以下、図面を参照して本発明を実施する� ��めの最良の形態について詳細に説明する。

 (第1の実施の形態)
 図1は、本発明の電波伝搬推定システムの第 1の実施の形態を示す機能ブロック図である� �図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態 は、オブジェクトデータベース(DB)10と、電波 伝搬推定用オブジェクトデータ20と、オブジ� ��クト選択手段30と、構成面数削減手段40と、 電波伝搬推定手段50と、制御部(CPU)60と、メモ リ70とを含んで構成される。

 オブジェクトDB10は、建物や屋内の什器な どの屋内外の構造物(オブジェクト)の位置と� ��状を示す座標データが格納されたデータベ� ��スである。オブジェクトDB10には、実際の構 造物の位置と形状が忠実に再現されたデータ が格納されている。例えば、屋外の構造物で あれば、オブジェクトDB10として、市販の3次� ��デジタル地図データベースが利用可能であ� ��。

 電波伝搬推定用オブジェクトデータ20は� �電波伝搬推定において考慮される送信点周� �のオブジェクトのデータであり、後述する� �ブジェクト選択手段30と構成面数削減手段40� ��よって処理されたデータである。

 オブジェクト選択手段30は、オブジェク� �DB10内に格納されたデータのうち、電波伝搬� ��定において考慮する送信点周辺でのデータ� ��中から、送信点の位置データを用いて推定� ��度への影響度合いが小さいオブジェクトを� ��択し、選択されたオブジェクトのデータを� ��成面数削減手段40へ渡すと共に、選択され� �かったオブジェクトのデータを電波伝搬推� �用オブジェクトデータ20とする機能を有する 。

 構成面数削減手段40は、オブジェクト選� �手段30で選択されたオブジェクトの構成面数 を削減する処理を施し、処理後のオブジェク トのデータを電波伝搬推定用オブジェクトデ ータ20に追加する機能を有する。

 電波伝搬推定手段50は、電波伝搬推定用� �ブジェクトデータ20を用いて電波伝搬特性を 推定する機能を有する。

 制御部(CPU)60は、これら各手段30~50による� ��作を制御し、メモリ70は、このCPUの作業用� �モリとして機能する。

 図2は、第1の実施の形態の動作を示すフ� �ーチャートである。本発明の第1の実施の形� ��によれば、まず、電波伝搬推定を行うため� ��送信点周辺のオブジェクトデータをオブジ� ��クトDB10から抽出する(ステップS100)。

 次に、オブジェクト選択手段30によって� �ステップS100で抽出されたデータの中から、� ��信点の位置データを用いて推定精度への影� ��度合いが小さいオブジェクトを選択し、選� ��されたオブジェクトのデータを構成面数削� ��手段40へ渡すと共に、選択されなかったオ� �ジェクトのデータを電波伝搬推定用オブジ� �クトデータ20とする(ステップS110)。ステップ S110における具体的なオブジェクト選択方法� �ついては後述する。

 次に、構成面数削減手段40によって、ス� �ップS110で選択されたオブジェクトの構成面� ��を削減する処理を施し、処理後のオブジェ� ��トのデータを電波伝搬推定用オブジェクト� ��ータ20に追加する(ステップS120)。ステップS1 20における具体的な構成面数削減方法につい� ��は後述する。

 さらに、電波伝搬推定手段50によって、� �波伝搬推定用オブジェクトデータ20を用いて 、前述したレイトレーシング法などの電波伝 搬推定法によって電波伝搬推定を行う(ステ� �プS130)。

 ステップS110におけるオブジェクト選択手 段30による具体的なオブジェクト選択方法の� ��例を示す。まず、送信点と各オブジェクト� ��頂点との間で見通し判定を行い、少なくと� ��一つの頂点が見通し内となるオブジェクト� ��見通し内のオブジェクトとして分類し、全� ��の頂点が見通し外となるオブジェクトを見� ��し外のオブジェクトとして分類する。次に� ��見通し内に分類されたオブジェクトに対し� ��は、送信点から当該オブジェクトの代表点� ��での距離が、自由空間での伝搬損失式をも� ��に規定された距離(見通し内臨界距離)より� �遠い場合に、当該オブジェクトを構成面数� �減対象として選択する(図3)。

 なお、オブジェクトの代表点としては、� ��えば当該オブジェクトの重心が用いられる� ��また、見通し内臨界距離としては、自由空� ��での伝搬損失が、例えば電波伝搬推定の対� ��とする無線通信システムの許容伝搬損失と� ��る距離が用いられる。一方、見通し外に分� ��されたオブジェクトに対しては、送信点か� ��オブジェクトの代表点までの距離が、見通� ��外での伝搬損失式をもとに規定された距離( 見通し外臨界距離)よりも遠い場合に、当該� �ブジェクトを構成面数削減対象として選択� �る(図3)。見通し外での伝搬損失式に関して� �、例えば奥村・秦式、Walfisch-池上式、坂上� �のように、建物の密集した都市部の電波状� �を推定できる推定式を用いることが望まし� �。また、見通し外臨界距離としては、前述� �た見通し外での伝搬損失が、例えば電波伝� �推定の対象とする無線通信システムの許容� �搬損失となる距離が用いられる。

