JP2009303031A - 干渉電力測定装置、干渉電力測定方法および干渉電力測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信装置によって発射される電波により相互にそれぞれが行う通信に干渉し合う場合に、安価に精度よく干渉電力を推定することを課題とする。
【解決手段】干渉電力測定装置は、相互に自律して無線通信可能な通信装置の内部または近傍に配設される電力測定装置によって測定された電波の電力値を逐次取得し、取得された電力値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、それぞれの通信装置による電波の発射の有無の判定結果と、取得された電力値とに基づいて、それぞれの通信装置に到達する、他のそれぞれの通信装置が発射する電波の干渉電力の強度を算出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、干渉電力測定装置、干渉電力測定方法および干渉電力測定プログラムに関する。

近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを利用した物品の認識システムや管理システムなどが広い分野で普及している。ＲＦＩＤとは、タグとリーダライタ（以下、「ＲＷ」と言う）とが電波や電磁波などを利用して通信し、人や物などを認識したり管理したりする技術である。

上記したＲＷは、各ＲＷが通信可能なエリアに複数個設置され、同一または近傍の周波数における電波によって無線通信を行う場合に、各ＲＷによって発信される電波が干渉し合う可能性があることが一般的に知られている。

図１５は、ＲＷによって発射される電波が干渉し合う例を説明するための図である。図１５に示すように、ＲＷ１〜ＲＷ４が互いに近接して設置され、それぞれ無作為にタグとの通信を行った場合に、互いに干渉が起こる可能性がある。そのような場合、ＲＷ１がタグとの通信中にＲＷ２〜ＲＷ４のいずれかが電波を発射した場合には、ＲＷ１とタグとの通信が干渉によって妨害され、物品の認識等が正常に行われなくなるという不具合が生じる。

ＲＷ相互の電波干渉を抑制するためには、ＲＷによって発射される電波の強さを読み取り可能な範囲で抑えたり、近傍の各ＲＷのチャネルを離して設定したり、干渉源となる他のＲＷからの電波を吸収する吸収体を設置したり、電波を送受信するアンテナの向きをかえたりする対策が取られる。これらの対策を施す上でそれぞれのＲＷの組み合わせにおいて、互いにどの程度の電波の干渉があるかを定量的に把握する必要がある。

従来各ＲＷが発射する電波をＲＷが設置される個々の現場において簡易的に測定する装置としては、ハンドヘルドタイプのスペクトルアナライザなどの測定器が一般的に知られている（非特許文献１〜非特許文献３参照）。これらのスペクトルアナライザは、図１６に示すように、ＲＷ１によって発信される電波を測定する場合に、ＲＷ１の近傍に配置させることにより電波を測定することができる。スペクトルアナライザは、測定された電波を周波数ごとに分析し、計測結果を横軸を周波数、縦軸を電力または電圧としてモニタに表示する。電波の測定は、ＲＷ２〜ＲＷ４についても同様に、各ＲＷの近傍にスペクトルアナライザを配置させて行うことができる。なお、図１６は、スペクトルアナライザを利用して電波を測定する例を説明するための図である。

"ローデ・シュワルツ社製 ハンドヘルド・スペクトラム・アナライザ Ｒ＆Ｓ ＦＳＨ"、［online］、［平成２０年４月３０日検索］、インターネット＜http://www.rohde-schwarz.co.jp/jp/fsh.html＞ "アンリツ社製 ハンドヘルド・スペクトラム・アナライザ ＭＳ２７１１Ｄ"、［online］、［平成２０年４月３０日検索］、インターネット＜http://www.anritsu.co.jp/j/products/tm/list.aspx?sID=26#561＞ "アジレント社製 Ｎ９３４０Ａ ハンドヘルド ＲＦ スペクトラム・アナライザ"、［online］、［平成２０年４月３０日検索］、インターネット＜http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?nid=-35706.394740.00&cc=JP&lc=jpn＞

しかしながら、上記した従来の技術は、複数のＲＷが任意に電波を発射する状況において、相互の干渉電力を正確に測定することができないという課題があった。具体的には、スペクトルアナライザでは、近接されて設置され、任意の時刻、任意の周波数で発射されるＲＷ１〜ＲＷ４の電波を正確に識別できない。この場合、各ＲＷの位置における他の各ＲＷから発射される電波の強さを分離・識別して測定しようとすると、ＲＷ１〜ＲＷ４の周波数をそれぞれ異なった周波数に固定設定する必要がある。若しくは、測定しようとする対象のＲＷ以外のＲＷの電波の発射を停止させる必要がある。すなわち、運用開始後にスペクトルアナライザを用いて測定を行う場合は、運用状態の設定を変更したり、運用を一時的に停止して測定したりしなければならない。

また、スペクトルアナライザは、比較的高価な測定器であるため、一つのサイトで測定を行う場合に複数のスペクトルアナライザを準備することは難しい。このため、それぞれのＲＷ設置場所にスペクトルアナライザを順に移動して測定を行わねばならず、設置場所が複数のフロアにまたがったり、設置するＲＷの台数が多かったりする場合には非常に煩雑な作業となる。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、複数の通信装置、特に、ＲＦＩＤのＲＷによって発射される電波が相互に干渉し合うことが推定される場合に、安価に効率的にＲＷ相互の干渉電力を推定することが可能である干渉電力測定装置、干渉電力測定方法および干渉電力測定プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願の開示する干渉電力測定装置は、相互に自律して無線通信を行う通信装置の内部または近傍に配設される電力測定装置によって測定された電波の電力値を逐次取得する測定電力取得手段と、前記測定電力取得手段によって逐次取得された電力が所定の閾値以上である場合に、前記通信装置が電波を発射したと判定し、当該電力が所定の閾値未満である場合に、前記通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定手段と、前記発信源判定手段によって判定された前記通信装置による電波の発射有無と、前記測定電力取得手段によって逐次取得された電力値とに基づいて、任意の一つの通信装置から他の任意の一つの通信装置に到達する干渉電力の強度を逐次算出する干渉電力強度算出手段と、を備えたことを要件とする。

