JP2002288241A - 電磁界強度算出装置への入力データ作成方法および作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気回路装置などの金属筐体をモーメント法
の電流計算に適する四角形形状のメッシュ（パッチ）に
自動分割し、電磁界強度算出の解析精度を高め、処理を
効率化する。 【解決手段】 電気回路装置から放射される電磁界の強
度を算出する装置への入力データの作成方法において、
１で電気回路装置の三次元データから金属筐体の面デー
タを抽出し、２でその面データに対応する面を四角形の
形状のメッシュに分割し、３でそのメッシュ分割データ
を電磁界強度算出装置に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気回路装置から放
射される電磁界強度の算出方式に係り、更に詳しくはモ
ーメント法を用いて電気回路装置から放射される電磁界
の強度を算出する電磁界強度算出装置への入力データ作
成方法、および作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】任意の形状の物体、例えば電気回路装置
から放射される電磁波の電磁界強度は、物体の各部分に
流れる電流が分かれば容易に計算することができる。こ
の電流値は、理論的にはマクスウェルの電磁界方程式を
与えられた境界条件の下で解くことによって与えられる
が、任意の形状の物体を対象とした複雑な境界条件の下
での理論的な解法は存在しない。

【０００３】従って、現在の電磁界強度算出装置で用い
られている電流の計算法は全て近似的なものである。こ
の近似的な解法として、微小ループアンテナ近似法と、
分布定数線路近似法、およびモーメント法の３つが知ら
れている。

【０００４】微小ループアンテナ近似法は、波源回路と
負荷回路との間を接続する配線をループアンテナとして
扱い、ループ上の電流は平坦なものと仮定して、その電
流を集中定数回路の計算手法で求める方法である。この
方法の計算は最も簡単であるが、ループの寸法が電磁波
の波長に比べて無視できない条件では精度が悪く、現実
にはほとんど用いることができない。

【０００５】次に分布定数線路近似法は、一次元の構造
物として近似できる物体に対して分布定数線路の方程式
を適用することによって電流を求める方法である。計算
は比較的簡単であり、電流を高速、かつ高精度に求める
ことができるが、解析対象の物体が一次元の構造物とし
て近似できない場合、例えばプリント板や金属筐体など
の任意の形状の物体については、電流を求めることがで
きない。

【０００６】これに対してモーメント法は、マクスウェ
ルの電磁界方程式から導かれる積分方程式の解法の１つ
であり、三次元の任意形状の物体を扱うことができる。
モーメント法では物体は小さな要素（パッチ、またはメ
ッシュ）に分割され、電流の計算が行われる。

【０００７】モーメント法を用いて電気回路装置から放
射される電磁界の強度を算出する場合には、電気回路装
置内のプリント板、ケーブル、リード、および金属筐体
など全ての構成要素を組合わせて、かつ正確にモデル化
することによって、電磁界強度を高精度で計算すること
ができる。

【０００８】プリント板、ケーブル、およびリードなど
のデータは、ＣＡＤから三次元データや配線のデータを
取り込んで、比較的容易に解析モデルを作成することが
できる。しかしながら電気回路装置の金属筐体などの三
次元構造データに対しては、ＣＡＤからデータを取り込
んだ後で、モーメント法に適したメッシュ（パッチ）へ
の分割を行ってメッシュモデルを作成する必要があり、
そのモデルを正確に、かつ効率的に作成する必要があ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように電気回路装
置の金属筐体などをモーメント法に適するメッシュに分
割したい場合にも、従来は自動的な分割法としては３点
で構成される三角形の形状のメッシュ（パッチ）への分
割が行われていた。後述するようにモーメント法に最も
適したメッシュ分割法は四角形へのメッシュ分割であ
り、従来は金属筐体などを４点で構成される四角形のメ
ッシュへの分割を自動化することが困難であった。

【００１０】すなわち従来は、四角に切れないようなと
ころや、穴のある場所については、ＣＡＤのデータを手
動で修正して、四角形メッシュへの分割に適した形式に
ＣＡＤモデルを修正する必要があり、そのための作業に
手間がかかるという問題点があった。

【００１１】図３５、および図３６はモーメント法を用
いた電流計算におけるメッシュ形状の違いの影響の説明
図である。図３５はメッシュ（パッチ) 内での電流計算
の相違の説明図であり、三角形メッシュの場合には頂点
から対辺方向の電流 (方向を矢印で示す）が計算される
のに対して、四角形メッシュの場合には対辺方向の電流
が計算されることになる。

【００１２】図３６はこのようなメッシュを組合わせた
場合の全体としての電流方向の説明図である。同図
（ａ）のように三角形のメッシュに分割した場合には、
電流の流れがジグザグ、すなわち不均一となり、電流の
流れる経路の長さが長くなるために、電流の伝搬遅延が
発生し、モーメント法による解析精度が低下することに
なる。これに対して（ｂ）のような四角形メッシュへの
分割の場合には、電流がスムーズに流れ、モーメント法
による解析の精度が高くなる。

【００１３】本発明の課題は、上述の問題点に鑑み、電
気回路装置の金属筐体などをモーメント法の電流計算に
適する四角形形状のメッシュに自動分割し、分割された
データを電磁界強度算出装置に与えることによって、全
体として電磁界強度算出の解析精度を高めると共に、そ
の処理を効率化することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的な
機能ブロック図である。同図は金属筐体を有する電気回
路装置から放射される電磁界の強度を算出する電磁界強
度算出装置への入力データの作成方法の機能ブロック図
である。

