(57)【要約】【課題】電界に対して開いたアンテナを有する、電界の強度を測定するための装置を提供する。【解決手段】アンテナは、アンテナによって検出される電界の強度または出力に比例する出力信号を生成するデータ変換器に接続される。データ変換器は、電界の強度を格納する記憶部に対して出力信号を供給する。データ変換器および記憶部はハウジング内に収容され、アンテナは、ハウジングおよびアンテナを電界の領域内に位置付けることができるように、ハウジングから外向きに突出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
出力を有し、前記ハウジングから突出するが前記ハウジングに固定されたアンテナと、
前記アンテナ出力に接続された入力と出力を有するデータ変換器であって、前記アンテナによって検出された電界の強度に比例する出力信号を前記データ変換器出力で生成するデータ変換器と、
前記データ変換器出力に接続された入力を有する、前記電界の強度を格納する記憶部とを備え、
前記データ変換器および前記記憶部が前記ハウジング内に収容される、電界強度測定装置。
【請求項２】
前記データ変換器が、前記記憶部への格納のため、その入力における高周波成分をデジタル値に変換する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
間を空けた時間間隔でデータの記録を開始するためのトリガー回路を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記トリガーが、感知した電界が所定の最小値を超えるとデータの記録を開始する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
２つのアンテナを備え、前記データ変換器が各アンテナの電界の強度を表す一対の出力信号を生成し、前記データ変換器出力信号が前記記憶部に格納される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記アンテナが異なる指向性を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記アンテナと前記データ変換器との間に動作可能に配置される増幅器を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記記憶部に接続され、前記記憶部の内容を表示するデータ表示装置を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記データ変換器および前記記憶部がプリント回路基板に取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記アンテナが前記プリント回路基板上の導体パターンを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記記憶部に接続され、前記記憶部からデータを取得するように動作可能な出力回路を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記出力回路がＰＩＣコントローラを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記データ変換器がＲＦ出力検出器を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ハウジングが電界から遮断される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記記憶部からデータを出力するステップをさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１６】
アンテナを用いて電界を検出するステップと、
前記検出された電界を、前記検出された電界の強さに比例して変わる値に変換するステップと、
前記値を記憶部に格納するステップとを含む、無線周波数の電界測定方法。
【請求項１７】
前記変換するステップが、前記検出された電界の強さをデジタル数値に変換するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ハウジングと、
出力を有し、前記ハウジングから突出するが前記ハウジングに固定されたアンテナと、
電界出力検出器およびＰＩＣであって、前記検出器が、前記アンテナ出力に接続された入力と前記ＰＩＣに対する入力信号として接続されたアナログ出力とを有し、前記アンテナによって検出された電界の強度に比例する信号をその出力で生成する、電界出力検出器およびＰＩＣとを備え、
前記ＰＩＣが、アナログ・デジタル変換器およびデジタルメモリを有し、
前記検出器および前記ＰＩＣが前記ハウジング内に収容される、電界強度測定装置。
【請求項１９】
前記ＰＩＣが、前記ＰＩＣメモリからデータを出力するための出力ポートを含む、請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界の強度を測定するために装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
特定領域における電界の強度または出力を測定することが望ましい状況は、多数存在する。例えば、ハイブリッド自動車および電気自動車では、車両の電力変換器ハウジング内における電界の強度は一般に非常に高い。さらに、電力変換器ハウジング内における過度の電界は、無線機器などの自動車の他の機能に干渉することがある。
【０００３】
しかしながら、電界の強度または出力を測定するための、従来知られている装置がある。これらの従来知られている装置は、典型的には、対象領域内に位置するプローブを備える。そしてプローブは、ケーブルを介して、試験領域の外部にある電界測定回路に電気的に接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来知られている装置の１つの欠点は、対象の電界が、ハイブリッド自動車や電気自動車の電力変換器用のハウジングなどの閉じたエンクロージャ内に含まれる場合が多いことである。結果として、プローブを電界測定回路構成に電気的に接続するため、エンクロージャに穴をあけ、アンテナケーブルをそこに通すか、あるいは、エンクロージャの蓋を少なくとも部分的に開いたままにして、アンテナプローブケーブルが蓋とエンクロージャとの間で延在するようにする必要がある。
