(57)【要約】【課題】屋内環境における無線信号の変動を精度よく検出するためのアンテナの位置調整を実現する電子機器を提供する。【解決手段】実施形態によれば、電子機器は、アンテナ部と、無線通信モジュールと、取得手段と、調整手段とを具備する。無線通信モジュールは、前記アンテナ部を介して無線通信を実行する。取得手段は、前記アンテナ部によって受信される無線信号の信号強度を前記無線通信モジュールから取得する。調整手段は、前記取得手段により取得される無線信号の信号強度に基づき、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整する。【選択図】図２
2015115053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部と、
前記アンテナ部を介して無線通信を実行する無線通信モジュールと、
前記アンテナ部によって受信される無線信号の信号強度を前記無線通信モジュールから取得する取得手段と、
前記取得手段により取得される無線信号の信号強度に基づき、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整する調整手段と、
を具備する電子機器。
【請求項２】
前記アンテナ部は、複数のアンテナを有し、
前記調整手段は、前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の値が最も小さいアンテナを前記複数のアンテナの中から選択することにより、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整する、
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の変化から当該電子機器周辺の動体を検知する検知手段をさらに具備する請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
動体検知の作動指示を受け付ける入力手段をさらに具備し、
前記調整手段は、前記入力手段によって動体検知の作動指示が受け付けられてから所定期間が経過したときに、前記アンテナ部のアンテナの位置調整を実行する、
請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の値を含む情報を、前記無線通信モジュールによる無線通信によって外部デバイスに送信する送信手段をさらに具備する請求項２に記載の電子機器。
【請求項６】
前記アンテナ部は、アンテナの位置を移動させる駆動手段を有し、
前記調整手段は、前記駆動手段を介して、前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の値が閾値以下の位置に前記アンテナを配置することにより、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整する、
請求項１に記載の電子機器。
【請求項７】
前記調整手段は、前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の値が最も小さい位置に前記アンテナを配置する請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の変化から当該電子機器周辺の動体を検知する検知手段をさらに具備する請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
動体検知の作動指示を受け付ける入力手段をさらに具備し、
前記調整手段は、前記入力手段によって動体検知の作動指示が受け付けられてから所定期間が経過したときに、前記アンテナ部のアンテナの位置調整を実行する、
請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記取得手段によって取得される無線信号の信号強度の値を含む情報を、前記無線通信モジュールによる無線通信によって外部デバイスに送信する送信手段をさらに具備する請求項６に記載の電子機器。
【請求項１１】
アンテナ部によって受信される無線信号の信号強度を、前記アンテナ部を介して無線通信を実行する無線通信モジュールから取得することと、
前記取得される無線信号の信号強度に基づき、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整することと、
を具備する電子機器の処理方法。
【請求項１２】
前記アンテナ部は、複数のアンテナを有し、
前記調整することは、前記取得される無線信号の信号強度の値が最も小さいアンテナを前記複数のアンテナの中から選択することにより、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整することを含む、
請求項１１に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記取得される無線信号の信号強度の変化から当該電子機器周辺の動体を検知することをさらに具備する請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１４】
動体検知の作動指示を受け付けることをさらに具備し、
前記調整することは、動体検知の作動指示が受け付けられてから所定期間が経過したときに、前記アンテナ部のアンテナの位置調整を実行することを含む、
請求項１３に記載の処理方法。
【請求項１５】
前記取得される無線信号の信号強度の値を含む情報を、前記無線通信モジュールによる無線通信によって外部デバイスに送信することをさらに具備する請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１６】
