JP2004138505A

JP2004138505A - 電磁妨害波測定装置

Info

Publication number: JP2004138505A
Application number: JP2002303390A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanai; 金井　健
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】この発明は、測定対象との位置合わせに手間がかかるという課題を解決しようとするものである。
【解決手段】この発明は、磁界プローブ２０に装着された超音波受波器１４と、この超音波受波器１４へ超音波を発射する３つ以上の超音波送波器１５〜１７とを備え、この３つ以上の超音波送波器１５〜１７から超音波受波器１４への超音波の到達時間から磁界プローブ２０の３次元位置計測を行うものである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器などの測定対象からの電磁波ノイズを測定する電磁妨害波測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化、高クロック化にともない電磁波障害が問題となってきている。電磁波障害の対策にはまず現象の的確な把握が重要で、例えば特許文献１に示されているように電磁界センサを直線ステージで移動して測定対象からの電磁波ノイズを測定する方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１―８３９１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法は、測定対象と測定機の位置合わせに手間がかかり、また計測を行ってから電磁波障害の対策を行うと再度測定対象と測定機の位置合わせを行わなければならず、非常に手間がかかると言う問題点がある。
本発明の目的は、測定時の測定対象との位置あわせに非常に手間がかかるという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、測定の取りこぼしを防ぐことができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、測定対象と解析結果が直感的にすぐわからないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、測定対象が平面でない場合にその奥の部分はそれだけノイズが実際より弱く計測してしまうという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、磁界プローブの測定面に対する接線方向の向きが正確にはわからないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、磁界プローブの測定面に対する法線方向の向きが正確にはわからないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、解析周波数が変わる度に測定する手間がかかるという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、今計測した結果と前に計測した結果との違いが直感的に分からないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、今計測した結果と前に計測した結果との違いが数字として分からないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、電磁波ノイズの分布が急激に変わるところを正確に測定する場合に測定点数が膨大なものとなるという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、磁界プローブの位置計測時にエラーが発生しても使用者が分からないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、磁界プローブの位置計測時に使用者の体等で磁界プローブの位置を計測できないほど超音波が減衰しても使用者が分からないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、磁界プローブの位置計測時に使用者の体等で磁界プローブの位置を計測できないほど超音波が減衰して作業の連続性がなくなるという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、磁界プローブの測定格子点通過時に表示装置をみる手間がないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、電磁波プローブを移動させる時に表示装置をみる手間がかかるという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、超音波受波器の電磁波ノイズを出来るだけなくすという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、超音波受波器、表示装置の電磁波ノイズをなくすという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ある一定時間電磁波ノイズが変動する場合どの程度変動するか分からないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、電磁波プローブでの電磁波ノイズ測定時には電磁波ノイズの強度はまだ分からないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、測定面の法線方向のノイズの分布がわからないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、１つの測定点で複数周波数の電磁波ノイズを測定する場合に不要な周波数データまで転送するという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、測定対象の１つの測定面での電磁波ノイズ測定しかできず測定対象を周回する電磁波ノイズ分布を測定できないという問題点を解決することができる電磁妨害波測定装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