【００１５】図１において、本発明の入力データ作成方
法では、１で電気回路装置の三次元データから金属筐体
の面データを抽出し、２でその面データに対応する面を
四角形の形状のメッシュに分割し、３でそのメッシュ分
割データを電磁界強度算出装置に出力する。

【００１６】発明の実施の形態においては、金属筐体の
面データが金属筐体を構成する金属板の表面、および裏
面を含む複数の面データから構成される時には、その複
数の面データから金属板の表面、または裏面に存在する
複数の面から構成される同一面のデータを抽出し、その
同一面を構成する各面を四角形の形状のメッシュに分割
することもできる。

【００１７】またその同一面を構成する各面の面データ
としての制御点のデータを用いて、その各面を四角形状
に近似させる時に、その四角形状の頂点に対応する制御
点を抽出することもでき、更にその各面を近似する四角
形状の頂点に対応する制御点を４つの頂点とし、制御点
のデータによって決定される平面、または曲面を対辺同
志で等分割し、四角形形状メッシュに分割することもで
きる。

【００１８】また発明の実施の形態においては、金属筐
体の面データが複数の面に対応するデータである時に、
その複数の面のそれぞれを四角形の形状のメッシュに分
割し、その複数の面のうち隣接する面で共通辺となる可
能性がある２つの辺上の分割点の座標を比較し、その分
割点の座標があらかじめ定められた許容誤差内で一致す
ると判定された時に、その分割点のデータを隣接する面
における共有データとし、その共有データを含むメッシ
ュ分割データを電磁界強度算出装置に出力することもで
きる。

【００１９】更に実施の形態においては、金属筐体の面
データに対応する面の四角形形状へのメッシュ分割後
に、その金属筐体と異なる材質であって、対応する面に
重畳し、対応する面より小さい面積の面が存在する時、
その小さい面積の面の形状に目合わせして四角形形状の
メッシュを再分割し、再分割後のメッシュ分割データを
電磁界強度算出装置に出力することもできる。

【００２０】次に本発明における記憶媒体として、金属
筐体を有する電気回路装置から放射される電磁界の強度
を算出する電磁界強度算出装置への入力データを作成す
る計算機によって使用される記憶媒体であって、金属筐
体を構成する面のうちで１つ以上の、面の指定をユーザ
から受取るステップと、電気回路装置の三次元データか
ら指定された面の面データを抽出するステップと、その
面データに対応する面を四角形の形状のメッシュに分割
するステップと、そのメッシュ分割データを電磁界強度
算出装置に出力するステップとを計算機に実行させるた
めのプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶
媒体が用いられる。

【００２１】また本発明の電磁界強度算出装置への入力
データを作成する装置において、電気回路装置の三次元
データから金属筐体の面データを抽出する面データ抽出
手段と、その面データに対応する面を四角形の形状のメ
ッシュに分割するメッシュ分割手段と、そのメッシュ分
割データを電磁界強度算出装置に出力する作成データ出
力手段とを備える。

【００２２】以上のように本発明によれば、金属筐体を
有する電気回路装置から放射される電磁界の強度を算出
する電磁界強度算出装置への入力データを作成するため
に、金属筐体の面データに対応する面がモーメント法の
計算に適した四角形の形状のメッシュに分割される。

【００２３】

【発明の実施の形態】図２は、本発明におけ電磁界強度
算出装置と、電磁界強度算出装置への入力データを作成
する入力データ作成装置との関係の説明図である。入力
データ作成装置１１の出力は電磁界強度算出装置１２に
与えられ、例えば電気回路装置から放射される電磁界の
強度が算出される。

【００２４】本発明の実施形態としては、入力データ作
成装置１１は例えば電気回路装置の金属筐体をモーメン
ト法の計算に適する四角形形状のメッシュに分割し、そ
のメッシュ分割データを電磁界強度算出装置１２に与え
るものとして実施形態を説明するが、入力データ作成装
置１１は金属筐体だけでなく、電気回路装置内のプリン
ト板、ケーブル、リードなどの構成要素に対応する入力
データを作成することも当然可能である。

【００２５】電磁界強度算出装置は、例えば金属筐体に
対するメッシュ分割データの入力に対応して、分割され
た各メッシュ (パッチ）の自己インピーダンスや、メッ
シュの間における相互インピーダンスなどを計算するイ
ンピーダンス計算部１３、インピーダンス計算部１３の
計算結果と、例えばユーザから与えられる波源の電圧を
用いで電気回路装置の各部における電流を計算する電流
分布計算部１４、求められた電流分布を用いて、例えば
電気回路装置からある距離だけ離れた点における電界、
磁界などを計算する電磁界計算部１５によって構成され
ている。

【００２６】図３は本発明の実施形態における電磁界強
度算出装置への入力データ作成装置の構成ブロック図で
ある。図３において、ＣＡＤデータファイル２０から三
次元構造データ読み込み部２１によって金属筐体の三次
元構造データが読み込まれ、メモリ部２２に面データと
して全ての面のデータが順次格納され、かつディスプレ
イ表示部２３によって各面の形状が表示される。例えば
ユーザによって、キーボード／マウス入力部２４を介し
てメッシュ分割の対象となる面がクリック選択され、同
一面の抽出処理部２５に与えられる。

