JP2016019029A

JP2016019029A - 移動式電波モニター装置

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Publication number: JP2016019029A
Application number: JP2014138692A
Authority: JP
Inventors: 秀幸安田; Hideyuki Yasuda; 正盛徳田; Masamori Tokuda; 智之土谷; Tomoyuki Tsuchiya
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-02-01

Abstract

【課題】自装置が移動したときに電波状況をモニタリングすることにより、安定した無線通信を行なうための対策を実施することができる移動式電波モニター装置を提供すること。【解決手段】移動式電波モニター装置（１）は、監視領域で自装置を移動させる制御部（１２）と、自装置の位置を計測することにより位置情報（３２）を取得する位置情報取得部（１３）と、無線接続装置（２）と無線通信を行なうアンテナを有し、アンテナにより電波が受信されたときの電波状況（３１）を表す情報を取得する無線通信部（１１）と、位置情報取得部（１３）からの位置情報（３２）により監視領域を表し、かつ、位置情報（３２）と無線通信部（１１）からの電波状況（３１）を表す情報とを対応付けるマップデータ（３０）を生成するマップデータ生成部（１４）と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線接続装置と無線通信を行なう移動式電波モニター装置に関する。

監視領域内を移動しながら掃除するロボットとして、特許文献１にはロボット掃除機が開示されている。特許文献１に開示されたロボット掃除機は、無線接続装置（アクセスポイント）を介して外部端末と通信を行なう。この場合、ロボット掃除機は、監視領域内で無線接続装置と無線通信を行なう。

また、特許文献１に開示されたロボット掃除機は、自装置が移動しながら監視画像と位置情報とを取得し、位置情報により監視領域を表す地図を生成して、監視画像と地図とを、無線接続装置（アクセスポイント）を介して外部端末に送信する。ユーザは、外部端末を用いることにより、ロボット掃除機に対して遠隔監視を行なうことができる。

特開２０１１−２３３１４９号公報

特許文献１に開示されたロボット掃除機は、監視領域内で無線接続装置と無線通信を行なうため、電波状況によっては安定した通信ができない場合がある。電波状況は、電波の干渉を引き起こす場所によって影響を与える。また、電波状況は、干渉の他に、気象レーダーでも影響を与えることもある。このように、安定した無線通信を行なうための対策を実施するために、自装置が移動したときに電波状況をモニタリングする必要がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、自装置が移動したときに電波状況をモニタリングすることにより、安定した無線通信を行なうための対策を実施することができる移動式電波モニター装置を提供することを目的とする。

本発明の移動式電波モニター装置は、監視領域で自装置を移動させる制御部と、前記自装置の位置を計測することにより位置情報を取得する位置情報取得部と、無線接続装置と無線通信を行なうアンテナを有し、前記アンテナにより電波が受信されたときの電波状況を表す情報を取得する無線通信部と、前記位置情報取得部からの前記位置情報により前記監視領域を表し、かつ、前記位置情報と前記無線通信部からの前記電波状況を表す情報とを対応付けるマップデータを生成するマップデータ生成部と、を具備することを特徴とする。

本発明の遠隔監視システムは、上記移動式電波モニター装置と、外部端末と、前記移動式電波モニター装置と前記外部端末との間に接続される無線接続装置と、を具備することを特徴とする。

本発明の移動式電波モニター方法は、監視領域で自装置を移動させるステップと、前記自装置の位置を計測することにより位置情報を取得するステップと、無線接続装置と前記電波により無線通信を行なうアンテナにより電波が受信されたときの電波状況を表す情報を取得するステップと、前記位置情報により前記監視領域を表し、かつ、前記位置情報と前記電波状況を表す情報とを対応付けるマップデータを生成するステップと、を具備することを特徴とする。

本発明のコンピュータプログラムは、上記移動式電波モニター方法の各ステップをコンピュータに実行させる。

本発明によれば、自装置が移動した場所と、その場所でモニタリングした電波状況を示す情報とを対応付けるマップデータを生成する事で、前記マップデータを利用して、安定した無線通信を行なうための対策を実施することができる。

