(57)【要約】  電磁界強度推定装置（１００）は、ケーブル（１０）に流れる電流から電流振幅を取得する電流検出部（１）と、電流検出部（１）をケーブル（１０）に沿って複数の測定位置に移動させる移動装置（２）と、測定位置毎に、前記電流振幅の周波数特性を測定する周波数特性測定装置（８）と、複数の測定位置における前記電流振幅の周波数特性および前記位置情報を格納する電流振幅格納部（３１）および測定位置格納部（３２）と、格納された情報に基づいて、前記測定位置毎の電流位相の周波数特性を演算する電流位相演算部（３３）とを備えて、電磁界強度を演算する。
2020240787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ケーブルに流れる電流から電流振幅を取得する電流検出部と、
前記電流検出部を前記被測定ケーブルに沿って複数の測定位置に移動させる移動装置と、
前記測定位置毎に、前記電流振幅の周波数特性を測定する周波数特性測定装置と、
前記測定位置毎の前記電流振幅の周波数特性を格納する第１格納部と、
前記測定位置毎の位置情報を格納する第２格納部と、
前記複数の測定位置における前記電流振幅の周波数特性および前記位置情報に基づいて、前記測定位置毎の電流位相の周波数特性を演算する電流位相演算部と、
を備えて、電磁界強度を演算する電磁界強度推定装置。
【請求項２】
設定された位置における前記電磁界強度を演算する電磁界強度演算部を備えて、前記複数の測定位置における前記電流振幅の周波数特性と前記位置情報と前記電流位相の周波数特性とに基づいて前記電磁界強度を演算する、
請求項１に記載の電磁界強度推定装置。
【請求項３】
前記測定位置毎の前記位置情報を検出する位置検出部を備える、
請求項１または請求項２に記載の電磁界強度推定装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、位置標識を用いて前記位置情報を検出する、
請求項３に記載の電磁界強度推定装置。
【請求項５】
前記電流検出部は、前記被測定ケーブルを径方向に囲む環状磁性体から成る、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電磁界強度推定装置。
【請求項６】
前記移動装置は、直線状に配された前記被測定ケーブルに沿って前記電流検出部を移動させる、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電磁界強度推定装置。
【請求項７】
前記移動装置は、曲線を含む線状に配された前記被測定ケーブルに沿って前記電流検出部を移動させる、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電磁界強度推定装置。
【請求項８】
被測定ケーブルに流れる電流から電流振幅を取得する電流検出部を、前記被測定ケーブルに沿って複数の測定位置に移動させて測定情報を収集し、電磁界強度を演算する電磁界強度推定方法において、
前記測定位置毎に、前記測定情報となる前記電流振幅の周波数特性を測定して格納する第１ステップと、
前記第１ステップが前記複数の測定位置について終了した後、前記複数の測定位置における位置情報および前記電流振幅の周波数特性に基づいて、前記測定位置毎の電流位相の周波数特性を演算する第２ステップと、
前記複数の測定位置における前記位置情報と前記電流振幅の周波数特性と前記電流位相の周波数特性とに基づいて前記電磁界強度を演算する第３ステップと、
を備えた電磁界強度推定方法。
【請求項９】
前記測定位置毎に、前記位置情報を検出して格納する第４ステップを備え、
前記第１ステップおよび前記第４ステップは、前記測定位置毎に、前記電流検出部が停止中に実施される、
請求項８に記載の電磁界強度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電磁界強度推定装置および電磁界強度推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に接続される電源配線および信号配線からは、電子機器の動作状態に応じた電磁波が放射され、放射ノイズとして自他含む機器動作に影響を及ぼし、ときに誤動作を引き起こす。
従来から、放射ノイズに対する評価あるいは対策の為に、被測定対象の近傍の物理量を取得し、それに基づき遠方の電磁界強度を演算する手法が提案されている。【０００３】
特許文献１に記載される従来装置では、被測定対象から送信される無線信号を近傍界で測定し、遠方界での電界強度を演算する。この場合、無変調波の参照信号を被測定対象に出力させ、参照信号の周波数と等しい周波数の無線信号を被測定対象から送信させ、該無線信号を測定信号として測定する。そして、複数の測定位置毎に、測定信号と参照信号との位相差、および測定信号の振幅を算出する。
