特開 2024-11716 電波制御構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024011716

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】電波制御構造物

(51)【国際特許分類】

   H01Q 15/14 20060101AFI20240118BHJP

   E04B 1/92 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

H01Q15/14 Z

E04B1/92

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022113956

(22)【出願日】2022-07-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100139686

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 史朗

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】長井 暁子

【テーマコード（参考）】

2E001

5J020

【Ｆターム（参考）】

2E001DH01

2E001FA03

2E001FA32

2E001FA33

5J020AA03

5J020BA06

5J020BD04

(57)【要約】

【課題】外部からの電波を遮断した空間を形成する電波制御構造物において、同一空間内でありながら任意の領域に限り電波を届けるようにする。
【解決手段】単一の室内空間Ｋ１内に、外部からの電波が遮蔽された電波遮蔽領域Ｒ１と、外部からの電波が到達可能な電波到達領域Ｒ２と、を形成する電波制御構造物１であって、前記電波制御構造物１における前記電波を遮蔽する壁部３は、前記電波制御構造物１の外部空間Ｋ２と前記室内空間Ｋ１とを連通可能な開口部（窓部９）を備え、前記開口部は、前記壁部３に形成した開口を閉じて前記電波を遮蔽する閉状態と、前記開口を開いて前記電波を通過させる開状態と、の間で切り替わり、前記開口部は、前記開口部を通過した前記電波を前記電波到達領域Ｒ２に向けて反射させる電波反射板９ｂを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

単一の室内空間内に、外部からの電波が遮蔽された電波遮蔽領域と、外部からの電波が到達可能な電波到達領域と、を形成する電波制御構造物であって、
前記電波制御構造物における前記電波を遮蔽する壁部は、前記電波制御構造物の外部空間と前記室内空間とを連通可能な開口部を備え、
前記開口部は、前記壁部に形成した開口を閉じて前記電波を遮蔽する閉状態と、前記開口を開いて前記電波を通過させる開状態と、の間で切り替わり、
前記開口部および開口部周辺の少なくとも一方には、前記開口部を通過した前記電波を前記電波到達領域に向けて反射させる電波反射板を備えている、電波制御構造物。

【請求項2】

前記開口部は、前記閉状態と前記開状態とを切り替える開き戸としての開閉体を備え、
前記電波反射板は、前記開閉体に備えられ、前記開閉体の開閉角度によって前記電波到達領域の位置を調整可能である、請求項１に記載の電波制御構造物。

【請求項3】

前記電波反射板は、入射された電波を任意の位置に反射させることが可能なメタサーフェス反射板である、請求項１又は２に記載の電波制御構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電波制御構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、種々の試験会場でいわゆるスマートフォン等の携帯端末を用いて不正を行うなどの問題があり、その対策が必要となっている。
例えば特許文献１には、構造物における通信制御ゾーンの形成方法が開示されている。この技術では、通信抑止装置（通称：ジャマー）により建物内に通信制御ゾーンを作成するとともに、通信抑止装置の指向性を高めるために反射板を設置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－３６９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のような通信抑止装置を用いるためには、電波法で定められているように無線局免許が必要であり、かつ設置場所には制約がある。
そこで、部屋全体を電波吸収体などで覆って電波を通さないようにすることが考えられるが、この場合、限定的に電波を届けたい場所を設定するには工夫が必要である。すなわち、試験会場の例でいうと、同じ部屋内にいる試験監督が緊急連絡等を受け取れるようにするために、試験監督のいる場所に限定して電波を届けるような工夫が別途必要である。

【0005】

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外部からの電波を遮断した空間を形成する電波制御構造物において、同一空間内でありながら任意の領域に限り電波を届けるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題の解決手段として、本発明の第一の態様は、単一の室内空間内に、外部からの電波が遮蔽された電波遮蔽領域と、外部からの電波が到達可能な電波到達領域と、を形成する電波制御構造物であって、前記電波制御構造物における前記電波を遮蔽する壁部は、前記電波制御構造物の外部空間と前記室内空間とを連通可能な開口部を備え、前記開口部は、前記壁部に形成した開口を閉じて前記電波を遮蔽する閉状態と、前記開口を開いて前記電波を通過させる開状態と、の間で切り替わり、前記開口部および開口部周辺の少なくとも一方には、前記開口部を通過した前記電波を前記電波到達領域に向けて反射させる電波反射板を備えている。
この構成によれば、開口部を通じて室内空間に至った電波を、開口部およびその周辺の少なくとも一方に設けた電波反射板によって反射させ、室内空間の所定位置に電波到達領域を形成することが可能となる。すなわち、電波制御構造物内の単一の室内空間内に、外部空間からの電波を遮蔽した領域（外部との通信が遮断された領域）と、外部空間からの電波が届く領域（外部との通信が可能な領域）と、を形成することが可能となる。これにより、例えば試験会場に適用する例では、受験者がいる領域には電波が届かないようにしてスマホ等による不正を行うことを防止するとともに、試験監督等がいる領域には電波が届くようにして緊急連絡等を受け取ることを可能にすることができる。