本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置が適用される遠隔監視システムの構成を示す概略ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１が監視領域４を探索走行しながら電波モニターを行ない、マップデータ３０を生成する様子を示す図である。本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置の動作（移動式電波モニター処理）を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を、無線接続装置２を中心とした地図の等高線の様な円弧（以下等高線と称する。）で表した例である。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を格子状の線で表した例である。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を等高線で表した他の例である。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を等高線で表した更に他の例である。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置の動作（事前探索処理）を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置の動作（移動式電波モニター処理）を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１が適用される遠隔監視システムの構成を示す概略ブロック図である。その遠隔監視システムは、移動式電波モニター装置１と、無線接続装置２と、外部端末３とを具備している。無線接続装置２は、アクセスポイントであり、図面等で単にＡＰと称する場合もある。移動式電波モニター装置１としては、監視領域４内を移動する専用の電波モニター装置の他に、監視領域４内を移動しながら掃除するロボット、監視領域４内を移動（パトロール）しながら警備するロボット等に、同様な機能を搭載する方法が挙げられる。

移動式電波モニター装置１は、無線接続装置２を介して外部端末３と通信を行なう。この場合、移動式電波モニター装置１は、２．４ＧＨｚの周波数帯域で使用可能な複数のチャネル（以下、ｃｈとも称する）のうちの１つのｃｈを使用して、監視領域４内で無線接続装置２と無線通信を行なう。ここで、移動式電波モニター装置１と無線接続装置２との間の無線通信において、電波状況によっては安定した通信ができない場合がある。使用されるチャネルは、５ＧＨｚの周波数帯域でも良い。

電波状況を表す値としては、例えば信号受信強度を表すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication、または、Received Signal Strength Indicator）、信号雑音比Ｓ／Ｎ比（Signal-Noise ratio）等が挙げられる。Ｓ／Ｎ比は、ＳＮＲとも略される。ＲＳＳＩの値が設定範囲内にある、つまり比較的電波が強い場合、一般的に受信品質は良好であるが、Ｓ／Ｎ比の値が低い(信号に対する雑音レベルが大きい)場合、受信品質は劣化する。つまり、受信信号レベルが大きくとも、干渉波やノイズが大きい場合は、良好な通信が行えない。したがって、受信品質にあった無線ネットワーク設備の設計を行なう必要がある。

受信品質に影響を与える電波状況としては、まず、受信場所に関係する。監視領域４が室内であっても、電波伝搬に影響がある障害物が存在したり、無線接続装置２から距離が離れていたりする場合に、受信品位に影響がある。さらに、外部から到来する電波の干渉も無視出来ない。例えば、監視領域４に隣り合う他の領域５、６（隣接する部屋や、別の建物）の各々に無線接続装置２が設けられてしまった場合に、影響を受ける。特に同じチャンネルであった場合、その干渉による影響は大きい。監視領域４と他の領域５とが金属の壁７で仕切られていて、監視領域４と他の領域６とが木造の壁８で仕切られている場合、電波の減衰率や回り込みも考慮しなければならない。

監視領域４において、干渉を引き起こす外部からの電波の進入場所はどこからどこまでで、どの程度のＲＳＳＩでどのような影響を与えるかを考慮しなければならない。２．４ＧＨｚ帯であれば、外部からの無線接続装置２の電波のみならず、電子レンジ、コードレス電話、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等も、外来波として影響する。

また、窓際においては、気象レーダーや地球観測衛星の電波を受信する可能性もあり、気象レーダーと同じ周波数帯である５．３ＧＨｚ帯、５．６ＧＨｚ帯を使用する場合、気象レーダーに干渉を与えないよう、一定時間チャネルの電波を受信し、もし、レーダー波が検出された場合、使用しているｃｈとは異なる他のｃｈに変更したり（ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection））、送信出力を下げたりする事（ＴＰＣ（Transmitter Power Control））も義務付けられていることも考慮しなければならない。

以上の理由から、監視領域４において、他の無線接続装置２などからの電波干渉の為、チャネル変更を行わなければならない領域、チャネル変更等の対策を行っても、電波が弱かったり、電波が強くとも、外来ノイズが大きかったりして、安定した通信が出来ない領域を明らかにする事で、安定した通信を行なう為の対策が行える事になる。これは、サイトサーベイと呼ばれる。

電波状況のモニター（電波モニター）を行なう方法としては、パッシブスキャンとアクティブスキャンがある。パッシブスキャンとアクティブスキャンには、それぞれ、以下に示す様な特徴があるので、必要に応じて使い分ける事が望ましい。