本願の開示する干渉電力測定装置によれば、複数の通信装置によって発信される電波が相互に干渉し合う場合に、安価に効率的に干渉電力を推定することが可能であるという効果を奏する。

以下に、添付図面を参照して、本発明に係る干渉電力測定装置の実施例を詳細に説明する。

［干渉電力測定装置の概要］
最初に、図１を用いて、実施例１に係る干渉電力測定装置の概要を説明する。図１は、実施例１に係る干渉電力測定装置の概要を示す図である。図１における電波センサ（Ｓ１〜Ｓ４）は、所望の周波数帯の電力のみを測定する機能を持ち、スペクトルアナライザに比べて１００分の１程度の価格で実現できる。

本願の開示する干渉電力測定装置は、相互に自律的に通信を行うリーダライタなどの通信装置がそれぞれ任意に発射する電波により、それぞれが行う無線通信に対し互いに干渉し合う場合において、それぞれの通信装置に対する相互の干渉電力の強度を推定する装置である。

また、干渉電力測定装置は、各通信装置（ＲＷ１〜ＲＷ４）と、当該各通信装置の近傍に配設される各電波センサ（Ｓ１〜Ｓ４）との関係を記憶している。例えば、干渉電力装置は、ＲＷ１の近傍に電波センサＳ１を、ＲＷ２の近傍に電波センサＳ２を配設していることを記憶部に記憶させている。なお、実施例１では、ＲＷ１の近傍に配設される電波センサＳ１によって測定された電力に基づいて、ＲＷ２〜ＲＷ４がＲＷ１の通信に影響を及ぼす干渉電力の強度を推定する場合を説明する。

上記した構成において、干渉電力測定装置は、図１に示すように、相互に自律して通信を行うＲＷ１の内部または近傍に配設される電波センサＳ１によって測定された電力を逐次取得する。そして、干渉電力測定装置は、電波センサＳ１だけでなく、電波センサＳ２〜電波センサＳ４によって測定された電力も同時に逐次取得する。なお、電波センサＳ１は、ＲＷ１によって発射される電波だけでなく、ＲＷ２〜ＲＷ４によって発射される干渉となる電波を含んだ電力を測定する。

そして、干渉電力測定装置は、逐次取得された電力に基づいて、電波センサＳ１における電力が所定の閾値以上である場合に、ＲＷ１が電波を発射したと判定する。また、干渉電力測定装置は、電波センサＳ１における電力が所定の閾値未満である場合に、ＲＷ１が電波を発射していないと判定する。そして、干渉電力測定装置は、電波センサＳ１における電力だけでなく、電波センサＳ２〜電波センサＳ４における電力が所定の閾値以上であるか閾値未満であるかも判定する。

続いて、干渉電力測定装置は、判定されたＲＷ１〜ＲＷ４による電力の発射の有無と、逐次取得された電波センサＳ１〜電波センサＳ４における電力とに基づいて、当該電波センサＳ１によって測定される電力のうち、ＲＷ２〜ＲＷ４がＲＷ１に対して影響を及ぼす干渉電力の強度を逐次算出する。

上記したように、干渉電力測定装置は、ＲＷの内部または近傍に配設される電波センサによって測定された電力に基づいて、当該電力が所定の閾値以上であるか否かによってＲＷの発射の有無を判定し、判定された発射の有無と、電波センサによって測定された電力とに基づいて、各ＲＷにおける干渉電力の強度を算出するので、複数の通信装置によって発射される電波が相互に干渉し合う場合に、干渉電力を推定することが可能である。

つまり、干渉電力測定装置は、電波センサによって測定された各ＲＷの電力に基づいて、各ＲＷが互いに影響を及ぼしあう範囲における干渉電力の強度を算出するので、運用状態における各ＲＷの干渉電力を測定することができない従来技術と比較して、複数の通信装置が任意に電波を発射し、それぞれが行う通信にそれぞれ干渉し合う場合に、干渉電力を推定することが可能である。

［干渉電力測定装置の構成］
次に、図２を用いて、実施例１に係る干渉電力測定装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る干渉電力測定装置の構成を示す図である。

図２に示すように、干渉電力測定装置１０は、受信部１１と、表示部１２と、記憶部２０と、制御部３０とを有し、電波センサＳ１などの電力測定装置によって測定されたＲＷ１における電力に基づいて、ＲＷ２〜ＲＷ４がＲＷ１に対して影響を及ぼす干渉電力の強度を推定する。

受信部１１は、相互に自律的に通信を行う通信装置の内部または近傍に配設される電力測定装置によって測定された電力値を受信する。例えば、受信部１１は、相互に自律的に通信を行うＲＷ１の近傍に配設される電波センサＳ１によって測定された電力値を、当該電波センサＳ１からの無線通信によって受信する。また、例えば、受信部１１は、ＲＷ１と同様に、ＲＷ２〜ＲＷ４の近傍に配設される電波センサＳ２〜電波センサＳ４によって測定された電力値を、当該電波センサＳ２〜電波センサＳ４からの無線通信によって受信する。