前記アンテナ部は、アンテナの位置を移動させる駆動手段を有し、
前記調整することは、前記駆動手段を介して、前記取得される無線信号の信号強度の値が閾値以下の位置に前記アンテナを配置することにより、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整することを含む、
請求項１１に記載の処理方法。
【請求項１７】
前記調整することは、前記取得される無線信号の信号強度の値が最も小さい位置に前記アンテナを配置することを含む請求項１６に記載の処理方法。
【請求項１８】
前記取得される無線信号の信号強度の変化から当該電子機器周辺の動体を検知することをさらに具備する請求項１６に記載の処理方法。
【請求項１９】
動体検知の作動指示を受け付けることをさらに具備し、
前記調整することは、動体検知の作動指示が受け付けられてから所定期間が経過したときに、前記アンテナ部のアンテナの位置調整を実行することを含む、
請求項１８に記載の処理方法。
【請求項２０】
前記取得される無線信号の信号強度の値を含む情報を、前記無線通信モジュールによる無線通信によって外部デバイスに送信することをさらに具備する請求項１６に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、例えば、無線信号の変動を監視して、動く人や物（動体）を検知する機能が搭載される電子機器に好適なアンテナの位置調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
不審者の侵入を検知するシステムとして、赤外線の遮蔽を検出するシステムや、マイクロ波の遮蔽または反射を検出するシステムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０７４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線の遮蔽を検出したり、マイクロ波の遮蔽または反射を検出したり、といったシステムでは、例えばアンテナの指向性等によって監視エリアが限定され、死角となるゾーンが生じてしまうという問題があった。
【０００５】
このようなことから、最近では、反射波により監視対象の屋内全域に電波（搬送波）が行き渡る無線通信用の無線信号の信号強度の変動を検出するシステムが提案されるに至っている。これに伴い、屋内環境における無線信号の信号強度の変動を精度よく検出するための仕組みが求められている。
【０００６】
本実施形態は、屋内環境における無線信号の信号強度の変動を精度よく検出するためのアンテナの位置調整を実現する電子機器および処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、電子機器は、アンテナ部と、無線通信モジュールと、取得手段と、調整手段とを具備する。無線通信モジュールは、前記アンテナ部を介して無線通信を実行する。取得手段は、前記アンテナ部によって受信される無線信号の信号強度を前記無線通信モジュールから取得する。調整手段は、前記取得手段により取得される無線信号の信号強度に基づき、前記アンテナ部のアンテナの位置を調整する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の電子機器による動体検知の原理を説明するための図。
【図２】実施形態の電子機器の動体検知に関する機能ブロックを示す図。
【図３】実施形態の電子機器のアンテナ部の構成例を示す図。
【図４】屋内環境において反射波の重ね合わせによって電波（搬送波）が定在波の腹と節とを発生させている一例を示す図。
【図５】屋内環境において動体が存在する場合に観測されると予測される信号強度の変動（受信レベルの変動）のシミュレーション例を示す図。
【図６】実施形態の電子機器が実行するアンテナ位置調整の第１の処理手順を示すフローチャート。
【図７】実施形態の電子機器が実行するアンテナ位置調整の第２の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の電子機器１による動体検知の原理を説明するための図である。本電子機器１は、例えばIEEE 802.11g規格に準拠した無線通信を実行する無線通信機能を有しており、他の無線通信機器との間の無線通信状況に基づき、侵入者である動体ｘを検知する。ここでは、本電子機器１は、無線ＬＡＮのアクセスポイントとして機能するルータとして実現されているものと想定する。また、ここでは、他の無線通信機器として、パーソナルコンピュータ２が存在し、本電子機器１は、このパーソナルコンピュータ２との間の無線通信状況に基づき、侵入者である動体ｘを検知するものと想定する。
【００１１】
本電子機器１は、ユーザの在宅時、無線ＬＡＮのアクセスポイントとして動作し、ユーザの不在時に、侵入者を検知するセンサとして動作する。つまり、本電子機器１は、侵入者検知のための専用装置として構成されるのではなく、パーソナルコンピュータ２を含む他の無線通信機器を無線ＬＡＮに接続する機能に加えて、侵入者（動体）を検知する機能を搭載する。ユーザは、外出する際、パーソナルコンピュータ２上での操作により、本電子機器１の侵入者を検知する機能を起動する。勿論、本電子機器１は、侵入者検知のための専用装置としても構成され得る。
【００１２】
侵入者を検知する機能が起動され、本電子機器１とパーソナルコンピュータ２とが無線接続されている場合、図１に示すように、屋内環境では、無線信号を搬送するためのマイクロ波帯の電波が、反射波によりあらゆる方向に放射される。この状況下において、侵入者である動体ｘが出現すると、この動体ｘが電波を横切ることで、本電子機器１およびパーソナルコンピュータ２での電波の受信レベルに変動を生じさせる。本電子機器１は、この現象を利用して、侵入者である動体ｘを検知する。そして、本電子機器１は、この受信レベルの変動を精度よく検出するための仕組みを実現したものであり、以下、この点について詳述する。なお、ここでは、侵入者である動体ｘを検知した場合の動作については言及しない。
【００１３】
図２は、本電子機器１の動体検知に関する機能ブロックを示す図である。
【００１４】
図２に示すように、本電子機器１は、アンテナ部１１、無線通信モジュール１２、信号強度取得部１３、動体検知部１４およびアンテナ位置調整部１５を有する。
【００１５】
前述したように、本電子機器１は、例えばIEEE 802.11g規格に準拠した無線通信を実行する無線通信機能を有している。無線通信モジュール１２は、この無線通信の実行を司るデバイスである。アンテナ部１１は、データを送受信するためのマイクロ波帯（例えば２．４ＧＨｚ帯）の電波を空中に発射または空中から受け取るデバイスである。
【００１６】
アンテナ部１１は、アンテナ（少なくとも受信アンテナ）の位置を変更可能に構成されている。図３に、アンテナ部１１の構成例を示す。
【００１７】
図３中、（Ａ）は、アンテナ部１１の第１構成例を示す図である。アンテナ部１１の第１構成例は、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅを備え、これらの中からいずれかを選択することで、アンテナの位置を変更可能としている。
【００１８】
また、（Ｂ）は、アンテナ部１１の第２構成例を示す図である。アンテナ部１１の第２構成例は、アンテナ１１Ｘの位置を移動させる駆動機構１１Ｙを備えることで、アンテナの位置を変更可能としている。
【００１９】
なお、本電子機器１は、アンテナの位置を独自の原理で調整するものであって、アンテナの位置を変更可能に構成する方法を、これらに限定するものではなく、他のいずれの方法も適用することができる。
【００２０】
再び図２を参照する。
【００２１】
信号強度取得部１３は、アンテナ部１１によって受信された無線信号の信号強度（ＲＳＳＩ：Received signal strength indicator）を無線通信モジュール１２から取得するモジュールである。また、動体検知部１４は、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を監視し、信号強度の変動から動体ｘを検知するモジュールである。そして、アンテナ位置調整部１５は、動体検知部１４による信号強度の変動の検出が精度よく行われるように、信号強度取得部１３によって取得される信号強度に基づき、アンテナ部１１のアンテナ（特に受信アンテナ）の位置を調整するモジュールである。このアンテナ位置調整部１５によるアンテナの位置の調整原理について説明する。
【００２２】
図４は、屋内環境において反射波の重ね合わせによって電波（搬送波）が定在波の腹と節とを発生させている一例を示す図である。図４中、符号ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５で示す箇所が、定在波の腹と称される箇所であり、一方、符号ｂ１，ｂ２，ｂ３で示す箇所が、定在波の節と称される箇所である。
【００２３】
また、図５は、屋内環境において動体ｘ（１人の動く人間）が存在する場合に観測されると予測される信号強度の変動（受信レベルの変動）のシミュレーション例を示す図である。図５には、受信レベルが高い場合、受信レベルが中間の場合、受信レベルが低い場合の３通りのシミュレーション結果が示されている。
【００２４】
図５に示すように、動体ｘによる信号強度の変動は、受信レベルが低い程大きいことが分かる。従って、図４に示す定在波の節となる位置にアンテナを配置すれば、人体の移動に伴う僅かな変動であっても、大きなレベル変動として観測され、動体ｘ、つまり不審者の侵入を感度良く検知することが可能となる。
【００２５】
定在波の節となる位置は、多くの反射波が重なり合って受信レベルが低い状態となっている特異な位置であり、そのために、その中の僅か１つの反射波を人体が横切って遮蔽するだけで、その均衡が崩れてレベル変動が大きく現れやすくなっている。
【００２６】
本電子機器１は、タイマ機能を有している。アンテナ位置調整部１５は、このタイマ機能を利用して、本電子機器１の侵入者を検知する機能がユーザにより起動された際、一定期間が経過した後に、前述した、定在波の節となる位置にアンテナ部１１のアンテナを配置するための調整処理を開始する。これは、ユーザが屋外に移動して、屋内に動体ｘが不在の状態でアンテナの位置を調整するためである。これにより、本電子機器１は、不要な侵入検知を回避し、確実なキャリブレーション（アンテナの位置調整）を可能とする。
【００２７】
アンテナ部１１の構成が図３（Ａ）に示す第１構成例である場合、アンテナ位置調整部１５は、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅの中のいずれか１つがオンとなるように、１つずつオンに設定していく。このとき、アンテナ位置調整部１５は、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅのそれぞれについて、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を取得しておく。そして、アンテナ位置調整部１５は、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅのうち、信号強度取得部１３によって取得される信号強度が最も小さいいずれか１つを選択し、これをオンに設定する。
【００２８】
また、アンテナ部１１の構成が図３（Ｂ）に示す第２構成例である場合、アンテナ位置調整部１５は、まず、駆動機構１１Ｙを介して、当該駆動機構１１Ｙによるアンテナ１１Ｘの駆動可能範囲の始端にアンテナ１１Ｘを移動させる。その後、アンテナ位置調整部１５は、駆動機構１１Ｙを介して、当該駆動機構１１Ｙによるアンテナ１１Ｘの駆動可能範囲の終端までアンテナ１１Ｘを所定幅ずつ移動させていく。このとき、アンテナ位置調整部１５は、アンテナ１１Ｘの（駆動可能範囲の始端および終端を含む）移動先ごとに、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を取得しておく。そして、アンテナ位置調整部１５は、駆動機構１１Ｙを介して、信号強度取得部１３によって取得される信号強度が最も小さい位置にアンテナ１１Ｘを配置する。
【００２９】
なお、ここでは、駆動機構１１Ｙによるアンテナ１１Ｘの駆動可能範囲の始端から終端まで（信号強度が最も小さい位置の）サーチを行う例を示すが、信号強度が予め定められた閾値以下の位置が発見された時点で、この位置をアンテナ１１Ｘに決定し、サーチを終了するようにしてもよい。閾値は、人体の移動に伴う変動が大きなレベル変動として観測され得る上限値が設定される。
【００３０】
このように、本電子機器１は、アンテナの位置を変更可能に構成されたアンテナ部１１と、当該アンテナ部１１のアンテナの位置を定在波の節となる位置に調整するアンテナ位置調整部１５とによって、屋内環境における無線信号の信号強度の変動を精度よく検出すること、即ち、感度良く不審者の侵入を検知することを実現する。
【００３１】
図６は、本電子機器１が実行する、アンテナ部１１の構成が図３（Ａ）に示す第１構成例である場合におけるアンテナ位置調整の処理手順を示すフローチャートである。
【００３２】
アンテナ位置調整部１５は、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅの中のいずれか１つをオンに設定し（ブロックＡ１）、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を取得する（ブロックＡ２）。アンテナ位置調整部１５は、この手順で、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅすべてについて、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を取得する（ブロックＡ３のＮＯ，Ａ１，Ａ２）。
【００３３】
すべてのアンテナ分の信号強度を取得したら（ブロックＡ３のＹＥＳ）、アンテナ位置調整部１５は、複数のアンテナ１１Ａ〜１１Ｅのうち、信号強度取得部１３によって取得される信号強度が最も小さいアンテナを判定する（ブロックＡ４）。そして、アンテナ位置調整部１５は、判定したアンテナをオンに設定する（ブロックＡ５）。
【００３４】
図７は、本電子機器１が実行する、アンテナ部１１の構成が図３（Ｂ）に示す第２構成例である場合におけるアンテナ位置調整の処理手順を示すフローチャートである。
【００３５】
アンテナ位置調整部１５は、まず、駆動機構１１Ｙを介して、アンテナ１１Ｘの位置を初期位置（駆動可能範囲の始端）に設定し（ブロックＢ１）、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を取得する（ブロックＢ２）。アンテナ位置調整部１５は、駆動可能範囲の終端まで所定幅ずつアンテナ１１Ｘを移動させながら、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を取得していく（ブロックＢ３のＮＯ，Ｂ４，Ｂ２）。
【００３６】
アンテナ１１Ｘを駆動可能範囲の終端まで移動させたら（ブロックＢ３のＹＥＳ）、アンテナ位置調整部１５は、最も小さい信号強度が取得されたアンテナの位置を判定し（ブロックＢ５）、判定した位置にアンテナの位置を設定する（ブロックＢ６）。
【００３７】
以上のように、本電子機器１によれば、屋内環境における無線信号の信号強度の変動を精度よく検出するためのアンテナの位置調整が実現される。
【００３８】
なお、ここでは、本電子機器１が、アンテナ部１１によって受信される無線信号の信号強度の変動から動体ｘを検知する動体検知部１４を搭載する例を説明したが、例えば無線通信モジュール１２を介した無線通信により、信号強度取得部１３によって取得される信号強度を例えばインターネット上のサーバに継続的に送信し、当該サーバ上で、この無線信号の信号強度の変動から動体ｘを検知するようにしてもよい。サーバは、動体ｘの検知を通知するための電子メールを予め指定されたアドレス宛に送信する等のサービスを提供することが可能である。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１…電子機器、２…パーソナルコンピュータ、１１…アンテナ部、１２…無線通信モジュール、１３…信号強度取得部、１４…動体検知部、１５…アンテナ位置調整部
【図１】
2015115053.tif 000003
【図２】
2015115053.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015115053.tif 000006
【図５】
2015115053.tif 000007
【図６】
2015115053.tif 000008
【図７】
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