(57)【要約】【課題】  評価対象機器から漏洩する電磁波を計測し、この電磁波から得られる情報量を定量化する漏洩電磁界情報評価方法、および、この方法が実装された漏洩電磁界情報評価システムを提供する。【解決手段】  表示装置５０にテストパターンが表示されている評価対象機器５から漏洩する電磁波を受信する高周波アンテナ２と処理装置４からなる漏洩電磁界情報評価システム１において、処理装置４に、電磁波を受信して記憶するデータ取得処理Ｓ１０と、所定の範囲内で中心周波数ｆcを変化させ、この中心周波数ｆcにおいて、テストパターンにおける計測データの位置を検出するパターン位置検出処理Ｓ２０と、中心周波数ｆc毎に電磁波から得られる情報量を定量化値Ｓ（ｆc）として算出する定量化処理Ｓ３０とを実装する。【選択図】  図１
2006242677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置にテストパターンが表示されている評価対象機器から漏洩する電磁波を計測して、前記電磁波から得られる前記テストパターンの情報量を定量化する漏洩電磁界情報評価方法であって、
前記電磁波を受信して計測データとして記憶する第１のステップと、
所定の範囲内で中心周波数を変化させ、前記中心周波数において、前記計測データと前記テストパターンとの相関値を算出して、前記テストパターンにおける前記計測データの位置を検出する第２のステップと、
検出された前記位置により前記テストパターンと前記計測データとの積和演算により前記中心周波数毎に前記電磁波から得られる前記情報量を定量化値として算出する第３のステップとから構成されることを特徴とする漏洩電磁界情報評価方法。
【請求項２】
表示装置にテストパターンが表示されている評価対象機器から漏洩する電磁波を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信した前記電磁波を請求項１に記載の評価方法で前記電磁波から得られる情報量を定量化値として算出する処理装置とから構成されることを特徴とする漏洩電磁界情報評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ等の情報機器において、表示装置に接続されたケーブル等から漏洩する電磁波を計測し、この電磁波から得られる情報量を定量化する漏洩電磁界情報評価方法、および、この方法が実装された漏洩電磁界情報評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等のように、情報処理装置本体と表示装置（ＣＲＴ等のディスプレイ）とがケーブルで接続されている構成の場合、情報処理装置本体はシールドされているとしても、表示情報として伝送される信号がケーブル等から電磁波として外部に漏洩するため、この漏洩した電磁波を受信することにより表示装置に表示される情報を再現することが可能である。近年のＩＴ技術の発達により業務上の重要な情報もこのような情報処理装置で処理されるため、その表示情報が外部に漏洩すると業務上の損失が発生する可能性が高い。そのため、表示情報がケーブルから電磁波として漏洩しないようにケーブルのシールドを強化したり、フィルタを設置したりする方法や、表示装置に表示情報を送信するときの同期信号の周波数を変化させて、喩え電磁波が漏れて第三者に受信されたとしても表示画面を再現できないようにする方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４４１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような情報処理装置を導入するにあたり、表示装置との接続に用いられているケーブル等からどの程度の電磁波が漏洩していて、その電磁波を受信することにより画面に表示される情報が再現可能であるか、すなわち、このような漏洩電磁波から得られる情報量はどの程度であるのかということを定量的に評価する方法がないという課題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、評価対象機器から漏洩する電磁波を計測し、この電磁波から得られる情報量を定量化する漏洩電磁界情報評価方法、および、この方法が実装された漏洩電磁界情報評価システム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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