、測定対象からの電磁波ノイズを測定するための磁界プローブと、この磁界プローブからの電磁波ノイズを周波数解析して特定周波数の電磁波ノイズを抽出するスペクトラムアナライザと、測定結果を表示する表示装置と、前記スペクトラムアナライザの出力信号に基づいて前記表示装置に測定結果を表示させる中央制御装置とを有する電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブに装着された超音波受波器と、この超音波受波器へ超音波を発射する３つ以上の超音波送波器とを備え、この３つ以上の超音波送波器から前記超音波受波器への超音波の到達時間から前記磁界プローブの３次元位置計測を行うものである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の電磁妨害波測定装置において、前記表示装置にて測定格子メッシュを表示するとともに電磁波ノイズの未測定マークと電磁波ノイズ測定済のマークの表示を行うものである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の電磁妨害波測定装置において、前記測定対象を撮像するカメラを有し、前記表示装置にて前記カメラで撮像した測定対象の映像に前記特定周波数電磁波ノイズの等高線図をスーパーインポーズして表示するものである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１、２または３記載の電磁妨害波測定装置において、測定格子点の座標を入力する時に複数の測定面における測定格子点の座標を入力できる入力装置を有し、この入力装置により入力された測定格子点を前記表示装置で表示するものである。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記超音波受波器を前記磁界プローブの上下に付けて前記磁界プローブの位置計測を行い、その結果から前記磁界プローブのループ面の向きを計測するものである。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブの上下と前記磁界プローブの軸に超音波受波器を付けて位置計測を行い、その計測結果から前記磁界プローブの軸の向きを計測するものである。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記スペクトラムアナライザから特定周波数のデータだけではなく解析できた全てのスペクトルデータを記憶装置に転送して記憶し、この記憶装置内のデータのうち任意のデータを入力装置の入力により前記表示装置で表示するものである。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前回の測定結果を記憶装置に記憶し、次回の測定を行った場合に入力装置の入力信号に応じて前回の測定結果を前記表示装置に表示するものである。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前回の測定結果を記憶装置に記憶し、次回の測定を行った場合に入力装置の入力信号に応じて前回の測定結果と次回の測定結果との差分を表示装置に表示するものである。
【００２３】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、測定格子点の座標を入力する時に複数平面の測定面を入力でき、かつぞれぞれの測定面で独立に測定点数と測定間隔の入力ができるものである。
【００２４】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前回の前記磁界プローブの位置計測データを記憶装置に記憶し、次回の前記磁界プローブの位置計測時に前回の前記磁界プローブの位置計測データと次回の前記磁界プローブの位置計測データとの距離を計算して該距離が一定量を超えた場合にはエラーとするものである。
【００２５】
請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブの位置計測時に前記超音波受波器で受波した超音波の強度が所定の閾値より下がった時に前記表示装置にエラーを表示するものである。
【００２６】
請求項１３に係る発明は、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記３つ以上の超音波送波器以外に別の超音波送波器を有し、前記磁界プローブの位置計測時に前記３つ以上の超音波受波器で受波した超音波の強度が所定の閾値より下がった時には前記別の超音波送波器を用いて前記磁界プローブの位置計測を続行するものである。
【００２７】
請求項１４に係る発明は、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、ブザー装置を有し、前記超音波受波器が測定位置に来た時に前記ブザー装置により音を鳴らすものである。
【００２８】
請求項１５に係る発明は、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、音声合成装置を有し、前記磁界プローブの位置計測で前記超音波受波器の位置を計測して前記超音波受波器の位置と測定位置との差を計算し、その結果に基づいて前記音声合成装置により使用者を誘導するように音声を発生するものである。
【００２９】
請求項１６に係る発明は、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブに装着した小型表示装置を有し、前記磁界プローブの位置計測で前記超音波受波器の位置を計測して前記超音波受波器の位置と測定位置との差を計算し、その結果に基づき前記小型表示装置で使用者を誘導するように指示するものである。
【００３０】
請求項１７に係る発明は、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記超音波受波器と前記中央制御装置との間にノイズフィルタを挿入したものである。
【００３１】
請求項１８に係る発明は、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、中央制御装置は、電磁波ノイズを測定する直前に前記超音波受波器あるいは前記表示装置への信号出力を停止し、電磁波ノイズを測定した後に前記信号出力を再開するものである。
【００３２】
