JP7386406B2 - 電磁波可視化装置 - Google Patents

Description

本開示は、電磁波可視化装置に関する。

特許文献１には、被測定物に計測距離に応じ受信域が広がる指向性のアンテナプローブを向けて受信域を順次スキャンしながら電磁波成分を受信して不要電磁波成分を計測する電子機器の電磁波計測方法が開示されている。この電磁波計測方法では、被測定物からの計測距離を大小複数設定し、大きな計測距離での計測から小さな計測距離での計測を複数回行い、小さな計測距離での計測は大きな計測距離で不要電磁波成分が計測された受信域について行う。

特開２００７－１７２５０号公報

本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、対象機器の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化する電磁波可視化装置を提供することを目的とする。

本開示は、対象機器を撮像する画像取得部と、前記対象機器の電磁波強度を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記電磁波強度の測定結果を前記画像取得部によって撮像された前記対象機器の撮像画像に重畳した合成画像を生成する制御部と、前記制御部により生成された前記合成画像を出力する出力部と、前記測定部から前記対象機器までの距離を測距する測距部と、を備え、前記制御部は、前記測定部が測定可能な周波数帯域に基づいて、前記測距部により測距された前記距離が前記周波数帯域の前記電磁波強度を測定可能な所定距離の範囲内であるか否かを判定し、前記距離が前記所定距離の範囲内でない場合に、アラートを生成して前記出力部に出力させる、電磁波可視化装置を提供する。

また、本開示は、対象機器を撮像するカメラと、前記対象機器の電磁波強度を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記電磁波強度の測定結果を前記カメラによって撮像された前記対象機器の撮像画像に重畳した合成画像を生成する制御部と、前記制御部により生成された前記合成画像を表示するモニタと、前記測定部から前記対象機器までの距離を測距する測距部と、を備え、前記制御部は、前記測定部が測定可能な周波数帯域に基づいて、前記測距部により測距された前記距離が前記周波数帯域の前記電磁波強度を測定可能な所定距離の範囲内であるか否かを判定し、前記距離が前記所定距離の範囲内でない場合に、アラートを生成して前記モニタに出力させる、電磁波可視化装置を提供する。

本開示によれば、対象機器の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化できる。

実施の形態１に係る電磁波可視化装置の一例を示す外観図 実施の形態１に係る電磁波可視化装置の内部構成例を示す図 実施の形態１に係る電磁波可視化装置のユースケース例を示す図 測定距離と波動インピーダンス特性との関係性の一例を示すグラフ 測定距離と受信強度の補正係数との対応関係の一例を示す補正係数テーブルの一例を示す図 実施の形態１に係る電磁波可視化装置の動作手順例を示すフローチャート アラート通知の表示例を示す図

（実施の形態１の内容に至る経緯）
特許文献１には、対象機器である電子機器との間の測定距離に応じて受信域が広がる指向性のアンテナプローブを用いて不要電磁波強度を測定する電磁波測定方法が開示されている。この電磁波測定方法は、対象機器からの測定距離が異なる複数の測定距離のそれぞれを設定し、設定された大きい測定距離における電磁波強度の測定を実行し、その結果、不要電磁波強度が測定された受信域に対して、小さい測定距離における電磁波強度の測定を実行する。しかし、上述した電磁波測定方法では、使用するアンテナプローブによって受信可能な受信域（領域）が限定される。よって、上述した電磁波測定方法は、一度大きい測定距離で対象機器の全体の電磁波強度を測定することで不要電磁波が発生する領域を特定し、特定された領域に対して小さい測定距離で再度電磁波強度を測定するため、不要電磁波の発生源を特定するまでに時間を要した。

また、機器あるいはシステムが設置された環境内において、他のいかなるものに対しても許容できない妨害を与えることなく、その電磁環境内において機能することを示すＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）規格がある。ＥＭＣ規格は、電磁波（ノイズ）を発生して他の機器へ悪影響を与えないことを示すＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）規格と、他の機器などから発生する外部ノイズ（電磁波）の影響への耐性を有することを示すＥＭＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）規格とからなり、製品に応じた各種試験が定められている。