【0007】

本発明の第二の態様は、上記第一の態様において、前記開口部は、前記閉状態と前記開状態とを切り替える開き戸としての開閉体を備え、前記電波反射板は、前記開閉体に備えられ、前記開閉体の開閉角度によって前記電波到達領域の位置を調整可能である。
この構成によれば、開口部を開閉する開閉体に電波反射板を備えるとともに、開閉体の開閉角度を調整する等の設定を行うことで、室内空間の任意の位置に電波を導いて電波到達領域を形成することが可能となる。これにより、電波到達領域の設定自由度を高めることができる。

【0008】

本発明の第三の態様は、上記第一又は第二の態様において、前記電波反射板は、入射された電波を任意の位置に反射させることが可能なメタサーフェス反射板である。
この構成によれば、メタサーフェス反射板によって電波の反射方向を制御することが可能となり、電波到達領域をより詳細にかつ高い自由度で設定することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、外部からの電波を遮断した空間を形成する電波制御構造物において、同一空間内でありながら任意の領域に限り電波を届けるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態における電波制御構造物の平面図である。

【図2】上記電波制御構造物におけるメタサーフェス反射板を備える窓部を開いた状態の斜視図である。

【図3】上記メタサーフェス反射板を備える窓部を閉じた状態の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図面は本発明の実施形態の一例を示すもので、これらに限定されるものではない。

【0012】

図１は、本実施形態における電波制御構造物１の平面図であり、電波反射板等の設置例を示している。
電波制御構造物１は、建築物の一室（部屋）を構成している。電波制御構造物１は、床２上に四方の壁部３～６および天井（不図示）を備えている。電波制御構造物１は、直方体状の単一の室内空間（内部空間）Ｋ１を形成している。説明便宜上、四方の壁部３～６を左右壁部３，４および前後壁部５，６と称する。図中矢印Ｘは左右方向、図中矢印Ｙは前後方向をそれぞれ示す。電波制御構造物１は、建築物のように不動のものに限らず、トレーラハウスや船舶のように移動可能であってもよい。実施形態における「単一の空間」とは、壁等によって電波が遮られない連続した一体の空間をいう。

【0013】

実施形態の電波制御構造物１は、任意の試験会場に用いられる部屋を構成する。部屋の床２上には、複数の受験者Ｍ１がそれぞれ使用する複数の座席１１が、前後左右に格子状に並んで配置されている。複数の受験者Ｍ１は、前方を向いて各座席１１に着座する。室内空間Ｋ１における複数の座席１１が配列される領域は、外部からの電波が遮蔽された電波遮蔽領域Ｒ１とされる。外部からの電波は、各壁部３～６に一体的に設けられた電磁波シールドによって遮蔽される。電磁波シールドは、銅やアルミからなり、電波の波長より十分小さい孔を持つ金属網などの電波吸収体等である。前記「外部」とは、電波制御構造物１（部屋）の外部であるが、必ずしも屋外とは限らない。以下、前記「外部」を外部空間Ｋ２ということがある。前記「電波」とは、既存の電気通信網を介して移動体と情報通信を行うための電磁波全般を含む。

【0014】

部屋の前部には、試験監督Ｍ２が使用する監督席１５が配置されている。試験監督Ｍ２は、後方（受験者Ｍ１側）を向いて監督席１５に着座する。室内空間Ｋ１における監督席１５が配置される領域は、外部からの電波が限定的に到達可能な電波到達領域Ｒ２とされる。電波到達領域Ｒ２は、後述する電波反射板９ｂを備える開閉体９ａの回動によって、監督席１５の位置を含む周辺領域に設定されている。

【0015】

部屋の一側（図では左側）の壁部３において、電波遮蔽領域Ｒ１の側方に備えられた窓部（開口部）７には、外部からの電波を外部に向けて反射する電波反射板、あるいは外部からの電波を吸収する電波吸収体、の少なくとも一方を含む開閉体７ａが備えられている。開閉体７ａは、窓部７の開口を開閉するもので、例えば引き戸あるいは開き戸として構成されている。開閉体７ａの外部側の外面には、電波反射板あるいは電波吸収材の少なくとも一方が備えられている。図中後側の開閉体７ａは、外部からの電波Ｅ１を外部に向けて反射する様を示し、図中前側の開閉体７ａは、外部からの電波Ｅ２を吸収して室内空間Ｋ１に到達させない様を示している。