請求項１９に係る発明は、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、電磁波ノイズを前記スペクトラムアナライザで周波数解析してそのスペクトルデータを前記中央制御装置に転送する時に所定の時間間隔でスペクトルデータを複数回転送し、それぞれの測定点での複数データから最大値と最小値を計算して該最大値と最小値を前記表示装置で表示するものである。
【００３３】
請求項２０に係る発明は、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、ブザー発生装置を有し、前記中央制御装置により前記ブザー発生装置で全特定周波数の電磁波ノイズの強度に応じて音量を変えて音を鳴らすものである。
【００３４】
請求項２１に係る発明は、請求項１〜２０のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、測定対象の測定面の接線方向だけでなく、法線方向の測定点の定義、電磁波ノイズの計測を行うものである。
【００３５】
請求項２２に係る発明は、請求項１〜２１のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、予め前記磁界プローブと前記スペクトラムアナアライザで電磁波ノイズを計測して電磁波ノイズがピークとなる周波数を把握し、実際の計測では電磁波ノイズがピークとなる周波数のスペクトラムデータだけ記憶装置に転送して前記表示装置で表示するものである。
【００３６】
請求項２３に係る発明は、請求項１〜２２のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記超音波送波器以外に１台以上の超音波送波器を有し、測定対象の１面だけでなく測定対象を囲む複数の測定面で計測するものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態１を示す。中央制御装置１１には表示装置１２，スペクトラムアナライザ１３，超音波受波器１４，超音波送波器１５〜１７，記憶装置１８，入力装置１９が電気的に接続され、磁界プローブ２０のケーブルがスペクトラムアナライザ１３に接続される。磁界プローブ２０には超音波受波器１４が一体に装着されている。
【００３８】
次に、本実施形態１において超音波の到達時間による磁界プローブ２０の３次元位置計測を行う原理について説明する。一般に超音波の速度ｖ［ｍ／ｓ］は、温度をｔ［度］とすると、次の▲１▼式となる。
ｖ＝３３１＋０．６ｔ　▲１▼
ここで、超音波送波器から超音波受波器までの超音波の伝達時間をＴ［ｓ］、超音波送波器から超音波受波器までの超音波の伝播の距離をＬ［ｍ］とすれば次の▲２▼式となる。
Ｌ＝Ｔ×ｖ　▲２▼
ここで、ある位置に超音波受波器１４を置き、超音波送波器１５から超音波を発射して超音波受波器１４でその超音波を検出すると、超音波の伝達時間と式▲１▼，▲２▼から超音波受波器１４と超音波送波器１５との距離を計測できる。同様に超音波受波器１４と超音波送波器１６との距離、超音波受波器１４と超音波送波器１７との距離を計測して超音波送波器１５〜１７の位置が分かれば超音波受波器１４の３次元位置を計測できる。
【００３９】
次に、本実施形態１における具体的な処理順を説明する。先ず、１つの平面である測定面における測定格子点（測定面に格子状に設けられた測定点）の座標を決定する。基準となる位置を測定面における基準点１，基準点２，基準点３として超音波受波器１４を作動せた状態で手で磁界プローブ２０を基準点１，基準点２，基準点３に持って行った時に入力装置１９で所定の信号を入力する。中央制御装置１１は、入力装置１９から所定の入力信号が入力された時には超音波送波器１５〜１７を制御して順順に超音波を発射させる。
【００４０】
超音波受波器１４は、超音波送波器１５〜１７からの超音波を受信して中央制御装置１１へ出力信号を出力する。中央制御装置１１は、超音波受波器１４からの出力信号と超音波送波器１５〜１７の超音波発射時間に基づいて超音波送波器１５〜１７から超音波受波器１４への超音波の伝播時間から超音波受波器１４の３次元位置を計算して磁界プローブ２０の３次元位置を求め、その磁界プローブ２０の３次元位置を記憶装置１８に記憶させる。
【００４１】
次に、入力装置１９から測定面と測定対象２１の距離、ｘ方向，ｙ方向の測定点数（測定面は例えばｘ方向，ｙ方向と平行な面とする）、解析周波数を入力すると、中央制御装置１１は、入力装置１９からの測定点数から測定格子メッシュを計算してこれを記憶装置１８に記憶させるとともに表示装置１２に表示させる。中央制御装置１１は、超音波受波器１４を常に作動させて短い時間間隔で３つの超音波送波器１５〜１７からの超音波に対する超音波受波器１４の出力信号を検出し、その検出結果からリアルタイムで超音波受波器１４の３次元位置を計算して磁界プローブ２０の３次元位置を求め、表示装置１２に上記測定格子メッシュと求めた磁界プローブ２０の３次元位置を表示させる。
【００４２】
この状態で、超音波受波器１４付きの磁界プローブ２０を手に持って表示装置１２を見ながらそれぞれの測定点に超音波受波器１４付きの磁界プローブ２０を持っていく。中央制御装置１１は、測定点と超音波受波器１４付きの磁界プローブ２０の位置が一致した時にスペクトラムアナライザ１３に磁界プローブ２０から出ている特定周波数（上記解析周波数）の電磁波ノイズを抽出させて測定し、これを記憶装置１８に記憶させる。中央制御装置１１は、全ての測定点で上述のように特定周波数の電磁波ノイズの測定，記憶を行ったら、記憶装置１８に記憶されている全ての測定点での特定周波数から特定周波数電磁波ノイズの等高線図を生成して表示装置１２に表示させる。
【００４３】
この実施形態１では、磁界プローブ２０の３次元位置計測を行うので、測定時の測定対象２１との位置あわせに非常に手間がかかるという問題点を解決することができる。
【００４４】
本発明の実施形態２では、上記実施形態１において、中央制御装置１１は、表示装置１２に測定格子メッシュを表示させる時に、図２に示すように表示装置１２上の測定格子メッシュにおいて電磁波ノイズの測定を未だ行っていないところ（測定点）に未測定マークを表示させるとともに、表示装置１２上の測定格子メッシュにおいて電磁波ノイズの測定を行ったところ（測定点）に測定済のマークを表示させる。これにより、電磁波ノイズ測定時における各測定点の電磁波ノイズ測定の取りこぼしを防ぐことができる。
【００４５】