【０００５】
いずれの場合も、即ち、アンテナプローブケーブルのためにエンクロージャに穴をあける場合も、またはエンクロージャを部分的に開いたままにする場合も、エンクロージャ内の実際の電界分布が変化する。結果として、エンクロージャ内の電界の読取り値が不正確なものになる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従来知られている装置の上述した欠点を克服する、電界の強度を測定するための装置を提供する。
【０００７】
簡潔には、本発明の装置は、データ変換器に接続された出力を有するアンテナを備える。そしてデータ変換器は、アンテナによって検出される電界の強度に比例する出力信号を生成する。次に、データ変換器からの出力は、電界の強度を格納する記憶部に接続される。
【０００８】
しかしながら、従来知られている装置とは異なり、データ変換器および記憶部はハウジング内蔵型であり、アンテナがそのハウジングから外部に突出している。したがって、ハイブリッドまたは電気自動車向けの電力変換器のエンクロージャ内の電界を測定するため、本発明の装置全体がエンクロージャ内の所望の位置に位置付けられ、次に、エンクロージャがその通常の方式で閉止または固定される。そのため、電界分布に影響を及ぼすことがある、エンクロージャに穴をあけること、および／またはエンクロージャを部分的に開いたままにすることといった従来知られている要件は、本発明の装置では完全に不要になる。
【０００９】
エンクロージャ内のインバータまたは他の回路構成が所望の方式で動作した後、本発明の装置のハウジングは単純にエンクロージャから取り外され、記憶部に格納されたデータが任意の従来の方式でダウンロードされるか、または読み取られる。
【００１０】
任意であるが、本発明の装置は、やはりハウジングに収容される、電界の強度を表示する表示装置を含む。その場合、典型的には、表示装置は、電界測定試運転中の電界の最大測定出力を表示するであろう。
【００１１】
本発明は、以下の詳細な説明を添付図面と併せ読むことにより、より一層理解されるであろう。いくつかの図面を通じて、同様の参照符号は同様の部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好ましい一実施形態を示す立面図である。
【図２】図１に類似した、ただしハウジングのカバーを外した分解図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態を示すブロック図である。
【図４】図３に類似した、ただしその変形例を示す図である。
【図５】図３に類似した、ただしその変形例を示す図である。
【図６】図３に類似した、ただしその変形例を示すブロック図である。
【図７】図３に類似した、ただしその変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に図１および２を参照すると、電界の強度または出力を測定するための装置２０の好ましい一実施形態が示される。装置２０は、任意の従来の方式で電界から遮断されているハウジング２２を含む。例えば、ハウジング２２は、金属で構築されてもよく、あるいは、ハウジング２０の中身が電界から遮断されるように金属箔で包まれてもよい。
【００１４】
ハウジング２２は、主本体２４ならびに蓋２６を含む。主本体２４を覆うように蓋２６を固定すると、蓋２６とハウジング主本体２４との間に内部キャビティ２８が形成される。
【００１５】
プリント回路基板３０はハウジング２２のキャビティ２８内に位置付けられる。より詳細に後述する電子構成部品３４は、従来の方式でプリント回路基板３０に取り付けられる。
【００１６】
さらに図１および２を参照すると、プリント回路基板の端部３６がハウジング２２の外部に位置するようにして、プリント回路基板３０の端部３６はハウジング２２のスロットを通って延在する。１つまたは複数の導体パターン３８がプリント回路基板の端部３６上にプリントされ、それによって、１つまたは複数の導体パターンが、ハウジング２２を取り囲む電界に対して開いたアンテナ４０をプリント回路基板の端部３６上に形成する。
【００１７】
次に図３を参照すると、本発明の好ましい一実施形態のブロック図が示される。アンテナ４０は、プリント回路基板３０に取り付けられたデータ変換器４４に対する入力信号として接続された出力４２を有する。データ変換器は、データ変換器からの出力信号４６がアンテナ４０によって検出されるＲＦ電界の強度または出力に比例するように、アンテナ４０から受信したＲＦ入力を変換する。データ変換器４４は、さらに、アンテナ４０が感知する電界に比例する形で、その出力４６において電流と電圧のどちらかを変えてもよい。あるいは、データ変換器４４は、その出力４６におけるその出力信号が、アンテナ４０を取り囲む電界の強度または出力に比例する形で値が変わるデジタル信号を含むように、アナログ・デジタル変換器を含んでもよい。
【００１８】
データ変換器４４からの出力４６は、デジタルメモリ４８に対する受信信号として接続される。ほとんどの場合、技術設計目的のため、アンテナ４０によって検出される最大または最高の電界が望ましい。その場合、メモリ４８によって格納されたデータは、試運転中にアンテナ４０によって検出された最大の電界を格納するようになる。しかし別の方法として、データ変換器４４は、試運転中の連続する時間増分中における複数の電界測定値を格納するようにプログラムされてもよい。
【００１９】