特許文献２に記載される従来装置では、複数の電子機器を接続したケーブルに流れる高周波電流の位相分布を測定する。この場合、２つのセンサを備え、１つのセンサと他のセンサとの出力である電圧の波形から２点間の電流の位相を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−９８４０号公報
【特許文献２】特開２０００−９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、位相情報を取得するために、基準となる参照信号を発生させる機器が必要であった。また特許文献２では、２つのセンサの内の１つをトリガ信号取得のための機器として電流の位相情報を取得していた。
このため、特許文献１、２に記載される従来装置では、位相情報を取得するために測定系の構成が複雑になるという問題点があった。また、こうした測定系の複雑さは、配線からのノイズ混入あるいは測定位置の誤差による誤差伝搬などにより、電磁界強度を推定する際の誤差を増大するものであった。【０００６】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、別途、機器を要すること無く電流の位相情報を取得でき、小型で簡易な装置構成で電磁界強度を演算できる電磁界強度推定装置および電磁界強度推定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】
本願に開示される電磁界強度推定装置は、被測定ケーブルに流れる電流から電流振幅を取得する電流検出部と、前記電流検出部を前記被測定ケーブルに沿って複数の測定位置に移動させる移動装置と、前記測定位置毎に、前記電流振幅の周波数特性を測定する周波数特性測定装置と、前記測定位置毎の前記電流振幅の周波数特性を格納する第１格納部と、前記測定位置毎の位置情報を格納する第２格納部と、前記複数の測定位置における前記電流振幅の周波数特性および前記位置情報に基づいて、前記測定位置毎の電流位相の周波数特性を演算する電流位相演算部と、を備えて電磁界強度を演算する。【０００８】
また本願に開示される電磁界強度推定方法は、被測定ケーブルに流れる電流から電流振幅を取得する電流検出部を、前記被測定ケーブルに沿って複数の測定位置に移動させて測定情報を収集し、電磁界強度を演算する。そして、前記電磁界強度推定方法は、前記測定位置毎に、前記測定情報となる前記電流振幅の周波数特性を測定して格納する第１ステップと、前記第１ステップが前記複数の測定位置について終了した後、前記複数の測定位置における位置情報および前記電流振幅の周波数特性に基づいて、前記測定位置毎の電流位相の周波数特性を演算する第２ステップと、前記複数の測定位置における前記位置情報と前記電流振幅の周波数特性と前記電流位相の周波数特性とに基づいて前記電磁界強度を演算する第３ステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本願に開示される電磁界強度推定装置および電磁界強度推定方法によれば、別途、機器を要すること無く電流の位相情報を取得でき、小型で簡易な装置構成で電磁界強度を演算できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１による電磁界強度推定装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態１による電磁界強度推定装置による測定動作を説明する図である。
【図３】実施の形態１による電磁界強度推定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】実施の形態１による電流振幅の周波数特性を示す図である。
【図５】実施の形態１による電流位相の周波数特性を示す図である。
【図６】実施の形態１による推定結果である電磁界強度を示す図である。
【図７】実施の形態２による電磁界強度推定装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による電磁界強度推定装置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、被測定ケーブルである測定対象のケーブル１０は、装置Ａと装置Ｂとに接続され、装置Ａと装置Ｂとの間で直線状に配置される。電磁界強度推定装置１００は、測定システム２０と情報処理装置３０とから構成され、ケーブル１０に流れる高周波電流を測定して、ケーブル１０からの放射ノイズ強度である電磁界強度を演算する。
【００１２】
測定システム２０は、ケーブル１０に流れる電流の振幅値である電流振幅を取得する電流検出部１と、電流検出部１を移動させる移動装置２と、位置検出部６と、周波数特性測定装置８とを備える。
移動装置２は、電流検出部１を支持する支持機構３と、ケーブル１０に平行に敷設された軌道４と、コントローラ５とを備えて、電流検出部１をケーブル１０に沿って複数の測定位置に移動させる。位置検出部６は、支持機構３に取り付けられた位置標識７を用いて測定位置の位置情報を検出する。周波数特性測定装置８は、電流検出部１からの信号が入力され、測定情報である電流振幅の周波数特性を測定する。
