JPH0627169A - 屋内電磁環境計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 屋内の任意の任意の空間位置における電磁環
境を３次元的に計測できるようにする。 【構成】 任意の空間位置検出および空間位置指示が可
能な多関節ロボットアーム２ｉの先端にアンテナ３を搭
載した移動台車２ｄにより移動ブロック部を構成して、
これにより屋内の任意の空間位置にアンテナ３を移動
し、屋内の電磁環境を３次元的に計測できるようにす
る。すなわち、多関節ロボットアームによってアンテナ
３が自在に移動できるようになり、壁、床、什器付近等
自由にアンテナ３の位置を設定することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計測アンテナを搭載し
た移動ロボットを用いて屋内の電磁環境を３次元的に計
測する屋内電磁環境計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、アマチュア無線・ＣＢ無線を初め
とする各種の電磁妨害波や、電子装置等から放射される
妨害波が電子装置の誤動作や破壊などの障害原因にとな
る事故が増えている。また、半導体素子の高速度化・低
電力化にともなう電子装置の電磁妨害波に対する耐力の
低下はこの種の問題に拍車をかけている。

【０００３】電子装置の障害原因となる電磁妨害波は種
々のメカニズムにより発生し、その時間的な分布や電子
装置内部への侵入経路も不確定で、再現性に乏しいこと
が多い。このような状況の中で、移動計測装置を用いて
屋内の電磁環境を測定する試みがなされている。

【０００４】図６はこのような測定を行う装置の一例を
示す図であり、計測の対象となる部屋１に電磁環境計測
用のアンテナ３が搭載された移動計測部２が設けられ、
そのアンテナ３はケーブル５によって制御計測部４に接
続され、移動計測部２は移動用車輪６で移動可能な構造
となっている。また、７ａはエアコン等の妨害波源、７
ｂは蛍光灯等の妨害波源、７ｃは妨害波源となる電源
線、７ｄはコンピュータ等の妨害波源、１０はコンピュ
ータ７ｄの通信線である。

【０００５】図７は図６の移動計測部２の構造を示す図
であって、２ａはアンテナ３を水平方向に移動させる水
平軸、２ｂはアンテナ３を垂直方向に移動させる垂直軸
である。

【０００６】図８は図６の装置の電気的構成を示すブロ
ック図であり、アンテナ３はスペクトラム・アナライザ
等の電界・磁界強度計測を行う計測部４ａに接続され、
移動計測部２の位置は位置検出部４ｂによって検出さ
れ、、駆動部４ｃは移動台車２および水平軸２ａ、垂直
軸２ｂを駆動するようになっている。また制御部４３ｄ
は駆動部４ｃを制御し、データ処理装置４ｅは制御部４
ｄに位置命令を送り出すと共に位置検出部４ｂおよび計
測部４ａから送出された位置信号および電磁環境信号を
処理するものである。データ処理装置４ｅで処理された
データは記憶装置４ｆで記憶され、必要に応じて表示装
置４ｇで表示される。

【０００７】計測は移動計測部２を測定しようとする部
屋１に移動させ、アンテナ３を水平軸２ａおよび垂直軸
２ｂにより水平・垂直方向に移動させながらその位置に
おける妨害波源の電界または磁界を検出し、アンテナ３
で検出された電磁環境信号は制御計測部４の計測部４ａ
によって計測される。そして位置検出部４ｂで検出した
位置データと計測部４ａからの電磁環境データをデータ
処理装置４ｅで統合して、記憶装置４ｆに記憶し、また
表示装置４ｇに表示する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年の建
築物屋内の配線形態の多様化により、床面配線からの放
射妨害波や、壁面配線からの放射妨害波等も計測する必
要性に迫られているが、従来の計測装置では移動計測部
の構造上、アンテナを床面、壁面近傍に移動させること
ができない。そのため床面近傍や壁面近傍を含めた屋内
の電磁環境を精度良く計測できないという課題を有して
いる。また、屋内は計測装置の移動に障害になる机、什
器等を設置することが多いので、それが設置された後に
電磁環境の計測を行い難いという問題もある。

【０００９】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、床、壁面を含む屋内の任意の任意の空間位置に
おける電磁環境を３次元的に計測できるようにしたもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、測定対象とする屋内の電磁界分布を
検出するアンテナと、屋内の任意の点に前記アンテナを
移動させる多関節ロボットアーム部と、ロボットアーム
部を搭載した移動台車部と、ロボットアーム部に搭載さ
れ移動させた点の移動台車からの相対的３次元位置を検
出する第１の位置検出部および移動台車部に搭載された
移動台車の２次元平面上における位置を測定する第２の
位置検出部と、アンテナから計測された電磁界を計測す
る計測部と、計測部から送られた電磁環境信号を記憶す
る記憶部と、記憶部および位置検出部から送られた電磁
環境信号と位置信号を統合表示する表示部と、ロボット
アーム部および移動台車部を遠隔制御する制御部を備え
たものである。