 なお、前述したステップS110では、送信点 と各オブジェクトの全ての頂点との間で見通 し判定を行ったが、見通し判定による演算処 理量の増加を考慮し、例えば各オブジェクト の重心など代表された1点を用いて見通し判� �を行っても良い。あるいは、見通し判定の� �理を行わずに、全てのオブジェクトに対し� �同一の伝搬損失式をもとに規定された臨界� �離を用いて、構成面数削減対象を選択して� �構わない。あるいはまた、見通し判定を行� �、見通し外に分類された全てのオブジェク� �を、構成面数削減対象として選択しても構� �ない。

 ステップS120における構成面数削減手段40� ��よる構成面数削減方法としては、オブジェ� ��トを結合する方法と、オブジェクトを削除� ��る方法と、オブジェクトの形状を簡略化す� ��方法の3つがある。

 第1の構成面数削減方法である複数のオブ ジェクトを結合する方法について説明する。 まず、ステップS110で選択されたオブジェク� �の中から近接する複数のオブジェクトを結� �対象グループとして抽出する。例えば、地� �データに街区を表すポリゴンが格納されて� �る場合には、同じ街区ポリゴン内のオブジ� �クトを結合対象グループとして抽出する。� �般に、都市部での構造物の建築状況による� �、同一の街区内では隣接する構造物どうし� �間隔が小さいため、街区内の構造物どうし� �結合することによる結合損(結合されたこと� ��よるオブジェクト形状の変化)が小さい。

 一方、地図データに街区を表すポリゴン� ��格納されていない場合には、オブジェクト� ��頂点間の最短距離があらかじめ定められた� ��値以下となるオブジェクトを結合対象グル� ��プとして抽出する。ここで、結合対象グル� ��プに属する少なくとも1つのオブジェクトに 対して、頂点間の最短距離が前述の閾値以下 となるオブジェクトは、結合対象グループと して抽出する。例えば、前述の閾値が3mであ� ��て、オブジェクトAとオブジェクトBとの頂� �間の最短距離が2m、オブジェクトBとオブジ� �クトCとの頂点間の最短距離が1mである場合� �オブジェクトAとオブジェクトCとの最短距離 が5mと前述の閾値を超えている場合でも、オ� ��ジェクトA、B、Cは全て同一の結合対象グル� ��プとして選択される。本手法では、オブジ� ��クト間の距離が小さいオブジェクトどうし� ��結合対象グループとするため、やはり結合� ��は小さい。

 次に、抽出された結合対象グループにつ� ��て、グループ内のオブジェクト上面におけ� ��標高(上面標高)を考慮して、さらなる処理� �行う。ただし、上面の頂点の高さがすべて� �じでない場合は、その平均値を上面標高と� �る。具体的には、例えば抽出された結合対� �グループ内のオブジェクトについて、上面� �高の最大値と最小値の差があらかじめ定め� �れた閾値を越える場合に、結合による高さ� �向の結合損が大きいと判断し、当該結合対� �グループの全てのオブジェクトを結合対象� �ら除外するという処理であってもよい。あ� �いは、結合対象グループのオブジェクトを� �ブグループに分割するという処理であって� �よい。具体的には、結合対象グループ内の� �接する(頂点間の最短距離や上面標高の差が� ��らかじめ定められた閾値以下となる)オブジ ェクトどうしをサブグループとし、当該サブ グループの平均的な上面標高を以って、他の オブジェクトに対して同様の判定を行うこと によって逐次サブグループのメンバを増やし ていくという処理を、結合対象グループのす べてのオブジェクトに対して実施する。

 次に、グループ内のオブジェクトを一つ� ��オブジェクトにまとめる。具体的な結合方� ��としては、例えば前述のサブグループ内の� ��ブジェクトの頂点座標の最大値と最小値を� ��出し、それらを新たな頂点としてオブジェ� ��トを形成する方法を用いても良い(図4)。あ� ��いは、グループ内のオブジェクトの頂点か� ��凸包(ある点集合を含む最小の凸図形)を算� �し、それを結合後のオブジェクトとしても� �い(図5)。なお、結合後のオブジェクトの上� �標高は、結合前のオブジェクトの上面標高� �平均値を用いることが望ましい。