本発明の実施形態３では、上記実施形態１または２において、カメラが付加され、電磁波ノイズ測定の始めで測定対象２１をカメラで撮影する。中央制御装置１１は、カメラからの画像信号を記憶装置１８に記憶させ、全ての測定点の電磁波ノイズ測定が終わってその解析結果により特定周波数電磁波ノイズの等高線図を生成してこれを表示装置１２に表示させる時に表示装置１２に対して記憶装置１８に記憶されていた画像信号により測定対象２１の映像に特定周波数電磁波ノイズの等高線図をスーパーインポーズして表示させる。これにより、測定対象２１と解析結果が直感的にすぐわからないという問題点を解決することができる。
【００４６】
本発明の実施形態４では、上記実施形態１〜３のいずれかにおいて、例えば図３に示すように測定対象２１の測定する方向の面に凹凸があるとする。その場合、入力装置１９で測定格子点の座標を決定する前に定義する測定面の数，この場合は２を入力してから測定面Ａの基準点１，基準点２，基準点３と、測定面Ｂの基準点１，基準点２，基準点３の各座標位置、測定面Ａ，Ｂの測定対象２１からの距離を入力する。
【００４７】
中央制御装置１１は、入力装置１９からの測定面の数，測定面Ａの基準点１，基準点２，基準点３と、測定面Ｂの基準点１，基準点２，基準点３の座標位置に基づいて凹凸のある測定格子メッシュを生成し、各測定点の電磁波ノイズ測定を上述と同様に行う。これにより、測定対象２１が平面でなくてもそれぞれの測定点で測定対象２１までの距離が一定となり、測定対象２１が平面でなくてその奥の部分はそれだけ電磁波ノイズを実際より弱く測定してしまうという問題点を解決することができ、より正確な電磁波ノイズ測定が可能となった。
【００４８】
本発明の実施形態５では、上記実施形態１〜４のいずれかにおいて、例えば図４に示すように磁界プローブ２０の上下に超音波受波器４、２２が一体に取り付けられ、この超音波受波器４、２２は超音波送波器１５〜１７からの超音波を受信する。中央制御装置１１は、超音波受波器付きの磁界プローブ２０の３次元位置計測を行う時には２つの超音波受波器４、２２の各３次元位置を上述と同様に計測する。そして、中央制御装置１１は、Ｘ軸方向の磁界成分を測定する時には２つの超音波受波器４、２２の出力信号から超音波受波器４、２２が上下方向に向いている（磁界プローブ２０の測定面に対する接線方向の向きが適正である、つまり磁界プローブ２０のループ面の向きが適正である）か否かを判断し、超音波受波器４、２２が上下方向に向いていない場合に表示装置１２に「磁界プローブ２０の向きが不適正である」旨を表示させて、使用者に磁界プローブ２０の向きの変更を促す。
【００４９】
また、中央制御装置１１は、Ｙ軸方向の磁界成分を測定する時には２つの超音波受波器４、２２が水平方向に向いている（磁界プローブ２０の測定面に対する接線方向の向きが適正である、つまり磁界プローブ２０のループ面の向きが適正である）かどうかを判断し、超音波受波器４、２２が水平方向に向いていない場合に表示装置１２に「磁界プローブ２０の向きが不適正である」旨を表示させて、使用者に磁界プローブ２０の向きの変更を促す。これにより、磁界プローブ２０の測定面に対する接線方向の向きが正確にはわからないという問題点を解決できる。
【００５０】
本発明の実施形態６では、上記実施形態１〜４のいずれかにおいて、例えば図５に示すように磁界プローブ２０の上下と軸の部分に超音波受波器４、２２、２３が一体に取付けられる。中央制御装置１１は、磁界プローブ２０の３次元位置計測を行う時には図５に示すように３つの超音波受波器４、２２、２３の３次元位置を上述と同様に計測する。中央制御装置１１は、超音波受波器４、２２、２３の出力信号に基づいて磁界プローブ２０の軸の向きが測定面の法線方向にあるか否かを判断し、磁界プローブ２０の軸の向きが測定面の法線方向にない場合には表示装置１２に「磁界プローブ２０の向きが不適正である」旨を表示させて、使用者に磁界プローブ２０の向きの変更を促す。これにより、磁界プローブ２０の測定面に対する法線方向の向きが正確にはわからないという問題点を解決できる。
【００５１】
本発明の実施形態７では、上記実施形態１〜６のいずれかにおいて、例えば磁界プローブ２０で検出した電磁波ノイズがスペクトラムアナライザ２３に送られて周波数解析されてからそのスペクトルデータが中央制御装置１１に転送される時には、スペクトラムアナライザ２３が特定周波数のスペクトルデータではなく解析できた全てのスペクトルデータを中央制御装置１１に転送し、中央制御装置１１はそれらのスペクトルデータを記憶装置１８に記憶させ、このような測定を全ての測定点で行う。中央制御装置１１は、全ての測定点での電磁波ノイズ測定が完了したら表示装置１２に「解析周波数を選択する」旨の指示を表示させ、入力装置１９からの入力信号により解析周波数の選択に応じて記憶装置１８内の選択された解析周波数のスペクトルデータから等高線図を生成してこれを表示装置１２に表示させ、再度表示装置１２に「解析周波数を選択する」旨の指示を表示させる。これにより、解析周波数が変わる度に再度電磁波ノイズの測定を行う手間がかかるという問題点を解決できる。
【００５２】
本発明の実施形態８では、上記実施形態１〜７のいずれかにおいて、中央制御装置１１は、例えば全ての測定点で電磁波ノイズを上述のように測定し、その解析周波数のスペクトルデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させるとともに記憶装置１８にもその解析周波数のデータから生成した等高線図のデータを記憶させる。そして、表示装置１２のメニュー画面から「再度計測を行う」ことが入力装置１９で選ばれると、中央制御装置１１は、入力装置１９からの入力信号により再度全ての測定点で電磁波ノイズを上述のように測定し、その解析周波数のスペクトルデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させる。そして、表示装置１２のメニュー画面から「前の測定結果の表示」が入力装置１２で選ばれると、中央制御装置１１は、入力装置１９からの入力信号により、記憶装置１８に記憶されている前の解析周波数のスペクトルデータから生成した前の等高線図を表示装置１２に表示させる。これにより、今計測した結果と前に計測した結果との違いが直感的に分からないという問題点を解決できる。
【００５３】