上述した各種試験は、周囲の電波環境に影響されず、かつ各種試験内容に応じた電波暗室（試験室）で行われる。よって、ユーザは、対象機器の電磁波強度を測定する際にＥＭＣ規格で利用され、周囲の電波環境に影響されない電波暗室を利用していたため、電波暗室以外の様々な場所で容易に電磁波強度の測定を行うことは困難だった。よって、ユーザは、ユーザの希望する測定距離における電磁波強度の測定、および特定の環境（例えば、実際に対象機器が使用される環境あるいは対象機器に所定の負荷をかけた環境）における電磁波強度の測定が困難だった。このため、ユーザは、使用するアンテナが有する特性に対して、例えば測定距離が大きい（言い換えると、アンテナが対象機器から遠い位置にある）場合、電磁波の発生源（発生箇所）の特定が困難となり、また使用環境に応じた電磁波対策を効率的に講じることが困難だった。

一方、電波暗室を利用しない電磁波強度の測定方法として、平面プローブアレイを用いて近傍磁界を測定する方法があった。このような測定方法では、対象機器がＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）内の基板である場合、電磁波の発生源となり得る基板をＰＣの筐体から取り出す必要があったため、ＰＣの実際の使用環境において発生する電磁波の強度測定が困難であった。

そこで、以下に示す実施の形態においては、対象機器の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化する電磁波可視化装置の例を説明する。

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る電磁波可視化装置の構成および作用を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
まず、図１および図２を参照して、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００について説明する。図１は、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００の一例を示す外観図である。図２は、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００の内部構成例を示す図である。実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、例えばユーザによって把持され、電磁波測定対象となる対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定を行うための可搬装置である。電磁波可視化装置１００は、端末装置１と、測定部２と、を含んで構成される。

端末装置１は、所謂タブレット、スマートフォンなどの可搬装置である。端末装置１は、後述する測定部２によって受信した対象機器Ｔｇ１の電磁波強度に基づくヒートマップ画像を生成し、さらにカメラ１３で撮像した対象機器Ｔｇ１の撮像画像にヒートマップ画像を重畳した合成画像を生成してモニタ１４に表示する。端末装置１は、通信部１０と、プロセッサ１１と、メモリ１２と、カメラ１３と、モニタ１４と、を含んで構成される。

ここで、対象機器Ｔｇ１は、ユーザによって選択され、電磁波強度を測定する電気・電子機器を示す。対象機器Ｔｇ１は、電磁波の発生源としての導体を１つ以上含んで構成される装置であり、電磁波の発生源としての導体そのものであってよい。また、ユーザによって選択され、電磁波強度を測定される対象機器Ｔｇ１は、１つであっても複数であってもよい。

通信部１０は、測定部２の信号処理部２０との間で有線通信可能に接続される。具体的には、端末装置１における通信部１０および測定部２における信号処理部２０のそれぞれは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）のコネクタ（不図示）を有し、ＵＳＢケーブル（不図示）により有線接続される。通信部１０は、信号処理部２０から受信された対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定結果をプロセッサ１１に出力する。

なお、通信部１０は、信号処理部２０との間で無線通信可能に接続されてもよい。ここでいう無線通信は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（登録商標）などの近距離無線通信、またはＷｉｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介した通信である。

制御部の一例としてのプロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を用いて構成され、端末装置１の各部の動作を制御する。プロセッサ１１は、端末装置１の制御部として機能し、端末装置１の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、端末装置１の各部との間のデータの入出力処理、データの演算（計算）処理およびデータの記憶処理を行う。プロセッサ１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムおよびデータに従って動作する。また、プロセッサ１１は、カメラ１３からトリガ信号を入力されると、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定を開始する。

プロセッサ１１は、端末装置１に取り付けられた測定部２から送信される信号を検知する。プロセッサ１１は、検知された信号に基づいて、予め設定されメモリ１２に記憶された測定部ごとのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報を検知（識別）する。プロセッサ１１は、検知（識別）されたＩＤ情報と関連して記憶された各種情報をメモリ１２から読み出す。ここで各種情報は、後述する周波数帯域情報、波動インピーダンス特性（図４参照）、および補正係数テーブル（図５参照）である。なお、測定部のＩＤ情報は、プロセッサ１１による自動検知（識別）されても、ユーザによって取り付けられた測定部のＩＤ情報が入力されてもよい。