移動式電波モニター装置１がパッシブスキャンにより電波モニターを行なう場合、移動式電波モニター装置１が積極的に無線接続装置２に接続しようとはせずに、基本的に受信主体の動作を行なう。無線通信チャンネル全体をスキャンして、チャンネルの使用状況を確認したり、外部の無線中継装置から受信される電波状況や干渉を探ったりする場合に、有効である。

移動式電波モニター装置１がアクティブスキャンにより電波モニターを行なう場合、移動式電波モニター装置１が無線接続装置２に対して接続要求を行ない、無線接装置１からの応答を得たり、実際に認証手順を実行して接続を行なったりする。設置された無線ネットワークの詳細な電波状況を得る場合に、有効である。

このように、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１では、安定した無線通信を行なう為、監視領域４の領域で、安定した通信が不可能な領域を明らかにする事を目的とし、予め、自装置を移動させて、その移動位置における、電波状況をモニタリングしておく必要がある。そのモニタリング結果から、安定した通信の為の対策を行なう事が可能になる（例えば、干渉回避のためのｃｈ変更、送信出力の可変、監視領域４における通信不安定領域への警告や移動制限など）。

図２は、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１は、無線通信部１１と、制御部１２と、位置情報取得部１３と、マップデータ生成部１４と、記憶部１５と、駆動部１６と、監視カメラ１７と、これらを制御する図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とを具備している。記憶部１５には、コンピュータが実行可能なコンピュータプログラムが格納されていて、ＣＰＵは、そのコンピュータプログラムを読み出して実行する。

監視カメラ１７は、監視領域４を撮影して監視画像を生成する。ここで、監視カメラ１７は、後述するＳＬＡＭや、画像認識に利用される事もあるが、必須ではない。駆動部１６は、車輪やブレーキなどを含み、自装置を移動可能にする。制御部１２は、駆動部１６を制御することにより監視領域４で自装置を移動させる。

位置情報取得部１３は、監視領域４において、位置情報３２を取得する。取得手段の例として、ロボットの自己位置推定技術である（ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＭａｐｐｉｎｇ：ＳＬＡＭ）、無線ＬＡＮの複数の無線接続装置２からの信号強度を、三角測量の原理から位置情報を求める技術、屋内版ＧＰＳ（Global Positioning System）（いわゆる、「ＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）」）、可視光通信(ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明)、赤外線通信等も使用可能である。

無線通信部１１は、アンテナを有し、自装置と外部端末３との間に接続される無線接続装置２と無線通信を行なう。無線通信部１１は、アンテナにより電波が受信されたときの電波状況３１を表す情報（値）を取得する。

具体的には、制御部１２は、電波モニターを実施するときに、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を出力する。電波モニターを実施するタイミングについては後述する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、２．４ＧＨｚの周波数帯域で使用可能な複数のｃｈのうちの、無線通信に使用している１つのｃｈの電波状況３１を表す情報を取得する。使用する周波数帯域は、２．４ＧＨｚ帯に限らず、５ＧＨｚ帯でも良い。

マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２により監視領域４を表す地図と、位置情報３２と無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報とを対応付ける情報と、を含むマップデータ３０を生成する。

ここで、マップデータ３０の生成として、制御部１２は、監視カメラ１７からの監視画像をマップデータ生成部１４に出力し、マップデータ生成部１４は、監視画像を更に含むマップデータ３０を生成してもよい。

記憶部１５は、マップデータ３０を記憶する。例えば、ユーザは、記憶部１５に記憶されたマップデータ３０を参照することにより、安定した無線通信を行なうための対策を実施することができる。

また、ユーザは、外部端末３から上記対策を実施してもよい。この場合、制御部１２は、記憶部１５に記憶されたマップデータ３０を、無線通信部１１から無線接続装置２を介して外部端末３に送信する。ユーザは、上記対策を表す制御信号を、無線接続装置２を介して移動式電波モニター装置１に送信し、移動式電波モニター装置１では、無線通信部１１が無線接続装置２を介して外部端末３からの制御信号を受信したときに、制御部１２は、外部端末３からの制御信号に応じた動作を行なう。無線接続装置２と外部端末３との通信は、無線であっても有線であっても可能である。

図３は、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１が監視領域４を探索走行しながら電波モニターを行ない、マップデータ３０を生成する様子を示す図である。ここで、図３の監視領域４に表示される、電波モニター点、走行軌跡、方向転換点は、マップデータ３０が生成される様子を示している。