【００１１】

【作用】任意の空間位置検出および空間位置指示が可能
な多関節ロボットアーム２ｉの先端にアンテナ３を搭載
した移動台車２ｄにより移動ブロック部を構成して、こ
れにより屋内の任意の空間位置にアンテナ３を移動し、
屋内の電磁環境を３次元的に計測できるようにしたもの
である。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図であり、部
屋１の中に移動用車輪６によって移動自在に搭載された
移動ブロック部８が置かれ、アンテナ３はその移動ブロ
ック部８に取り付けられた複数の関節を有するロボット
アーム２ｃを介して取り付けられ、そのアンテナ３から
得られるデータが移動ブロック部８で処理され、光ファ
イバケーブル等のケーブル５を介して計測制御部９に供
給される。このように構成した装置はロボットアーム２
ｃの複数の関節を自在に動かすことによって部屋１内の
壁面近傍などを含む任意の空間にアンテナ３を移動する
ことができるようになっている。

【００１３】図２は図１における移動ブロック部８の実
施例を示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図
である。図において、移動用車輪６によって移動自在な
構成の移動台車２ｄに移動ブロック部８が搭載されると
共に、その移動ブロック部８にアームの回転量を検出す
るエンコーダの設けられた回転軸２ｅ〜２ｈの部分で回
転自在に支持された複数のアームからなるロボットアー
ム２ｉが取り付けられており、隣接する回転軸相互が垂
直方向保持用ベルト２ｊで結ばれている。なお記号２
ｋ、２ｌはアンテナ３またはアーム２ｉの水平方向回転
角を検出する水平方向エンコーダを備えた水平方向回転
用の回転軸である。

【００１４】図３は電気的構成を示すブロック図であ
り、移動台車２ｄに移動ブロック部８が搭載され、そこ
から送られる計測データおよび位置データが計測制御部
９で処理されるようになっている。

【００１５】移動ブロック部８はアンテナ３、電気信号
を光信号に変換して出力する電気／光変換器８ａおよび
８ｂ、各エンコーダからなる位置検出装置８ｃ、位置検
出装置８ｃから送られる位置データを計算し３次元直交
座標に変換する位置計算装置８ｄ、移動用車輪６および
アーム回転軸２ｅ〜２ｈ等を駆動する駆動装置８ｅ、駆
動装置８ｅを制御しアンテナ３を任意の空間に制御する
制御装置８ｆ、移動ブロック部８と計測処理部４の間で
信号の送受信を行う送受信器８ｇから構成されている。

【００１６】移動ブロック部８に接続される計測制御部
９は光／電気変換器９ａ、電磁環境計測データを計測す
る電界（磁界）強度計有るいはスペクトラムアナライザ
等の計測装置９ｂ、光／電気変換器９ｃ、送受信器９
ｄ、計算装置９ｅ、記憶装置９ｆ、表示装置９ｇから構
成される。

【００１７】なお、記号５ａおよび５ｂは移動ブロック
部８と計測制御部９を結ぶ光ファイバケーブルである。

【００１８】このように構成された装置において、移動
用車輪６を用いて屋内平面において移動台車２ｄを移動
させ、アンテナ支持用のロボットアーム２ｉを用いて什
器等を避けて屋内の任意の空間にアンテナ３を支持し、
壁面、床面の近傍へアンテナ３を支持する。

【００１９】また、アンテナ垂直方向保持用ベルト２ｊ
によって、偏波面を保持しながら任意の空間位置の電磁
環境を計測する。位置検出には移動台車２ｄの移動用車
輪６に取付られた図示しないエンコーダから平面内の２
次元位置を計測し、アーム用エンコーダ付き回転軸２ｅ
〜２ｈおよび水平方向回転軸２ｋ，２ｌのエンコーダに
より、それぞれの角度検出信号等から空間位置を計測す
る。

【００２０】屋内の任意の空間位置に支持されたアンテ
ナ３により、その位置における電界または磁界を検出
し、電気／光変換器８ａおよび光ファイバケーブル５ａ
を介して計測制御部９に供給された信号によって、その
位置における電界または磁界を計測する。

【００２１】また、位置検出装置８ｃによって検出され
た位置データを位置計算装置８ｄによって計算し、送受
信器８ｇを介してた信号を電気／光変換器８ｂによって
光信号に変換し、光ファイバケーブル５ｂを用いて計測
制御部９に伝送する。

【００２２】送られたデータは電磁環境情報および位置
情報がデータ処理計算装置９ｅにより平面位置、空間位
置情報、電磁界の強度が関連づけて統合処理され、それ
が記憶装置９ｆで記憶され、表示装置９ｇで処理結果に
基づく内容が表示される。その後、データ処理計算装置
９ｅにより位置移動の命令を送出し、それが移動ブロッ
ク部８に伝えられると、制御装置８ｆは受け取った命令
により駆動装置８ｅを制御し、次の位置にアンテナ３を
移動する。