再び図３を参照すると、メモリ４８は、任意に、表示装置またはデータ出力回路５２に対してその出力５０で出力信号を供給する。表示装置が利用される場合、ＬＣＤ、ＬＥＤバーなどの任意の従来の表示装置を用いてもよい。反対に、回路５２がデータ出力信号である場合、回路５２は、試運転に続いてメモリ４８内のデータをコンピュータにダウンロードするため、メモリ４８からの出力バッファのみを供給する。
【００２０】
しかしながら、表示装置またはデータ出力回路５２は任意であり、その場合、データは単にメモリ４８に格納されることが理解されるであろう。試運転に続いて、メモリ４８からのデータは他の任意の従来の機器を使用してダウンロードされてもよい。
【００２１】
データ変換器４４、メモリ４８、および（存在する場合）表示装置またはデータ出力５２は、すべてプリント回路基板２２上に取り付けられる。上述したように、アンテナ４０はプリント回路基板２８上の導体またはパターンを含む。それに加えて、電池５４もハウジング２２に電気的に収容され、プリント回路基板２８に接続され、データ変換器４４、メモリ４８、および表示装置またはデータ出力５２に電力を供給する。
【００２２】
次に図４を参照すると、本発明に対する変形例が示される。図４に示される本発明の装置の変形例は、２つ以上のアンテナ５６が導体パターンとしてプリント回路基板３０上に形成されることを除いて、図３に示されるものとほぼ同じである。各アンテナ５６は、データ変換器４４に対する受信信号と連結された出力を有する。
【００２３】
単一のアンテナ５６ではなく複数のアンテナ５６を使用することにはいくつかの利点がある。例えば、複数のアンテナ５６を使用することによって、異なる軸線に沿った電界の強度または出力を測定できるように、アンテナ５６を異なる方向に向けることが可能になる。同様に、複数のアンテナ５６を使用することによって、異なるアンテナを異なる周波数範囲に調整することが可能になる。同様に、モノポール、ダイポール、パターン、パッチなど、異なるタイプのアンテナを使用してもよい。
【００２４】
複数のアンテナ５６が本発明の装置で使用される場合、データ変換器４４は、好ましくは、測定とメモリ４８の格納のために複数のアンテナ５６のうちどれかを選択するＰＩＣ（周辺機器インターフェースコントローラ）を備える。そのようなＰＩＣはまた、電界の強度のメモリ４８に対してデジタル出力信号を供給するアナログ・デジタル変換器を含んでもよい。
【００２５】
次に図５を参照すると、増幅器６０がアンテナ４０とデータ変換器４４との間に動作可能に連結された、本発明のさらなる変形例が示される。増幅器６０は電池５４によって電力供給され、比較的低出力の電界の測定中、精度を上げるためにアンテナ４０からの信号を増大させる。
【００２６】
次に図６を参照すると、アンテナ４０が直流阻止コンデンサ７０を介して増幅器６０に連結された、本発明のさらに別の実施形態が示される。増幅器６０は、アンテナ４０からの入力を増幅した後、ＲＦ出力検出器７２に対する出力信号を生成する。直流阻止コンデンサ７４は、増幅器６０と出力検出器７２との間に直列に接続される。
【００２７】
出力検出器７２は、データ変換器を形成し、アンテナ４０によって検出される電界の出力に比例するアナログ出力信号をその出力７６で生成する。出力信号は、アナログ・デジタル変換器およびメモリの両方を含む周辺装置インターフェースコントローラ７６に連結される。結果として、ＰＩＣ７６は、出力検出器７２と併せて、データ変換器４４およびメモリ４８（図３）と同等の機能を実行する。
【００２８】
再び図６を参照すると、抵抗器８０は任意にアンテナと接地との間に接続される。この抵抗器８０は、増幅器６０に対する受信信号のインピーダンスを変えるために選択される。それに加えて、ＰＩＣ７６への入力と接地との間に延在するコンデンサ８２によって、ＰＩＣ７６に対する受信信号のリップルが除去されるか、少なくとも低減される。
【００２９】
ＰＩＣ７６はまた、データ出力ライン８４を含み、これは一旦アクティブになると、その出力８６でデジタル連続出力信号を供給する。次に、この出力８６は、ＰＩＣ７６からデータをダウンロードするためのコンピュータその他の装置に接続される。
【００３０】
ＰＩＣ７６の入力８８は、ＰＩＣ７６からその出力８６に対するデータ出力の開始を制御する。スイッチ９０の瞬間的な押下げによって、ＰＩＣ７６のトリガー入力９２が瞬間的に接地され、ＰＩＣ７６からその出力８６へのデータ転送が開始される。
【００３１】
多くの場合、メモリは単に、アンテナによって検出された最高の電界、即ち試運転中の電界のピークを記録すればよい。しかし他の場合には、試験期間中の所定の時間でＲＦエネルギーを記録することが望ましいであろう。
【００３２】
次に図７を参照すると、本発明の装置が、データ変換器４４およびメモリ４８の両方に対する出力を有するタイマーまたはトリガー１００を含む、本発明のさらに別の変形例が示される。起動されると、トリガー１００は、試験期間全体にわたる所定の時間セグメントで、アンテナ４０によって検出される瞬間ＲＦ出力のメモリ４８への記録を開始する。メモリ４８へのデータの記録はそれぞれ、任意にタイムスタンプを含んでもよい。
【００３３】
内部時計を含むタイマーまたはトリガー１００は、所定の時間増分で起動後に連続的に記録してもよい。反対に、装置は、外部トリガーに続く所定の時間増分において、感知したＲＦ出力の大きさを記録してもよい。例えば、トリガーは、所定の最小値を超える電界が検出された後にのみ、アクティブになってもよい。さらに、装置はＲＦ出力測定のために所望の領域に挿入することができるが、試験期間が始まってからでないとＲＦ出力の記録を始めないので、上記のことは特に有利であろう。
【００３４】
上述のことから、本発明は、ＲＦ出力を測定するための単純で非常に効率的な内蔵型装置を提供することが分かる。ただし、本発明について記載してきたが、添付の請求項の範囲によって定義される本発明の趣旨から逸脱することなく、本発明に対する多くの変形例が当業者には明白になるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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