【0016】

開閉体７ａは、窓部７を閉じて外部からの電波を遮蔽する閉状態と、窓部７を開いて外部からの電波を通過させる開状態と、の間で開閉動する。開閉体７ａは、外部からの電波を遮蔽する必要がないときには、開状態となって窓部７を開放させ、室内空間Ｋ１の換気等を可能とし、かつ外部からの電波を室内空間Ｋ１に届けることを可能とする。

【0017】

部屋の他側（図では右側）の壁部４に備えられた出入口（開口部）８には、外部からの電波を外部に向けて反射する電波反射板、あるいは外部からの電波を吸収する電波吸収体、の少なくとも一方を含む開閉体８ａが備えられている。開閉体８ａは、出入口８の開口を開閉するもので、例えば引き戸あるいは開き戸として構成されている。開閉体８ａの外部側の外面には、電波反射板あるいは電波吸収材の少なくとも一方が備えられている。

【0018】

開閉体８ａは、出入口８を閉じて外部からの電波を遮蔽する閉状態と、出入口８を開いて外部からの電波を通過させる開状態と、の間で開閉動する。開閉体８ａは、外部からの電波を遮蔽する必要がないときには、出入口８を開閉させて室内への出入りを可能とし、かつ外部からの電波を室内に届けることを可能とする。

【0019】

部屋の一側の壁部３において、監督席１５の斜め後外側（電波到達領域Ｒ２の外側）に備えられた窓部（開口部）９には、外部からの電波を外部に向けて反射可能な電波反射板９ｂを含む開閉体９ａが備えられている。開閉体９ａは、窓部９の開口を開閉するもので、例えば上下方向に沿うヒンジ軸Ｊ１を中心に回動（開閉動）する開き戸として構成されている。開閉体９ａの外部側の外面には、電波反射板９ｂが備えられている。

【0020】

開閉体９ａは、窓部９を閉じて外部からの電波を遮蔽する閉状態と、窓部９を開いて外部から電波を通過させる開状態と、の間で回動（開閉動）する。開閉体９ａは、外部からの電波を遮蔽する必要がないときには、開状態となって窓部９を開放させ、室内空間Ｋ１の換気等を可能とし、かつ外部からの電波を室内空間Ｋ１内に届けることを可能とする。

【0021】

図２を併せて参照し、開閉体９ａは、内開きの窓扉であり、後端側（監督席１５から遠い側）のヒンジ軸Ｊ１を中心に回動する。開閉体９ａは、閉状態では壁部３と平行になり、開状態では前端側（監督席１５に近い側）を室内空間Ｋ１に張り出させる。開閉体９ａは、ヒンジ軸Ｊ１中心の開閉角度によって、外部からの電波を室内空間Ｋ１の電波到達領域Ｒ２に至らしめる。

【0022】

すなわち、監督席１５（電波到達領域Ｒ２）に外部からの電波を到達させたい場合には、開閉体９ａを開き、開閉体９ａの電波反射板９ｂが外部空間Ｋ２と監督席１５との両方に臨む角度に合わせる。この状態で、外部からの電波は、電波反射板９ｂで反射して監督席１５の周辺に到達可能となり、監督席１５を含む電波到達領域Ｒ２を形成可能となる。このとき、外部からの電波は、前向きの電波反射板９ｂで反射して室内空間Ｋ１の前方側を指向し、室内空間Ｋ１の後方側の電波遮蔽領域Ｒ１には届かない。なお、開閉体９ａを開いたときに電波遮蔽領域Ｒ１側へ電波が漏れ出ないように、開閉体９ａの周囲に電波遮蔽材を用いたフードを設定してもよい。

【0023】

室内空間Ｋ１の予め定めた位置に電波到達領域Ｒ２を形成するために、開閉体９ａの回動角度は、不図示のストッパ機構等によって簡易に固定可能としてもよい。
図３を参照し、開閉体９ａを閉状態とすることによって、外部空間Ｋ２の任意の位置に電波を反射可能とし、当該位置に電波到達領域Ｒ２を形成することも可能である。

【0024】

実施形態の開閉体９ａに備える電波反射板９ｂは、入射された電波を任意の位置に反射させることが可能な既存のメタサーフェス反射板である。メタサーフェス反射板は、表面に電波を反射する構造体を周期的に並べたメタマテリアルの一種である。メタマテリアルとは、電磁波の波長より細かい構造体を連続で形成することで、人工的に特性を制御できる物質のことであり、それを平面型にした電波反射板をメタサーフェス反射板またはリフレクトアレーと呼ぶ。金属に電波が入射されると、入射角により反射角が決まってしまうので、電波の入射方向により様々な方向に電波が反射してしまう。しかしながら、メタサーフェス反射板を用いることで、その構造によって定められた方向に電波が反射するため、反射させた電波を任意の特定位置に集約することができる。