表示部１２は、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど）やスピーカを有し、各種の情報を出力する。例えば、表示部１２は、制御部３０による各種処理結果を出力するモニタやディスプレイなどを有し、特に、後述する干渉電力強度算出部３３や干渉電力強度推定部３４によって算出される干渉電力の強度を出力する。

記憶部２０は、制御部３０による各種処理に必要なデータや、制御部３０による各種処理結果を記憶し、特に、測定電力記憶部２１と、干渉電力強度記憶部２２と、干渉電力頻度記憶部２３とを有する。例えば、記憶部２０は、ＲＷ１〜ＲＷ４と、当該ＲＷ１〜ＲＷ４の近傍に配設される電波センサＳ１〜電波センサＳ４とを対応付けて記憶している。

測定電力記憶部２１は、後述する測定電力取得部３１によって取得された電力を逐次記憶する。例えば、測定電力記憶部２１は、図３に示すように、測定電力取得部３１によって取得された電力（受信電力（ｄＢｍ））を各時間毎（時間（ｔ））に記憶する。図３に示す時間と受信電力とのデータは、電波センサＳ１によって測定されたデータであり、測定電力記憶部２１は、電波センサＳ１だけでなく、電波センサＳ２〜電波センサＳ４によって測定されたデータも同様の構成で記憶する。なお、図３は、測定電力記憶部２１に記憶される情報の例を示す図である。

干渉電力強度記憶部２２は、後述する干渉電力強度算出部３３によって算出された干渉電力を逐次記憶する。例えば、干渉電力強度記憶部２２は、図４に示すように、干渉電力強度算出部３３によって算出された干渉電力（ｄＢｍ）を各時間毎（時間（ｍｓｅｃ））に記憶する。図４に示す干渉電力データは、ＲＷごとの干渉電力を示しており、例えば、信号源１〜信号源４は、それぞれＲＷ１〜ＲＷ４を示している。なお、図４は、干渉電力強度記憶部２２に記憶される情報の例を示す図である。

干渉電力頻度記憶部２３は、後述する干渉電力強度推定部３４によって算出された干渉電力の頻度を干渉電力ごとに記憶する。例えば、干渉電力頻度記憶部２３は、図５に示すように、干渉電力強度推定部３４によって算出された干渉電力（ｄＢｍ）に対する各信号源の頻度を記憶する。図５に示す干渉電力の頻度は、ＲＷごとの頻度を示しており、例えば、信号源１〜信号源４は、それぞれＲＷ１〜ＲＷ４を示している。なお、図５は、干渉電力頻度記憶部２３に記憶される情報の例を示す図である。

制御部３０は、制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有するとともに、特に、測定電力取得部３１と、発信源判定部３２と、干渉電力強度算出部３３と、干渉電力強度推定部３４とを有し、これらによって種々の処理を実行する。

測定電力取得部３１は、相互に自律的に無線通信可能な通信装置の内部または近傍に配設される電力測定装置によって測定された電力を逐次取得する。具体的に例を挙げると、測定電力取得部３１は、相互に自律的に通信を行うＲＷ１の内部または近傍に配設される電波センサＳ１によって測定された電力を逐次取得して、測定電力記憶部２１に格納する。

また、測定電力取得部３１は、ＲＷ１の近傍に配設される電波センサＳ１だけでなく、ＲＷ２〜ＲＷ４それぞれの近傍に配設される電波センサＳ２〜電波センサＳ４によって測定された電力も逐次取得する。そして、測定電力取得部３１は、逐次取得された電力を（式１）に代入（入力）する。例えば、測定電力取得部３１は、時間「ｔ１」における電波センサＳ１における電力「Ｒ１」を「Ｒ１（ｔ１）」に、時間「ｔ１」における電波センサＳ２における電力「Ｒ２」を「Ｒ２（ｔ１）」に代入（入力）する。

測定電力取得部３１によって取得される（式１）に代入される電力は、ＲＷ１によって発射される電波だけでなく、ＲＷ２〜ＲＷ４によって発射される電波も合わせて測定される。例えば、ＲＷ１によって電波が発射されている場合には、図６に示すように、受信電力「０ｄＢｍ」のような強い電力値になり、ＲＷ２〜ＲＷ４によって電波が発射されている場合には、受信電力「−１５ｄＢｍ」のような弱い電力値となる。

つまり、受信電力が図６に示す閾値（例えば、「−４ｄＢｍ」）未満である場合には、ＲＷ１による発射はなく、ＲＷ２〜ＲＷ４の少なくとも一つによる発射があると推定される。ＲＷ２〜ＲＷ４によって発射される電波が電波センサＳ１において測定されるということは、ＲＷ１の無線通信に影響を及ぼすＲＷ２〜ＲＷ４からの干渉電波が発生しているということを示している。また、受信電力が図６に示す閾値以上である場合には、ＲＷ１による発射があると推定され、かつ、ＲＷ２〜ＲＷ４の少なくとも一つによる発射がある可能性がある。なお、図６は、測定電力取得部３１によって逐次取得される受信電力の例を示す図である。

発信源判定部３２は、測定電力取得部３１によって逐次取得された電力が所定の閾値以上である場合に、測定した電波センサに最も近い通信装置が電波を発射したと判定し、当該電力が所定の閾値未満である場合に、通信装置が電波を発射していないと判定する。