 第2の構成面数削減方法であるオブジェク トを削除する方法について説明する。本手法 は、単にステップS110で選択されたオブジェ� �トを削除すればよい(図6)。

 第3の構成面数削減方法であるオブジェク トの形状を簡略化する方法について説明する 。本手法は、前述のオブジェクトの結合方法 で示した、頂点の最大値・最小値を新たな頂 点とする方法や、オブジェクトの頂点から凸 包を算出する方法を、ステップS110で選択さ� �た個々のオブジェクトに対して適用すれば� �い(図7)。また、一般的な立体形状を簡略化� �る既存の手法を用いることもできる。例え� �、ポリゴンモデルの自動的な簡略化手法と� �て、非特許文献1に記載の手法がある。

 (第1の実施の形態による効果)
 本実施の形態は、ステップS110において、送 信点の位置データを用いて推定精度への影響 度合いの小さいオブジェクトを選択し、選択 されなかった推定精度への影響が大きいオブ ジェクトの座標データを電波伝搬推定用オブ ジェクトデータ20とし、ステップS120において 、ステップS110で選択されたオブジェクトの� �成面数を削減する処理を施し、処理後のオ� �ジェクトの座標データを電波伝搬推定用オ� �ジェクトデータ20に追加し、ステップS130に� �いて、電波伝搬推定用オブジェクトデータ20 を用いて電波伝搬推定を行う。その結果、推 定精度の劣化を抑えつつ演算処理量を軽減す ることができる。

 (第2の実施の形態)
 次に、本発明の第2の実施の形態について説 明する。本発明の第2の実施の形態の構成は� �図1に示す第1の実施の形態と同じである。こ の第2の実施の形態は、フローチャートのス� �ップS110における具体的なオブジェクト選択� ��法と、ステップS120における具体的な構成面 数削減方法において、本発明の第1の実施の� �態と異なる。

 本実施の形態におけるステップS110では、 上面標高が送信点より高いオブジェクトを構 成面数削減対象として選択する。ただし、上 面の頂点の高さがすべて同じでない場合は、 その平均値を上面標高とする。本実施の形態 におけるステップS120では、第1の実施の形態� ��示したオブジェクトを結合する方法を用い� ��。

 屋外マクロセルの電波伝搬推定において� ��、屋内における天井のように、上方に進む� ��波を下方に反射させる媒体がないため、オ� ��ジェクトの送信点より高い部分に反射、透� ��した電波が地面まで到達することはほとん� ��ない。したがって、屋外での電波状況を推� ��する場合には、送信点より標高が高い領域� ��上面が存在するオブジェクトは、その上面� ��高を厳密に設定する必要がない。そのため� ��上面標高が大きく異なるオブジェクトどう� ��であっても、ステップS110において、構成面 数削減対象として選択することが可能となる 。

 (第2の実施の形態による効果)
 本実施の形態では、上面標高が送信点より� ��い近接オブジェクトどうしを結合すること� ��、形状の変化による推定精度の劣化を抑え� ��つ演算処理量を軽減することができる。

 (第3の実施の形態)
 次に、本発明の第3の実施の形態について説 明する。本発明の第3の実施の形態の構成は� �図1に示す第1の実施の形態と同じである。た だし、この第3の実施の形態のオブジェクト� �ータ10には、オブジェクトごとの高さの情報 が格納されていないが、その代わりに属性の 情報が格納されているものとする。オブジェ クトの属性とは、例えば屋外であれば、ホテ ル、オフィスビル、マンション、民家などの 建物の種類のことであり、屋内であれば、机 、棚、パーティションなどのレイアウト物品 の種類のことである。本発明の第3の実施の� �態は、フローチャートのステップS120におけ� ��具体的な構成面数削減方法が、本発明の第1 の実施の形態と異なる。

 本実施の形態におけるステップS120では、 結合対象グループについて、グループ内のオ ブジェクト上面における標高(上面標高)を考� ��する代わりに、オブジェクトの属性を考慮� ��る。

 具体的には、例えば抽出された結合対象� ��ループ内のオブジェクトについて、オブジ� ��クトの属性が同一でない場合に、結合によ� ��高さ方向の結合損が大きいと判断し、当該� ��合対象グループの全てのオブジェクトを結� ��対象から除外するという処理であってもよ� ��。あるいは、結合対象グループのオブジェ� ��トをサブグループに分割するという処理で� ��ってもよい。具体的には、結合対象グルー� ��内の近接する(頂点間の最短距離があらかじ め定められた閾値以下となり、かつ同一の属 性である)オブジェクトどうしをサブグルー� �とし、当該サブグループのオブジェクトの� �性を以って、他のオブジェクトに対して同� �の判定を行うことによって逐次サブグルー� �のメンバを増やしていくという処理を、結� �対象グループのすべてのオブジェクトに対� �て実施する。