【００１３】
また情報処理装置３０は、第１格納部としての電流振幅格納部３１と、第２格納部としての測定位置格納部３２と、電流位相演算部３３と、電磁界強度演算部３４とを備える。
電流振幅格納部３１は、コネクタ３５を介して周波数特性測定装置８に接続され、周波数特性測定装置８が測定する電流振幅の周波数特性を格納する。測定位置格納部３２は、コネクタ３６を介して位置検出部６と接続され、位置検出部６が検出する測定位置の位置情報を格納する。電流位相演算部３３は、複数の測定位置における電流振幅の周波数特性および位置情報に基づいて、各測定位置での電流位相の周波数特性を演算する。電磁界強度演算部３４は、複数の測定位置における電流振幅の周波数特性、位置情報および電流位相の周波数特性に基づいて電磁界強度を演算する。
【００１４】
なお、情報処理装置３０は、演算処理回路とメモリ回路とを備えて構成され、電流振幅格納部３１および測定位置格納部３２にはメモリ回路が用いられ、電流位相演算部３３および電磁界強度演算部３４には演算処理回路が用いられる。
【００１５】
測定システム２０の各要素について、以下に詳述する。
電流検出部１は、ケーブル１０を径方向に囲む環状磁性体から成り、ケーブル１０に流れる高周波電流の振幅値（電流振幅）を検出する目的で設置される。具体的には、ケーブル１０に流れる電流量に応じて発生する磁界によって電流検出部１に誘起される電圧信号を、周波数特性測定装置８に伝送する。
【００１６】
移動装置２では、電流検出部１を支持する支持機構３が、固定された軌道４に接続され、コントローラ５により、支持機構３が軌道４に沿って走査される。これにより、電流検出部１は、ケーブル１０に沿って複数の測定位置に移動される。
支持機構３と電流検出部１とは一定の位置関係で保持され、支持機構３は、各測定位置での測定中に、電流検出部１の位置を一定に保つ。支持機構３は、図示しないモータあるいはボールねじなどの送り機構を有し、軌道４に沿って走査される。また、支持機構３の材質は、金属または樹脂等が用いられる。
軌道４は、支持機構３および電流検出部１を搭載した際に歪まないことが求められ、剛性を有する材質、例えば、ステンレス等の金属から成る。そして、ケーブル１０に平行に敷設された固定の軌道４に沿って支持機構３が走査される。
【００１７】
コントローラ５は、外部制御信号を受けて、支持機構３を軌道４に沿って設定された間隔で各測定位置に移動させ、各測定位置での測定の間、支持機構３を移動させず停止させる。
コントローラ５は、外部電源からの電力供給により動作しても良く、また、駆動電源としてバッテリを備えても良い。バッテリから電力供給される場合は、外乱ノイズを低減できる利点がある。
また、コントローラ５は、金属筐体で構成することで内部部品からの不要放射の影響を低減することができる。なお、内部部品からの不要放射の影響が少ない場合には、樹脂筐体で構成しても良い。
【００１８】
位置検出部６は、支持機構３に取り付けられた位置標識７を認識し、電流検出部１の位置を検出する。
位置検出部６は、位置標識７に向けて可視または赤外波長の光線を射出する送信部と、位置標識７によって反射された光線を受信する受信部とを有する。送信部は、指向性を有するレーザ光源とこのレーザ光源に電力供給する電源とから構成される。受信部は、可視または赤外波長で感度のある撮像素子から構成され、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が用いられる。
【００１９】
具体的には、位置検出部６は、レーザを射出して、レーザが位置標識７で反射されて受信されるまでの時間を計測し距離を求めるか、あるいは、射出レーザと受信されたレーザとの位相差から距離を求めることができる。この位置検出は、電流検出部１および支持機構３が各測定位置で停止している間に実施され、電流検出部１の位置を検出する事により、各測定位置の位置情報を検出する。
【００２０】
位置標識７は、電流検出部１および支持機構３がケーブル１０の、長手方向のどの位置にあるかを位置検出部６によって検出するための標識としての機能を果たす。位置標識７は、可視または赤外波長の光線に対して反射強度を有する材質、例えば、アルミニウムあるいは銅などが用いられる。
なお、位置標識７は、支持機構３に設けられるものを示したが、電流検出部１に設けても良い。
【００２１】
周波数特性測定装置８は、電流検出部１と同軸ケーブルで接続され、ケーブル１０に流れる電流における電流振幅の周波数特性を測定する。即ち、設定された周波数範囲である最小周波数ｆｍｉｎ〜最大周波数ｆｍａｘにおいて電流振幅を計測して、電流振幅の周波数特性を測定する。周波数特性測定装置８は、例えば、スペクトルアナライザあるいはＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）レシーバ等の測定機器が用いられる。この電流振幅の周波数特性の測定は、電流検出部１および支持機構３が各測定位置で停止している間に実施される。
