３４２は、ｋ番目に測定された姿勢情報３４７を所定の許容範囲と比較する。具体的には、図１２（ａ）を参照して、測定回ｋ＝１のレコードに記録されている、測定された方位角α＝８３度、測定された重力加速度ＧのＸ，ＹおよびＺ軸方向の各分力Ｇｘ／Ｇ＝０、Ｇｙ／Ｇ＝０、Ｇｚ／Ｇ＝１がそれぞれ許容範囲にあるか否かを判定する。即ち、
αＬ＜α＜αＭ
ＧｘＬ＜Ｇｘ／Ｇ＜ＧｘＭ
ＧｙＬ＜Ｇｙ／Ｇ＜ＧｙＭ
ＧｚＬ＜Ｇｚ／Ｇ＜ＧｚＭ
の全てが成立するとき、許容範囲内と判定し、一つでも満たさないときは許容範囲外と判定する。ここで、αＬおよびαＭは方位角の許容最小および最大値、ＧｘＬおよびＧｘＭはＧｘ／Ｇの許容最小および最大値、ＧｙＬおよびＧｙＭはＧｙ／Ｇの許容最小および最大値、ＧｚＬおよびＧｚＭはＧｚ／Ｇの許容最小および最大値である。

ここでは、αＬ＝７５度、αＭ＝８５度、ＧｘＬ＝ＧｙＬ＝−０．１およびＧｘＭ＝ＧｙＭ＝０．１と設定し、ＧｚＬ＝０．９およびＧｚＭ＝１．１と設定した。従って、図１２（ａ）の測定回ｋ＝１のレコードの姿勢情報３４７は、許容範囲内にある姿勢を表すと判定される。同様に、図１２（ｂ）を参照して、測定回ｋに関する姿勢情報３４７も、許容範囲内の姿勢と判定される。ステップＳ２０３で姿勢が許容範囲内と判定されると、次のステップＳ２０５を実行する。

他方、図１２（ｂ）を参照して、位置番号Ｉの例えば最後（Ｋ回目）に測定された姿勢情報３４７は、方位角α＝−８０度、測定された分力Ｇｘ／Ｇ＝１、Ｇｙ／Ｇ＝０、Ｇｚ／Ｇ＝０であり、この姿勢情報３４７は許容範囲外の姿勢を表すと判定される。このステップＳ２０３で姿勢が許容範囲外と判定されたとき、ステップＳ２０４で、この測定回Ｋのレコードの電波強度Ｖ（ＬＱＩ値＝９０）を−１に設定する。従って、電波強度情報３４６のうち、許容範囲外の姿勢で測定された電波強度Ｖは−１に置換される。このステップＳ２０３〜Ｓ２０５は、全ての測定回について繰り返す。

次いで、ステップＳ２０５で、無線環境調査装置２は、位置番号ｎで測定されたＫ個の電波強度Ｖ（ＬＱＩ値）の平均値＜Ｖ＞を算出する。この平均値＜Ｖ＞の算出では、Ｖ＝−１に設定された電波強度Ｖ（ＬＱＩ値＝９０）を除外する。即ち、Ｖ＝−１でない電波強度Ｖのみの平均値＜Ｖ＞を算出する。

次いで、ステップＳ２０６で、変数ｎがｎ＝＞Ｎか否か、即ち位置番号ｎの全てのｎについてステップＳ２０３〜Ｓ２０５が実行されたか否かを判定する。Ｎ未満と判定されると、ステップＳ２０９でｎ＝ｎ＋１とし、再びステップＳ２０３〜ステップＳ２０５を繰り返す。全てのｎについて実行された、即ち変数ｎ＝＞Ｋと判定されると、無線環境調査装置２は次のステップＳ２０７を実行する。

次いで、ステッフ２０７で、無線環境調査装置２の電波強度分布作成手段は、電波強度分布を作成し、表示装置３３０に地図に重ねて電波強度分布図を表示する。この電波強度分布の算出は、電波強度の平均値が算出された測定位置３１をｘｙ座標とし、その測定位置の電波強度の平均値に基づきなされる。次いで、ステップＳ２０８で算出された電波強度分布を、地図上に例えば等高線として表示する。

図１４は本発明の第１実施形態により作成された電波強度分布図である。電波強度を地図上の等高線（等電波強度線）として図示している。

図１４を参照して、仮設置されたアクセスポイント３１１を中心に、等高線が楕円形に広がることが明らかにされている。ここで○は平均値＜Ｖ＞が求められた測定位置３１ａを、●は平均値＜Ｖ＞が求められなかった測定位置３１ｂを表している。なお、測定位置３１ｂでは、Ｋ回の測定において、アンテナ１１０の姿勢が全て許容範囲内になかったことを意味する。 上述した本第１実施形態では、無線強度測定端末１のアンテナ１１０の姿勢がばらついていても、無線環境調査装置２が許容範囲外のアンテナ姿勢で測定されたデータを除外する。従って、アンテナの姿勢のばらつきに起因する電波強度の測定精度の劣化が回避され、電波強度分布を正確に調査することができる。