プロセッサ１１は、カメラ１３によって撮像された撮像画像に基づいて、端末装置１と対象機器Ｔｇ１との間の測定距離を測定する。なお、この測定距離は、カメラ１３により導出されても構わない。プロセッサ１１は、測定された測定距離と、測定部２の適正感度距離とを比較し、測定距離が測定部２の適正感度距離以内であるか否かを判別する。プロセッサ１１は、比較の結果、測定距離が適正感度距離に対して小さい場合（つまり、測定部２の適正感度距離に対して端末装置１が対象機器Ｔｇ１に近すぎる場合）、端末装置１が対象機器Ｔｇ１に近すぎる旨を知らせるアラートを生成し、モニタ１４に表示させる。

なお、プロセッサ１１は、測定距離が適正感度距離に対して大きい場合にも同様に、端末装置１が対象機器Ｔｇ１から測定距離が遠い旨を知らせるアラートを生成し、モニタ１４に表示させてもよい。このような場合、測定距離が適正感度距離に対して大きいか否かを判定するための閾値は、ユーザによって設定されてもよいし、アンテナの波動インピーダンス特性に応じて算出され設定されてもよい。

ここでいう適正感度距離は、測定部２が有するアンテナごとの波動インピーダンス特性において、所謂遠方界となる測定距離を示す。端末装置１は、遠方界となる測定距離で電磁波強度が測定されると、受信信号を補正するための補正係数テーブルＴＢ１（図５参照）を参照し、測定部２から受信された受信信号を補正する。

アラートは、プロセッサ１１により生成された例えばメッセージ、インジケータなどである（図７参照）。なお、アラートは、スピーカ（不図示）から出力される音声であってもよい。

プロセッサ１１は、測定距離が適正感度距離の範囲内である場合、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定結果に基づくヒートマップ画像を生成し、撮像画像に重畳した合成画像を生成してモニタ１４に表示させる。

メモリ１２は、例えばプロセッサ１１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、プロセッサ１１の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）とを有する。ＲＡＭには、プロセッサ１１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ１１の動作を規定するプログラムが書き込まれている。メモリ１２は、端末装置１に脱着可能な複数の測定部のそれぞれごとに予め設定されたＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報を記憶する。

また、メモリ１２は、測定部２によって測定可能な周波数帯域情報、測定距離に対する波動インピーダンス特性、および測定部２の周波数帯域情報と測定距離とに応じて信号を補正する補正係数テーブル（図５参照）などをＩＤ情報と関連付けて記憶する。

画像取得部および測距部の一例としてのカメラ１３は、少なくともレンズ（不図示）とイメージセンサ（不図示）とを有して構成される。イメージセンサは、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の固体撮像素子であり、撮像面に結像した光学像を電気信号に変換する。カメラ１３は、撮像領域内に映る１つ以上の対象機器のうちユーザによって１つ以上の対象機器Ｔｇ１が選択されると、対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波強度の測定を開始させるトリガ信号を生成し、プロセッサ１１に出力する。なお、対象機器Ｔｇ１の選択がされない場合、カメラ１３は、撮像の開始をトリガとして対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波強度の測定を開始させるトリガ信号を生成してもよい。また、カメラ１３は、対象機器Ｔｇ１を撮像し、撮像された撮像画像をプロセッサ１１に出力する。

なお、カメラ１３は、端末装置１と一体でなく、別体（つまり、外部接続され、対象機器Ｔｇ１を撮像可能に設置された他のカメラ）であってもよい。

出力部の一例としてのモニタ１４は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）もしくは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いて構成され、カメラ１３によって撮像された撮像画像あるいはヒートマップ画像（つまり、電磁波強度の測定結果）が撮像画像に重畳された合成画像を表示する。

また、モニタ１４は、端末装置１に備えられ、タッチパネルによって構成されたタッチインターフェースであってよい。モニタ１４は、ユーザの入力操作を受け付ける。

測定部２は、動作中の対象機器から発生する電磁波を受信し、電磁波強度を測定する。測定部２は、異なる周波数帯域ごとの電磁波を受信可能に構成され、カメラ１３が設けられた面に脱着可能に取り付けられる。なお、図２に示す測定部２は、所定の周波数帯域における電磁波強度に対応した複数のアンテナ装置のそれぞれのうち１つが取り付けられた状態を示し、脱着するための構造については図を省略する。