【００２２】
また、測定対象であるケーブル１０は、銅線および絶縁皮膜から構成され、一端は装置Ａに、他端は装置Ｂに、コネクタあるいは半田付け等により接続される。即ち、ケーブル１０は、装置Ａと装置Ｂとを接続して、装置Ａと装置Ｂとの間で電力あるいは信号を伝送する。
【００２３】
次に、情報処理装置３０の各要素について詳述する。
電流振幅格納部３１は、コネクタ３５を介して周波数特性測定装置８と配線で接続され、周波数特性測定装置８が測定する電流振幅の周波数特性を格納する。
測定位置格納部３２は、コネクタ３６を介して位置検出部６と配線で接続され、位置検出部６が検出する測定位置の位置情報を格納する。
【００２４】
電流位相演算部３３は、電流振幅格納部３１および測定位置格納部３２とそれぞれ配線で接続され、各測定位置での電流振幅の周波数特性を電流振幅格納部３１から取得すると共に、各測定位置の位置情報を測定位置格納部３２から取得する。そして、電流位相演算部３３は、各測定位置での電流位相を演算により推定する。
電磁界強度演算部３４は、電流振幅格納部３１、測定位置格納部３２および電流位相演算部３３とそれぞれ配線で接続され、各測定位置における、電流振幅の周波数特性、位置情報および演算された電流位相を取得する。そして、電磁界強度演算部３４は、これらの取得情報に基づいて、設定された位置における電磁界強度を演算により推定する。
【００２５】
次に、この実施の形態１による電磁界強度推定装置の動作について説明する。図２は、測定動作を説明する図である。この場合、各測定位置にて実施される、周波数特性測定装置８による電流振幅の周波数特性の測定と、位置検出部６による位置情報の検出（位置測定）との双方を、測定動作と称す。
測定動作は、ケーブル１０に沿って、第１区間〜第Ｎ区間のＮ区間に分割して行われる。  電流検出部１は、各区間（第ｋ区間：ｋ＝１〜Ｎ）の測定位置に停止され、各測定位置にて測定動作が実施される。整数Ｎは測定点数である。電流検出部１が第ｋ区間に停止中に、周波数特性測定装置８は、電流検出部１を介して、各区間における電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）を取得し、位置検出部６は、位置標識７を用いて位置情報Ｘｋを取得する。
【００２６】
なお、位置情報の値は、ケーブル１０の装置Ａ側の端部を座標原点（Ｘ＝０）と定義し、ケーブル１０の装置Ｂ側の端部を終端座標（Ｘ＝Ｌ）と定義する。但し、Ｌはケーブル１０の長さである。
また、分割したケーブル１０の各区間（第ｋ区間：ｋ＝１〜Ｎ）の長さはΔＸｋで与えられる。すなわち、Ｎ区間にわたるΔＸｋの総和はケーブル１０の長さＬに等しい。
【００２７】
ところで、電磁界強度を精度良く演算するためには、電流位相を精度よく推定する必要があり、そのためには最小波長λｍｉｎよりも細かい間隔で電流振幅の周波数特性と位置情報とを取得するのが望ましい。
解析の最大周波数ｆｍａｘに対応する最小波長λｍｉｎは、真空中の光速ｃを用いて、λｍｉｎ＝ｃ／ｆｍａｘ、と表される。例えば、３００ＭＨｚまで解析する場合には、λｍｉｎ＝１ｍとなる。ケーブル１０のケーブル長Ｌ＝１ｍの場合、例えば、最小波長λｍｉｎを１０分割した１０ｃｍ間隔で測定する。この場合、測定点数Ｎは１０で、ケーブル１０は、１区間１０ｃｍの１０個の区間に分割して測定される。
【００２８】
なお、１区間を最小波長の１／１０に設定するのに限るものでは無く、必要な電磁界強度の推定精度と測定時間を加味して適切な分割数になるように決めればよい。
また、ケーブル１０が有する比誘電率εｒによる波長短縮効果を考慮するには、最小波長λｍｉｎの替わりに、λｍｉｎ／（√εｒ）を用いる。
【００２９】
図３は、電磁界強度推定装置の全体の動作を説明するフローチャートである。
まず、移動装置２が、支持機構３に支持された電流検出部１を第ｋ区間の測定位置に移動させる。初回はｋ＝１で、電流検出部１は、第１区間の測定位置に移動される（ステップＳＴ１）。
【００３０】
次に、位置検出部６は、位置標識７を用いて位置情報Ｘｋを取得し、取得された位置情報Ｘｋは測定位置格納部３２に伝送されて格納される（ステップＳＴ２）。
次に、周波数特性測定装置８は、周波数範囲（ｆｍｉｎ〜ｆｍａｘ）で周波数を走査しながら電流振幅を計測して、電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）を取得する。第１区間における電流振幅の周波数特性の例を、図４に示す。そして、取得された電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）は、電流振幅格納部３１に伝送されて格納される（ステップＳＴ３）。
【００３１】