 (第3の実施の形態による効果)
 本実施の形態では、属性とオブジェクトの� ��さに相関があることを利用して、オブジェ� ��トの属性情報を用いて結合対象であるか否� ��の判定を行うことによって、電波伝搬推定� ��おいて高さ情報が不明なオブジェクトを含� ��場合でもオブジェクトの結合を実施するこ� ��ができる。

 (第4の実施の形態)
 図8は、本発明の電波伝搬推定システムの第 4の実施の形態を示す機能ブロック図である� �図8を参照すると、本発明の第4の実施の形態 は、オブジェクトデータベース(DB)10と、構成 面数削減オブジェクトデータベース(DB)21と、 電波伝搬推定用オブジェクトデータ20と、オ� ��ジェクト選択手段31と、構成面数削減手段41 と、電波伝搬推定手段50と、制御部60と、メ� �リ70とを含んで構成される。

 オブジェクトDB10は、第1の実施の形態に� �したオブジェクトDB10と同一である。

 構成面数削減オブジェクトDB21は、オブジ ェクトDB10内に格納されたデータを、後述す� �構成面数削減手段41によって処理したデータ が格納されたデータベースである。

 電波伝搬推定用オブジェクトデータ20は� �電波伝搬推定において考慮される送信点周� �のオブジェクトのデータであり、後述する� �ブジェクト選択手段31と構成面数削減手段41� ��よって処理されたデータである。

 構成面数削減手段41は、オブジェクトDB10� ��格納されたオブジェクトの構成面数を削減� ��る処理を施し、処理後のオブジェクトの座� ��データを構成面数削減オブジェクトDB21に格 納する機能を有する。

 オブジェクト選択手段31は、送信点の位� �データを用いて、推定精度への影響度合い� �大きい領域にはオブジェクトDB10からオブジ� ��クトを抽出し、推定精度への影響度合いが� ��さい領域には構成面数削減オブジェクトDB21 からオブジェクトを抽出することにより、電 波伝搬推定用オブジェクトデータ20を構成す� ��機能を有する。

 電波伝搬推定手段50と、制御部60と、メモ リ70は、第1の実施の形態で記載した機能と同 一の機能を有する。

 図9は、第4の実施の形態の動作を示すフ� �ーチャートである。本発明の第4の実施の形� ��によれば、まず、構成面数削減手段41によ� �て、オブジェクトDB10に格納されたオブジェ� ��トの構成面数を削減する加工を施し、加工� ��のオブジェクトの座標データを構成面数削� ��オブジェクトDB21に格納する(ステップS121)。 ステップS121における具体的な構成面数削減� �法は、第1の実施の形態のステップS120で示し た方法と同一である。

 次に、電波伝搬推定を行うため、送信点� ��辺のオブジェクトデータをオブジェクトDB10 から抽出する(ステップS100)。

 さらに、オブジェクト選択手段31により� �送信点の位置データを用いて、推定精度へ� �影響度合いの小さいオブジェクトを選択し� �それらのオブジェクトを構成面数削減オブ� �ェクトDB21のオブジェクトと入れ替え、電波� ��搬推定用オブジェクトデータ20を構成する(� ��テップS111)。ステップS111における具体的な� ��ブジェクト選択方法は、第1の実施の形態の ステップS110で示した方法と同一である。

 ただし、ステップS121において、オブジェ クトを結合することによって構成面数を削減 した場合には、構成面数削減オブジェクトDB2 1の同一グループ内のオブジェクトすべてが� �オブジェクト選択手段31により選択されたと きオブジェクトを入れ替える。

 さらに、電波伝搬推定手段50によって、� �波伝搬推定用オブジェクトデータ20を用いて 、前述したレイトレーシング法などの電波伝 搬推定法によって電波伝搬推定を行う(ステ� �プS130)。

 (第4の実施の形態による効果)
 本実施の形態は、オブジェクトデータに対� ��てあらかじめ構成面数削減後のデータを作� ��し、データベースに格納しておくことによ� ��、電波伝搬推定の際には構成面数削減の処� ��(上記ステップS121)を省略することができる� ��め、作業の効率が向上するというメリット� ��ある。

 なお、以上説明した実施の形態では、電� ��伝搬特性の推定に、屋内外の構造物を決定� ��的に考慮する電波伝搬推定手法を用いたが� ��他の電波伝搬推定手法を用いることも可能� ��ある。

 以上好ましい実施の形態と実施例をあげ� ��本発明を説明したが、本発明は必ずしも、� ��記実施の形態及び実施例に限定されるもの� ��なく、その技術的思想の範囲内において様� ��に変形して実施することができる。

 この出願は、2007年2月16日に出願された日 本出願特願2007-036340を基礎とする優先権を主� ��し、その開示の全てをここに取り込む。