【００２７】同一面の抽出処理部２５は、ＣＡＤデータ
ファイル２０に格納されている各面のデータがブロック
データである時に、同一面の抽出を行うものである。こ
のブロックデータでは、金属筐体を構成する各金属板に
ついて表面、裏面、および側面のデータが格納されてい
る。この場合、金属板の表面、または裏面のいずれかの
みをメッシュ分割すればよく、板厚方向の反対側の面、
および側面についてはメッシュ分割が不必要であること
から、表面、または裏面を構成する複数の面を同一面と
して抽出するものである。ＣＡＤデータファイル２０に
格納されているデータが金属板の重みを無視したサーフ
ェスデータである場合には、この抽出処理は不必要とな
る。同一面の抽出処理の詳細については、更に後述す
る。

【００２８】同一面の抽出処理部２５の処理結果は、 4
点ブロック面の抽出とメッシュ分割処理部２６に与えら
れる。本実施形態では、１つの面をできるだけ四角形で
近似し、その四角形を対辺等分割で四角形形状のメッシ
ュに分割するが、４点ブロック面抽出はこのメッシュ分
割前の面の形状をできるだけ四角形に近い形になるよう
に４つの頂点を抽出するものである。そして抽出された
４点ブロック面については、例えばユーザによってキー
ボード／マウス入力部２４から入力された分割長を用い
て、対辺等分割が行われる。

【００２９】次に隣接面ポイント共有処理部２７によっ
て、隣接面の共有辺に対応する分割点の座標の比較が行
われ、例えばあらかじめ定められた許容誤差内で一致す
ると判定された分割点が隣接面の間で共有データとさ
れ、隣接面がつながったメッシュが作成される。

【００３０】次にメッシュ形状の目合わせ処理部２８に
よって、材料の異なる面の重畳部分に対応して、メッシ
ュの再分割が行われる。例えば金属板に穴があるような
場合にも、その穴の形状に合わせてメッシュの再分割が
行われる。

【００３１】作成されたメッシュデータはメッシュデー
タ書き込み部２９によってメッシュデータファイル３０
に格納され、このファイルの内容が電磁界強度算出装置
への入力データとして出力され、筐体の透き間などから
の電波のもれや、シールド解析などに用いられる。三次
元構造データ読み込み部２１からメッシュデータ書き込
み部２９までの処理は、必要に応じてメモリ部２２の作
業領域を用いて実行される。

【００３２】図３の入力データ作成装置の動作につい
て、図４〜図１１を用いて更に説明する。図４および図
５はＣＡＤデータファイル２０の格納データの例であ
る。図４は金属筐体を構成する面、一般的には曲面の例
であり、曲面はＢスプライン曲面として、曲面の制御点
によって表現される。各制御点はＴ方向のパラメータｕ
と、Ｓ方向のパラメータｖ、および重みによって表現さ
れる。すなわちｘ，ｙ，ｚ座標を持つ基準点が存在し、
各制御点は基準点からの面単位の（変位）座標ｕ，v を
持つ。

【００３３】図５は、図４に対応するＣＡＤデータのデ
ータ構造である。このデータはＢスプライン曲面の面番
号から、各制御点の空間座標値Ｘ、Ｙ、Ｚなどを含んで
いる。

【００３４】図６は、４点ブロック面の抽出とメッシュ
分割処理部２６によるメッシュ分割の説明図である。Ｃ
ＡＤデータファイル２０に格納されている三次元構造デ
ータから金属筐体の面データが抽出され、その面データ
に対応する面が筐体面に沿って四角形形状にメッシュ分
割される。この四角形としては正方形又は長方形が最適
であるが、台形やひし形などであってもよい。

【００３５】図７は同一面の抽出処理部２５による処理
の説明図である。図３のキーボード／マウス入力部２４
を介して、ユーザから金属筐体を構成する複数の面のう
ちいずれかの面が指定（選択）されるが、指定された面
が金属筐体の表面、または裏面のいずれにあるかによっ
て表面、または裏面に存在する同一面のデータが、同一
面の抽出処理部２５によって抽出される。

【００３６】図８、および図９は４点ブロック面の抽出
とメッシュ分割処理部２６による処理の説明図である。
図８においては、例えば図７で抽出された同一面を構成
する各面のそれぞれを表現する制御点から、その面を四
角形に近似するための４つの頂点となる制御点が抽出さ
れる。

【００３７】図９においては、図８のようにして抽出さ
れた４つの制御点が四角形の４つの頂点とされ、この４
つの頂点によって構成される平面、または曲面を対辺同
志で等分割する処理が行われる。

【００３８】図１０は隣接面ポイント共有処理部２７に
よる処理の説明図である。隣接面が接続される場合の共
有辺となると考えられる、それぞれの辺上にあるメッシ
ュ分割点の座標値が許容誤差以内で同じと判断される場
合、それらの面はその辺で接続されたものとみなし、分
割点の共有が行われる。