本発明の実施形態９では、上記実施形態１〜７のいずれかにおいて、中央制御装置１１は、例えば全ての測定点で電磁波ノイズを上述のように測定し、その解析周波数のスペクトルデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させるとともに記憶装置１８にもその解析周波数のスペクトルデータから生成した等高線図のデータを記憶させる。そして、表示装置１２のメニュー画面から「再度測定を行う」ことが入力装置１９で選ばれると、中央制御装置１１は、入力装置１９からの入力信号により、再度全ての測定点で電磁波ノイズを上述のように測定し、その解析周波数のスペクトルデータから等高線図を生成して該等高線図のデータを記憶装置１８に記憶させるとともにその等高線図を表示装置１２に表示させる。
【００５４】
そして、表示装置１２のメニュー画面から「前の計測結果との差分表示」が入力装置１９で選ばれると、中央制御装置１１は、入力装置１９からの入力信号により、記憶装置１８に記憶されている前の解析周波数のスペクトルデータから生成した等高線図と今計測した解析周波数のスペクトルデータから生成した等高線図との差分を計算し、その差分の等高線図を表示装置１２に表示させる。これにより、今計測した結果と前に計測した結果との違いが数字として分からないという問題点を解決できる。
【００５５】
本発明の実施形態１０では、上記実施形態１〜９のいずれかにおいて、例えば図６（ａ）に示すように測定対象２１の測定する方向の面に電磁波ノイズの強度分布の変動の強い面と弱い面があるとする。図６（ａ）において、Ａが電磁波ノイズの強度分布の変動の弱い測定面、Ｂが電磁波ノイズの強度分布の変動の強い面であるとする。その場合、使用者は、入力装置１９にて、測定格子点の座標を決定する前に定義する測定面の数、この場合は２を入力してから測定面Ａの基準点１，基準点２，基準点３と、測定面Ｂの基準点１，基準点２，基準点３の各座標位置を入力し、またそれぞれの測定面での格子数，格子間隔を入力する。測定格子メッシュの格子間隔は図６（ｂ）に示すように測定面Ａと測定面Ｂとで変更することができる。中央制御装置１１は、入力装置１９からの入力信号に基づいて測定格子メッシュを生成して表示装置１２に表示させ、上述のように全ての測定点の電磁波ノイズを測定し、その解析周波数のスペクトルデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させる。これにより、電磁波ノイズの分布が急激に変わるところを正確に測定する場合に測定点数が膨大なものとなるという問題点を解決できる。
【００５６】
本発明の実施形態１１では、上記実施形態１〜１０のいずれかにおいて、例えば中央制御装置１１は、磁界プローブ２０の位置計測を行う時に、磁界プローブ２０の位置計測を上述のように行う度にその位置データを記憶装置１８に記憶させる。そして、中央制御装置１１は、磁界プローブ２０の位置計測を行う度に前に計測した位置データを記憶装置１８から取り出してこれらの位置データから磁界プローブ２０の移動距離を算出し、その移動距離が所定の一定量を超えかどうかを判断することで磁界プローブ２０の位置計測でエラーがあったかどうかを判断し、その移動距離が所定の一定量を超えた場合に磁界プローブ２０の位置計測でエラーがあったと判断して表示装置１２に「位置計測エラー」を表示させる。図７は磁界プローブ２０の一定時間毎に計測した位置データ例を示す。Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）、Ｐ４（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）は磁界プローブ２０の計測位置データであり、中央制御装置１１は例えばｐ２とｐ３の距離を（Ｘ３−Ｘ２）^２＋（Ｙ３−Ｙ２）^２＋（Ｚ３−Ｚ２）^２の平方根で計算する。これにより、磁界プローブ２０の位置計測時にエラーが発生しても使用者が分からないという問題点を解決できる。
【００５７】
本発明の実施形態１２では、上記実施形態１〜１１のいずれかにおいて、中央制御装置１１は、例えば磁界プローブ２０の位置計測を行う時には、磁界プローブ２０に付けた超音波受波器４（２２、２３）からの入力信号を所定の閾値と比較して超音波受波器４（２２、２３）の受信超音波の強度が所定の閾値より下がったかどうかを判断することで使用者の体等で磁界プローブ２０の位置が計測できなくなるほど超音波が減衰したかどうかを判断し、超音波受波器４（２２、２３）の受信超音波の強度が所定の閾値より下がった場合に使用者の体等で磁界プローブ２０の位置が計測できなくなるほど超音波が減衰したと判断して表示装置１２に「位置計測エラー」を表示させる。これにより、磁界プローブ２０の位置計測時に使用者の体等で磁界プローブ２０の位置が計測できなくなるほど超音波が減衰しても使用者が分からないという問題点を解決できる。
【００５８】
本発明の実施形態１３では、上記実施形態１〜１２のいずれかにおいて、超音波送波器１５〜１７以外にもう１つ別の超音波送波器が磁界プローブ２０に一体に取り付けられ、この別の超音波送波器は超音波受波器４（２２、２３）へ超音波を発射する。中央制御装置１１は、磁界プローブ２０の位置計測を行う時には、超音波受波器４（２２、２３）からの入力信号を所定の閾値と比較して超音波受波器４（２２、２３）のいずれか１つの受信超音波の強度が所定の閾値より下がったかどうかを判断し、超音波受波器４（２２、２３）のいずれか１つの受信超音波の強度が所定の閾値より下がった場合には、受信超音波の強度が所定の閾値より下がった超音波受波器からの受信信号の代りに上記別の超音波送波器からの受信信号を用いて磁界プローブ２０の位置計測を行う。これにより、磁界プローブ２０の位置計測時に使用者の体等で磁界プローブ２０の位置計測ができずに作業の連続性がなくなるという問題点を解決できる。
【００５９】
本発明の実施形態１４では、上記実施形態１〜１３のいずれかにおいて、音を発生するブザー装置が付加される。中央制御装置１１は、磁界プローブ２０の計測位置が測定点に来たかどうかを判断し、磁界プローブ２０の計測位置が測定点に来た時には上記ブザー装置に音を鳴らさせて磁界プローブ２０の位置が測定点に来たことを使用者に知らせる。これにより、磁界プローブ２０が測定格子点を通過する時に表示装置１２をみる手間がないという問題点を解決できる。
【００６０】
