JP3113956B2 - 屋内電磁環境計測装置 - Google Patents

屋内電磁環境計測装置

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JP3113956B2
JP3113956B2 JP04206226A JP20622692A JP3113956B2 JP 3113956 B2 JP3113956 B2 JP 3113956B2 JP 04206226 A JP04206226 A JP 04206226A JP 20622692 A JP20622692 A JP 20622692A JP 3113956 B2 JP3113956 B2 JP 3113956B2
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antenna
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moving
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哲欣 富永
正男 馬杉
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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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 電気学会計測研究会資料 Vol.I M−87,No.37−42,pp.29−36, 1987 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 29/08

Claims (1)

    (57)【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。
JP04206226A 1992-07-10 1992-07-10 屋内電磁環境計測装置 Expired - Lifetime JP3113956B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
電気学会計測研究会資料 Vol.IM−87,No.37−42,pp.29−36,1987

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