JP7700879B2 - Analysis device, analysis method, and program - Google Patents
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Description
本開示は、解析装置、解析方法、プログラムに関する。 The present disclosure relates to an analysis device, an analysis method, and a program .
基準点から電波を送信する無線通信機器を受信点側に設置する際に、電波の基準点を基準として、その電波が到達する範囲の受信点を算出することが行われる。このような電波に関する計算の所要時間を短縮することが可能な技術が特許文献1に開示されている。When wireless communication equipment that transmits radio waves from a reference point is installed at the receiving point, the receiving points within the range that the radio waves can reach are calculated based on the reference point of the radio waves. Patent Document 1 discloses a technology that can shorten the time required for such calculations related to radio waves.
特許文献1には、送信点から受信点まで伝搬する電波の軌跡を追跡する計算において、反射点の計算対象となるデータを予め削減し、計算の処理量を減らす技術が開示されている。Patent document 1 discloses a technology that reduces the amount of calculation processing by reducing the amount of data to be calculated for reflection points in advance when calculating the trajectory of radio waves propagating from the transmitting point to the receiving point.
上述のような電波通信の技術において、基準点から送信された電波の受信感度が基準を満たす受信点の算出の計算量を削減する技術が求められている。 In radio communication technology such as that described above, there is a demand for technology that reduces the amount of calculation required to calculate a receiving point where the receiving sensitivity of radio waves transmitted from a reference point satisfies a standard.
この開示の目的の一例は、上述の課題を解決する解析装置、解析方法、プログラムを提供することである。 An example of a purpose of this disclosure is to provide an analysis device, an analysis method, and a program that solve the above-mentioned problems.
本開示の第1の態様によれば、解析装置は、基準点から送信される電波の伝達距離を算出する伝達距離算出手段と、前記基準点から、前記伝達距離だけ前記基準点から離間した初期受信点までの空間における直線上において所定間隔で互いに離間した複数の仮想点をプロットし、前記複数の仮想点にそれぞれ対応する地表上の点を示す複数の稜線候補点を特定する候補点特定手段と、前記複数の稜線候補点を順に繋げることにより形成された折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、前記複数の稜線候補点のうちの一つ以上の稜線候補点を削減する算出位置決定手段と、前記削減された一つ以上の稜線候補点以外の前記複数の稜線候補点のうちの前記基準点から遠い稜線候補点から順に、その稜線候補点に対応する位置における受信感度を算出し、前記対応する位置おける算出された受信感度が基準となる受信感度を満たす稜線候補点のうち前記基準点から最も遠い稜線候補点を、前記電波の受信点に決定する受信点決定手段と、を備える。According to a first aspect of the present disclosure, the analysis device includes a transmission distance calculation means for calculating a transmission distance of radio waves transmitted from a reference point; a candidate point identification means for plotting a plurality of virtual points spaced apart from one another at a predetermined interval on a straight line in space from the reference point to an initial reception point spaced from the reference point by the transmission distance, and identifying a plurality of ridgeline candidate points indicating points on the Earth's surface corresponding to the plurality of virtual points; a calculated position determination means for eliminating one or more of the plurality of ridgeline candidate points using an algorithm for simplifying the characteristics of a broken line formed by sequentially connecting the plurality of ridgeline candidate points; and a reception point determination means for calculating reception sensitivities at positions corresponding to the ridgeline candidate points among the plurality of ridgeline candidate points other than the one or more eliminated ridgeline candidate points, in order from the ridgeline candidate points furthest from the reference point, and determining the ridgeline candidate point furthest from the reference point among the ridgeline candidate points whose calculated reception sensitivities at the corresponding positions satisfy a reference reception sensitivity as the reception point of the radio waves.
本開示の第2の態様によれば、解析方法は、基準点から送信される電波の伝達距離を算出し、前記基準点から、前記伝達距離だけ前記基準点から離間した初期受信点までの空間における直線上において所定間隔で互いに離間した複数の仮想点をプロットし、前記複数の仮想点にそれぞれ対応する地表上の点を示す複数の稜線候補点を特定し、前記複数の稜線候補点を順に繋げることにより形成された折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、前記複数の稜線候補点のうちの一つ以上の稜線候補点を削減し、前記削減された一つ以上の稜線候補点以外の前記複数の稜線候補点のうちの前記基準点から遠い稜線候補点から順に、その稜線候補点に対応する位置における受信感度を算出し、前記対応する位置おける算出された受信感度が基準となる受信感度を満たす稜線候補点のうち、前記基準点から最も遠い稜線候補点を、前記電波の受信点に決定することを含む。According to a second aspect of the present disclosure, the analysis method includes: calculating a transmission distance of radio waves transmitted from a reference point; plotting a plurality of virtual points spaced apart from one another at a predetermined interval on a straight line in space from the reference point to an initial reception point spaced apart from the reference point by the transmission distance; identifying a plurality of ridgeline candidate points indicating points on the Earth's surface corresponding to the plurality of virtual points; eliminating one or more of the plurality of ridgeline candidate points using an algorithm that simplifies the characteristics of a broken line formed by sequentially connecting the plurality of ridgeline candidate points; calculating reception sensitivities at positions corresponding to the ridgeline candidate points among the plurality of ridgeline candidate points other than the one or more eliminated ridgeline candidate points, beginning with the ridgeline candidate points furthest from the reference point; and determining, as the reception point of the radio waves, the ridgeline candidate point furthest from the reference point among the ridgeline candidate points whose calculated reception sensitivities at the corresponding positions satisfy a reference reception sensitivity.