【００３９】図１１は材質の異なる２つの面が重畳する
場合に、メッシュ形状の目合わせ処理部２８によって行
われる処理の説明ずである。同図において、異なる材料
の面が重畳している場合に、小さい面積の面の形状に目
合わせしてメッシュの再分割が行われる。例えば図１１
の右側で、９つの大きな正方形のメッシュのうちで最も
左上の正方形のメッシュは、３つの長方形のメッシュに
再分割されることになる。

【００４０】図１２は、図３の同一面の抽出処理部２５
によって実行される同一面抽出処理の詳細フローチャー
トである。同図において処理が開始されると、ステップ
Ｓ１で例えばユーザによって金属筐体を構成する１つの
面が基準面としてマウスクリックされ、ステップＳ２で
基準面の選択が行われ、ステップＳ３で図３のメモリ部
２２から面データが出力されて、ステップＳ４で基準
面、すなわち最初の処理対象面、または処理対象面に隣
接する面が抽出される。

【００４１】ここではまず基準面が抽出され、ステップ
Ｓ５でその面を重心と金属面の外側方向への法線の算出
が行われ、ステップＳ６でこの法線と逆方向のベクトル
が算出され、ステップＳ７で面データを用いてその逆方
向に交差する面が探索される。

【００４２】このような処理について、図１３〜図２２
を用いて説明する。図１３は金属筐体の曲面の例であ
り、図１８は平面の例である。図１３の例で、上側の左
側の面がユーザによって基準面としてマウスクリックさ
れると、図１４に示すように選択された基準面Ａに対す
る法線ベクトルと、その逆方向ベクトルとが算出され
る。

【００４３】図１２のステップＳ７でこの逆方向ベクト
ルに交差する面が探索されるが、図１４では基準面Ａの
下側の面が探索されることになる。図１２のステップＳ
８で、その交差する面との距離があらかじめ定められた
許容値以内か否かが判定され、ここでは距離は金属板の
厚さであり、許容値以内と判定されるとすると、ステッ
プＳ９で交差する面がすでに同一面と判断された面であ
るか否かが判定される。

【００４４】図１３において同一面と判断されるべき面
は基準面と基準面の右側の面すなわち上側の右側の面で
あるが、ここではまだ処理が開始されたばかりであり、
交差する面は同一面と判断された面でないと判定され、
ステップＳ１０ですでに除去された面であるか否かが判
定される。ここでも交差する面はすでに除去された面で
はないと判断され、ステップＳ１１でその面に対して除
去フラグがセットされ、基準面Ａの下側の面が除去され
る。

【００４５】そしてステップＳ１２で処理対象面、ここ
では基準面Ａに対して同一面フラグがセットされ、ステ
ップＳ１３でその面、ここでは基準面Ａがディスプレイ
上でハイライト表示されて、ステップＳ１４で基準面に
対して次の隣接面があるか否かが判定される。

【００４６】図１５に示すように基準面Ａに対して隣接
面Ｂが存在し、ステップＳ４以降の処理がその隣接面を
処理対象面として実行される。処理対象面Ｂの法線ベク
トルと逆方向のベクトルと交差する面が同様に探索さ
れ、ステップＳ８〜ステップＳ１０の処理を経て、ステ
ップＳ１１でこの交差する面に対しても除去フラグがセ
ットされ、処理対象面、すなわち面Ｂに対してステップ
Ｓ１２で同一面フラグがセットされ、ステップＳ１３で
その処理対象面がハイライト表示される。

【００４７】続いてステップＳ１４で次の隣接面がある
か否かが判定される。ここで隣接面とは、直前の処理対
象面に必ずしも隣接している必要はなく、まだ処理が行
われていない面と考えることもでき、図１６に示すよう
に例えば側面Ｃが選択され、ステップＳ４以降の処理が
行われる。

【００４８】前述と同様にしてステップＳ７で逆方向ベ
クトルに交差する面が探索されるが、ここではその交差
する面はユーザによって選択された基準面としての面Ａ
となる。この面Ａに対してはすでに同一面フラグがセッ
トされており、ステップＳ９ですでに同一面と判断され
た面と判定され、ステップＳ１５で処理対象面、すなわ
ち側面Ｃ自身に対して除去フラグがセットされ、側面Ｃ
は除去される。

【００４９】続いてステップＳ１４で、処理が残ってい
る面として図１７に示すように側面Ｄが選択され、ステ
ップＳ４以降の処理が実行される。ステップＳ７で逆方
向ベクトルに交差する面として探索される面は図１５で
説明したようにすでに除去された面であり、ステップＳ
１０でそのことが判定されて、ステップＳ１５で処理対
象面、すなわち側面Ｄも除去されて、全ての面に対する
処理を終了する。前述のように基準面と同一面と判断さ
れる面は、図１３の右側に示すように上側の２つの面と
なる。

【００５０】図１８の平面に対する処理の説明が図１９
〜図２２であるが、図１４〜図１７と比較して異なる点
は図２１、および図２２の処理である。図２１では左側
の側面Ｃを処理対象面として処理が行われるが、図１２
のステップＳ８で逆方向ベクトルと交差する面、ここで
は面Ｄとの距離が許容値より大きいと判断され、ステッ
プＳ１５で処理対象面、すなわち面Ｃ自体が除去される
ことになる。