る漏洩電磁界情報評価方法は、表示装置にテストパターンが表示されている評価対象機器から漏洩する電磁波を計測して、この電磁波から得られるテストパターンの情報量を定量化するものであり、電磁波を受信して計測データとして記憶する第１のステップ（例えば、実施形態におけるデータ取得処理Ｓ１０）と、所定の範囲内で中心周波数を変化させ、この中心周波数において、計測データとテストパターンの相関値を算出して、テストパターンにおける計測データの位置を検出する第２のステップ（例えば、実施形態におけるパターン位置検出処理Ｓ２０）と、検出された位置によりテストパターンと計測データとの積和演算により中心周波数毎に電磁波から得られる情報量を定量化値として算出する第３のステップ（例えば、実施形態における定量化処理Ｓ３０）とから構成される。
【０００７】
また、本発明に係る漏洩電磁界情報評価システムは、表示装置にテストパターンが表示されている評価対象機器から漏洩する電磁波を受信するアンテナ（例えば、実施形態における高周波アンテナ２）と、このアンテナにより受信した電磁波を上記評価方法でこの電磁波から得られる情報量を定量化値として算出する処理装置とから構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る漏洩電磁界情報評価方法を以上のように構成すると、評価対象機器から漏洩する電磁界情報により得られる情報量を定量化することができるため、情報漏洩防護対策の定量的な評価が可能となり、防護品開発を大きく促進させることができる。また、本発明に係る漏洩電磁界情報評価システムを以上のように構成すると、簡単な構成で電磁界から漏洩する情報量を定量化することができ、例えば、演算処理機能を有するディジタルオシロスコープ等の汎用製品を用いて定量化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明に係る漏洩電磁界情報評価システム１の構成について説明する。この漏洩電磁界情報評価システム１は、表示装置５０と本体５１、および、これらを繋ぐケーブル５２等からなるパーソナルコンピュータ等の評価対象機器５から漏洩する電磁波を受信して分析・評価するものであり、評価対象機器５の表示装置５０、本体５１、および、ケーブル５２から漏洩する電磁波を受信する高周波アンテナ２と、受信した電磁波を増幅する増幅器３と、その電磁波の計測データを後述する処理により定量化する処理装置４とから構成される。
【００１０】
それでは、この漏洩電磁界情報評価システム１を用いて評価対象機器５のケーブル５２の評価を行う方法について説明する。この漏洩電磁界情報評価システム１は、評価対象機器５の表示装置５０に予め決められたパターンの静止画（例えば、図３に示す表示画像６０）を表示させておき、そのときにケーブル５２から漏洩する電磁波を受信して、その電磁波から再生される表示画面と静止画のパターンとの相関を取るとともに定量化を行うものである。
【００１１】
ここで、本実施例においては、評価対象機器５のうち、計測対象を除くその他の構成要素から漏洩する電磁界を極力抑える必要がある。たとえば、ケーブル５２から漏洩する電磁界を評価する場合は、漏洩電磁界の少ない本体５１を選ぶか、若しくは、この本体５１にシールドを施し、同時に、表示装置５０の電源を切るか、この表示装置５０を外してその代わりに終端抵抗（７５Ω）をケーブル５２に接続する。また、表示装置５０から漏洩する電磁界を評価する場合は、シールド効果の高いケーブル５２を用いるとともに、漏洩電磁界の少ない本体５１若しくはこの本体５１にシールドを施す。さらに、本体５１から漏洩する電磁界を評価する場合は、この本体５１からケーブル５２および表示装置５０を取り外す。なお、以降の説明においてはケーブル５２から漏洩する電磁界を評価する場合について説明するが、表示装置５０や本体５１に対しても同様の方法で評価することができる。
【００１２】
まず、処理装置４の構成であるが、図２に示すように、データ取得部４１、データ処理部４２、記憶装置４３、制御部４４、および、出力部４５から構成されており、高周波アンテナ２および増幅器３を介して受信される電磁波をデータ取得部４１で取得して記憶装置４３に記憶させ、その情報をデータ処理部４２で処理して評価を行う。なお、制御部４４は、データ取得部４１およびデータ処理部４２の実行を制御するものであり、出力部４５はデータ処理部４２での結果を出力するものである。このような処理装置４としては、例えば、演算処理機能を有するディジタルオシロスコープ等の汎用製品を用いることにより実現することができる。