本開示の第3の態様によれば、記録媒体は、解析装置のコンピュータに、基準点から送信される電波の伝達距離を算出し、前記基準点から、前記伝達距離だけ前記基準点から離間した初期受信点までの空間における直線上において所定間隔で互いに離間した複数の仮想点をプロットし、前記複数の仮想点にそれぞれ対応する地表上の点を示す複数の稜線候補点を特定し、前記複数の稜線候補点を順に繋げることにより形成された折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、前記複数の稜線候補点のうちの一つ以上の稜線候補点を削減し、前記削減された一つ以上の稜線候補点以外の前記複数の稜線候補点のうちの前記基準点から遠い稜線候補点から順に、その稜線候補点に対応する位置における受信感度を算出し、前記対応する位置おける算出された受信感度が基準となる受信感度を満たす稜線候補点のうち、前記基準点から最も遠い稜線候補点を、前記電波の受信点に決定する、ことを実行させるためのプログラムを記憶する。According to a third aspect of the present disclosure, the recording medium stores a program for causing a computer of an analysis device to execute the following operations: calculate a transmission distance of radio waves transmitted from a reference point; plot a plurality of virtual points spaced apart at a predetermined interval on a straight line in space from the reference point to an initial reception point spaced apart from the reference point by the transmission distance; identify a plurality of ridgeline candidate points indicating points on the Earth's surface corresponding to the plurality of virtual points; eliminate one or more of the plurality of ridgeline candidate points using an algorithm that simplifies the characteristics of a broken line formed by sequentially connecting the plurality of ridgeline candidate points; calculate reception sensitivities at positions corresponding to the ridgeline candidate points among the plurality of ridgeline candidate points other than the one or more eliminated ridgeline candidate points, beginning with the ridgeline candidate points furthest from the reference point; and determine, as the reception point of the radio waves, the ridgeline candidate point furthest from the reference point among the ridgeline candidate points whose calculated reception sensitivities at the corresponding positions satisfy a reference reception sensitivity.
本開示によれば、基準点から送信された電波の受信感度が基準を満たす受信点の算出の計算量を削減することが可能な解析装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an analysis device that can reduce the amount of calculation required to calculate a receiving point where the receiving sensitivity of radio waves transmitted from a reference point satisfies a standard.
以下、本開示の一実施形態による解析装置を、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態における解析装置の機能ブロック図である。
解析装置1はコンピュータである。解析装置1は解析プログラムを実行することにより、入力部112、表示部113、制御部114、伝達距離算出部115、稜線候補点特定部116、算出位置決定部117、受信点決定部118、結果処理部119の各機能を備える。また解析装置1は、予め記憶部111に地図データ、通信機器パラメータ、標高データを含む地形情報を記憶する。
Hereinafter, an analysis device according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of an analysis device according to this embodiment.
The analysis device 1 is a computer. By executing an analysis program, the analysis device 1 has the functions of an
地図データは、基準点P1の位置を含む地図データである。
通信機器パラメータは、解析装置1が電波を送信する基準点P1と、その電波を受信する受信点に設置する予定の無線通信機器に関するパラメータである。このパラメータは具体的には、無線通信機器を設置する基準点P1の位置、基準点P1に設置する無線通信機器の送信電力Ws[dB]、基準点P1に設置する無線通信機器の送信アンテナ利得Ps[dB]、受信点に設置する無線通信機器の受信アンテナ利得Pr[dB]、受信点に設置する無線通信機器の受信感度Wr[dB]、電波の周波数f[MHz]、その他の損失値Lo[dB]、などの値である。
地形情報は、地図データにおける各位置(緯度、経度)に対応する標高を示す情報である。
The map data includes the position of the reference point P1.
The communication device parameters are parameters related to the reference point P1 from which the analysis device 1 transmits radio waves and the wireless communication device to be installed at the receiving point to receive the radio waves. Specifically, the parameters are values such as the position of the reference point P1 where the wireless communication device is to be installed, the transmission power Ws [dB] of the wireless communication device to be installed at the reference point P1, the transmission antenna gain Ps [dB] of the wireless communication device to be installed at the reference point P1, the receiving antenna gain Pr [dB] of the wireless communication device to be installed at the receiving point, the receiving sensitivity Wr [dB] of the wireless communication device to be installed at the receiving point, the frequency f [MHz] of the radio waves, and other loss values Lo [dB].
The topographical information is information that indicates the altitude corresponding to each position (latitude, longitude) in the map data.