上記した例で具体的に例を挙げると、発信源判定部３２は、測定電力取得部３１によって逐次取得された電波センサＳ１における電力（図６参照）に基づいて、当該電力が所定の閾値（例えば、「−４ｄＢｍ」）以上である場合にＲＷ１が電波を発射したと判定する。また、発信源判定部３２は、電波センサＳ１における電力に基づいて、当該電力が所定の閾値「−４ｄＢｍ」未満である場合にＲＷ１が電波を発射していないと判定する。また、発信源判定部３２は、ＲＷ１の発射の有無だけでなく、電波センサＳ２〜電波センサＳ４における電力値に基づいてＲＷ２〜ＲＷ４それぞれの発射の有無も判定する。

発信源判定部３２による判定結果例を図７に示す。所定の閾値「−４ｄＢｍ」以上となっている時刻「５」にＲＷ１が電波を発射したと判定した結果「１」を記録しており、所定の閾値「−４ｄＢｍ」未満となっている時刻「６」の時にＲＷ１が電波を発射していないと判定し「０」を記録している。なお、図７は、発信源判定部３２によって判定される発射の判定結果の例を示す図である。

そして、発信源判定部３２は、ＲＷ１の発射の有無の判定結果（「１」若しくは「０」）を（式２）に代入（入力）する。例えば、発信源判定部３２は、時間「ｔ１」におけるＲＷ１による発射の有無の判定結果「Ｔ１」（「１」若しくは「０」）を「＾Ｔ１（ｔ１）」に、時間「ｔ１」におけるＲＷ２による発射の有無「Ｔ２」を「＾Ｔ２（ｔ１）」に代入（入力）する。なお、発信源判定部３２は、上記した発信源判定処理を繰り返し実施する。

干渉電力強度算出部３３は、発信源判定部３２によって判定された通信装置による電力の発射の有無の判定結果と、測定電力取得部３１によって逐次取得された電力とに基づいて、それぞれの通信装置間の干渉電力の強度を逐次算出する。

上記した例で具体的に例を挙げると、干渉電力強度算出部３３は、発信源判定部３２によって判定されたＲＷ１〜ＲＷ４による電波の発射の有無の判定結果「＾Ｔ（式２）」と、測定電力取得部３１によって逐次取得された電力「Ｒ（式１）」とに基づいて、各通信装置ＲＷ１〜ＲＷ４から電波センサＳ１に到達する通信装置ごとの電波の強度「＾Ｉ（式３）」を逐次算出して、干渉電力強度記憶部２２に格納する。

また、上記取得された電力「Ｒ」と、判定された電力の発射の有無の判定結果「＾Ｔ」と、干渉電力の強度「＾Ｉ」との関係は、「Ｒ＝＾Ｔ×＾Ｉ」となる。よって、干渉電力強度算出部３３は、「＾Ｔ」のデータから互いに一次独立であるデータと、当該一次独立なデータに対応する「Ｒ」のデータ（受信電力）とに基づいて、連立一次方程式を生成し、生成された連立一次方程式を解くことにより、干渉電力の強度「＾Ｉ」を算出する（図８参照）。なお、図８は、干渉電力強度算出部３３によって算出される干渉電力の強度を示す図である。

干渉電力強度推定部３４は、干渉電力強度算出部３３によって逐次算出された干渉電力の強度を用いて、通信装置と、他の通信装置とのそれぞれによって発射される干渉電力に対する頻度を算出することにより、他の通信装置によって発射される通信装置に対する干渉電力の強度を推定する。

上記した例で具体的に例を挙げると、干渉電力強度推定部３４は、干渉電力強度算出部３３によって逐次算出された干渉電力の強度（図８参照）をヒストグラム化して、ＲＷ１と、当該ＲＷ１とは異なるＲＷ２〜ＲＷ４とのそれぞれによって発射される干渉電力に対する頻度を算出する（図９参照）。そして、干渉電力強度推定部３４は、算出された干渉電力に対する頻度により、ＲＷ２〜ＲＷ４からＲＷ１に対する干渉電力の強度を推定して、干渉電力頻度記憶部２３に格納する。なお、図９は、干渉電力強度推定部３４によって算出される干渉電力に対する頻度の例を示す図である。

干渉電力の推定としては、例えば、図９に示すように、ＲＷ１（信号源１）に対するＲＷ２〜ＲＷ４（信号源２〜信号源４）による干渉電力のピーク（矢印部分）から、ＲＷ２とＲＷ３とによる干渉がＲＷ４による干渉よりも強いことがわかる。上記したように、各ＲＷからの干渉電力がわかれば、干渉電力が比較的強いと推定されるＲＷ２やＲＷ３のアンテナの方向を変えたり、ＲＷ１の周囲の適切な位置に電波の吸収体を設置したりして、ＲＷ１の無線通信への影響を抑制することができる。

なお、干渉電力の推定においては、上記したように、算出された干渉電力の頻度を算出するだけでなく、算出された干渉電力それぞれについての平均などから干渉電力を推定したりすることも可能である。

つまり、干渉電力測定装置１０は、相互に自律的に通信を行う通信装置の近傍領域内における電力測定値に基づいて、当該領域において影響を及ぼす干渉電力の強度を算出することができる結果、複数の通信装置によって発射される電波により相互にそれぞれの通信に干渉し合う場合に、干渉電力を推定することが可能である。

［干渉電力強度推定処理］
次に、図１０を用いて、実施例１に係る干渉電力測定装置１０による干渉電力強度推定処理の流れを説明する。図１０は、実施例１に係る干渉電力測定装置１０による干渉電力強度推定処理を説明するためのフローチャートである。