まず、制御部１２は、電波モニター領域の探索と電波モニターとを同時に行なう。この場合、制御部１２は、初期設定として自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とし、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０１」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ３０に対応付ける。

また、制御部１２は、自装置が探索走行をしながら移動し、その移動した距離が設定距離に達したときに、電波モニターを実施する。例えば、制御部１２は、自装置が移動してその距離が設定距離に達したときに自装置の位置が「Ｐ０３」である場合、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０３」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ３０に対応付ける。

また、制御部１２は、自装置が監視領域４内で方向転換したときに、電波モニターを実施してもよい。例えば、制御部１２は、自装置が移動して監視領域４で方向転換したときに自装置の位置が「Ｐ０２」である場合、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０２」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ３０に対応付ける。

図４は、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１の動作（移動式電波モニター処理）を示すフローチャートである。

制御部１２は、移動式電波モニター処理を開始するときに、予め設定された自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とする等の初期設定を行なう（ステップＳ１０１）。制御部１２は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。このとき、無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。これにより、マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報とを取得する（ステップＳ１０２）。マップデータ生成部１４は、その位置情報３２と電波状況３１を表す情報とをマップデータ３０として対応付ける（ステップＳ１０３）。制御部１２は、自装置が探索走行をしながら移動する（ステップＳ１０４）。自装置の移動した距離が設定距離に達した場合、または、自装置が監視領域４で方向転換した場合（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、上述のステップＳ１０２以降が実行される。自装置の移動した距離が設定距離に達していない場合であり、自装置が監視領域４で方向転換していない場合（ステップＳ１０５−Ｎｏ）、かつ、移動式電波モニター処理を終了しない場合（ステップＳ１０６−Ｎｏ）でも、上述のステップＳ１０２以降が実行される。一方、移動式電波モニター処理を終了する場合（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、制御部１２は、自装置の探索走行を終了する。

以上の説明により、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１によれば、自装置が移動したときに電波状況をモニタリングするため、安定した無線通信を行なうための対策（干渉回避のためのｃｈ変更、送信出力の可変、監視領域４における通信不安定領域への警告や移動制限など）を実施することができる。

また、本発明の第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１によれば、移動距離に応じて電波モニターを自動的に実行するため、予め設定した時間に電波モニターを実行することが出来る。

［第２実施形態］
第２実施形態では第１実施形態からの変更点のみ説明する。

図５は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１の構成を示す概略ブロック図である。本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１は、無線通信部１１と、制御部１２と、位置情報取得部１３と、マップデータ生成部１４と、記憶部１５と、駆動部１６と、監視カメラ１７と、事前走行マップデータ生成部２１と、電波モニター位置生成部２２と、これらを制御する図示しないＣＰＵとを具備している。すなわち、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１は、第１実施形態に係る移動式電波モニター装置１に対して、更に、事前走行マップデータ生成部２１と、電波モニター位置生成部２２を具備している。

事前走行マップデータ生成部２１は、制御部１２が事前走行として監視領域４で自装置を事前に移動させたときに、位置情報取得部１３からの位置情報３２により監視領域４を表す事前走行マップデータ４０を生成する。事前走行マップデータ生成部２１は、その事前走行マップデータ４０を記憶部１５に記憶する。事前走行マップデータ４０には、事前走行が行なわれたときの全ての位置情報３２（事前走行データともいう）が含まれている。

電波モニター位置生成部２２は、記憶部１５から事前走行マップデータ４０を読み出して、電波モニター実行位置情報５２を事前走行マップデータ４０に付加したモニター設定マップデータ５０を生成する。事前走行マップデータ生成部２１は、そのモニター設定マップデータ５０を記憶部１５に記憶する。電波モニター実行位置情報５２は、電波状況３１を表す情報を取得すべき位置として、予め設定される。電波モニター実行位置情報５２には、電波モニターに適切な位置情報が含まれている。電波モニター実行位置情報５２の生成方法については後述する。

電波モニター位置生成部２２は、モニター設定マップデータ５０を生成した後に制御部１２が監視領域４で自装置を移動させたときに、位置情報取得部１３からの位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２と一致する場合に、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。

マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２により監視領域４を表す地図と、位置情報３２と無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報とを対応付ける情報と、を含むマップデータ６０を生成する。ここで、マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２と一致する場合に、その位置情報３２と無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報とをマップデータ６０に対応付ける。

記憶部１５は、マップデータ６０を記憶する。例えば、ユーザは、記憶部１５に記憶されたマップデータ６０を参照することにより、安定した無線通信を行なうための対策（例えば、干渉回避のためのｃｈ変更、送信出力の可変、監視領域４における通信不安定領域への警告や移動制限など）を実施することができる。

また、ユーザは、外部端末３から上記対策を実施してもよい。この場合、制御部１２は、記憶部１５に記憶されたマップデータ６０を、無線通信部１１から無線接続装置２を介して外部端末３に送信する。ユーザは、上記対策を表す制御信号を、無線接続装置２を介して移動式電波モニター装置１に送信し、移動式電波モニター装置１では、無線通信部１１が無線接続装置２を介して外部端末３からの制御信号を受信したときに、制御部１２は、外部端末３からの制御信号に応じた動作を行なう。

モニター設定マップデータ５０の生成方法と走行方法とに従って、以下の様な実施例がある。

（実施例１）
図６は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を、無線接続装置２を中心とした等高線で表した例である。事前走行により、監視領域４の大きさと形状は分かっているので、無線接続装置２の設置位置を表す情報をモニター設定マップデータ５０に追加するだけで、等高線を描くことが出来る。

本実施例における走行として、移動式電波モニター装置１は、図６に示されるように、監視領域４の探索走行を行なう。

まず、制御部１２は、電波モニターを行なう前に、事前探索処理として、監視領域４を走行して、事前走行マップデータ４０を生成する。もしも移動式モニター装置１が、掃除ロボットと同等の機能を有しているのであれば、掃除を行なう為に走行したデータが、流用可能である。もしも移動式モニター装置１が、警備ロボットと同等の機能を有しているものであれば、警備を行なう為に走行したデータが、流用可能である。

制御部１２は、事前探索を行ない、事前走行マップデータ４０を生成したときに、監視領域４の形状や広さを把握する事が出来る。さらに、電波モニター位置生成部２２は、その事前走行マップデータ４０を用いて、モニター設定マップデータ５０上に、適切な電波モニター位置を生成する事が可能になる。

走行は、第１実施形態と同様な探索走行を行なう。制御部１２は、初期設定として自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とし、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０１」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

図６に示されるように、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２は、無線接続装置２を中心とした等高線であるラインになる。制御部１２は、モニター設定マップデータ５０が生成された後に監視領域４で自装置を移動させたときに、位置情報取得部１３からの位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の等高線（ライン）上の位置である場合に、電波モニターを実施する。

例えば、制御部１２は、自装置が探索走行をしながら移動する。電波モニター位置生成部２２は、自装置が移動してその位置「Ｐ０３」がモニター設定マップデータ５０の等高線上である場合、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０３」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

本実施例において、無線中継装置２が送信する電波状況の分布は、地図の等高線の様な円弧になる傾向があるので、電波モニター点を、上記円弧上に設定する事で、有効な電波モニターを行なう事が出来る。

また、制御部１２は、自装置が監視領域４で方向転換したときに、電波モニターを実施しても良い。方向転換を行なわなければならない障害物の周辺では、障害物の影響で、電波状況が変化している事が予想される。

例えば、障害物の周辺で電波状況が変化している可能性があるので、自装置が移動して監視領域４で方向転換したときに自装置の位置が「Ｐ０２」である場合、制御部１２は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０２」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

（実施例２）
図７は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を格子状の線で表した例である。事前走行により、監視領域４の大きさと形状は分かっているので、無線接続装置２の設置位置を表す情報をモニター設定マップデータ５０に追加するだけで、格子状の線を描くことが出来る。

本実施例における走行として、移動式電波モニター装置１は、図７に示されるように、監視領域４を順次隈なく走行する。

図７に示されるように、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２は、格子状の線であるラインになる。制御部１２は、モニター設定マップデータ５０が生成された後に監視領域４で自装置を移動させたときに、位置情報取得部１３からの位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の格子状の線（ライン）上の位置である場合に、電波モニターを実施する。

例えば、自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とし、監視領域４を１列目から最終列目まで分割したときに、制御部１２は、自装置が１列目から順に走行をしながら移動する。電波モニター位置生成部２２は、自装置が監視領域４の１列目を移動してその位置「Ｐ０２」がモニター設定マップデータ５０の格子状の線上である場合、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０２」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