入力部112は、解析装置1が処理に利用する情報等をキーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置から取得する処理を行う。
表示部113は、解析装置1の処理結果をディスプレイ等に表示する。
制御部114は、入力部112、表示部113、伝達距離算出部115、稜線候補点特定部116、算出位置決定部117、受信点決定部118、結果処理部119等を制御する。
The
The
The
伝達距離算出部115は、基準点P1から送信される電波の伝達距離を算出する。
稜線候補点特定部116は、基準点P1から、伝達距離d[km]だけ基準点P1から離間した初期受信点P2までの空間における直線上において所定間隔毎でプロットした仮想点Psの位置を算出し、各仮想点Psに対応する地表の点を示す稜線候補点Pnを特定する。
算出位置決定部117は、基準点P1側から初期受信点P2側まで稜線候補点Pnを順に繋げた折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、稜線候補点Pnのうちの何れか一つまたは複数を削減して稜線候補点Pnの中から受信感度を算出する複数の算出位置を決定する。
受信点決定部118は、複数の算出位置のうちの基準点P1から遠い算出位置から順に、その算出位置における受信感度を算出し、基準となる受信感度を満たす基準点P1から最も遠い算出位置を、電波の受信点Pに決定する。
結果処理部119は、解析装置1の解析結果を出力する等の処理を行う。
The transmission
The ridge candidate
The calculation
The reception
The
このような機能を発揮する解析装置1は、基準となる受信感度を満たす基準点P1から最も遠い算出対象点を電波の受信点Pと決定する処理において、その処理の計算量を削減することができる。以下、解析装置1の処理フローについて説明する。The analysis device 1 that performs such functions can reduce the amount of calculation required to determine the calculation target point farthest from the reference point P1 that satisfies the reference reception sensitivity as the radio wave reception point P. The processing flow of the analysis device 1 is described below.
図2は解析装置の処理フローを示す図である。
図3~図9は解析装置の処理概要を示す図である。
解析装置1のユーザは入力装置から処理の開始を指示する。入力部112は入力装置から処理の開始の指示を受けると、制御部114へその指示を出力する。制御部114は、伝達距離算出部115に処理の開始を指示する。伝達距離算出部115は、記憶部111に記録されている、通信機器パラメータを取得する。上述したように、通信機器パラメータには、無線通信機器を設置する基準点P1の位置、送信電力Ws[dB]、送信アンテナ利得Ps[dB]、受信アンテナ利得Pr[dB]、受信感度Wr[dB]、電波の周波数f[MHz]、その他の損失値Lo[dB]が含まれる。
FIG. 2 is a diagram showing a process flow of the analysis device.
3 to 9 are diagrams showing an outline of the processing performed by the analysis device.
A user of the analysis device 1 issues an instruction to start processing from an input device. When the
伝達距離算出部115は、式(1)にそれら通信機器パラメータを入力して自由空間伝達距離dを算出する(ステップS101)。自由空間伝達距離d[m]は、想定する無線通信機器を基準点P1に設置した際に、受信感度Wr以上の感度でその無線通信機器からの電波を受信できる最長の距離を示す。The transmission
自由空間伝達距離dの上述の算出式(1)は一例である。基準点P1を基準とした無線通信機器の自由空間伝達距離dを算出することができれば、算出式(1)は他の式であってもよい。伝達距離算出部115は、自由空間伝達距離dを稜線候補点特定部116に出力する。The above-mentioned calculation formula (1) of the free space transmission distance d is an example. As long as it is possible to calculate the free space transmission distance d of the wireless communication device based on the reference point P1, the calculation formula (1) may be another formula. The transmission
稜線候補点特定部116は、基準点P1の座標(緯度、経度、高度)を、通信機器パラメータと標高データとに基づいて取得する。稜線候補点特定部116は、基準点P1の座標から所定の通信方向に自由空間伝達距離dが示す距離だけ離間した初期受信点P2の座標を算出する(ステップS102)。基準点P1の座標から通信方向に自由空間伝達距離dを加算すれば、初期受信点P2の座標は明らかである。なお通信方向の情報は通信機器パラメータに含まれもよいし、記憶部111に別途記録されていてもよい。なお基準点P1の地表からの高さと、初期受信点P2の地表から高さは、たとえば5mや10mなどの予め設定された高さであってよい。The ridgeline candidate
稜線候補点特定部116は、基準点P1から初期受信点P2までの空間における直線L1を算出する(ステップS103)。稜線候補点特定部116は、基準点P1から初期受信点P2までの範囲を含む地図データと標高データとを記憶部111から取得する。稜線候補点特定部116は、基準点P1から初期受信点P2までの範囲を含む地図データと標高データに基づいて、基準点P1から初期受信点P2までの地表Eの3Dモデリングデータを生成する(ステップS104)。稜線候補点特定部116は、基準点P1から初期受信点P2までの空間における直線L1上における所定間隔毎の仮想点Psを算出する(ステップS105)。稜線候補点特定部116は、それら各仮想点Psを通る垂線と、地表Eの3Dモデリングデータが示す地表Eとの交点を、それぞれ稜線候補点Pn1~Pn18と特定する(ステップS106)。稜線候補点特定部116は、稜線候補点Pn1~Pn18の座標(緯度、経度、高度)を算出位置決定部117へ出力する。稜線候補点Pn1~Pn18を総称して稜線候補点Pnと呼ぶ(図3参照)。The ridgeline candidate