【００５１】図１２でステップＳ８の処理が行われない
か、または交差する面との距離が金属板の厚さよりも大
きく、かつ幅 (側面の間の距離）より小さく設定されて
いない場合には、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理を経てス
テップＳ１２で処理対象面、ここでは側面Ｃに同一面フ
ラグがセットされ、側面Ｃが基準面Ａと同一面であると
判定されてしまうことになる。

【００５２】図２２においては、右側の側面Ｄを処理対
象面とする処理が実行されるが、側面Ｃに対すると同様
に、ステップＳ８で交差する面との距離が許容値より大
きいと判定されて、ステップＳ１５で処理対象面、すな
わち側面Ｄに対して除去フラグがセットされることにな
る。

【００５３】なお金属筐体板が図１３のように曲面を有
する場合には、本実施形態で説明した同一面抽出処理が
正しい結果を常に生ずるとは必ずしも言えない。例え
ば、図１４で基準面Ａに対して同一面フラグがセットさ
れた後に，図１５で面Ｂではなく、側面Ｃが処理対象面
とされ、かつ面Ｃに対する逆方向ベクトルが基準面Ａで
なく、面Ｂに交差する場合には側面Ｃも同一面とされる
可能性がある。このように曲面の形状や、同一面を構成
する各面の配置、図１２のステップＳ８における交差す
る面との距離に対する許容値の設定などによっては正し
い結果が得られないことに注意を要する。

【００５４】図２３は図３の４点ブロック面の抽出とメ
ッシュ分割処理部２６の処理の詳細フローチャートであ
る。同図において処理が開始されると、ステップＳ２０
におけるユーザからのメッシュの分割長入力と、ステッ
プＳ２１における同一面データ出力とを用いて、ステッ
プＳ２２で同一面から同一面を構成する複数の面の１つ
が取り出され、ステップＳ２３で同一面を構成する複数
の面の全てに対して処理が終了したか否かが判定され、
終了していない場合には、ステップＳ２４で取り出され
た１つの面に対してその面の重心からその面を表現する
複数の制御点までの距離が算出され、ステップＳ２５で
距離が１番大きい制御点が基準点とされる。

【００５５】次のステップＳ２６〜Ｓ３０が４点ブロッ
ク面の抽出処理に相当するが、この処理について図２４
〜図２７の例を用いて説明する。ステップＳ２６で重心
を中心として基準点、図２４では点Ａから１８０度の範
囲内にある全ての制御点が１つずつ順次抽出される。そ
してステップＳ２７で抽出された制御点、重心、および
基準点の３点から構成される三角形の面積が算出され
る。ステップＳ２８で１８０度の範囲内にある全ての制
御点が抽出されたか否かが判定され、全てが抽出されて
いない場合にはステップＳ２６からの処理が繰返され
る。

【００５６】１８０度の範囲内にある全ての制御点が抽
出されたと判定されると、ステップＳ２９で面積が１番
大きい三角形に対応する制御点が次の基準点とされ、ス
テップＳ３０で４点ブロック面の４点、すなわち四角形
の４つの頂点が基準点として抽出されたか否かが判定さ
れ、まだ抽出されていない場合にはステップＳ２６から
の処理が繰返される。

【００５７】図２４ではステップＳ２５で基準点とされ
た点、すなわち重心からの距離が最も遠いと判定された
点Ａから１８０度の範囲内にある全制御点として点Ｂ，
Ｃ、およびＤがステップＳ２６からＳ２８のループで順
次抽出され、ステップＳ２７でそれぞれの三角形の面積
が算出され、ステップＳ２９で面積が１番大きい三角形
に対応する制御点、ここではＢが次の基準点とされる。
なお図２４で重心を点Ｏとする時、三角形ＡＯＢの面積
の方が、三角形ＡＯＣの面積より大きいものとする。

【００５８】図２５は点Ｂを基準点としたステップＳ２
６〜Ｓ３０の処理の説明図である。重心Ｏを中心として
基準点Ｂから１８０度の範囲内にある制御点としてＣ，
Ｄ、およびＥが抽出され、面積の最も大きい三角形に対
応する制御点Ｅが次の基準点とされる。

【００５９】図２６においては基準点Ｅから１８０度の
範囲内にある制御点の抽出が行われる。このように重心
を中心として基準点から１８０度の範囲内にある制御点
を抽出する場合、すでに基準点とされた制御点は抽出し
ないことにする。そこでＳ２９で点Ｆが次の基準点とさ
れるが、ステップＳ３０ですでに４点が抽出されたと判
定され、ステップＳ３１で４つの辺の分割数が算出され
る。

【００６０】この分割数はステップＳ２０でユーザから
入力されたメッシュの分割長、すなわちメッシュの辺の
長さに対応して算出されるが、４点ブロックとしての四
角形の各辺の長さを指定された分割長で割った時に剰余
が生ずる場合には、分割数に１が加算される。

【００６１】なおユーザから入力されるメッシュの分割
長（メッシュの辺の長さ）はモーメント法の計算に適す
るように、例えば最大の周波数における波長の１／２０
程度とされる。また対辺の分割数が異なる場合には長い
方の辺の分割数に合わせて短い辺の分割も行われる。

【００６２】そしてステップＳ３２で、図９で説明した
ような対辺等分割が行われる。図９では一方の対辺は５
分割され、また他方の対辺はそれぞれ３分割されいる。
そしてステップＳ３３でメッシュデータの保存が行われ
る。メッシュデータが保存された後にステップＳ２２で
同一面のデータから残っている１つの面が取り出され、
ステップＳ２３以降の処理が実行されるが、ステップＳ
２２で残りの面が取り出せない時、すなわちステップＳ
２３で全ての面に対する処理が終了したと判定された時
点で処理を終了する。

【００６３】図２８、および図２９は図３のメッシュデ
ータファイル３０に格納されるメッシュデータのデータ
構造の説明図である。図２８は金属筐体の曲面に対応す
る四角形メッシュ（パッチ）の例を示し、それぞれのメ
ッシュはメッシュ分割点に相当するポイントによって表
現されている。

【００６４】図２９はメッシュデータ構造の例である。
メッシュデータはポリゴン、すなわち多角形の頂点の座
標指定データと、ポリゴン構成点の指定データとからな
っている。座標指定データは、図２８のポイントのそれ
ぞれに対するポイント番号、ｘ，ｙ，ｚの座標値から構
成され、またポリゴン構成点の指定データは、１つのポ
リゴン (四角形メッシュ，パッチ）に対するパッチ番号
と、そのパッチの４つの頂点となるポイントのポイント
番号から構成されている。

【００６５】図３０は隣接面の間におけるメッシュ分割
点共有処理、すなわち図３の隣接面ポイント共有処理部
２７によると処理の詳細フローチャートである。同図に
おいて処理が開始されると、ステップＳ４１でメッシュ
データからメッシュの分割点の座標値が取り出され、ス
テップＳ４２で全ての分割点の座標値に対する処理が終
了したか否かが判定され、まだ終了していない場合には
ステップＳ４３で隣接面を構成する分割点の座標値との
間で間隔が算出され、ステップＳ４４でその間隔が許容
値以内であるか否かが判定され、許容値より大きい場合
には隣接面の他の分割点の座標値との間隔算出以降の処
理が繰返される。この座標値の間の間隔の算出処理にお
いては、図２９で説明したように各分割点に対応するポ
イントのｘ，ｙ，ｚ座標値がすでに求められており、こ
の座標値を用いて間隔が算出される。

【００６６】ステップＳ４４で座標値の間隔が許容値以
内と判定されると、ステップＳ４５でその２つの分割点
が共有点としてセットされ、メッシュデータとして格納
される。続いてステップＳ４１に戻り、他のメッシュ分
割点の座標値が取り出され、ステップＳ４２以降の処理
が繰返される。ステップＳ４１で取り出されるべきメッ
シュ分割点の座標値がない場合には、ステップＳ４２で
全ての分割点に対する処理が終了したと判定されて、ポ
イント共有処理を終了する。

【００６７】図３１はポイント共有処理の結果の例の説
明図である。同図のように、２つの面のそれぞれの辺の
間で、２つの辺の分割点の間の間隔が許容値以内である
と判定されると、その２つの辺は２つの面の接続辺と判
定され、その２つの辺の分割点は共有点としてセットさ
れることになる。

【００６８】図２３において４点ブロック面の４つの頂
点を基準点として次々に抽出する処理を説明したが、隣
接する４点ブロック面との間に共有点が存在する場合に
は、次の基準点としてその共有点が優先的に抽出され
る。

【００６９】図３２は図３のメッシュ形状の目合わせ処
理部２８による処理の詳細フローチャートである。この
処理では、異なる材料の面が重畳している場合に、それ
ぞれの面のメッシュが目合わせされるようにメッシュの
再分割が行われる。

【００７０】図３３はこの目合わせの例の説明図であ
る。同図においては、対辺がそれぞれ３分割された細い
実線のメッシュの面と、その面とは材質が異なり、面積
が小さく、太い実線で示される面とが重畳している。

【００７１】図３３で目合わせを行うために、太い実線
の面のエッジを大きな面のメッシュの端まで延長し、延
長線が通るメッシュを延長線に対応して再分割すること
により、目合わせを実行する。これによって再分割する
前のメッシュは削除される。例えば図３３で再分割する
前の細い実線のメッシュのうち、最も右上のメッシュは
６個のメッシュに再分割されることになる。このような
目合わせの方法は、例えば金属面に穴や、すき間などが
あいている場合にも適用することができ、穴やすき間が
重畳するメッシュは、目合わせした後でその穴やすき間
に対応するメッシュを電気伝導度０として扱うことが可
能となる。

【００７２】図３２において処理が開始されると、まず
ステップＳ５１でメッシュデータと全ての面データか
ら、メッシュ領域内で重畳する異なる材料の面が取り出
され、ステップＳ５２でそのような全ての面に対する処
理が終了したか否かが判定され、まだ終了していない場
合にはステップＳ５３で重畳する面のエッジが延長さ
れ、ステップＳ５４でエッジの延長線上にあるメッシュ
が再分割され、ステップＳ５５で再分割されたメッシュ
がメッシュデータに追加され、ステップＳ５６で全ての
エッジに対する処理が終了したか否かが判定され、まだ
終了していない場合には次のエッジに対してステップＳ
５３以降の処理が繰返される。