図１０に示すように、干渉電力測定装置１０は、ＲＷ１〜ＲＷ４それぞれの近傍に配設される電波センサＳ１〜電波センサＳ４によって測定された電力値を受信した場合に（ステップＳ１０１肯定）、受信された電力値を逐次取得する（ステップＳ１０２）。

そして、干渉電力測定装置１０は、取得された電波センサＳ１〜電波センサＳ４それぞれにおける電力に基づいて、当該電力が所定の閾値「−４ｄＢｍ」以上である場合にそれぞれ対応するＲＷ１〜ＲＷ４が電波を発射したと判定する。また、干渉電力測定装置１０は、取得された電波センサＳ１〜電波センサＳ４それぞれにおける電力が所定の閾値「−４ｄＢｍ」未満である場合にそれぞれ対応するＲＷ１〜ＲＷ４が電波を発射していないと判定する（ステップＳ１０３）。

続いて、干渉電力測定装置１０は、判定されたＲＷ１〜ＲＷ４による電力の発射の有無の判定結果と、逐次取得された電波センサＳ１〜電波センサＳ４における電力値とに基づいて、各通信装置ＲＷ１〜ＲＷ４から各電波センサＳ１〜電波センサＳ４に到達する電波の強度を逐次個別に算出する（ステップＳ１０４）。

その後、干渉電力測定装置１０は、逐次算出された干渉電力の強度をヒストグラム化して、ＲＷ１〜ＲＷ４とのそれぞれによって発射され、電波センサＳ１〜電波センサＳ４に到達する電波の電力値に対する頻度を算出することにより、ＲＷ１〜ＲＷ４間の相互の干渉電力を推定する（ステップＳ１０５）。

［発信源判別処理］
次に、図１１を用いて、実施例１に係る発信源判別処理の流れを説明する。図１１は、実施例１に係る発信源判別処理を説明するためのフローチャートである。

図１１に示すように、発信源判定部３２は、測定電力取得部３１によって逐次取得された電波センサＳ１における測定電力値が、所定の閾値（例えば、「−４ｄＢｍ」）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

そして、発信源判定部３２は、電力値が所定の閾値以上である場合に（ステップＳ２０１肯定）、ＲＷ１が電波を発射したと判定して、「Ｔｎ＝１」（発射）とする（ステップＳ２０２）。また、発信源判定部３２は、電力値が所定の閾値未満である場合に（ステップＳ２０１否定）、ＲＷ１が電波を発射していないと判定して、「Ｔｎ＝０」（未発射）とする（ステップＳ２０３）。

続いて、発信源判定部３２は、全てのＲＷについて、上記した発信源判別処理を実施したか否かを判定して（ステップＳ２０４）、全てのＲＷについて判別した場合に（ステップＳ２０４肯定）、「Ｔｎ＝１」若しくは「Ｔｎ＝０」を代入（入力）した判別ベクトル「＾Ｔ（式２）」を生成する（ステップＳ２０５）。なお、発信源判定部３２は、全てのＲＷについて判別していない場合に（ステップＳ２０４否定）、上記した発信源判別処理を繰り返し実施する。

［干渉電力強度算出処理］
次に、図１２を用いて、実施例１に係る干渉電力強度算出処理の流れを説明する。図１２は、実施例１に係る干渉電力強度算出処理を説明するためのフローチャートである。

図１２に示すように、干渉電力強度算出部３３は、発信源判定部３２によって生成される判別ベクトルのうち、一番古いものを最新のものに更新し（ステップＳ３０１）、新たに判別行列を生成して、当該処理を更新された判別行列の逆行列が存在するまで実施する（ステップＳ３０２）。

そして、干渉電力強度算出部３３は、更新された新たな判別行列に、逆行列が存在する場合に（ステップＳ３０２肯定）、ＲＷ１〜ＲＷ４による電力の発射の有無の判定結果「＾Ｔ（式２）」と、逐次取得された電力「Ｒ（式１）」とに基づいて、干渉電力の強度「＾Ｉ（式３）」を各時間毎に算出する（ステップＳ３０３）。

［実施例１による効果］
上記したように、実施例１に係る干渉電力測定装置１０は、ＲＷの内部または近傍に配設される電波センサによって測定された電力値が所定の閾値以上であるか否かによってＲＷの発射の有無を判定し、判定された発射の有無と、電波センサによって測定された電力値とに基づいて、各ＲＷにおける干渉電力の強度を算出するので、複数の通信装置によって発射される電波が各通信装置が行う通信に相互に干渉し合う場合に、干渉電力を推定することが可能である。

例えば、干渉電力測定装置１０は、ＲＷ１〜ＲＷ４それぞれの近傍に配設される電波センサＳ１〜電波センサＳ４によって測定された電力値を逐次取得する。そして、干渉電力測定装置１０は、取得された電波センサＳ１〜電波センサＳ４それぞれの測定電力値に基づいて、当該電力値が所定の閾値「−４ｄＢｍ」以上である場合に対応するＲＷ１〜ＲＷ４が電波を発射したと判定する。また、干渉電力測定装置１０は、取得された電波センサＳ１〜電波センサＳ４それぞれにおける電力値が所定の閾値「−４ｄＢｍ」未満である場合に対応するＲＷ１〜ＲＷ４が電波を発射していないと判定する。続いて、干渉電力測定装置１０は、判定されたＲＷ１〜ＲＷ４による電波の発射の有無と、ＲＷ１〜ＲＷ４で発射され、電波センサＳ１〜電波センサＳ４に到達した電力の強度を逐次算出する。その後、干渉電力測定装置１０は、逐次算出された電力の強度をヒストグラム化することにより、例えば、ＲＷ２〜ＲＷ４からＲＷ１に対する干渉電力の強度を推定する。この結果、干渉電力測定装置１０は、複数の通信装置によって発射される電波が各通信装置が行う通信に相互に干渉し合う場合に、干渉電力を推定することが可能である。