算出位置決定部117は、複数の稜線候補点Pnを順に繋げた折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、複数の稜線候補点Pnのうちの何れか一つまたは複数を削減して稜線候補点の中から受信感度を算出する算出位置を決定する(ステップS107)。このアルゴリズムの一例は、Ramer-Douglas-Peuckerアルゴリズムである。折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムであれば、どのようなアルゴリズムを用いてもよい。算出位置決定部117は、算出位置の座標(緯度、経度、高度)を受信点決定部118へ出力する。図4で示す例では、Ramer-Douglas-Peuckerアルゴリズムにより折れ線の特徴として顕著な稜線候補点Pn1、Pn3、Pn4、Pn7、Pn9,Pn10、Pn11、Pn14、Pn17、Pn18が特定され、算出位置決定部117は、それらを算出位置と特定する(図4参照)。The calculation
受信点決定部118は、稜線候補点Pnに基づいて地表上の回折点を特定できるか否かを判定する(ステップS108)。受信点決定部118は、地表の回折点の特定のために、例えばある選択した稜線候補点Pnと、その両側の2つの比較対象の稜線候補点Pnとを比較する。受信点決定部118は、2つの比較対象の稜線候補点Pnを結ぶ直線よりも、選択した稜線候補点Pnの位置が高い位置にある場合には、その選択した稜線候補点Pnを回折点と特定する。例えば、受信点決定部118は、図5に示すように、稜線候補点Pnに相当する点A,B,Cの高度に基づいて、図5の(A)部分のように点A,点Cに挟まれる点Bが、点A、点Cを結ぶ直線よりも低い位置(基準点P1から初期受信点P2方向に向かってその直線より右側)にある場合には、点Bを回折点でないと判定する。他方、受信点決定部118は、図5の(B)部分のように点A、点Cを結ぶ直線よりも高い位置(基準点P1から初期受信点P2方向に向かってその直線より左側)にある場合には、点Bを回折点として特定できると判定する。受信点決定部118は、回折点が1つも特定できない場合(ステップ108:No)は、初期受信点P2を、無線通信機器を設置するための受信点Pと決定する(ステップS109)。一例として受信点決定部118は、図6に示すように、Pn10、Pn11を回折点と特定する。The reception
受信点決定部118は、回折点が特定できた場合(ステップ108:Yes)は、例えば図7に示すように、基準点P1、回折点Pn10、Pn11、基準点P1から最も遠い算出位置である稜線候補点Pn18に基づいて特定した受信点候補Pmを特定する。受信点候補Pmの座標は、稜線候補点Pn18の高度に所定の高さを加えた座標である。所定の高さは、アンテナ等の通信機器の高さとして5mや10mなどの記憶部111に通信パラメータとして記録された値であってよい。受信点決定部118は、基準点P1から送信され、回折点Pn10、Pn11で回折し、受信点候補Pmで受信される電波の回折損失J(v)を以下の式(2)を用いて算出する(ステップS110)。式(2)においてJ(v)が回折損失、λは電波の波長、d1は基準点P1から遮蔽物である回折点までの距離、d2は受信点候補Pmから遮蔽物である回折点までの距離、hは基準点P1と受信点候補Pmの空間における直線からの回折点の高さを示す。If the diffraction point is identified (step 108: Yes), the reception
具体的には以下の式(2)を用いて、基準点P1と回折点Pn10との距離をd1、回折点Pn10と回折点Pn11との距離をd2として、基準点P1と回折点Pn10との間の電波の回折損失J(v)-1を算出する。同様に、回折点Pn10と回折点Pn11との距離をd1、回折点Pn11と受信点候補Pmとの距離をd2として、回折点Pn10と受信点候補Pmとの間の電波の回折損失J(v)-2を算出する。回折損失J(v)-1と回折損失J(v)-2との合計を回折損失J(v)と算出する。なお回折点が一つだけであれば、以下の式(2)の計算1回で回折損失J(v)を算出することができる。回折点Pnが3(N=3)点であれば、基準点P1、回折点PnX(X=1~N)、初期受信点P2とした場合、P1~Pn1~Pn2の区間の一つ目の回折損失と、Pn1~Pn2~Pn3の区間の二つ目の回折損失と、Pn2~Pn3~P2の区間の三つ目の回折損失を合計して、回折損失J(v)を算出すればよい。Specifically, the following formula (2) is used to calculate the diffraction loss J(v)-1 of the radio wave between the reference point P1 and the diffraction point Pn10, with d1 being the distance between the reference point P1 and the diffraction point Pn10, and d2 being the distance between the diffraction point Pn10 and the diffraction point Pn11. Similarly, the diffraction loss J(v)-2 of the radio wave between the diffraction point Pn10 and the reception point candidate Pm is calculated, with d1 being the distance between the diffraction point Pn10 and the diffraction point Pn11, and d2 being the distance between the diffraction point Pn11 and the reception point candidate Pm. The sum of the diffraction loss J(v)-1 and the diffraction loss J(v)-2 is calculated as the diffraction loss J(v). If there is only one diffraction point, the diffraction loss J(v) can be calculated by a single calculation of the following formula (2). If there are three diffraction points Pn (N=3), then, with reference point P1, diffraction point PnX (X=1 to N), and initial reception point P2, the diffraction loss J(v) can be calculated by adding together the first diffraction loss in the section P1-Pn1-Pn2, the second diffraction loss in the section Pn1-Pn2-Pn3, and the third diffraction loss in the section Pn2-Pn3-P2.