【００１３】
上述のような評価対象機器５の表示装置５０に、図３に示す表示静止画像６０を表示する場合を考える。表示装置５０に画像を表示する場合、表示装置５０を左から右に走る走査線に対応した一次元信号（以降の説明においては、この一次元信号を「テストパターンＰ0（ｋ）」と呼ぶ）が、ケーブル５２を介して本体５１から表示装置５０に繰り返し送信される。すなわち、表示装置５０の総画素数をＮとすると、このテストパターンＰ0（ｋ）は、Ｐ0（１）〜Ｐ0（Ｎ）の一次元信号として表現することができ、例えば、表示画面６０における背景部分６２に対応する信号Ｐ0（ｋ）の値を０とし、画像部分（文字情報部分）６１に対応する信号Ｐ0（ｋ）の値を１とする。
【００１４】
ここで、総画素数Ｎは、水平方向画素数をＮhとし、垂直方向ライン数をＮvとすると、次の式（１）で表される。
【００１５】
Ｎ  ＝  Ｎh  ×  Ｎv                          （１）
【００１６】
例えば、パソコンのＶＧＡフォーマットで、同期周波数が６０Ｈｚの場合は、Ｎh＝８００（表示部分有効画素数は６４０）、Ｎv＝５２５（表示部分有効ライン数は４８０）となるため、総画素数Ｎ＝４２００００となる。
【００１７】
一方、処理装置４に予め記憶されていて、漏洩した電磁波から再生された表示画面の画像と比較される比較パターンＰ（ｋ）は、テストパターンＰ0（ｋ）の２周期分とする。すなわち、ｋ＝１〜Ｎのときは、Ｐ（ｋ）＝Ｐ0（ｋ）となり、ｋ＝Ｎ＋１〜２Ｎのときは、Ｐ（ｋ）＝Ｐ0（ｋ−Ｎ）となる。上述のように、ケーブル５２には、テストパターンＰ0（ｋ）（ｋ＝１〜Ｎ）が繰り返し送信されており、ケーブル５２から漏洩する電磁波を受信して表示される画像を再生するためには１周期分のデータを取得する必要がある。このような電磁波を計測する際に、その開始時点（Ｐ0（１））を判定して取得を行うことは困難であるため、取得した信号は、テストパターンＰ0（ｋ）の途中から開始している可能性が高い。そのような場合、取得した信号（後述する計測データｄ0（ｎ））はテストパターンＰ0（ｋ）の途中から次の周期の途中までとなる。そのため、比較パターンＰ（ｋ）はテストパターンＰ0（ｋ）の２周期分としている。
【００１８】
次に、処理装置４における処理手順について図４〜図６を用いて説明する。全体の処理の流れとしては、図４に示すように、データ取得部４１によりケーブル５２から漏洩する電磁波を受信してその計測結果を記憶装置４３に記憶するデータ取得処理Ｓ１０と、データ処理部４３により記憶装置４３から取得された計測データを読み出して比較パターンＰ（ｋ）における画像部分５１の位置を検出するパターン位置検出処理Ｓ２０と、同じくデータ処理部４３により計測されたデータを読み出して、パターン位置検出処理Ｓ２０により検出された位置から定量化された情報を算出する定量化処理Ｓ３０とから構成される。
【００１９】
ここで、データ取得部４１において、漏洩電磁波を計測するときのサンプリング周波数ｆsとし、このサンプリング周波数ｆsで計測した場合の１ライン時間のサンプル数をＮhsとすると、サンプリング空間における１画面のサンプル数Ｎsは、次の式（２）で表される。
【００２０】
Ｎs  ＝  Ｎhs  ×  Ｎv                          （２）
【００２１】
例えば、１画面分の時間（１／６０秒）をサンプリング周波数ｆｓ＝１．２５ＧＨｚで計測した場合、Ｎs＝１２００００００００／６０＝２０８３３３３３となり、記憶装置４３に記憶される計測データは式（１）で求められる総画素数Ｎよりも通常大きくなる。なお、１ライン時間のサンプル数Ｎhsの値や総画素数Ｎの値は、評価対象機器５毎に異なるため予め計測し、処理装置４（データ取得部４１）に設定される。また、このようにして計測された各点における振幅データ（これを「計測データ」と呼ぶ）をｄ0（ｎ），ｎ＝１〜Ｎsとする。この計測データｄ0（ｎ）がデータ取得部４１により記憶装置４３に記憶される。
【００２２】
以上のようにして計測された計測データｄ0（ｎ）に対して、パターン位置検出処理Ｓ２０と定量化処理Ｓ３０とでは、定量化する周波数範囲をｆ1〜ｆ2とし、その間をΔｆi間隔で中心周波数ｆcを変化させて、各中心周波数ｆcに対応した定量化を行うように構成されている。
【００２３】