また、干渉電力測定装置１０は、各通信装置の近傍において各通信装置から発射され受信される電力を逐次一括して取得し処理するので、個々の通信装置が発射する電波のタイミングや周波数を個別に調整して電波を測定する従来技術において困難であった、運用状態における各通信装置間の干渉電力を測定することが可能である。

また、干渉電力測定装置１０は、簡単な数値演算に基づいて干渉電力を推定することが可能であり、簡易な構成の電波センサ、電波センサからの測定データの受信装置、パーソナルコンピュータ等で構成することが可能である。このため、従来技術で用いられたスペクトルアナライザと比較して低コストで実現することが可能である。また、スペクトルアナライザを複数地点移動して測定する従来技術に比べて、測定にかかる工数も大幅に削減することができる。

ところで、上記実施例１では、干渉電力測定装置１０の管理下にある複数のリーダライタ間における干渉電力の強度を推定する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、干渉電力測定装置１０の管理外にあるリーダライタによる干渉電力を推定することもできる。

ここで、従来技術に係る管理下が異なる場合の干渉電力測定装置による処理を、図１７を用いて説明する。図１７は、従来技術に係る管理主体が異なる場合の干渉電力測定装置による処理を説明するための図である。

スペクトルアナライザを用いて干渉電力を測定する従来技術においては、発信源となる通信装置を識別する必要から、個々の通信装置の送信タイミングまたは周波数を調整する必要がある。例えば、図１７における管理主体Ａが管理する通信装置ＲＷ１１〜ＲＷ１３についての設置調査を行う場合、図１７の全ての通信装置ＲＷ１１〜ＲＷ１３、ＲＷ２１〜ＲＷ２２について周波数の再設定、若しくは、送信タイミングの制御を行わなくてはならない。

しかし、一般に管理主体Ａが周波数などの設定情報を変更できる装置の範囲は、管理主体Ａが管理する通信装置ＲＷ１１〜ＲＷ１３のみである。したがって、従来技術を用いた測定法では、測定にあたって不確定な要素となる通信装置ＲＷ２１〜ＲＷ２２の電波の発射の影響を排除することができず、また、ＲＷ２１〜ＲＷ２２からの干渉電力の推定も正確に行うことができないため、的確な干渉対策が取れないという課題がある。

そこで、以下の実施例２では、図１３を用いて、実施例２に係る干渉電力測定装置１０による処理について説明する。なお、図１３は、実施例２に係る干渉電力測定装置１０による処理を説明するための図である。

［実施例２に係る干渉電力測定装置による処理］
干渉電力測定装置１０は、自装置の管理下にある通信装置の内部または近傍とは異なる地点に配設され、指向性アンテナを有する電力測定装置によって測定された自装置の管理外にある通信装置を示す管理外通信装置から到達した電波の電力値が所定の閾値以上である場合に、管理外通信装置が電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、管理外通信装置が電波を発射していないと判定する。

具体的に例を挙げて説明すると、干渉電力測定装置１０は、電波センサＳ１〜電波センサＳ４に対応付けられているＲＷ１〜ＲＷ４を管理下として、電波センサＳ１〜電波センサＳ４によって測定された電力を取得する。また、干渉電力測定装置１０は、管理下ではないＲＷ５〜ＲＷｎの電力を指向性アンテナを有する電波センサＳ５により取得する。

そして、干渉電力測定装置１０は、電波センサＳ５から取得されたＲＷ５〜ＲＷｎの測定時間ごとの電力値が、所定の閾値以上である場合に、当該ＲＷ５〜ＲＷｎのいずれかが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該ＲＷ５〜ＲＷｎのいずれもが電波を発射していないと判定する。なお、干渉電力測定装置１０の管理外にあるＲＷ５〜ＲＷｎの発射の判定は、上記実施例１の発信源判定処理と同様の処理が実施される。

そして、干渉電力測定装置１０は、通信装置が電波を発射していないと判定された時刻において、管理外通信装置が電波を発射したと判定された場合に、管理外通信装置が電波を発射したことを例えば所定のモニタに表示する。

上記した例で具体的に例を挙げると、干渉電力測定装置１０は、ＲＷ１〜ＲＷ４が電波を発射していないと判定された時刻において、ＲＷ５〜ＲＷｎが電波を発射したと判定された場合に、当該ＲＷ５〜ＲＷｎが電波を発射したことを表示部１２に表示出力する。なお、管理下にない干渉源が測定された場合には、管理下にある通信装置のアンテナの向きを変える、電波の到来方向に対して電波吸収体などを置くなどの対処を実施する。

［実施例２による効果］
上記したように、実施例２によれば、干渉電力測定装置１０は、管理下にない通信装置における干渉電力を考慮した干渉電力の測定が可能であり、管理外に干渉源となる電波の発信源がある場合にも、管理下における通信装置の干渉電力をより高精度に効率よく推定することが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも
種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）電力データの取得、（２）干渉電力測定装置の構成、（３）プログラムにおいて異なる実施例を説明する。

（１）電力データの取得
上記実施例１または実施例２では、測定された電力を電波センサから無線通信によって取得する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有線通信によって取得したり、基準時間を記録する機能を有する電波センサによって逐次測定された電力データを内部のメモリに一時格納し、後に干渉電力測定装置で収集してもよい。この際に、直接干渉電力測定装置にセンサを接続しても、ＳＤカード、メモリスティク等の記録媒体を介してデータをコピーしてもよい。つまり、干渉電力測定装置１０による干渉電力強度の推定においては、各通信装置の近傍の領域において同期して記録された時間ごとの電力データあれば良い。