【００７３】ステップＳ５６で取り出された面の全ての
エッジに対する処理が終了したと判定されると、ステッ
プＳ５１に戻って重畳している次の面が取り出され、ス
テップＳ５２以降の処理が繰返される。ステップＳ５１
で重畳する次の面が取り出されなかった場合には、ステ
ップＳ５２で全ての面に対する処理が終了したと判定さ
れて、目合わせ処理を終了する。

【００７４】以上説明したような電磁界強度算出装置へ
の入力データの作成は、当然一般的なコンピュータによ
って実行することができる。図３４はそのようなコンピ
ュータシステムの構成ブロック図である。同図において
コンピュータ５１は、本体５２とメモリ５３とによって
構成されている。メモリ５３としては、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク、磁気ディスクな
どの各種の記憶装置を使用することができ、このような
メモリに本発明の特許請求の範囲の請求項７、および８
のプログラムや、図１２、図２３、図３０、および図３
２のフローチャートに示したプログラムなどが格納さ
れ、そのプログラムが本体５２によって実行されること
により本実施形態における電磁界強度算出装置への入力
データを作成すること、すなわち電気回路装置の金属筐
体の金属面ををモーメント法の計算に適する四角形形状
メッシュに分割し、分割後のメッシュデータを電磁界強
度算出装置に出力することが可能となる。

【００７５】このようなプログラムは、プログラム提供
者側からネットワーク５４を介して送られ、そのプログ
ラムがコンピュータ５１によって実行されることも可能
である。また更にそのようなプログラムは市販され、流
通している可搬型記憶媒体５５に格納され、そのような
可搬型記憶媒体５５がコンピュータ５１にロードされる
ことによっても実行可能である。可搬型記憶媒体５５と
してはＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディス
ク、光ディスク，光磁気ディスクなど様々な形式の記憶
媒体を使用することができ、そのような記憶媒体に前記
のようなプログラムが格納され、そのプログラムがコン
ピュータ５１により実行されることによって、本実施形
態で説明した電磁界強度算出装置への入力データの作成
が可能となる。

【００７６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればＣＡＤの三次元構造データからモーメント法の計算
に適した金属筐体モデル、すなわち四角形形状のメッシ
ュに分割されたモデルを、自動的、かつ高速に作成する
ことが可能となり、そのようなモデルを電磁界強度算出
装置に出力することによって、電気回路装置の金属筐体
を含めた装置全体から放射される電磁界の強度を正確に
計算することが可能となり、電磁界強度算出装置の実用
性の向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的な機能ブロック図である。

【図２】本発明の入力データ作成装置と電磁界強度算出
装置の関係を示す図である。

【図３】入力データ作成装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】ＣＡＤデータファイルにおける曲面の表現方法
を説明する図である。