測定部２は、測定対象となる対象機器から発生する周波数帯域に応じて、ユーザによって端末装置１に取り付けられる。なお、実施の形態１に係る複数の測定部を用いて測定可能となる周波数帯域は、ＥＭＣ規格に準じた周波数帯域９ｋＨｚ～６ＧＨｚである。

また、図１に示す測定部２は、カメラ１３の周辺を除いて端末装置１と略同一の大きさ（面積）を有するが、測定部２の大きさおよび形状は図１に示す例に限らないことは言うまでもない。測定部２の大きさは、例えばモニタ１４より大きくても小さくてもよい。測定部２の形状は、例えば矩形であってもよい。測定部２は、信号処理部２０と、センサ３０と、ＩＤ保持部４０と、を含んで構成される。

信号処理部２０は、センサ３０によって受信された受信信号強度に基づいて、対象機器から発生する電磁波強度を示す信号に変換する。信号処理部２０は、ＵＳＢのコネクタを有し、変換された信号をセンサ３０上の座標情報と関連付け、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定結果を端末装置１における通信部１０との間で接続されたＵＳＢケーブルを介して送信する。なお、信号処理部２０は、近距離無線通信あるいはＷｉｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ通信を用いて測定結果を端末装置１に送信してもよい。ここでいう近距離無線通信は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）あるいはＮＦＣ（登録商標）である。

センサ３０は、例えばダイポールアンテナ、１つあるいは複数のループアンテナのそれぞれを有し、所定の周波数帯域の電磁波を受信可能に構成される。なお、センサ３０は、平面アンテナとして形成されてよい。センサ３０は、対象機器Ｔｇ１から発生する電磁波を受信した受信信号を信号処理部２０に出力する。

ＩＤ保持部４０は、例えばＲＯＭによって構成され、測定部のＩＤ情報を記憶する。なお、ＩＤ保持部４０は、ＩＤ情報に限らず、例えばシリアルナンバーなど取り付けられた測定部２を識別可能な情報を保持していればよい。

図３は、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００のユースケース例を示す図である。電磁波可視化装置１００は、ユーザによって把持あるいは机上などに載置されて、対象機器Ｔｇ１から発生する電磁波強度を測定する。

電磁波可視化装置１００は、モニタ１４と反対側の面に設けられたカメラ１３によって対象機器Ｔｇ１を撮像するとともに、同様にモニタ１４と反対側の面に取り付けられた測定部２によって動作中の対象機器Ｔｇ１から発生する電磁波強度を測定する。プロセッサ１１は、電磁波強度の測定結果に基づいて、ヒートマップ画像を生成し、ヒートマップ画像を撮像画像に重畳した合成画像を生成してモニタ１４に表示する。なお、図３には、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定結果がヒートマップ画像で表示されているが、測定結果の表示方法はこれに限らず、例えば数値であってもよい。

これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、電磁波の発生源となる所定の導体を取り出さず、かつ対象機器Ｔｇ１の動作環境において動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化することができる。

図４および図５を参照して、ループアンテナの波動インピーダンス特性Ｃ１およびダイポールアンテナの波動インピーダンス特性Ｃ２について説明する。図４は、測定距離ｒと波動インピーダンス特性Ｃ１，Ｃ２との関係性の一例を示すグラフＧＲ１である。図５は、測定距離と受信強度の補正係数との対応関係の一例を示す補正係数テーブルＴＢ１の一例を示す図である。

図４に示すグラフＧＲ１は、測定部２と対象機器Ｔｇ１との間の測定距離ｒと波動インピーダンスとの関係性（つまり、電磁波に対して空間が有するインピーダンス）を示す図である。グラフＧＲ１の横軸（ｒ／λ）は、測定距離ｒを対象機器Ｔｇ１から発生する電磁波の波長λで除算した値である。

ループアンテナの波動インピーダンス特性Ｃ１およびダイポールアンテナの波動インピーダンス特性Ｃ２のそれぞれは、ｒ／λ＜１／２πの領域において、所謂近傍界となる。このような近傍界における電磁波は、電界と磁界との強さが異なり（例えば、ループアンテナにおいては磁界強度が優位となるためインピーダンスが低くなり、ダイポールアンテナにおいては電界強度が優位となるためインピーダンスが高くなる）、かつ波面は球面とみなす必要があり、高精度の強度測定を行うことが難しい。よって、端末装置１は、測定距離ｒが近傍界の領域となる場合、近傍界における波動インピーダンス特性に応じた電磁波強度の測定を実行する。具体的には、端末装置１は、取り付けられた測定部の周波数帯域情報（つまり、周波数）に応じた補正係数テーブルＴＢ１に基づいて、受信信号を補正し、補正後の受信信号に基づいて電磁波強度の測定結果を取得する。