パターン位置検出処理Ｓ２０では、まず、中心周波数ｆcをｆ1に設定する（Ｓ１０１）。なお、この中心周波数ｆcは上述のようにｆ1〜ｆ2の間をΔｆi間隔で変化させるため、後述の帯域フィルタ処理Ｓ１０２、データ圧縮処理Ｓ１０３、相関処理Ｓ１０４および、相関値の最大値検出および更新処理（Ｓ１０５，Ｓ１０６）が実行された後に、中間周波数ｆcにはΔｆiが加算され（Ｓ１０７）、中心周波数ｆcがｆ2になるまでステップＳ１０２〜Ｓ１０６が繰り返される（Ｓ１０８）。また、ステップＳ１０１においては、周波数ｆ1〜ｆ2の間の相関値の最大値Ｕおよびそのときの位相ｐｈを求めるために相関値の最大値Ｕの初期値を０とする。
【００２４】
そして、この中心周波数ｆcを中心に計測データｄ0（ｎ）に対して帯域フィルタ処理を行う（Ｓ１０２）。この帯域フィルタ処理は、ＦＩＲ型フィルタであり、次に示す式（３）により計算機処理で実現されている。なお、帯域フィルタ処理後のデータをｄ1（ｎ）とする。また、式（３）におけるＣi（ｉ＝−ｍ〜ｍ）は、フィルタ係数であり、このフィルタ係数Ｃiを設定することにより帯域フィルタの中心周波数ｆcを変化させることができる。すなわち、中心周波数ｆcに対応してフィルタ係数Ｃiが設定される。
【００２５】
【数１】
2006242677.tif 000003
【００２６】
次に、帯域フィルタ処理後のデータｄ1（ｎ）に対してデータ圧縮処理を行い、圧縮データｄ３（ｋ）（ｋ＝１〜Ｎ）に変換する（Ｓ１０３）上述のように、テストパターンＰ0（ｋ）はｋ＝１〜ＮのＮ個のデータであるが、サンプリング周波数ｆsでサンプリングされて計測された計測データｄ0（ｋ）はＮs個のデータであるため、後述する処理を行うためにこの計測データｄ0（ｋ）をＮ個のデータに圧縮する必要がある。なお、このときの圧縮比率１／Ｎgは、次の式（４）で表される。但し、Ｎgは実数である。
【００２７】
Ｎg  ＝  Ｎhs  ／  Ｎh                          （４）
【００２８】
データ圧縮処理Ｓ１０３の具体的な処理は次の通りである。まず、帯域フィルタ処理後のデータｄ1（ｎ）の絶対値を求めた絶対値化データｄ2（ｎ）を次の式（５）のように求める。
【００２９】
ｄ2（ｎ）  ＝  ａｂｓ（ｄ1（ｎ））                  （５）
但し、ｎ＝１〜Ｎs
ａｂｓ（）は絶対値を求める関数
【００３０】
そして、このようにして求められた絶対値化データｄ2（ｎ）を用いて、次に示す式（６）により、圧縮化データｄ3（ｋ）を求める。
【００３１】
ｄ3（ｋ）
＝ｍａｘ（ｄ2（ｒｎｄ（Ｎg×ｋ−Ｎg＋１）），
ｄ2（ｒｎｄ（Ｎg×ｋ−Ｎg＋２）），
・・・，ｄ2（ｒｎｄ（Ｎg×ｋ）））    （６）
但し、ｋ＝１〜Ｎ
ｍａｘ（）はＮg個のデータから最大値を求める関数
ｒｎｄ（）は四捨五入し整数を求める関数
【００３２】
最後に、以上のようにして求められた圧縮化データｄ3（ｋ）とテストパターンＰ（ｋ）との位相ｊにおける相関Ｍ（ｊ）を求める相関処理を行う（Ｓ１０４）。この相関処理Ｓ１０４は次の手順により行われる。まず、式（７）によりテストパターンＰ（ｋ）の平均値Ａpを求める。
【００３３】
【数２】
2006242677.tif 000004
【００３４】
そして、この平均値Ａp回りのテストパターンＰa（ｋ）を式（８）により求める。
【００３５】
Ｐa（ｋ）  ＝  Ｐ（ｋ）  −  Ａp                    （８）
【００３６】
また、式（９）により圧縮化データｄ3（ｋ）の平均値Ａdを求める。
【００３７】
【数３】
2006242677.tif 000005
【００３８】
そして、この平均値Ａｄ回りの圧縮化データｄa（ｋ）を式（１０）により求める。
【００３９】
Ｄa（ｋ）  ＝  ｄ3（ｋ）  −  Ａd                  （１０）
【００４０】
さらに、式（１１）を用いて平均値回りのテストパターンＰa（ｋ）の標準偏差Ｂpを求め、また、式（１２）を用いて平均値回りの圧縮化データｄa（ｋ）の標準偏差Ｂdを求める。
【００４１】
【数４】
2006242677.tif 000006
【００４２】
最後に、以上の結果より、式（１３）を用いて、ｊの位置における相関値Ｍ（ｊ）を求める。
【００４３】
【数５】
2006242677.tif 000007
【００４４】
このようにして求められた中心周波数ｆcの帯域処理データ（圧縮化データ）ｄ3（ｋ）における相関値Ｍ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）のうち、Ｍ（ｊ）の最大値とそのときのｊを求め、Ｍ（ｊ）の最大値を中心周波数ｆcの時の相関最大値Ｕcとし、そのときのｊを位相ｐｈcとして記憶する（Ｓ１０５）。さらに、全体の相関最大値Ｕと中心周波数ｆcの時の相関最大値Ｕcを比較し、Ｕc＞Ｕであれば、全体の相関最大値Ｕおよびそのときの位相ｐｈをＵc，ｐｈcで更新する（Ｓ１０６）。