次に、電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）と位置情報Ｘｋとが、Ｎ区間分、取得されたか判断し、即ち、ｋ＝Ｎであるか否かを判断し（ステップＳＴ４）、ＮＯであれば、ｋに１を加算してステップＳＴ１に戻る。即ち、ｋ＝１〜Ｎにおいて、ステップＳＴ１からステップＳＴ４の動作をＮ回繰り返す。なお、ステップＳＴ２とステップＳＴ３との動作順序は逆でも良い。
【００３２】
ステップＳＴ４において、ＹＥＳの場合、即ち、ｋ＝Ｎであって、Ｎ区間分の電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）と位置情報Ｘｋとが取得されると、電流位相演算部３３は、Ｎ個の電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）と、Ｎ個の位置情報Ｘｋとに基づいて、各測定位置での電流位相、即ちＮ個の電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）を演算する。
【００３３】
電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）の演算方法を、以下に示す。
伝送線路理論によると、ケーブル１０上の測定位置Ｘｋにおける複素電流Ｉ（Ｘｋ）は、以下の式（１）で表される。なお、位置情報Ｘｋとなる測定位置を、測定位置Ｘｋと称す。
【００３４】
【数１】
2020240787.tif 000003
【００３５】
但し、γは伝搬定数、ΓＢは装置Ｂにおける反射係数であり、以下の複素数で表現できる。
γ＝ｓ＋ｊｔ
ΓＢ＝ｕ＋ｊｖ
【００３６】
なお、ｓ、ｔ、ｕ、ｖは実数値、ｊは虚数単位（＝√（−１））であり、実数値ｓ、ｔ、ｕ、ｖは、Ｎ個の電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）と、Ｎ個の位置情報Ｘｋとに基づいて、決定することができる。決定した実数値ｓ、ｔ、ｕ、ｖを式（１）に代入することで、測定位置Ｘｋにおける複素電流Ｉ（Ｘｋ）が求められる。
【００３７】
そして、複素電流Ｉ（Ｘｋ）を用いて、測定位置Ｘｋにおける電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）を以下の式（２）で求めることができる。
【００３８】
【数２】
2020240787.tif 000004
【００３９】
但し、Ｒｅ[Ｉ（Ｘｋ）／Ｉ（Ｌ）]は複素数同士の商（Ｉ（Ｘｋ）／Ｉ（Ｌ））の実部を表し、Iｍは複素数同士の商（Ｉ（Ｘｋ）／Ｉ（Ｌ））の虚部を表す。
これにより、測定位置Ｘｋにおける電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）が求められる。そして、Ｎ個の測定位置での、それぞれの電流位相、即ちＮ個の電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）が演算される（ステップＳＴ５）。第１区間における電流位相の周波数特性の例を、図５に示す。
【００４０】
次に、電磁界強度演算部３４は、Ｎ個の電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）と、Ｎ個の位置情報Ｘｋと、Ｎ個の電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）とに基づいて、設定位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）における電磁界強度を演算する。設定位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）は、電磁界強度を観測する位置に設定される。
設定位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）での電磁界強度は、ケーブル１０に沿ったＮ個の測定位置での電流素片それぞれを放射源とした放射の重ね合わせとして演算できる。例えば、Ｃｌａｙｔｏｎ  Ｒ.  Ｐａｕｌ著「Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ」５章によれば、以下の式（３）によって電磁界強度を演算できる。
【００４１】
【数３】
2020240787.tif 000005
【００４２】
但し、Ｇｋは、以下の式（４）で表される。
ここで、ｒ、θ、φは球面座標における各座標を表わす。ｒは、ケーブル１０の第ｋ区間から設定位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）に向かう放射方向の距離である。角度θは、該放射方向とｚ軸との成す角度である。角度φは、該放射方向のｘｙ平面内への正射影とｘ軸との成す角度である。Ｅｐ（ｐ＝ｒ、θ、φ）は上記座標の電界成分を表し、Ｈｐ（ｐ＝ｒ、θ、φ）は、上記座標の磁界成分を表す。