【0025】

メタサーフェス反射板のパターンで電波の反射角度を任意の方向に設定することで、電波を特定位置に集約することができる。また、開閉体９ａの開閉角度との兼ね合いによっても、電波到達領域Ｒ２の位置を調整可能であり、電波到達領域Ｒ２の設定自由度を高めることができる。

【0026】

以上説明したように、上記実施形態における電波制御構造物１は、単一の室内空間Ｋ１内に、外部からの電波が遮蔽された電波遮蔽領域Ｒ１と、外部からの電波が到達可能な電波到達領域Ｒ２と、を形成する電波制御構造物１であって、前記電波制御構造物１における前記電波を遮蔽する壁部３は、前記電波制御構造物１の外部空間Ｋ２と前記室内空間Ｋ１とを連通可能な開口部（窓部９）を備え、前記開口部は、前記壁部３に形成した開口を閉じて前記電波を遮蔽する閉状態と、前記開口を開いて前記電波を通過させる開状態と、の間で切り替わり、前記開口部は、前記開口部を通過した前記電波を前記電波到達領域Ｒ２に向けて反射させる電波反射板９ｂを備えている。
この構成によれば、開口部を通じて室内空間Ｋ１に至った電波を、開口部に設けた電波反射板９ｂによって反射させ、室内空間Ｋ１の所定位置に電波到達領域Ｒ２を形成することが可能となる。すなわち、電波制御構造物１の単一の室内空間Ｋ１内に、外部空間Ｋ２からの電波を遮蔽した領域（外部との通信が遮断された領域）と、外部空間Ｋ２からの電波が届く領域（外部との通信が可能な領域）と、を形成することが可能となる。これにより、例えば試験会場に適用する例では、受験者Ｍ１がいる領域には電波が届かないようにしてスマホ等による不正を行うことを防止するとともに、試験監督Ｍ２等がいる領域には電波が届くようにして緊急連絡等を受け取ることを可能にすることができる。

【0027】

上記電波制御構造物１において、前記開口部は、前記閉状態と前記開状態とを切り替える開き戸としての開閉体９ａを備え、前記電波反射板９ｂは、前記開閉体９ａに備えられ、前記開閉体９ａの開閉角度によって前記電波到達領域Ｒ２の位置を調整可能である。
この構成によれば、開口部を開閉する開閉体９ａに電波反射板９ｂを備えるとともに、開閉体９ａの開閉角度を調整する等の設定を行うことで、室内空間Ｋ１の任意の位置に電波を導いて電波到達領域Ｒ２を形成することが可能となる。これにより、電波到達領域Ｒ２の設定自由度を高めることができる。

【0028】

上記電波制御構造物１において、前記電波反射板９ｂは、入射された電波を任意の位置に反射させることが可能なメタサーフェス反射板である。
この構成によれば、メタサーフェス反射板によって電波の反射方向を制御することが可能となり、電波到達領域Ｒ２をより詳細にかつ高い自由度で設定することができる。

【0029】

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、実施形態のメタサーフェス反射板は、窓部の開閉体に備えられるが、この構成に限らない。例えば、窓部近傍の適した位置に、プロジェクタ用スクリーン、ディスプレイ、ホワイトボード、衝立等の対象物を設置し、これらの対象物の何れかにメタサーフェス反射板を含む各種の電波反射板を備えてもよい。電波反射板を備える対象物は、床上に載置したものでも壁や天井に支持したものでもよい。開閉体を含めて複数箇所に電波反射板を備えてもよい。

【0030】

電波制御構造物として試験会場の例を説明したが、この構成に限らない。例えば病院等において、電波を遮断しなければならない患者の居場所や装置の設置場所には電波を届けず、医師等のいるエリアだけに電波が到達するような適用例も考えられる。その他、劇場やコンサートホール、映画館等において適用することもできる。
メタサーフェス反射板の反射方向を機械的又は電気的に切り替え可能とすれば、電波到達領域の位置を種々の条件に応じてアクティブに変化させることができる。

【符号の説明】

【0031】

１ 電波制御構造物
３ 壁部
９ 窓部（開口部）
９ａ 開閉体
９ｂ 電波反射板
Ｋ１ 室内空間
Ｋ２ 外部空間
Ｒ１ 電波遮蔽領域
Ｒ２ 電波到達領域

【図1】

【図2】

【図3】