次に、電波モニター位置生成部２２は、自装置が監視領域４の１列目を移動してその位置「Ｐ０３」がモニター設定マップデータ５０の格子状の線上である場合、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０３」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

制御部１２は、自装置が監視領域４で方向転換したときに、電波モニターを実施しても良い。方向転換については上述と同様であるため、その説明を省略する。

図６、図７に示される走行の方法の様に、電波モニターを行なう時、事前探索と同じ方法が用いられる場合、新たな走行アルゴリズムを準備する事なく、そのまま流用出来る。監視ロボットや、掃除ロボットに、同様な電波モニター機能を搭載する場合に、有効である。

（実施例３）
図８は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を等高線で表した他の例である。事前走行により、監視領域４の大きさと形状は分かっているので、無線接続装置２の設置位置を表す情報をモニター設定マップデータ５０に追加するだけで、等高線を描くことが出来る。

図８に示されるように、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２は、無線接続装置２を中心とした等高線であるラインになる。例えば、自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とし、監視領域４を１列目から最終列目まで分割したときに、制御部１２は、自装置が１列目から順に走行をしながら移動する。制御部１２は、位置情報取得部１３からの位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の等高線（ライン）上の位置である場合に、電波モニターを実施する。

本実施例における走行として、移動式電波モニター装置１は、図８に示されるように、監視領域４を順次隈なく走行する。

例えば、電波モニター位置生成部２２は、自装置が監視領域４の１列目を移動してその位置「Ｐ０２」がモニター設定マップデータ５０の等高線上である場合、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０２」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

制御部１２は、自装置が監視領域４で方向転換したときに、電波モニターを実施しても良い。方向転換を行なわなければならない障害物の周辺では、障害物の影響で、電波状況が変化している事が予想される。

例えば、障害物の周辺で電波状況が変化している可能性があるので、自装置が移動して監視領域４で方向転換したときに自装置の位置が「Ｐ０３」である場合、制御部１２は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０３」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

本実施例では、図８に示されるように、自装置の走行方法の一例として、監視領域４を隈なく走行しながら、電波モニターを行なう例について説明したが、自装置が掃除ロボットや、監視ロボットである場合、同様な走行を行なう場合が多いので、有効である。しかし、自装置が掃除ロボットや、監視ロボットであっても、電波モニターが優先の装置であったり、電波モニターしか行わないようなモニター専用装置等であったりする場合も考えられる。

また、予め電波モニターを行なうべき位置が分かっている為、電波モニターを優先した走行も可能である。

（実施例４）
図９は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１により生成されるモニター設定マップデータ５０と、移動式モニター装置１の走行軌跡と、電波モニター点と、位置情報３２と電波状況３１を表す情報とが対応付けられるマップデータ６０とを示し、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２を等高線で表した更に他の例である。事前走行により、監視領域４の大きさと形状は分かっているので、無線接続装置２の設置位置を表す情報をモニター設定マップデータ５０に追加するだけで、等高線を描くことが出来る。

本実施例における走行として、移動式電波モニター装置１は、図９に示されるように、監視領域４で電波モニターを優先とした走行を行なう。

制御部１２は、事前探索を行ない、事前走行マップデータ４０を生成したときに、監視領域４の形状や広さを把握する事が出来る。さらに、電波モニター位置生成部２２は、その事前走行マップデータ４０を用いて、モニター設定マップデータ５０上に、電波モニターを行う為に有効な電波モニター位置を生成する事が可能になる。

例えば、上記電波モニター点を、効率的になぞる様な走行を行なう事で、電波モニターを優先した効率的な走行が実行出来る。制御部１２は、初期設定として自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とし、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０１」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

図９に示されるように、モニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２は、無線接続装置２を中心とした等高線であるライン上に予め設定された電波モニター点を含む情報になる。制御部１２は、モニター設定マップデータ５０が生成された後に監視領域４で、等高線上に予め設定された電波モニター点を順次繋ぐ様に自装置を移動させ、位置情報取得部１３からの位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の等高線（ライン）上の位置が予め設定した電波モニター点である場合に、電波モニターを実施する。

次に、制御部１２は、自装置が次の最短の電波モニター点である「Ｐ０２」に移動する。電波モニター位置生成部２２は、自装置が移動して「Ｐ０２」の位置に達した場合、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０２」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

次に、制御部１２は、自装置が次の最短の電波モニター点である「Ｐ０３」に移動する。電波モニター位置生成部２２は、自装置が移動して「Ｐ０３」の位置に達した場合、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。マップデータ生成部１４は、位置情報取得部１３からの位置情報３２「Ｐ０３」と、無線通信部１１からの電波状況３１を表す情報と、をマップデータ６０に対応付ける。

以降、同様に、制御部１２は、予め設定された電波モニター点を目指して順次走行を行い、電波モニターを行なう。

本実施例では、図９に示されるように、無線接続装置２を中心とした電波状況の分布は、等高線の様になる傾向がある為、電波モニターを優先とした走行を行なう際、上記走行方法は、有効になる。

さらに、上記予め設定された電波モニター点を順次走行する方法を応用して、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１では、事前の電波モニター結果（モニター設定マップデータ５０）から、干渉や電波が弱い為に安定した通信が出来ない領域を把握し、その領域周辺に限定した電波モニター点を予め設定することにより、監視領域４全域を走行しないで、限定した電波モニター点のみを走行する事で、効率的な電波モニター優先の電波モニターが実施出来る。

また、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１では、無線ネットワークの通信品質が、時間に従って変化する場合もあるが、以下の例により、対策を行なう為のデータ測定も可能である。

まず、第１の例として、一定時間ごと電波モニターを実行するスケジュールを設定し、自動で電波モニターを行なう事で、通信品質が悪化する時間を明らかに出来る。さらに、監視領域４の中で、通信品位が悪くなる領域も明らかにする事が可能である。

第２の例として、上記スケジュール設定による自動電波モニターと、限定した電波モニター点を組み合わせる事で、定期的もしくは不定期に生じる通信品質の低下原因に対する対策を実施する為の情報を、効率的に取得する事が可能である。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１の動作（事前探索処理）を示すフローチャートである。

制御部１２は、事前探索処理を開始するときに、予め設定された自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とする等の初期設定を行なう（ステップＳ２０１）。制御部１２は、事前走行として、監視領域４で自装置を事前に移動させる（ステップＳ２０２）。事前走行マップデータ生成部２１は、位置情報取得部１３からの位置情報３２により監視領域４を表す事前走行マップデータ４０を生成する（ステップＳ２０３）。事前走行マップデータ生成部２１は、生成した事前走行マップデータ４０を記憶部１５に記憶する（ステップＳ２０４）。制御部１２は、事前走行を終了する。電波モニター位置生成部２２は、事前走行が終了した後に、記憶部１５から事前走行マップデータ４０を読み出して、電波モニター実行位置情報５２（等高線または格子状の線である上述のライン）を事前走行マップデータ４０に付加したモニター設定マップデータ５０を生成する（ステップＳ２０５）。事前走行マップデータ生成部２１は、生成したモニター設定マップデータ５０を記憶部１５に記憶する（ステップＳ２０６）。

図１１は、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１の動作（移動式電波モニター処理）を示すフローチャートである。

制御部１２は、移動式電波モニター処理を開始するときに、予め設定された自装置の初期の位置を「Ｐ０１」とする等の初期設定を行なう（ステップＳ２１１）。電波モニター位置生成部２２は、モニター設定マップデータ５０を生成した後に制御部１２が監視領域４で自装置を移動させたときに、位置情報取得部１３からの位置情報３２を取得する（ステップＳ２１２）。

取得した位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２と一致する場合（ステップＳ２１３−Ｙｅｓ）、電波モニター位置生成部２２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２を制御部１２に出力する。この場合、制御部１２は、電波モニター制御信号ＳＩＧ２に応じて、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。これにより、マップデータ生成部１４は、その位置情報３２と電波状況３１を表す情報とをマップデータ６０に対応付ける（ステップＳ２１５）。制御部１２は、自装置が走行をしながら移動する（ステップＳ２１６）。

一方、取得した位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２と一致しないが（ステップＳ２１３−Ｎｏ）、自装置が監視領域４で方向転換した場合（ステップＳ２１４−Ｙｅｓ）、制御部１２は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１を無線通信部１１に出力する。無線通信部１１は、電波モニター指示信号ＳＩＧ１に応じて、電波状況３１を表す情報を取得する。これにより、マップデータ生成部１４は、その位置情報３２と電波状況３１を表す情報とをマップデータ６０に対応付ける（ステップＳ２１５）。