また、ηは真空の波動インピーダンス、βは位相定数である。
【００４３】
【数４】
2020240787.tif 000006
【００４４】
このように演算される電磁界強度のうち、ケーブル１０の平行方向の水平偏波およびケーブル１０と垂直方向の垂直偏波をそれぞれ求める（ステップＳＴ６）。このようにして演算された電界強度の例を図６に示す。
なお、電磁界強度演算部３４には、式（３）のような数式を予め格納し、演算時に呼び出して用いても良いし、また、モーメント法として知られる計算手法を適用した電磁界シミュレータを呼び出して演算させても良い。
【００４５】
上述したステップＳＴ３は、電磁界強度推定方法の第１ステップに相当し、ステップＳＴ５は第２ステップに相当し、ステップＳＴ６は第３ステップに相当する。そして、ステップＳＴ２は第４ステップに相当し、ステップＳＴ２とステップＳＴ３とは、測定位置毎に、電流検出部１が停止中に実施される。
【００４６】
次に、実施の形態１による効果について説明する。
仮に、電流の位相情報を演算する事無く、位相情報が欠落した状態で電磁界強度を推定すると、推定精度が劣化する。特に、解析の最大周波数ｆｍａｘに対応する最小波長λｍｉｎがケーブル長Ｌと同程度の場合には、位相情報が欠落すると電磁界強度の推定精度が著しく劣化する。
この実施の形態では、電流の位相情報を取得するための機器を別途設ける事無く、小型で簡易な装置構成で、各測定位置での電流位相の周波数特性を演算できる。これにより、Ｎ個の電流振幅の周波数特性Ｉｋ（ｆ）と、Ｎ個の位置情報Ｘｋと、Ｎ個の電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）とに基づいて、設定位置（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）における電磁界強度を高精度に演算して推定することができる。こにより、遠方界の電磁界強度を、小型で簡易な装置構成で信頼性良く取得できる。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、電磁界強度推定装置１００が位置検出部６を備えて、位置標識７を用いて位置情報Ｘｋを取得したが、予め位置情報Ｘｋを設定する事により、位置検出部６を不要とすることもできる。例えば、移動装置２により電流検出部１が移動する際、設定された等しい間隔で移動する、あるいは予め設定された測定位置に移動する場合、測定位置の位置情報Ｘｋは、検出を要すること無く決定できる。この場合、さらに小型で簡易な装置構成で電磁界強度を推定できる。
【００４８】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２による電磁界強度推定装置の概略構成を示す図である。この実施の形態では、被測定ケーブルである測定対象のケーブル１０Ａは、直線では無く蛇行する。即ち、ケーブル１０Ａは、装置Ａと装置Ｂとの間で曲線を含む線状に配置される。
電磁界強度推定装置１００Ａは、測定システム２０Ａと情報処理装置３０とから構成され、ケーブル１０Ａに流れる高周波電流を測定して、ケーブル１０Ａからの放射ノイズ強度である電磁界強度を演算する。
【００４９】
測定システム２０Ａは、ケーブル１０Ａに流れる電流の振幅値である電流振幅を取得する電流検出部１と、電流検出部１を移動させる移動装置２Ａと、位置検出部６Ａと、周波数特性測定装置８とを備える。
移動装置２Ａは、電流検出部１を支持する支持機構３Ａと、コントローラ５Ａとを備えて、電流検出部１をケーブル１０Ａに沿って複数の測定位置に移動させる。位置検出部６Ａは、支持機構３Ａに取り付けられた位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃを用いて測定位置の位置情報を検出する。測定システム２０Ａ内の移動装置２Ａ、位置検出部６Ａおよび位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃ以外の構成は、上記実施の形態１と同様である。
【００５０】
この場合、移動装置２Ａは、固定の直線状軌道を有するものでは無く、蛇行したケーブル１０Ａに沿って電流検出部１が三次元に移動可能となるように構成される。また、電流検出部１を支持する支持機構３Ａに設けられる複数の位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、それぞれ異なる空間座標を有し、ｘｙｚ軸の各座標が位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃ毎に異なる。位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃの空間座標が示す位置は、電流検出部１の移動により変化するが、複数の位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃの間の位置関係は固定である。また、支持機構３Ａと電流検出部１との位置関係も固定であり、各位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃと電流検出部１とは、一定の位置関係で保持される。