また、本第１実施形態の電波強度測定端末１は、電波強度情報３４６に加えてアンテナ１１０の姿勢を測定して送信する。このため、アンテナ１１０の姿勢が許容範囲外のときに測定された電波強度情報３４６を除外して、正確な電波強度分布を調査することができる。

本発明の第２実施形態は、アンテナの姿勢が許容範囲外になったとき、アラームを発する電波強度測定装置１を用いた無線環境調査システムに関する。

図１５は本発明の第２実施形態の電波強度測定端末の機能構成図であり、第二実施形態の無線環境調査システムで用いられる電波強度端末１Ａの機能を表している。

図１５を参照して、本第２実施形態の電波強度測定端末１Ａは、姿勢範囲算出手段１４２を備える。その他は第１実施形態の電波強度測定端末１と同様である。以下、第２実施形態の無線環境調査システムの動作を説明する。

図１６は本発明の第２実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャートであり、電波強度測定端末１Ａと無線環境測定装置２との動作フローを表している。なお、図１６の左側に電波強度測定端末１Ａの動作を、右側に無線環境測定装置２の動作を表している。

図１６を参照して、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３およびステップＳｗ２１〜Ｓ１２１までは第１実施形態と同様である。本第２実施形態では、無線環境測定装置２はステップＳ１０３と同時に又は続けて、ステップＳ３０１で、アンテナ１１０の姿勢の許容範囲を送信し、ステップＳｗ０１で受信待ち状態に入る。電波強度測定端末１Ａは、姿勢の許容範囲を受信し、メモリ１３４へ記憶する。

次いで、ステップＳ１２３で、電波強度測定端末１Ａは、第１実施形態のステップＳ１２３と同様、端末ＩＤと測定位置を含む端末情報３４５ａを送信する。次いで、電波強度測定端末１Ａは、送信したとき（確定ボタンが押下されたとき）のアンテナ１１０の姿勢を検出し、ステップＳ３２３で、その姿勢がメモリ１３４に記憶された許容範囲内にあるか否かを判定する。

ステップＳ３２３で許容範囲外と判定されると、ステップＳ３２２で、電波強度測定端末１Ａはアラームを、例えば表示装置１３０に表示する。従って、測定者はこのアラームの表示を見て、ステップＳ３２２で、電波強度測定端末１Ａの姿勢を修正することができる。修正後、確定ボタン１３１ｂの押下により、再びステップＳ１２３が繰り返される。

ステップＳ３２３で許容範囲内と判定されると、ステップＳｗ２２で、電波強度測定端末１Ａは受信待ち状態に入る。この後の電波強度測定端末１Ａと無線環境測定装置２との動作は、第１実施形態と同様である。

本第２実施形態では、確定ボタン１３１ｂが押下されたときの電波強度測定装置１Ａの姿勢（即ちアンテナ１１０の姿勢）が許容範囲外にあるときはアラームが表示されるので、その時点で測定者が姿勢を修正することができる。このため、アンテナ姿勢のばらつきを少なくすることができ、精密な電波強度の測定がなされる。

なお、ステップＳ３２２を含むループによるデッドロックが生じないように、一定時間内にステップＳ３０１からステップＳ１０５へ移行することが好ましい。

本発明の第３実施形態は、アンテナの姿勢が許容範囲外になったか否かの判断を無線環境調査装置２が行う無線環境調査システムに関する。

本題３実施形態の無線環境調査システムに用いられる電波強度測定端末１Ａおよび無線環境測定装置２は第１実施形態と同様の機能を有する。

図１７は本発明の第３実施形態の無線環境調査システムの動作フローチャートである。図１７を参照して、本第３実施形態では、図９に示す第１実施形態のフローチャートに、ステップＳｗ２３、ステップＳ３２４〜Ｓ３２６、ステップＳｗ０３およびステップＳ３０２〜Ｓ３０４が追加されている。なお、ステップＳ３２５およびステップＳ３０２は、それぞれ図９中のステップＳ１２３およびステップＳ１０４を置き換えている。他は、第１実施形態のフローチャートと同様である。説明を簡明にするため、主に追加又は置き換えられたステップについて説明する。

図１７を参照して、無線環境調査装置２が地図を送信して受信待ち状態に入るステップＳ１０３、Ｓｗ０１までは第１実施形態と同様である。また、電波強度測定端末１が地図を表示し、確定ボタン１３１ｂの押下により測定位置を設定するステップＳ１２１、Ｓ１２２まで、第１実施形態と同様である。

本第３実施形態では、電波強度測定端末１は、ステップ１２２の実行後、即ち確定ボタン１３１ｂが押下された後、ステップＳ３２４で、姿勢検知器１２０はアンテナ１１０の姿勢を測定する。そして、ステップＳ３２５で、端末ＩＤ、測定位置を測定位置情報３４５として送信すると同時に、測定された姿勢を姿勢情報３４７として送信する。送信後、ステップＳｗ２２で、電波強度測定端末１は受信待ち状態に入る。