【００２３】このように、本発明では光ファイバケーブ
ル伝送を行うことによって、計測する電磁環境に影響を
与えずに電磁環境計測を行うことができるが、データ伝
送に光ファイバケーブルを用いず、高抵抗細心同軸ケー
ブルを用いることによって、光／電気変換器が必要なく
なり、移動ブロック部９を軽量に構成することもでき
る。

【００２４】また、無線による伝送を用いることによっ
て移動ブロック部８の移動の制約が軽減できる。なお、
本実施例では一連の作業の自動的に行うことを示した
が、制御部分においてはオペレータが手動で行っても同
様の効果が得られることは明かである。

【００２５】図４は円柱座標形アームを使用したロボッ
トアーム２ｉの他の実施例であり、回転方向移動軸２
ｍ、垂直方向移動軸２ｎ、回転アーム２ｐ、偏波面保持
用回転軸２ｑを有している。である。回転方向軸２ｍお
よび回転アーム２ｐによって決まる円内にアンテナ３を
支持することができ、また垂直方向移動軸２ｍとの組み
合わせにより、円柱面内を移動できるようになってい
る。

【００２６】そして図４に明示しない移動台車により３
次元空間を移動できるようになっている。本構成を用い
ることによって高さ方向の位置決め精度が改善される。
回転アーム２ｐを伸縮構造としても良く、移動台車を動
かすことなくアンテナの位置決め自由度が向上する。

【００２７】同様に、回転アーム２ｐを２リンク構造と
しても良く、このようにすると移動台車を動かすことな
く計測アンテナの位置決め自由度が向上する

【００２８】図５はロボットアーム２ｉの更に他の実施
例であり、垂直方向移動軸２ｒ上を移動するアーム付き
スライダ２ｓ、スライダ２ｓに取り付けられた水平方向
移動軸２ｔ、水平方向移動軸２ｔ上を移動するスライダ
２ｕから構成されている。本構成を用いることにより、
位置検出が直交座標で得られるために、検出精度が向上
する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、多関節ア
ームにアンテナを搭載しているので、机等の障害物を避
けて任意野点に移動させることができ、また屋内の漢字
環境を３次元位置と対応づけて電磁環境を計測できると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構造を示す斜視図

【図２】図１のアーム部の詳細の構造を示す図

【図３】データを処理する装置のブロック図

【図４】アンテナ取付部の多の例を示す斜視図

【図５】アンテナ取付部の多の例を示す斜視図

【図６】従来の装置の一例を示す斜視図

【図７】従来のアンテナの一例を示す図

【図８】従来の装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ 計測対象となる部屋 ２ 移動計測部 ２ａ 水平軸 ２ｂ 垂直軸 ２ｃ ロボットアーム ２ｄ 移動台車 ２ｅ〜２ｈ 回転軸 ２ｉ アーム ２ｊ ベルト ２ｋ、２ｌ 水平方向回転軸 ２ｍ 回転方向移動軸 ２ｎ 垂直方向移動軸 ２ｐ 回転アーム ２ｑ 偏波面保持用回転軸 ２ｒ 垂直方向移動軸 ２ｓ アーム付きスライダ ２ｔ 水平方向移動軸 ３ 電磁環境の計測アンテナ ４ 制御計測部 ４ａ 計測部 ４ｂ 位置検出部 ４ｃ 駆動部 ４ｄ 制御部 ４ｅ データ処理装置 ４ｆ 記憶装置 ４ｇ 表示装置 ５ ケーブル ６ 移動用車輪 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 妨害波源 ８ 移動ブロック部 ８ａ、８ｂ 電気／光変換器 ９ａ、９ｃ 光／電気変換器 ８ｃ 位置検出装置 ８ｄ 位置計算装置 ８ｅ 駆動装置 ８ｆ 制御装置 ８ｇ、９ｄ 送受信器 ９ 計測制御部 ９ｂ 計測装置 ９ｄ 送受信器 ９ｅ 計算装置 ９ｆ 記憶装置 １０ 通信線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋内の電磁環境を計測する屋内電磁環境
   計測装置において、 測定対象とする屋内の電磁界分布を検出するアンテナ
   と、 屋内の任意の点に前記アンテナを移動させる多関節ロボ
   ットアーム部と、 前記ロボットアーム部を搭載した移動台車部と、 前記ロボットアーム部に搭載され移動させた点の前記移
   動台車からの相対的３次元位置を検出する第１の位置検
   出部および前記移動台車部に搭載された前記移動台車の
   ２次元平面上における位置を測定する第２の位置検出部
   と、 前記アンテナから計測された電磁界を計測する計測部
   と、 前記計測部から送られた電磁環境信号を記憶する記憶部
   と、 前記記憶部および前記位置検出部から送られた電磁環境
   信号と位置信号に基づいて検出結果を表示する表示部
   と、 前記ロボットアーム部および前記移動台車部を制御する
   制御部とから構成することを特徴とする屋内電磁環境計
   測装置。