【００５１】
位置検出部６Ａは、支持機構３Ａに取り付けられた複数の位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃを認識し、電流検出部１の位置を検出する。
位置検出部６Ａは、撮像素子と画像処理部を有する。撮像素子には、例えば、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳが用いられる。画像処理部は、半導体集積回路により構成され、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）等の専用回路を用いても良い。位置検出部６Ａは、ケーブル１０Ａに沿って三次元に走査される電流検出部１の位置を検出する事により、各測定位置の位置情報を検出する。そして、検出された位置情報は、測定位置格納部３２に格納される。
【００５２】
具体的には、１個の撮像素子を用いて、連続的に位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃの画像データ群を取得し、時系列の画像データ群から各位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃによって特徴づけられる特徴点を追跡することで、特徴点の三次元空間位置の推定を行う。この場合、電流検出部１および支持機構３Ａの任意の移動によって生成される時系列的画像データ群から復元を行う。
【００５３】
なお、２個以上の撮像素子を用いて位置検出を行っても良く、その場合、相対位置が既知である２個以上の撮像素子で取得された画像群から、位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃ内の画素位置の視差を検出する。そして、三角測量の原理を用いて位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃにより位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃまでの距離を求める。このような位置検出部６Ａとして、多眼ステレオカメラを使用することができる。
【００５４】
また、３個の位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃを図示したが、３個に限るものでは無い。また、位置標識７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、支持機構３Ａに設けられるものを示したが、電流検出部１に設けても良い。
【００５５】
電磁界強度推定装置１００Ａは、上記実施の形態１と同様に、図３で示すフローチャートに示すように動作して電磁界強度を演算する。
即ち、移動装置２Ａが、支持機構３Ａに支持された電流検出部１をＮ個の測定位置に移動させ、各測定位置において、位置情報と電流振幅の周波数特性とをそれぞれ取得して格納する。Ｎ個の電流振幅の周波数特性と位置情報とが取得されると、各測定位置での電流位相、即ちＮ個の電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）を演算する。そして、これらの情報に基づいて、設定位置における電磁界強度を演算する。
【００５６】
このように、上記実施の形態１と同様に、電流の位相情報を取得するための機器を別途設ける事無く、小型で簡易な装置構成で、各測定位置での電流位相の周波数特性Φｋ（ｆ）を演算できる。これにより、設定位置における電磁界強度を高精度に演算して推定することができ、遠方界の電磁界強度を、小型で簡易な装置構成で信頼性良く取得できる。
【００５７】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５８】
１  電流検出部、２，２Ａ  移動装置、６，６Ａ  位置検出部、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  位置標識、８  周波数特性測定装置、１０，１０Ａ  ケーブル、３１  電流振幅格納部、３２  測定位置格納部、３３  電流位相演算部、３４  電磁界強度演算部、１００，１００Ａ  電磁界強度推定装置。
【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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【国際調査報告】
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