本発明の実施形態１５では、上記実施形態１〜１４のいずれかにおいて、音声を発生する音声合成装置が付加される。中央制御装置１１は、超音波受波器４からの受信信号により磁界プローブ２０の位置を上述のように計測し、磁界プローブ２０の現在位置と次の測定点との差を計算して、磁界プローブ２０の現在位置での次の測定点に対する視差を求め（磁界プローブ２０の現在位置から次の測定点を見る方向が磁界プローブ２０の測定面に対する接線方向のいずれの方向であるかを求め）、その求めた視差を上記音声合成装置に「上」とか「右」とか発声させて使用者を次の測定点に誘導する。これにより、使用者は磁界プローブ２０を移動させる時に表示装置１２をみる手間がかかるという問題点を解決できる。
【００６１】
本発明の実施形態１６では、上記実施形態１〜１５のいずれかにおいて、図８に示すように小型表示装置２４が磁界プローブ２０に一体に装着される。中央制御装置１１は、超音波受波器４からの受波信号により磁界プローブ２０の位置を上述のように計測し、磁界プローブ２０の現在位置と次の測定点との差を計算して、磁界プローブ２０の現在位置での次の測定点に対する視差を求め（磁界プローブ２０の現在位置から次の測定点を見る方向が磁界プローブ２０の測定面に対する接線方向のいずれの方向であるかを求め）、この視差に応じて小型表示装置２４に磁界プローブ２０の現在位置での次の測定点に対する視差を「上」とか「右」とか表示させて使用者を次の測定点に誘導する。これにより、騒音のある場所でも磁界プローブ２０を移動させる時に表示装置１２をみる手間がかかるという問題点を解決できる。
【００６２】
本発明の実施形態１７では、上記実施形態１〜１６のいずれかにおいて、超音波受波器４（２２、２３）と中央制御装置１１との間にノイズフィルタが挿入され、超音波受波器４（２２、２３）で発生した電磁波ノイズがノイズフィルタにより除去される。これにより、超音波受波器の電磁波ノイズを出来るだけなくすことができ、超音波受波器からの電磁波ノイズが発生するという問題点を解決できる。
【００６３】
本発明の実施形態１８では、上記実施形態１〜１７のいずれかにおいて、中央制御装置１１は、磁界プローブ２０で電磁波ノイズを測定する直前に超音波受波器４（２２、２３）あるいは表示装置１２（あるいは超音波受波器４（２２、２３）及び表示装置１２）への信号出力を停止し、磁界プローブ２０で電磁波ノイズを測定した後に超音波受波器４（２２、２３）あるいは表示装置１２（あるいは超音波受波器４（２２、２３）及び表示装置１２）への信号出力を再開する。これにより、超音波受波器あるいは小型表示装置からの電磁波ノイズが発生するという問題点を解決できる。
【００６４】
本発明の実施形態１９では、上記実施形態１〜１８のいずれかにおいて、例えば磁界プローブ２０からの電磁波ノイズをスペクトラムアナライザ２３で周波数解析してそのスペクトルデータを中央制御装置１１に転送する時に、中央制御装置１１が記憶装置１８に特定周波数のスペクトラムデータを一回だけ転送するのではなく、同じ測定点に対するスペクトラムアナライザ２３からのスペクトラムデータを所定の時間間隔で複数回転送して全ての測定点で測定を行う。中央制御装置１１は、全ての測定点での測定が完了したら、記憶装置１８に記憶されている解析周波数のデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させ、さらにそれぞれの測定点での複数データからその最大値と最小値を計算してこれらを表示装置１２に表示させる。これにより、ある一定時間電磁波ノイズが変動する場合どの程度変動するか分からないという問題点を解決できる。
【００６５】
本発明の実施形態２０では、上記実施形態１〜１９のいずれかにおいて、ブザー発生装置が付加される。磁界プローブ２０からの電磁波ノイズがスペクトラムアナライザ１３で周波数解析されてその特定周波数のスペクトラムデータが中央制御装置１１に転送された時点で中央制御装置１１が上記ブザー発生装置にスペクトラムアナライザ１３からの特定周波数の電磁波ノイズの強度に応じてブザーの音量を変えて音を鳴らさせる。これにより、磁界プローブ２０での電磁波ノイズ測定時には電磁波ノイズの強度はまだ分からないという問題点を解決できる。
【００６６】
本発明の実施形態２１では、上記実施形態１〜２０のいずれかにおいて、使用者は、入力装置１９にて、各３次元の測定格子点の座標面の基準点１，基準点２，基準点３の座標位置、Ｘ方向の格子点数、Ｙ方向の格子点数の他にＺ方向の格子点数、Ｚ方向の格子点間隔を入力し、中央制御装置１１は入力装置１９からの入力信号に応じて３次元の測定格子点の各測定点で上述のように電磁波ノイズを測定し、その解析周波数のデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させる。これにより、測定面の法線方向のノイズの分布がわからないという問題点を解決できる。
【００６７】
本発明の実施形態２２では、上記実施形態１〜２１のいずれかにおいて、中央制御装置１１は、予め測定面の各測定点での電磁波ノイズの測定を行う前に同じ測定位置で磁界プローブ２０及びスペクトラムアナアライザ１３に電磁波ノイズを測定させてスペクトラムアナアライザ１３で解析した全ての周波数のスペクトルデータから電磁波ノイズがピークとなる周波数を把握し、実際の電磁波ノイズの測定では、スペクトラムアナアライザ１３から転送される、上記電磁波ノイズがピークとなる周波数のスペクトラムデータだけ記憶装置１８に転送し、この記憶装置１８に記憶したスペクトラムデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させる。これにより、１つの測定点で複数周波数の電磁波ノイズを測定する場合、不要な周波数の電磁波ノイズまで転送するという問題点を解決できる。
【００６８】
本発明の実施形態２３では、上記実施形態１〜２２のいずれかにおいて、１台以上の超音波送波器が付加され、この１台以上の超音波送波器は超音波受波器４（２２、２３）へ超音波を発射する。超音波受波器４（２２、２３）は、測定対象２１を周回する２つ以上の測定面で超音波送波器１５〜１７及び上記１台以上の超音波送波器から超音波を受信する。中央制御装置１１は、上記測定面における各測定点での電磁波ノイズ測定時には、超音波送波器１５〜１７及び上記１台以上の超音波送波器に順次に超音波を発射させ、超音波送波器１５〜１７及び上記１台以上の超音波送波器からの受信信号より磁界プローブ２０の３次元位置を算出する。そして、中央制御装置１１は、上記測定面における各測定点で上述のように電磁波ノイズを測定し、その解析周波数のデータから等高線図を生成して表示装置１２に表示させる。これにより、１つの測定面での電磁波ノイズ測定しかできず測定対象を周回する電磁波ノイズ分布を測定できないという問題点を解決できる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、測定時の測定対象との位置あわせに非常に手間がかかるという問題点を解決することができ、測定の取りこぼしを防ぐことができる。また、測定対象と解析結果が直感的にすぐわからないという問題点を解決することができ、測定対象が平面でない場合にその奥の部分はそれだけノイズが実際より弱く計測してしまうという問題点を解決することができる。また、磁界プローブの測定面に対する接線方向の向きが正確にはわからないという問題点を解決することができ、磁界プローブの測定面に対する法線方向の向きが正確にはわからないという問題点を解決することができる。
【００７０】
また、解析周波数が変わる度に測定する手間がかかるという問題点を解決することができ、今計測した結果と前に計測した結果との違いが直感的に分からないという問題点を解決することができる。また、今計測した結果と前に計測した結果との違いが数字として分からないという問題点を解決することができ、電磁波ノイズの分布が急激に変わるところを正確に測定する場合に測定点数が膨大なものとなるという問題点を解決することができる。
【００７１】
また、磁界プローブの位置計測時にエラーが発生しても使用者が分からないという問題点を解決することができ、磁界プローブの位置計測時に使用者の体等で磁界プローブの位置を計測できないほど超音波が減衰しても使用者が分からないという問題点を解決することができる。また、磁界プローブの位置計測時に使用者の体等で磁界プローブの位置を計測できないほど超音波が減衰して作業の連続性がなくなるという問題点を解決することができ、磁界プローブの測定格子点通過時に表示装置をみる手間がないという問題点を解決することができる。
【００７２】
また、電磁波プローブを移動させる時に表示装置をみる手間がかかるという問題点を解決することができ、超音波受波器の電磁波ノイズを出来るだけなくすという問題点を解決することができる。また、超音波受波器、表示装置の電磁波ノイズをなくすという問題点を解決することができ、ある一定時間電磁波ノイズが変動する場合どの程度変動するか分からないという問題点を解決することができる。
【００７３】
また、電磁波プローブでの電磁波ノイズ測定時には電磁波ノイズの強度はまだ分からないという問題点を解決することができ、測定面の法線方向のノイズの分布がわからないという問題点を解決することができる。さらに、１つの測定点で複数周波数の電磁波ノイズを測定する場合に不要な周波数データまで転送するという問題点を解決することができ、測定対象の１つの測定面での電磁波ノイズ測定しかできず測定対象を周回する電磁波ノイズ分布を測定できないという問題点を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態２において表示装置に表示される測定格子メッシュ、未測定マーク及び測定済のマークを示す図である。
【図３】本発明の実施形態４における測定対象の例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態５における磁界プローブ及び超音波受波器を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態６における磁界プローブ及び超音波受波器を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態１０における測定対象及び測定格子メッシュを示す図である。
【図７】磁界プローブの一定時間毎に計測した位置データ例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１６の一部を示す概略図である。
【符号の説明】
１１　　　中央制御装置
１２　　　表示装置
１３　　　スペクトラムアナライザ
１４、２２、２３　　　超音波受波器
１５〜１７　　　超音波送波器
１８　　　記憶装置
１９　　　入力装置
２０　　　磁界プローブ
２１　　　測定対象
２４　　　小型表示装置

Claims

測定対象からの電磁波ノイズを測定するための磁界プローブと、この磁界プローブからの電磁波ノイズを周波数解析して特定周波数の電磁波ノイズを抽出するスペクトラムアナライザと、測定結果を表示する表示装置と、前記スペクトラムアナライザの出力信号に基づいて前記表示装置に測定結果を表示させる中央制御装置とを有する電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブに装着された超音波受波器と、この超音波受波器へ超音波を発射する３つ以上の超音波送波器とを備え、この３つ以上の超音波送波器から前記超音波受波器への超音波の到達時間から前記磁界プローブの３次元位置計測を行うことを特徴とする電磁妨害波測定装置。
請求項１記載の電磁妨害波測定装置において、前記表示装置にて測定格子メッシュを表示するとともに電磁波ノイズの未測定マークと電磁波ノイズ測定済のマークの表示を行うことを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１または２記載の電磁妨害波測定装置において、前記測定対象を撮像するカメラを有し、前記表示装置にて前記カメラで撮像した測定対象の映像に前記特定周波数電磁波ノイズの等高線図をスーパーインポーズして表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１、２または３記載の電磁妨害波測定装置において、測定格子点の座標を入力する時に複数の測定面における測定格子点の座標を入力できる入力装置を有し、この入力装置により入力された測定格子点を前記表示装置で表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記超音波受波器を前記磁界プローブの上下に付けて前記磁界プローブの位置計測を行い、その結果から前記磁界プローブのループ面の向きを計測することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブの上下と前記磁界プローブの軸に超音波受波器を付けて位置計測を行い、その計測結果から前記磁界プローブの軸の向きを計測することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜６のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記スペクトラムアナライザから特定周波数のデータだけではなく解析できた全てのスペクトルデータを記憶装置に転送して記憶し、この記憶装置内のデータのうち任意のデータを入力装置の入力により前記表示装置で表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前回の測定結果を記憶装置に記憶し、次回の測定を行った場合に入力装置の入力信号に応じて前回の測定結果を前記表示装置に表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前回の測定結果を記憶装置に記憶し、次回の測定を行った場合に入力装置の入力信号に応じて前回の測定結果と次回の測定結果との差分を表示装置に表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜９のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、測定格子点の座標を入力する時に複数平面の測定面を入力でき、かつぞれぞれの測定面で独立に測定点数と測定間隔の入力ができることを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前回の前記磁界プローブの位置計測データを記憶装置に記憶し、次回の前記磁界プローブの位置計測時に前回の前記磁界プローブの位置計測データと次回の前記磁界プローブの位置計測データとの距離を計算して該距離が一定量を超えた場合にはエラーとすることを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブの位置計測時に前記超音波受波器で受波した超音波の強度が所定の閾値より下がった時に前記表示装置にエラーを表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記３つ以上の超音波送波器以外に別の超音波送波器を有し、前記磁界プローブの位置計測時に前記３つ以上の超音波受波器で受波した超音波の強度が所定の閾値より下がった時には前記別の超音波送波器を用いて前記磁界プローブの位置計測を続行することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１３のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、ブザー装置を有し、前記超音波受波器が測定位置に来た時に前記ブザー装置により音を鳴らすことを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１４のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、音声合成装置を有し、前記磁界プローブの位置計測で前記超音波受波器の位置を計測して前記超音波受波器の位置と測定位置との差を計算し、その結果に基づいて前記音声合成装置により使用者を誘導するように音声を発生することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１５のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記磁界プローブに装着した小型表示装置を有し、前記磁界プローブの位置計測で前記超音波受波器の位置を計測して前記超音波受波器の位置と測定位置との差を計算し、その結果に基づき前記小型表示装置で使用者を誘導するように指示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１６のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記超音波受波器と前記中央制御装置との間にノイズフィルタを挿入したことを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１７のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記中央制御装置は、電磁波ノイズを測定する直前に前記超音波受波器あるいは前記表示装置への信号出力を停止し、電磁波ノイズを測定した後に前記信号出力を再開することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、電磁波ノイズを前記スペクトラムアナライザで周波数解析してそのスペクトルデータを前記中央制御装置に転送する時に所定の時間間隔でスペクトルデータを複数回転送し、それぞれの測定点での複数データから最大値と最小値を計算して該最大値と最小値を前記表示装置で表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜１９のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、ブザー発生装置を有し、前記中央制御装置により前記ブザー発生装置で前記特定周波数の電磁波ノイズの強度に応じて音量を変えて音を鳴らすことを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜２０のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、測定対象の測定面の接線方向だけでなく、法線方向の測定点の定義、電磁波ノイズの測定を行うことを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜２１のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、予め前記磁界プローブと前記スペクトラムアナアライザで電磁波ノイズを計測して電磁波ノイズがピークとなる周波数を把握し、実際の計測では電磁波ノイズがピークとなる周波数のスペクトラムデータだけ記憶装置に転送して前記表示装置で表示することを特徴する電磁妨害波測定装置。
請求項１〜２２のいずれか１つに記載の電磁妨害波測定装置において、前記超音波送波器以外に１台以上の超音波送波器を有し、測定対象の１面だけでなく測定対象を囲む複数の測定面で計測することを特徴する電磁妨害波測定装置。