【図５】ＣＡＤデータファイルのデータ構造を示す図で
ある。

【図６】金属筐体の筐体面の四角形形状へのメッシュ分
割を説明する図である。

【図７】金属筐体の表面、または裏面に存在する同一面
を説明する図である。

【図８】同一面を構成する各面を表現する制御点から各
面を四角形形状に近似するための４つの頂点を抽出する
方法の説明図である。

【図９】図８で求められた４つの点を頂点とする平面、
または曲面を対辺同志で等分割する方法の説明図であ
る。

【図１０】隣接する面の接続辺において分割点を共有す
る方法を説明する図である。

【図１１】異なる材料の面が重畳する場合にメッシュを
再分割する方法を説明する図である。

【図１２】同一面抽出処理の詳細フローチャートであ
る。

【図１３】曲面に対する同一面を説明する図である。

【図１４】曲面を持つ金属板の面データから同一面を抽
出する処理の経過（その１）を説明する図である。

【図１５】曲面を持つ金属板の面データから同一面を抽
出する処理の経過（その２）を説明する図である。

【図１６】曲面を持つ金属板の面データから同一面を抽
出する処理の経過（その３）を説明する図である。

【図１７】曲面を持つ金属板の面データから同一面を抽
出する処理の経過（その４）を説明する図である。

【図１８】平面状の金属板における同一面を説明する図
である。

【図１９】平面状の金属板における同一面抽出処理の経
過（その１）を説明する図である。

【図２０】平面上の金属板における同一面抽出処理の経
過（その２）を説明する図である。

【図２１】平面上の金属板における同一面抽出処理の経
過（その３）を説明する図である。

【図２２】平面上の金属板における同一面抽出処理の経
過（その４）を説明する図である。

【図２３】４点ブロック面の抽出とメッシュ分割処理の
詳細フローチャートである。

【図２４】４点ブロック面の抽出例を説明する図（その
１）である。

【図２５】４点ブロック面の抽出例を説明する図（その
２）である。

【図２６】４点ブロック面の抽出例を説明する図（その
３）である。

【図２７】４点ブロック面の抽出例を説明する図（その
４）である。

【図２８】メッシュ分割データにおける曲面の表現方法
を説明する図である。

【図２９】メッシュ分割データのデータ構造を示す図で
ある。

【図３０】隣接面ポイント共有処理の詳細フローチャー
トである。

【図３１】隣接面ポイント共有処理の具体例の説明図で
ある。

【図３２】メッシュ形状の目合わせ処理の詳細フローチ
ャートである。

【図３３】メッシュ形状の目合わせの例を説明する図で
ある。

【図３４】本実施形態におけるプログラムのコンピュー
タへのローディングを説明する図である。

【図３５】メッシュ形状による電流計算の相違を説明す
る図である。

【図３６】三角形メッシュと四角形メッシュとにおける
電流方向の相違を説明する図である。

【符号の説明】

１１ 入力データ作成装置 １２ 電磁界強度算出装置 １３ インピーダンス計算部 １４ 電流分布計算部 １５ 電磁界計算部 ２０ ＣＡＤデータファイル ２１ 三次元構造データ読み込み部 ２２ メモリ部 ２３ ディスプレイ表示部 ２４ キーボード／マウス入力部 ２５ 同一面の抽出処理部 ２６ ４点ブロック面の抽出とメッシュ分割処理部 ２７ 隣接面ポイント共有処理部 ２８ メッシュ形状の目合わせ処理部 ２９ メッシュデータ書き込み部 ３０ メッシュデータファイル

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属筐体を有する電気回路装置から放射
   される電磁界の強度を算出する電磁界強度算出装置への
   入力データを作成する方法において、 前記電気回路装置の三次元データから前記金属筐体の面
   データを抽出し、 該面データに対応する面を四角形の形状のメッシュに分
   割し、 該メッシュ分割データを前記電磁界強度算出装置に出力
   することを特徴とする電磁界強度算出装置への入力デー
   タ作成方法。
2. 【請求項２】 前記面データが、前記金属筐体を構成す
   る金属板の表面、および裏面を含む複数の面データから
   構成される時、 該復数の面データから、前記金属板の表面、または裏面
   に存在する複数の面から構成される同一面のデータを抽
   出し、 該同一面を構成する複数の面の各面を四角形の形状のメ
   ッシュに分割することを特徴とする請求項１記載の電磁
   界強度算出装置への入力データ作成方法。
3. 【請求項３】 前記同一面を構成する複数の面の各面の
   面データとしての制御点のデータを用いて、該各面を四
   角形状に近似させる時、該四角形状の頂点に対応する制
   御点を更に抽出することを特徴とする請求項２記載の電
   磁界強度算出装置への入力データ作成方法。
4. 【請求項４】 前記各面を近似する四角形状の頂点に対
   応する制御点を４つの頂点とし、前記制御点のデータに
   よって決定される平面、または曲面を対辺同士で等分割
   し、前記四角形状メッシュに分割することを特徴とする
   請求項３記載の電磁界強度算出装置への入力データ作成
   方法。
5. 【請求項５】 前記金属筐体の面データが複数の面に対
   応するデータである時、 該複数の面のそれぞれを四角形の形状のメッシュに分割
   し、 該複数の面のうち隣接する面で共通辺となる可能性があ
   る２つの辺上の分割点の座標を比較し、 該分割点の座標があらかじめ定められた許容誤差内で一
   致すると判定された時、該分割点のデータを隣接する面
   における共有データとし、 該共有データを含むメッシュ分割データを前記電磁界強
   度算出装置に出力することを特徴とする請求項１記載の
   電磁界強度算出装置への入力データ作成方法。
6. 【請求項６】 前記金属筐体の面データに対応する面の
   四角形形状へのメッシュ分割後に、 該全体筐体と異なる材質であり、該対応する面に重畳
   し、該対応する面より小さい面積の面が存在する時、該
   小さい面積の面の形状に目合わせして前記四角形形状の
   メッシュを再分割し、 該再分割後のメッシュ分割データを前記電磁界強度算出
   装置に出力することを特徴とする請求項１記載の電磁界
   強度算出装置への入力データ作成方法。
7. 【請求項７】 金属筐体の有する電気回路装置から放射
   される電磁界の強度を算出する電磁界強度算出装置への
   入力データを作成する計算機によって使用される記憶媒
   体において、 前記金属筐体を構成する面のうちで１つ以上の面の指定
   をユーザから受取るステップと、 前記電気回路装置の三次元データから、指定された面の
   面データを抽出するステップと、 該面データに対応する面を四角形の形状のメッシュに分
   割するステップと、 該メッシュ分割データを前記電磁界強度算出装置に出力
   するステップとを計算機に実行させるためのプログラム
   を格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。
8. 【請求項８】 金属筐体を有する電気回路装置から放射
   される電磁界の強度を算出する電磁界強度算出装置への
   入力データを作成する計算機によって使用されるプログ
   ラムにおいて、 前記金属筐体を構成する面のうちで１つ以上の面の指定
   をユーザから受取る手順と、 前記電気回路装置の三次元データから、該指定された面
   の面データを抽出する手順と、 該面データに対応する面を四角形の形状のメッシュに分
   割する手順と、 該メッシュ分割データを前記電磁界強度算出装置に出力
   する手順とを計算機に実行させるためのプログラム。
9. 【請求項９】 金属筐体を有する電気回路装置から放射
   される電磁界強度を算出する電磁界強度算出装置への入
   力データを作成する装置において、 前記電気回路装置の三次元データから、前記金属筐体の
   面データを抽出する面データ抽出手段と、 該面データに対応する面を四角形の形状のメッシュに分
   割するメッシュ分割手段と、 該メッシュ分割データを前記電磁界強度算出装置に出力
   する作成データ出力手段とを備えることを特徴とする電
   磁界強度算出装置への入力データ作成装置。