なお式(2)の回折損失J(v)の「v」は、回折パラメータと呼ばれ、式(3)で表すことができる。回折パラメータvの値が-0.78以上であれば近接損失を含む損失、-0.78未満であれば近接損失を含まない回折損失であることを意味する。The "v" in the diffraction loss J(v) in equation (2) is called the diffraction parameter, and can be expressed by equation (3). If the value of the diffraction parameter v is -0.78 or more, it means that the loss includes the proximity loss, and if it is less than -0.78, it means that the diffraction loss does not include the proximity loss.
受信点決定部118は、基準点P1から送信され、回折点Pn10、Pn11で回折し、新たな受信点候補Pmで受信する電波の、当該受信点候補Pmにおける受信感度Wを、式(4)により算出する(ステップS111)。The reception
式(4)において、Wsは基準点P1に設置する無線通信機器の送信電力、Psは基準点P1に設置する無線通信機器の送信アンテナ利得、Prは受信点に設置する無線通信機器の受信アンテナ利得、dは伝達距離(基準点P1と受信点候補Pmの距離)、fは周波数、Lsは回折損失(=J(v))、Loはその他の損失を示す。なお式(4)の受信感度Wの算出式は、「受信感度=送信電力+利得-回折損失」として定義できる。 In equation (4), Ws is the transmission power of the wireless communication device installed at reference point P1, Ps is the transmitting antenna gain of the wireless communication device installed at reference point P1, Pr is the receiving antenna gain of the wireless communication device installed at the receiving point, d is the transmission distance (the distance between reference point P1 and the candidate receiving point Pm), f is the frequency, Ls is the diffraction loss (= J(v)), and Lo is other losses. The calculation formula for receiving sensitivity W in equation (4) can be defined as "receiving sensitivity = transmitting power + gain - diffraction loss".
受信点決定部118は、受信点に設置する予定の無線通信機器の受信感度Wrの値を記憶部111から取得する。受信点決定部118は、受信点候補Pmにおける受信感度Wが、受信点に設置する予定の無線通信機器の受信感度Wr以上となるかを判定する(ステップS112)。受信点決定部118は、受信点候補Pmにおける受信感度Wが、受信点に設置する予定の無線通信機器の受信感度Wr以上となる場合(ステップS112:Yes)には、その受信点候補Pmを、無線通信機器を設置するための受信点Pと決定する(ステップS113)。受信点決定部118は、受信点候補Pmにおける受信感度Wが、受信点Pに設置する予定の無線通信機器の受信感度Wr以上とならない場合(ステップS112:No)には、図8に示すように、既に特定した受信点候補Pmを除いて、次に基準点P1から最も遠い算出位置の稜線候補点Pn17に基づいて、新たな受信点候補Pmを特定する(ステップS114)。そして受信点決定部118はステップS110の回折損失J(v)の算出の処理を繰り返す。The reception
これにより、設置する予定の無線通信機器の受信点の座標を算出することができる。この受信点の処理において、上述したように稜線候補点Pnを順に繋げた折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、稜線候補点Pnのうちの何れか一つまたは複数を削減して稜線候補点の中から受信感度を算出する算出位置を決定している。従って、処理対象とする受信点候補Pmの数も少なくなる。これにより、基準点から送信された電波の受信感度が基準を満たす受信点の算出の計算量を削減することが可能な解析装置を提供することができる。This allows the coordinates of the reception points of the wireless communication device to be installed to be calculated. In processing these reception points, an algorithm is used to simplify the characteristics of the broken line that connects the edge candidate points Pn in order as described above, and one or more of the edge candidate points Pn are eliminated to determine a calculation position for calculating reception sensitivity from among the edge candidate points. Therefore, the number of reception point candidates Pm to be processed is also reduced. This makes it possible to provide an analysis device that can reduce the amount of calculation required to calculate a reception point where the reception sensitivity of radio waves transmitted from a reference point satisfies a standard.