【００４５】
以上のようにして中心周波数ｆcをｆ1〜ｆ2までΔｆi刻みで変化させて求めた全体の相関最大値Ｕが所定の閾値Ｔｈを越えているかを判断し（Ｓ１０９）、越えていない場合は、計測データｄ0（ｎ）から文字パターンが検出できないと判定して全ての処理を終了し、越えている場合は、次の定量化処理Ｓ３０を実行する。なお、この時の位相ｐｈが、比較パターンＰ（ｋ）における計測データｄ0（ｎ）（圧縮化データｄ3（ｋ））の位置となる。
【００４６】
定量化処理Ｓ３０においても、中心周波数ｆcをｆ1〜ｆ2の範囲でΔｆiずつ変化させて定量化値Ｓ（fc）を求める。そのため、最初にｆcをｆ1に設定し（Ｓ２０１）、後述する定量化の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）を実行した後、中心周波数ｆcにΔｆiを加算し（Ｓ２０５）、中心周波数ｆcがｆ2を越えるまで定量化の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）が繰り返される（Ｓ２０６）。
【００４７】
それでは中心周波数ｆcにおける定量化の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）について説明する。まず、帯域フィルタ処理Ｓ２０２を実行して、中心周波数ｆcを中心に計測データｄ0（ｋ）に帯域フィルタ処理を行う。この帯域フィルタ処理Ｓ２０２は、上述のパターン位置検出処理Ｓ２０における帯域フィルタ処理Ｓ１０２と同じであるため詳細な説明は省略する。
【００４８】
次に、帯域フィルタ処理Ｓ１０２において処理されたデータｄ1（ｎ）を圧縮して圧縮化データｄ3（ｋ）を算出する（Ｓ２０３）。この圧縮処理Ｓ２０３も、上述のパターン位置検出処理Ｓ２０における圧縮処理Ｓ１０３と同じであるため詳細な説明は省略する。
【００４９】
このようにして求められた圧縮化データｄ3（ｋ）と、上述のパターン位置検出処理Ｓ２０で求められた全体の相関最大値Ｕのときの位相ｐｈから、比較パターンＰ（ｋ）と圧縮化データｄ3（ｋ）との積和演算を行って中心周波数ｆcにおける定量化値Ｓ（ｆc）を次に示す式（１４）により求める（Ｓ２０４）。なお、定量化値Ｓ（ｆc）は、出力部４５（ディスプレイやプリンタ）に出力される。
【００５０】
【数６】
2006242677.tif 000008
【００５１】
このように等価的に平滑化を行って定量化値Ｓ（ｆc）を求めることにより、画像部分（文字情報部分）６１以外のノイズの影響を抑えることができる。このようにケーブル５２から漏洩する電磁波を測定して定量化することにより、様々なケーブル５２を図７に示すように比較して、情報漏洩防護対策の定量的な評価が可能となり、防護品開発を大きく促進させることができる。なお、上述したように、表示装置５０や本体５１に対しても同様の評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る漏洩電磁界情報評価システムの構成を示す構成図である。
【図２】上記漏洩電磁界情報評価システムの構成を示すブロック図である。
【図３】表示画面とテストパターンの関係を示す説明図である。
【図４】漏洩電磁界情報評価方法の全体の処理を示すフローチャートである。
【図５】パターン位置検出処理を示すフローチャートである。
【図６】定量化処理を示すフローチャートである。
【図７】中心周波数と定量化値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１  漏洩電磁界情報評価システム
２  高周波アンテナ（アンテナ）
４  処理装置
５  評価対象機器
５０  表示装置
Ｓ１０  データ取得処理（第１のステップ）
Ｓ２０  パターン位置検出処理（第２のステップ）
Ｓ３０  定量化処理（第３のステップ）
【図１】
2006242677.tif 000009
【図２】
2006242677.tif 000010
【図３】
2006242677.tif 000011
【図４】
2006242677.tif 000012
【図５】
2006242677.tif 000013
【図６】
2006242677.tif 000014
【図７】
2006242677.tif 000015