（２）干渉電力測定装置の構成
上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタを含む情報（例えば、図２に示した「測定電力取得部３１」による処理手順など）については、時系列の電力データであれば電波だけでなく媒体などから取得することとしても良いため、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、上記実施例１または実施例２では、ＲＷ１〜ＲＷ４あるいはＲＷ５〜ＲＷｎのリーダライタ間における干渉電力を推定する場合を説明したが、当該リーダライタの構成や数などは、これに限られるものではない。また、無線通信可能な通信装置として、リーダライタを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや一般的な無線ＬＡＮなどのように、無線通信可能であり、互いの発射する電波でそれぞれが行う通信に干渉を与える可能性のある通信装置であれば何であっても構わない。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、例えば、干渉電力強度算出部３３と干渉電力強度推定部３４とを、判別ベクトルを用いて干渉電力を算出し、算出された干渉電力をヒストグラム化して強度を推定する「干渉電力強度推定部」として統合するなど、その全部または一部を、各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

（３）プログラム
ところで、上記の実施例では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現するようにしてもよい。そこで、以下では、図１４を用いて、上記の実施例に示した干渉電力測定装置１０と同様の機能を有する干渉電力測定プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１４は、干渉電力測定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

図１４に示すように、干渉電力測定装置としてのコンピュータ１１０は、バス１８０を介して接続されたＣＰＵ１４０、ＨＤＤ１３０およびＲＡＭ１６０を含んで構成される。

ＨＤＤ１３０には、上記実施例１に示した干渉電力測定装置１０と同様の機能を発揮する干渉電力測定プログラム、つまり、図１４に示すように測定電力取得プログラム１３０ａと、発信源判定プログラム１３０ｂと、干渉電力強度算出プログラム１３０ｃとが、あらかじめ記憶されている。なお、これらのプログラム１３０ａ〜プログラム１３０ｃについては、図２に示した干渉電力測定装置１０の各構成要素と同様、適宜統合または、分散してもよい。

そして、外部の入出力装置または図示しない起動プログラムにより、これらプログラムを起動する命令がＣＰＵ１４０により処理されると、これらのプログラム１３０ａ〜プログラム１３０ｃは、ＨＤＤ１３０から読み出されてＲＡＭ１６０に展開される。ＣＰＵ１４０は、ＲＡＭ１６０に展開された命令を読み出して実行する。すると、図１４に示すように、プログラム１３０ａ〜プログラム１３０ｃは、測定電力取得プロセス１４０ａと、発信源判定プロセス１４０ｂと、干渉電力強度算出プロセス１４０ｃとして機能するようになる。なお、プロセス１４０ａ〜プロセス１４０ｃは、図２に示した、測定電力取得部３１と、発信源判定部３２と、干渉電力強度算出部３３とに対応する。

そして、ＣＰＵ１４０はＲＡＭ１６０に記録されたデータに基づいて干渉電力測定プログラムを実行する。

なお、上記した各プログラム１３０ａ〜プログラム１３０ｃについては、必ずしも最初からＨＤＤ１３０に記憶させておく必要はなく、例えば、コンピュータ１１０に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、スティクメモリなどの「可搬用の物理媒体」、またはコンピュータ１１０の外に備えられるＨＤＤなどの「固定用の物理媒体」、さらには公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１１０に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ１１０がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

以上の実施例１〜実施例３を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）相互に自律して無線通信可能な複数の通信装置の内部または近傍に配設される複数の電力測定装置のそれぞれによって測定された電波の電力値を取得する測定電力取得手段と、
前記電力測定装置によって測定された時点の電力値が所定の閾値以上である場合に、当該電力測定装置の近傍にあるまたは当該電力測定装置が内部に配設された前記通信装置の一つが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定手段と、
前記発信源判定手段によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無と、前記それぞれの電力測定装置によって測定された電力値の時系列とに基づいて、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出する干渉電力強度算出手段と、
を備えたことを特徴とする干渉電力測定装置。

（付記２）前記干渉電力強度算出手段によって算出された干渉電力の強度を用いて、前記通信装置と、他の通信装置とのそれぞれによって発射される干渉電力に対する頻度を算出することにより、前記他の通信装置によって発射される前記通信装置に対する干渉電力の強度を推定する干渉電力強度推定手段をさらに備えたことを特徴とする付記１に記載の干渉電力測定装置。

（付記３）前記干渉電力強度算出手段は、前記発信源判定手段によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無から互いに一次独立である一次独立データを抽出し、抽出された一次独立データと、前記それぞれの電力測定装置によって測定され、当該一次独立データに対応する電力値の時系列とに基づいて、連立一次方程式を生成し、生成された連立一次方程式を解くことにより、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出することを特徴とする付記１に記載の干渉電力測定装置。

（付記４）前記干渉電力強度推定手段によって推定された前記他の通信装置によって発射される前記通信装置に対する干渉電力の強度を記憶する干渉電力頻度記憶手段と、
前記干渉電力頻度記憶手段によって記憶される干渉電力の強度を所定のモニタに表示する干渉電力強度表示手段と、をさらに備えたことを特徴とする付記２に記載の干渉電力測定装置。