受信点決定部118は決定した受信点Pの座標を結果処理部119へ出力する(ステップS115)。結果処理部119は、決定した受信点Pの座標を表示部113に出力するよう指示する。表示部113は決定した受信点Pの座標をディスプレイ等に出力する。この時、表示部113は、地図中に、座標に基づいて基準点P1、受信点Pなどの位置をプロットした地図情報を生成して、ディスプレイなどに表示するようにしてもよい。The reception
図9は解析装置の処理概要を示す図である。
ここで解析装置1は、上述の処理において、さらに多くの稜線候補点Pnを削減して稜線候補点の中から受信感度を算出する算出位置を決定してもよい。例えば、算出位置決定部117は、上述のステップS107において算出位置を決定した後、算出位置と特定した稜線候補点Pnについて、隣り合う稜線候補点Pnの高度を比較する。算出位置決定部117は、隣り合う2つの稜線候補点Pnの高度の差が、高度が近似すると特定されるような所定の閾値未満であるかを判定する。算出位置決定部117は、隣り合う2つの稜線候補点Pnの高度の差が、所定の閾値未満である場合、それら2つの稜線候補点Pnのうち、基準点P1に近い稜線候補点Pnを算出位置から除外する。これにより、処理対象とする受信点候補Pmの数がさらに少なくなる。その結果、基準点から送信された電波の受信感度が基準を満たす受信点の算出の計算量を削減することが可能な解析装置を提供することができる。図8の例では、さらに稜線候補点Pn3と稜線候補点Pn9を算出位置から除外する場合を示している。
FIG. 9 is a diagram showing an outline of the processing performed by the analysis device.
Here, the analysis device 1 may further reduce the number of ridgeline candidate points Pn in the above-mentioned process and determine the calculation position for calculating the reception sensitivity from among the ridgeline candidate points. For example, after determining the calculation position in the above-mentioned step S107, the calculation
以上、本開示の実施形態について説明した。上述の解析装置1の処理によれば、計算量を抑えつつ、必要な精度を確保した電波到達範囲の算出が可能となる。これにより、計算時間の短縮及び計算に必要なメモリ等のリソース削減が可能となる。なおこれは、電波到達範囲を算出する際に行う、電波伝搬損失の計算回数すなわち稜線点の数をユーザが必要とする精度に合わせて削減できるからである。 The above describes an embodiment of the present disclosure. According to the processing of the above-mentioned analysis device 1, it is possible to calculate the radio wave reachability range while ensuring the required accuracy while suppressing the amount of calculation. This makes it possible to shorten the calculation time and reduce resources such as memory required for the calculation. This is because the number of calculations of radio wave propagation loss, i.e., the number of edge points, performed when calculating the radio wave reachability range can be reduced to match the accuracy required by the user.
なお、上述の説明では、電波伝搬損失として回折損失しか考慮していないが、近接リッジ損失や反射損失等の他の損失要素を考慮して、上述のステップS110においてそれらの損失を合計した値が0かどうかを判定するようにしてもよい。また地形の断面図描画といった、コンピュータを用いて地形情報を可視化する際に、適切な受信点を可視化する際の処理として上述の処理を適用することができる。In the above explanation, only diffraction loss is considered as radio wave propagation loss, but other loss elements such as adjacent ridge loss and reflection loss may be considered and it may be determined in step S110 whether the sum of these losses is 0. In addition, the above process can be applied as a process for visualizing appropriate receiving points when visualizing topographical information using a computer, such as drawing a cross-sectional view of the topography.
図10は本実施形態による解析装置の構成の別の例を示す図である。
図11は図10に示す解析装置による処理フローを示す図である。
解析装置1は、少なくとも、伝達距離算出部115、稜線候補点特定部116、算出位置決定部117、受信点決定部118を備える。
伝達距離算出部115は、基準点から送信する電波の伝達距離を算出する(ステップS201)。
稜線候補点特定部116は、基準点に伝達距離を加算した初期受信点までの空間における直線において所定間隔でプロットした仮想点を算出し、その仮想点に対応する地表の点を示す稜線候補点を特定する(ステップS202)。
算出位置決定部117は、基準点から初期受信点まで稜線候補点を順に繋げた折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、稜線候補点のうちの何れか一つまたは複数を削減して稜線候補点の中から受信感度を算出する算出位置を決定する(ステップS203)。
受信点決定部118は、算出位置のうちの基準点から遠い算出位置から順に、その算出位置における受信感度を算出し、基準となる受信感度を満たす基準点から最も遠い算出位置において、電波の受信点を決定する(ステップS204)。
FIG. 10 is a diagram showing another example of the configuration of the analysis device according to this embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a process flow of the analysis device shown in FIG.
The analysis device 1 includes at least a transmission
The transmission
The ridge candidate
The calculation
The reception
(ハードウェア構成)
図12は、本開示の各実施形態に係る解析装置1を実現可能な計算処理装置20のハードウェア構成例を概略的に示すブロック図である。
解析装置1を、1つの計算処理装置(情報処理装置、コンピュータ)を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。但し、係る解析装置1は、物理的または機能的に少なくとも2つの計算処理装置を用いて実現されてもよい。また、係る解析装置1は、専用の装置として実現されてもよい。
(Hardware configuration)
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a
An example of the configuration of hardware resources for implementing the analysis device 1 using one calculation processing device (information processing device, computer) will be described. However, the analysis device 1 may be physically or functionally implemented using at least two calculation processing devices. Furthermore, the analysis device 1 may be implemented as a dedicated device.