次いで、測定位置情報３４５および姿勢情報３４７を受信した無線環境調査装置２は、ステップＳ３０２で、これらの情報を記憶装置３１４に記憶する。

次いで、ステップ３０３で、無線環境調査装置２は、その姿勢情報３４７が表す姿勢が許容範囲内か否かを判定する。そして、許容範囲内と判定したとき、次のステップＳ１０５を実行する。ステップＳ１０５以下のフローは第１実施形態と同様である。

ステップＳ３０３で許容範囲外と判定されると、ステップＳ３０４で、無線環境調査装置２はアラーム信号を送信し、その後ステップＳｗ０３で受信待ち状態に入る。なお、ステップＳｗ０３では、無用なデッドロックを回避するために、一定時間経過後は次のステップＳ１０５を実行するようにしてもよい。

アラーム信号を受信した電界強度測定端末１は、ステップＳ３２６で、アラームを表示装置１３０に表示し、ステップＳｗ２２で受信待ち状態に入り、受信イベントが発生するまたは確定ボタン１３ｂが押下されるまで待機する。測定者は、表示されたアラームを見て電界強度測定端末１の姿勢を修正し、確定ボタン１３１ｂを押下することで、ステップＳ３２４を再び実行することができる。

本第３実施形態では、電波強度測定端末１に姿勢範囲算出手段を設けないので、電波強度測定端末１の機能構成を増加させることなく、姿勢の修正機能を付加することができる。

本発明を無線ＬＡＮ、例えばＺｉｇＢｅｅの設置の際の無線環境を調査する無線環境調査システムに適用することで、精密な電波強度分布を作成することができる。

１、１Ａ 電波強度測定端末
１１、２１ 電波
２ 無線環境調査装置
１１０ アンテナ
１１１ 無線通信モジュール
１１１ａ 無線通信手段
１１２ 電波強度検知器
１１３ 受信器
１１４ 送信機
１２０ 姿勢検知器
１２１ 方位センサ
１２２ 加速度センサ
１３０、３３０ 表示装置
１３１、３３１ 入力装置
１３１ａ 移動ポタン
１３１ｂ 確定ボタン
１３２、３３２ Ｉ／Ｏ制御回路
１３３、３３３ ＣＰＵ
１３６ コプロセッサ
１３４、３３４ メモリ
１３５、３３５ バス
１４０、３４０ 制御手段
１４２ 姿勢範囲算出手段
１５０ 回路基板
３１１ アクセスポイント
３１２ 伝送線
３１３ 通信装置
３１４ 記憶装置
３４１ 電波強度分布作成手段
３４２ 姿勢抽出手段
３４３ 地図情報
３４４ ＡＰ情報
３４５ 測定位置情報
３４５ａ 端末情報
３４６ 電波強度情報
３４７ 姿勢情報

Claims (5)

1. 所定の測定位置に配置された電波強度測定端末から送信される、前記電波強度測定端末のアンテナの姿勢を表す姿勢情報および受信される電波の受信強度を表す電波強度情報を、前記測定位置と関連づけて記憶する記憶装置と、
   前記アンテナの姿勢が所与の許容姿勢範囲にある前記姿勢情報を抽出する姿勢抽出手段と、
   抽出された前記姿勢情報と関連づけられた前記電波強度情報および前記測定位置に基づいて、前記電波の強度分布を作成する電波強度分布作成手段と、
   を有することを特徴とする無線環境調査装置。
2. アクセスポイントから送信された電波を受信するアンテナと、
   前記アンテナが受信する前記電波の受信強度を検出する電波強度検知器と、
   前記アンテナの姿勢を検出する姿勢検知器と、
   検出された前記アンテナの姿勢を表す姿勢情報および検出された前記電波の受信強度を表す電波強度情報を、無線送信する送信器と、
   を有することを特徴とする電波強度測定端末。
3. 前記姿勢検知手段は、
   前記アンテナに固定されたＸＹＺ座標軸の各軸への重力加速度の分力を測定する加速度センサと、
   前記座標軸の１軸の方位角を測定する方位センサと、
   を有することを特徴とする請求項２記載の電波強度測定端末。
4. 前記姿勢情報が表す前記アンテナの姿勢が所与の許容姿勢範囲外であるとき、アラーム信号を発することを特徴とする請求項３記載の電波強度測定端末。
5. 前記アクセスポイントから送信された地図情報が表す地図、前記アクセスポイントから送信された測定位置情報が表す測定位置およびカーソルを重ねて表示する表示装置と、
   前記カーソルを移動するための移動ボタンと、
   前記移動ボタンの前記地図上の位置を無線送信するための確定ボタンと、
   を有することを特徴とする請求項２、３又は４記載の電波強度測定端末。
   

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