（付記５）自装置の管理下にある前記通信装置の内部または近傍とは異なる地点に配設され、指向性アンテナを有する電力測定装置によって測定された前記自装置の管理外にある通信装置を示す管理外通信装置から到達した電波の電力値が所定の閾値以上である場合に、前記管理外通信装置が電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、前記管理外通信装置が電波を発射していないと判定する管理外発信源判定手段と、
前記発信源判定手段によって前記通信装置が電波を発射していないと判定された時刻において、前記管理外発信源判定手段によって前記管理外通信装置が電波を発射したと判定された場合に、前記管理外通信装置が電波を発射したことを所定のモニタに表示する管理外発信源表示手段と、をさらに備えたことを特徴とする付記１に記載の干渉電力測定装置。

（付記６）相互に自律して無線通信可能な複数の通信装置の内部または近傍に配設される複数の電力測定装置のそれぞれによって測定された電波の電力値を取得する測定電力取得工程と、
前記電力測定装置によって測定された時点の電力値が所定の閾値以上である場合に、当該電力測定装置の近傍にあるまたは当該電力測定装置が内部に配設された前記通信装置の一つが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定工程と、
前記発信源判定工程によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無と、前記それぞれの電力測定装置によって測定された電力値の時系列とに基づいて、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出する干渉電力強度算出工程と、
を含んだことを特徴とする干渉電力測定方法。

（付記７）相互に自律して無線通信可能な複数の通信装置の内部または近傍に配設される複数の電力測定装置のそれぞれによって測定された電波の電力値を取得する測定電力取得手順と、
前記電力測定装置によって測定された時点の電力値が所定の閾値以上である場合に、当該電力測定装置の近傍にあるまたは当該電力測定装置が内部に配設された前記通信装置の一つが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定手順と、
前記発信源判定手順によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無と、前記それぞれの電力測定装置によって測定された電力値の時系列とに基づいて、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出する干渉電力強度算出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする干渉電力測定プログラム。

実施例１に係る干渉電力測定装置の概要を示す図である。 実施例１に係る干渉電力測定装置の構成を示す図である。 測定電力記憶部に記憶される情報の例を示す図である。 干渉電力強度記憶部に記憶される情報の例を示す図である。 干渉電力頻度記憶部に記憶される情報の例を示す図である。 測定電力取得部によって逐次取得される受信電力の例を示す図である。 発信源判定部によって判定される発射の判定結果の例を示す図である。 干渉電力強度算出部によって算出される干渉電力の強度を示す図である。 干渉電力強度推定部によって算出される干渉電力に対する頻度の例を示す図である。 実施例１に係る干渉電力測定装置による干渉電力強度推定処理を説明するためのフローチャートである。 実施例１に係る発信源判別処理を説明するためのフローチャートである。 実施例１に係る干渉電力強度算出処理を説明するためのフローチャートである。 実施例２に係る干渉電力測定装置による処理を説明するための図である。 干渉電力測定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 リーダライタによって発射される電波が干渉し合う例を説明するための図である。 スペクトルアナライザを利用して電波を測定する例を説明するための図である。 従来技術に係る管理主体が異なる場合の干渉電力測定装置による処理を説明するための図である。

符号の説明

１０ 干渉電力測定装置
１１ 受信部
１２ 表示部
２０ 記憶部
２１ 測定電力記憶部
２２ 干渉電力強度記憶部
２３ 干渉電力頻度記憶部
３０ 制御部
３１ 測定電力取得部
３２ 発信源判定部
３３ 干渉電力強度算出部
３４ 干渉電力強度推定部

Claims (3)

1. 相互に自律して無線通信可能な複数の通信装置の内部または近傍に配設される複数の電力測定装置のそれぞれによって測定された電波の電力値を取得する測定電力取得手段と、
   前記電力測定装置によって測定された時点の電力値が所定の閾値以上である場合に、当該電力測定装置の近傍にあるまたは当該電力測定装置が内部に配設された前記通信装置の一つが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定手段と、
   前記発信源判定手段によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無と、前記それぞれの電力測定装置によって測定された電力値の時系列とに基づいて、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出する干渉電力強度算出手段と、
   を備えたことを特徴とする干渉電力測定装置。
2. 相互に自律して無線通信可能な複数の通信装置の内部または近傍に配設される複数の電力測定装置のそれぞれによって測定された電波の電力値を取得する測定電力取得工程と、
   前記電力測定装置によって測定された時点の電力値が所定の閾値以上である場合に、当該電力測定装置の近傍にあるまたは当該電力測定装置が内部に配設された前記通信装置の一つが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定工程と、
   前記発信源判定工程によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無と、前記それぞれの電力測定装置によって測定された電力値の時系列とに基づいて、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出する干渉電力強度算出工程と、
   を含んだことを特徴とする干渉電力測定方法。
3. 相互に自律して無線通信可能な複数の通信装置の内部または近傍に配設される複数の電力測定装置のそれぞれによって測定された電波の電力値を取得する測定電力取得手順と、
   前記電力測定装置によって測定された時点の電力値が所定の閾値以上である場合に、当該電力測定装置の近傍にあるまたは当該電力測定装置が内部に配設された前記通信装置の一つが電波を発射したと判定し、当該電力値が所定の閾値未満である場合に、当該通信装置が電波を発射していないと判定する発信源判定手順と、
   前記発信源判定手順によって判定された前記それぞれの通信装置による各時点における電波の発射有無と、前記それぞれの電力測定装置によって測定された電力値の時系列とに基づいて、前記任意の一つの通信装置から前記他の任意の一つの通信装置に到達する電波の干渉電力の強度を算出する干渉電力強度算出手順と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする干渉電力測定プログラム。

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