計算処理装置20は、中央処理演算装置(Central_Processing_Unit、以降「CPU」と表す)21、揮発性記憶装置22、ディスク23、不揮発性記録媒体24、及び、通信インタフェース(以降、「通信IF」と表す)27を有する。計算処理装置20は、入力装置25、出力装置26に接続可能であってもよい。計算処理装置20は、通信IF27を介して、他の計算処理装置、及び、通信装置と情報を送受信することができる。The
不揮発性記録媒体24は、コンピュータが読み取り可能な、たとえば、コンパクトディスク(Compact_Disc)、デジタルバーサタイルディスク(Digital_Versatile_Disc)である。また、不揮発性記録媒体24は、ユニバーサルシリアルバスメモリ(USBメモリ)、ソリッドステートドライブ(Solid_State_Drive)等であってもよい。不揮発性記録媒体24は、電源を供給しなくても係るプログラムを保持し、持ち運びを可能にする。不揮発性記録媒体24は、上述した媒体に限定されない。また、不揮発性記録媒体24の代わりに、通信IF27、及び、通信ネットワークを介して係るプログラムを持ち運びしてもよい。
揮発性記憶装置22は、コンピュータが読み取り可能であって、一時的にデータを記憶することができる。揮発性記憶装置22は、DRAM(dynamic random Access memory)、SRAM(static random Access memory)等のメモリ等である。
The
The
すなわち、CPU21は、ディスク23に格納されているソフトウェア・プログラム(コンピュータ・プログラム:以下、単に「プログラム」と称する)を、実行する際に揮発性記憶装置22にコピーし、演算処理を実行する。CPU21は、プログラム実行に必要なデータを揮発性記憶装置22から読み取る。表示が必要な場合に、CPU21は、出力装置26に出力結果を表示する。外部からプログラムを入力する場合に、CPU21は、入力装置25からプログラムを読み取る。CPU21は、図1、または、図10に示す各部が表す機能(処理)に対応するところの揮発性記憶装置22にある解析プログラム(図2、または、図11)を解釈し実行する。CPU21は、上述した本開示の各実施形態において説明した処理を実行する。すなわち、このような場合に、本開示の各実施形態は、係る解析プログラムによっても成し得ると捉えることができる。さらに、係る解析プログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な不揮発性の記録媒体によっても、本開示の各実施形態は成し得ると捉えることができる。That is, when executing a software program (computer program: hereinafter simply referred to as a "program") stored in the
以上、上述した実施形態を模範的な例として本開示を説明した。しかし、本開示は、上述した実施形態には限定されない。すなわち、本開示は、本開示のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。The present disclosure has been described above using the above-mentioned embodiment as an exemplary example. However, the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment. In other words, the present disclosure can be applied in various aspects that a person skilled in the art can understand within the scope of the present disclosure.
この出願は、2022年1月12日に出願された日本国特願2022-002993号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-002993, filed on January 12, 2022, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety.
本開示は、解析装置、解析方法、記録媒体に適用してもよい。 This disclosure may be applied to an analysis device, an analysis method, and a recording medium.
1・・・解析装置
111・・・記憶部
112・・・入力部
113・・・表示部
114・・・制御部
115・・・伝達距離算出部
116・・・稜線候補点特定部
117・・・算出位置決定部
118・・・受信点決定部
119・・・結果処理部
1
Claims (6)
前記基準点から、前記伝達距離だけ前記基準点から離間した初期受信点までの空間における直線上において所定間隔で互いに離間した複数の仮想点をプロットし、前記複数の仮想点にそれぞれ対応する地表上の点を示す複数の稜線候補点を特定する候補点特定手段と、
前記複数の稜線候補点を順に繋げることにより形成された折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、前記複数の稜線候補点のうちの一つ以上の稜線候補点を削減する算出位置決定手段と、
前記削減された一つ以上の稜線候補点以外の前記複数の稜線候補点のうちの前記基準点から遠い稜線候補点から順に、その稜線候補点に対応する位置における受信感度を算出し、前記対応する位置おける算出された受信感度が基準となる受信感度を満たす稜線候補点のうち前記基準点から最も遠い稜線候補点を、前記電波の受信点に決定する受信点決定手段と、
を備える解析装置。 A transmission distance calculation means for calculating a transmission distance of a radio wave transmitted from a reference point;
a candidate point specifying means for plotting a plurality of virtual points spaced apart from one another at a predetermined interval on a straight line in space from the reference point to an initial reception point spaced apart from the reference point by the transmission distance, and specifying a plurality of edge candidate points indicating points on the earth's surface corresponding to the plurality of virtual points;
a calculation position determination means for reducing one or more edge line candidate points from the plurality of edge line candidate points by using an algorithm for simplifying the characteristics of a broken line formed by sequentially connecting the plurality of edge line candidate points;
a reception point determination means for calculating reception sensitivities at positions corresponding to the plurality of ridgeline candidate points other than the one or more reduced ridgeline candidate points, in order from the ridgeline candidate point furthest from the reference point, and determining, as a reception point for the radio wave, the ridgeline candidate point furthest from the reference point among the ridgeline candidate points whose calculated reception sensitivities at the corresponding positions satisfy a reference reception sensitivity;
An analysis device comprising:
請求項1に記載の解析装置。 The analysis device according to claim 1 , wherein the calculated position determination means, in order to reduce the one or more ridgeline candidate points, deletes the ridgeline candidate point that is closer to the reference point out of the two adjacent ridgeline candidate points when a difference in altitude between the two adjacent ridgeline candidate points is less than a predetermined value.