さらに、端末装置１は、取り付けられた測定部の周波数帯域情報（つまり、周波数）が、測定距離ｒが遠方界の領域での測定が容易な周波数（例えば、測定距離ｒが１ｍで遠方界となる７０ＭＨｚ以上の周波数）である場合には、受信信号を補正した旨を含み、対象機器Ｔｇ１から離れて測定するように指示するアラートを生成し、モニタ１４に表示させる。

一方、端末装置１は、取り付けられた測定部の周波数帯域情報（つまり、周波数）に基づく測定距離ｒが、遠方界の領域での測定が容易でなく、近傍界の領域での測定が容易な周波数（例えば、測定距離ｒが１ｍでも遠方界とならない５０ＭＨｚ以下の周波数）である場合には、受信信号を補正した旨を通知するアラートを生成し、モニタ１４に表示させる。

なお、上述した遠方界の領域で測定が容易な周波数、および測定距離ｒが近傍界の領域で測定される周波数は、これに限定されないことは言うまでもない。遠方界の領域で測定が容易な周波数、および測定距離ｒが近傍界の領域で測定される周波数は、センサ３０の大きさ、カメラ１３が有する画角、電磁波強度の測定を行う部屋の大きさあるいは対象機器Ｔｇ１の大きさなどに応じて適宜変更されてよい。これにより、電磁波可視化装置１００は、測定環境に応じて電磁波強度を測定できる。

また、ループアンテナの波動インピーダンス特性Ｃ１およびダイポールアンテナの波動インピーダンス特性Ｃ２のそれぞれは、ｒ／λ≧１／２πの領域において、所謂遠方界となる。なお、遠方界における電磁波は、電界と磁界との強さの比率が等しく、かつ波面は平面（波）とみなすことができ、インピーダンスが所定値に近づくため、強度測定が容易となる。よって、端末装置１は、測定距離ｒが遠方界の領域となる場合、遠方界における波動インピーダンス特性に応じた電磁波強度の測定を実行する。具体的には、端末装置１は、取り付けられた測定部の周波数帯域情報（つまり、周波数）に応じた補正係数テーブルＴＢ１に基づいて、受信信号を補正し、補正後の受信信号に基づいて電磁波強度の測定結果を取得する。

なお、測定距離ｒが大きい、対象機器Ｔｇ１から発生する電磁波強度が小さいなどの要因により受信された電磁波強度が小さい場合、端末装置１は、ゲインの調整および補正を実行してよい。

端末装置１は、補正後の受信信号強度に基づいて、ヒートマップ画像を生成し、撮像画像にヒートマップ画像を重畳した合成画像を生成して、モニタ１４に表示する。なお、端末装置１は、補正係数テーブルＴＢ１に基づいて受信信号を補正した場合、あるいはゲインの調整および補正を実行した場合、受信信号を補正した旨を通知するアラートを生成し、モニタ１４に表示させる。

補正係数テーブルＴＢ１は、図５に示すように補正係数と測定距離ｒとが対応づけて記憶されている。端末装置１は、メモリ１２に記憶された補正係数テーブルＴＢ１と測定距離ｒとに基づいて、電磁波強度の測定結果に対する補正を実行する。例えば測定距離ｒがＸである場合において電磁波を測定した場合、端末装置１は、電磁波強度の測定結果に対して＋５ｄＢの補正を実行する。端末装置１は、補正後の電磁波強度が示す測定結果に基づいてヒートマップ画像を生成し、生成されたヒートマップ画像を撮像画像に重畳した合成画像を生成してモニタ１４に表示する。

図６は、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００の動作手順例を示すフローチャートである。

ユーザは、測定機器が発する電磁波の周波数帯域に応じた測定部２を端末装置１に取り付ける。端末装置１は、測定部２が発する信号に基づいて、測定部２が取り付けられたことを検知する（Ｓｔ１）。

端末装置１は、測定部２が発する信号に基づいて、取り付けられた測定部２に設定されたＩＤ情報を識別（検知）する（Ｓｔ２）。なお、ＩