JP6907545B2 - 測定装置、測定方法、プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の第一の実施形態による測定装置を図面を参照して説明する。
図1は第一の実施形態による測定装置と発信装置とからなる測定システムの概要を示す図である。
この図で示すように測定装置1は第一アンテナ101、第二アンテナ102を備えている。測定装置1は管理対象に取り付けられた複数の発信装置それぞれから異なる周波数の発信信号を受信して、その受信強度をそれぞれ測定して記録する装置である。管理対象には第一発信装置21が元々取り付けられており、第一発信装置21が経年劣化することにより、さらに新しい第二発信装置22が管理者によって取り付けられる。管理対象は例えばコンテナやトラック、荷台などであってよい。第一発信装置21や第二発信装置22は、一例としてはRFIDタグと呼ばれる発信装置を想定している。第一アンテナ101は第一発信装置21の発信する信号を受信するよう設計されている。第二アンテナ102は第二発信装置22の発信する信号を受信するよう設計されている。
図2に示すように測定装置1は、第一アンテナ101、第二アンテナ102、CPU(Central Processing Unit)103、ROM(Read Only Memory)104、RAM(Random Access Memory)105、SSD(Solid State Drive)106、インタフェース107の各ハードウェア構成を一例として備えてよい。インタフェース107は例えば液晶タッチパネルやボタンなどである。測定装置1はその他のハードウェアをさらに備えて構成されてよい。
一例として測定装置1のCPU103は、予め記憶された測定プログラムを実行する。これにより測定装置1には制御部111、発信部112、受信強度計測部113、信号解析部114、記録部115の各機能が備わる。これらの機能のうちの一部は電子回路によって測定装置1内部に実現されるようにしてもよい。
発信部112はインタフェース107から得た信号に基づいて計測開始を検知したのちに、第一アンテナ101から第一発信装置21に対する発信要求信号を出力させ、第二アンテナ102から第二発信装置22に対する発信要求信号を出力させる制御を行う。
受信強度計測部113は、複数の発信装置から発信された無線信号のRSSI(Received Signal Strength Indicator)などの受信強度を発信装置毎に計測する。
信号解析部114は発信装置から発信された無線信号に含まれる情報を解析する。信号解析部114は例えば無線信号に含まれる発信装置のIDを解析する。
記録部115は、受信強度計測部113が計測した受信強度と、信号解析部114における解析結果である情報とを対応付けてSSD106などの記憶部に順次記録する。
次に第一の実施形態による測定装置1の処理を順を追って説明する。
まず測定装置1に設けられたインタフェース107をユーザが操作することにより、測定装置1の制御部111は計測開始の入力を受け付ける(ステップS101)。制御部111は計測開始の信号を発信部112に出力する。発信部112は計測開始を検知すると、第一アンテナ101から第一の周波数の発信要求信号を発信させる(ステップS102)。
第一アンテナ101は第一RFID信号を受信する(ステップS103)。
受信強度計測部113は、第一アンテナ101で第一RFID信号を受信した際の受信強度を計測する(ステップS104)。受信強度の計測は公知のRSSIの計測手法を用いてよい。受信強度計測部113は第一RFID信号を受信した際の受信強度を記録部115へ出力する。
記録部115は、受信強度計測部113で計測された受信強度と、第一RFID信号に含まれる情報の一例である第一発信装置21のIDとを対応付けて、SSD106などの記憶部に記録する(ステップS106)。
第二アンテナ102は第二RFID信号を受信する(ステップS108)。
受信強度計測部113は、第二アンテナ102で第二RFID信号を受信した際の受信強度を計測する(ステップS109)。受信強度の計測は公知のRSSIの計測手法を用いてよい。受信強度計測部113は第二RFID信号を受信した際の受信強度を記録部115へ出力する。
記録部115は、受信強度計測部113で計測された受信強度と、第二RFID信号に含まれる情報の一例である第二発信装置22のIDとを対応付けて、SSD106などの記憶部に記録する(ステップS111)。
図5は第二の実施形態による測定装置と発信装置とからなる測定システムの概要を示す図である。
この図で示すように測定装置1は第一発信装置21や第二発信装置22の位置までの距離と方向とを計測することのできる測距計108を備えていてもよい。つまり測距計108は方向計測の機能を有する。第一発信装置21や第二発信装置22の方向は、測定装置1に設けられた第一アンテナ101や第二アンテナ102の軸方向と測距計108の軸方向とが成す水平角度θ1により表される。その他の測定装置1のハードウェア構成は図2で示したハードウェア構成と同様である。測距計108は、例えばレーザダイオードを備え、レーザダイオードから発信したレーザ光の反射光を受光する。測距計108はレーザ光の発信時刻と反射光の受信時刻の差や、位相差を用いて、レーザ光が反射した反射点までの距離を計測する。測距計108による距離の計測手法は公知の技術を用いてよい。また測距計108は測距計108自身の回転機構の所定位置からの回転角度を検出して水平角度θ1を計測する。測距計108は距離の情報と水平角度θ1の情報とを測定装置1の記録部115へ出力する。
図6で示した測定装置1の測距計108は、測定装置1に設けられた第一アンテナ101や第二アンテナ102の軸方向と測距計108の軸方向とが成す垂直角度θ2をさらに計測することができる。つまり測定装置1は水平角度θ1と垂直角度θ2の両方を計測できる。図5で示した場合と同様に、ステップS101で制御部111が計測開始の入力を受け付けると、制御部111は測距計108へ計測指示を出力する。測距計108は第一発信装置21や第二発信装置22までの距離と水平角度θ1と垂直角度θ2を計測する。測距計108は計測した距離と水平角度θ1と垂直角度θ2の情報を測定装置1の記録部115へ出力する。測定装置1の記録部115は、例えば第一の実施形態のステップS106やステップS111において、第一発信装置や第二発信装置のIDに対応付けて、さらに距離と水平角度θ1と垂直角度θ2の情報を記録する。
図7は第三の実施形態による測定装置のハードウェア構成例を示す図である。
図7に示すように測定装置1は、図3で説明した各ハードウェア構成に加え、温度計測部121、湿度計測部122、計時部123を備えている。なお第三の実施形態においても第二の実施形態に示した測距計108の構成を備えていてもよい。
第一の実施形態と同様にステップS101で制御部111が計測開始の入力を受け付けると、制御部111は温度計測部121、湿度計測部122、計時部123へ計測指示を出力する。温度計測部121測定装置1の周囲環境度の温度を計測する。湿度計測部122は測定装置1の周囲環境の湿度を計測する。計時部123は時刻を計時している。温度計測部121は測定した温度を記録部115へ出力する。湿度計12は測定した湿度を記録部115へ出力する。計時部123は計測開始を指示された日付や時刻を記録部115へ出力する。測定装置1の記録部115は、例えば第一の実施形態のステップS106やステップS111において、第一発信装置21や第二発信装置22のIDに対応付けて、さらに、温度、湿度、日付や時刻などの情報を記録する。
図8は第四の実施形態による測定装置の機能ブロック図である。
図8に示すように測定装置1は、図3で説明した各機能構成に加え、さらに表示部116の機能を備えている。
表示部116は記録部115がSSD106に記録した情報を表示する処理を行う。なお測定装置1は、第二の実施形態や第三の実施形態で示した各機能に加え、さらに表示部116の機能を備えてもよい。
一例として測定装置1の記録部115が上述の記録処理を行うことにより、図9で示すような計測結果テーブルが作成できる。図9で示す計測結果テーブルは、計測回数、第一発信装置のID、第一発信装置21から発信された無線信号を第一アンテナ101で受信した際の第一受信強度、第二発信装置のID、第二発信装置22から発信された無線信号を第二アンテナ102で受信した際の第二受信強度、水平角度θ1、垂直角度θ2、発信装置までの距離、温度、湿度、時刻を対応付けて記憶している。
測定装置1の表示部116は、計測結果テーブルに記録されている情報を用いて、図10で示すような発信装置ごとの受信強度分布を作成してインタフェース107の液晶画面に表示するようにしてもよい。
表示部116はまず、第一発信装置21から発信された無線信号の受信強度分布を作成する。この時、表示部116は、記録された各計測回数それぞれについて、第一発信装置21から発信された無線信号の受信強度である第一受信強度と、そのθ1、距離を少なくとも取得する。表示部116はθ1と距離とに基づいて、測定装置1からの相対位置を算出する。表示部116は算出した相対位置とその位置における受信強度の組み合わせ複数に基づいて、補間計算などにより、同じ受信強度と推定される異なる複数の相対位置を算出する。表示部116は同じ受信強度と推定される複数の相対位置を楕円の弧で結び、図10で示されるような第一発信装置21についての受信強度分布を作成する。表示部116はまた図10で示されるような第二発信装置22についての受信強度分布を作成する。表示部116は第一発信装置21についての受信強度分布と第二発信装置22についての受信強度分布を示す画像をインタフェース107の液晶画面に表示する。
このような処理を行うことにより、管理対象に取り付けられた二つの発信装置の発信する無線信号の受信強度分布を表示することができる。
上述の各実施形態において受信強度計測部113は第一アンテナ101で受信した第一RFID信号の受信強度と、第二アンテナ102で受信した第二RFID信号の受信強度を検出している。この検出において受信強度計測部113は、一回の計測において各発信装置から複数回の無線信号であるRFID信号を受信し、それらRFID信号の複数回の受信による各受信強度に基づいて統計値を算出してその統計値を受信強度として記録部115に出力するようにしてもよい。統計値は例えば平均値、中央値、などであってよい。記録部115は取得した各発信装置についての受信強度の統計値を、各発信装置のIDにそれぞれ対応付けて記録する。
図11で示すように、測定装装置1は少なくとも、異なる複数の発信装置から発信される異なる周波数の無線信号の受信強度を計測する受信強度計測部と、複数の発信装置毎に受信強度を順次記録する記録部と、を備える。測定装置1は測定回路であってもよい。
21・・・第一発信装置
22・・・第二発信装置
101・・・第一アンテナ
102・・・第二アンテナ
103・・・CPU
104・・・ROM
105・・・RAM
106・・・SSD
107・・・インタフェース
108・・・測距計
111・・・制御部
112・・・発信部
113・・・受信強度計測部
114・・・信号解析部
115・・・記録部
116・・・表示部
121・・・温度計測部
122・・・湿度計測部
123・・・計時部
Claims (12)
- 異なる複数の発信装置から発信される異なる周波数の無線信号の受信強度を計測する受信強度計測部と、
前記発信装置までの距離を計測する測距計と、
前記発信装置までの方向を計測する方向計測部と、
前記複数の発信装置毎に前記受信強度と、それら発信装置までの距離と、それら発信装置までの方向とを順次記録する記録部と、
を備える測定装置。 - 前記周波数の異なる無線信号を発信する複数の発信装置それぞれと無線通信を行う複数のアンテナを備える
請求項1に記載の測定装置。 - 計測開始を検知したのちに、前記複数のアンテナから順次前記発信装置に対する発信要求信号を出力する発信部と、
を備える請求項2に記載の測定装置。 - 前記記録部は、前記複数の発信装置毎に複数回受信した無線信号に基づく前記受信強度の統計値を前記複数の発信装置毎に記録する
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の測定装置。 - 前記方向計測部は、前記発信装置までの水平角度と垂直角度の少なくとも一方の方向を示す情報を計測する
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の測定装置。 - 周囲の温度を計測する温度計測部を備え、
前記記録部は前記発信装置それぞれについて周囲の温度を前記受信強度に対応付けてさらに記録する
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の測定装置。 - 周囲の湿度を計測する湿度計測部を備え、
前記記録部は前記発信装置それぞれについて周囲の湿度を前記受信強度に対応付けてさらに記録する
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の測定装置。 - 時刻を計時する計時部を備え、
前記記録部は前記発信装置それぞれについて前記受信強度を計測した時刻を前記受信強度に対応付けてさらに記録する
請求項1から請求項7の何れか一項に記載の測定装置。 - 前記記録部の記録した情報を表示する表示部とを備え、
前記表示部は、前記複数の発信装置毎の前記受信強度と前記発信装置までの距離と前記発信装置までの方向とに基づいて、前記複数の発信装置それぞれの受信強度分布を示す画像を生成して表示する
請求項1から請求項8の何れか一項に記載の測定装置。 - 前記受信強度計測部は、管理対象に取り付けられた異なる複数の発信装置から発信される異なる周波数の無線信号の受信強度を計測し、
前記記録部は、前記管理対象に取り付けられた前記複数の発信装置毎に前記受信強度を順次記録し、
前記管理対象に取り付けられた前記複数の発信装置の受信強度を順次記録した後に、次の場所に移動する指示画像を出力する指示部と、を備える
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の測定装置。 - 異なる複数の発信装置から発信される異なる周波数の無線信号の受信強度を計測し、
前記発信装置までの距離を計測し、
前記発信装置までの方向を計測し、
前記複数の発信装置毎に前記受信強度と、それら発信装置までの距離と、それら発信装置までの方向とを順次記録する
測定方法。 - 測定装置のコンピュータを、
異なる複数の発信装置から発信される異なる周波数の無線信号の受信強度を計測する受信強度計測手段、
前記発信装置までの距離を計測する測距手段、
前記発信装置までの方向を計測する方向計測手段、
前記複数の発信装置毎に前記受信強度と、それら発信装置までの距離と、それら発信装置までの方向とを順次記録する記録手段、
として機能させるプログラム。
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