請求項1または請求項2に記載の解析装置。 3. The analysis device according to claim 1, wherein the reception point determination means identifies a diffraction point at which the ground surface is a peak based on the altitude relationship between adjacent ridgeline candidate points among the plurality of ridgeline candidate points, calculates a diffraction path of the radio wave based on the reference point, the diffraction point, and at least one of the plurality of ridgeline candidate points other than the one or more reduced ridgeline candidate points, and calculates the reception sensitivity of the diffraction path using the diffraction loss in the diffraction path.
請求項3に記載の解析装置。 4. The analysis device according to claim 3 , wherein the calculated position determining means uses a Ramer-Douglas-Peucker algorithm as an algorithm for simplifying the characteristics of the polygonal line.
前記基準点から、前記伝達距離だけ前記基準点から離間した初期受信点までの空間における直線上において所定間隔で互いに離間した複数の仮想点をプロットし、
前記複数の仮想点にそれぞれ対応する地表上の点を示す複数の稜線候補点を特定し、
前記複数の稜線候補点を順に繋げることにより形成された折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、前記複数の稜線候補点のうちの一つ以上の稜線候補点を削減し、
前記削減された一つ以上の稜線候補点以外の前記複数の稜線候補点のうちの前記基準点から遠い稜線候補点から順に、その稜線候補点に対応する位置における受信感度を算出し、
前記対応する位置おける算出された受信感度が基準となる受信感度を満たす稜線候補点のうち、前記基準点から最も遠い稜線候補点を、前記電波の受信点に決定する
ことを含む解析方法。 Calculate the transmission distance of radio waves transmitted from the reference point,
Plotting a plurality of imaginary points spaced apart from each other at a predetermined interval on a straight line in space from the reference point to an initial reception point spaced apart from the reference point by the transmission distance;
identifying a plurality of edge candidate points indicating points on the ground surface corresponding to the plurality of virtual points, respectively;
reducing one or more edge candidate points from the plurality of edge candidate points using an algorithm that simplifies the characteristics of a broken line formed by sequentially connecting the plurality of edge candidate points;
calculating reception sensitivities at positions corresponding to the edge line candidate points from among the plurality of edge line candidate points other than the one or more reduced edge line candidate points, in order from the edge line candidate point furthest from the reference point;
determining, as the receiving point of the radio wave, the edge candidate point farthest from the reference point among the edge candidate points whose calculated receiving sensitivity at the corresponding position satisfies a reference receiving sensitivity.
基準点から送信される電波の伝達距離を算出し、
前記基準点から、前記伝達距離だけ前記基準点から離間した初期受信点までの空間における直線上において所定間隔で互いに離間した複数の仮想点をプロットし、
前記複数の仮想点にそれぞれ対応する地表上の点を示す複数の稜線候補点を特定し、
前記複数の稜線候補点を順に繋げることにより形成された折れ線の特徴を単純化するアルゴリズムを用いて、前記複数の稜線候補点のうちの一つ以上の稜線候補点を削減し、
前記削減された一つ以上の稜線候補点以外の前記複数の稜線候補点のうちの前記基準点から遠い稜線候補点から順に、その稜線候補点に対応する位置における受信感度を算出し、
前記対応する位置おける算出された受信感度が基準となる受信感度を満たす稜線候補点のうち、前記基準点から最も遠い稜線候補点を、前記電波の受信点に決定する、
ことを実行させるためのプログラム。 The computer of the analysis device
Calculate the transmission distance of radio waves transmitted from the reference point,
Plotting a plurality of imaginary points spaced apart from each other at a predetermined interval on a straight line in space from the reference point to an initial reception point spaced apart from the reference point by the transmission distance;
identifying a plurality of edge candidate points indicating points on the ground surface corresponding to the plurality of virtual points, respectively;
reducing one or more edge candidate points from the plurality of edge candidate points using an algorithm that simplifies the characteristics of a broken line formed by sequentially connecting the plurality of edge candidate points;
calculating reception sensitivities at positions corresponding to the edge line candidate points from among the plurality of edge line candidate points other than the one or more reduced edge line candidate points, in order from the edge line candidate point furthest from the reference point;
determining, as a receiving point of the radio wave, the edge candidate point farthest from the reference point among the edge candidate points whose calculated receiving sensitivity at the corresponding position satisfies a reference receiving sensitivity;
A program to make it happen .
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004336355A (en) | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | Radio wave propagation characteristic estimating apparatus, radio wave propagation characteristic estimating method, and radio wave propagation characteristic estimating program |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000028664A (en) | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Shimizu Corp | Broadcast radio wave propagation analysis system |
| JP2004336355A (en) | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | Radio wave propagation characteristic estimating apparatus, radio wave propagation characteristic estimating method, and radio wave propagation characteristic estimating program |
| JP2009296428A (en) | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Digital broadcast reception signal evaluation device, evaluation method, and evaluation program |
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