ここで、取得した位置情報３２がモニター設定マップデータ５０の電波モニター実行位置情報５２と一致しない場合（ステップＳ２１３−Ｎｏ）であり、自装置が監視領域４で方向転換しなかった場合（ステップＳ２１４−Ｎｏ）、上述のステップＳ２１６が実行される。また、ステップＳ２１４は必須ではなく、実行されない場合、ステップＳ２１４はスキップされて、上述のステップＳ２１６が実行される。

次に、移動式電波モニター処理を終了しない場合（ステップＳ２１７−Ｎｏ）、上述のステップＳ２１２以降が実行される。一方、移動式電波モニター処理を終了する場合（ステップＳ２１７−Ｙｅｓ）、制御部１２は、自装置の探索走行を終了する。

以上の説明により、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１によれば、自装置が移動したときに電波状況をモニタリングするため、安定した無線通信を行なうための対策（干渉回避のためのｃｈ変更、送信出力の可変、監視領域４における通信不安定領域への警告や移動制限など）を実施することができる。

また、本発明の第２実施形態に係る移動式電波モニター装置１によれば、自装置が事前走行することにより予めに位置情報３２を取得するため、電波状況をモニタリングしたい位置を事前に設定することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

１…移動式電波モニター装置、２…無線接続装置（ＡＰ）、３…外部端末、４…監視領域、５…他の領域、６…他の領域、７…壁（金属）、８…壁（木造）、１１…無線通信部、１２…制御部、１３…位置情報取得部、１４…マップデータ生成部、１５…記憶部、１６…駆動部、１７…監視カメラ、２１…事前走行マップデータ生成部、２２…電波モニター位置生成部、３０…マップデータ、３１…電波状況、３２…位置情報、４０…事前走行マップデータ、５０…モニター設定マップデータ、５２…電波モニター位置情報、６０ … マップデータ

Claims

監視領域で自装置を移動させる制御部と、
前記自装置の位置を計測することにより位置情報を取得する位置情報取得部と、
無線接続装置と無線通信を行なうアンテナを有し、前記アンテナにより電波が受信されたときの電波状況を表す情報を取得する無線通信部と、
前記位置情報取得部からの前記位置情報により前記監視領域を表し、かつ、前記位置情報と前記無線通信部からの前記電波状況を表す情報とを対応付けるマップデータを生成するマップデータ生成部と、
を具備することを特徴とする移動式電波モニター装置。
前記制御部は、前記自装置が移動した距離が設定距離に達したときに、電波モニター指示信号を前記無線通信部に出力し、
前記無線通信部は、前記電波モニター指示信号に応じて、前記電波状況を表す情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の移動式電波モニター装置。
前記制御部が事前走行として前記監視領域で前記自装置を事前に移動させたときに、前記位置情報取得部からの前記位置情報により前記監視領域を表す事前走行マップデータを生成する事前マップデータ生成部と、
予め設定された電波モニター実行位置情報を前記事前走行マップデータに付加したモニター設定マップデータを生成する電波モニター位置生成部と、
を具備し、
前記制御部は、前記モニター設定マップデータが生成された後に前記監視領域で前記自装置を移動させたときに、前記位置情報取得部からの前記位置情報が前記モニター設定マップデータの前記電波モニター実行位置情報と一致する場合に、電波モニター指示信号を前記無線通信部に出力し、
前記無線通信部は、前記電波モニター指示信号に応じて、前記電波状況を表す情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の移動式電波モニター装置。
前記モニター設定マップデータの前記電波モニター実行位置情報は、前記無線接続装置を中心とした地図の等高線の様な円弧、または、格子状の線であるラインにより表され、
前記制御部は、前記モニター設定マップデータが生成された後に前記監視領域で前記自装置を移動させたときに、前記位置情報取得部からの前記位置情報が前記モニター設定マップデータの前記ライン上の位置である場合に、前記電波モニター指示信号を前記無線通信部に出力することを特徴とする請求項３に記載の移動式電波モニター装置。
前記制御部は、前記自装置が前記監視領域で方向転換したときに、前記電波モニター指示信号を前記無線通信部に出力することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の移動式電波モニター装置。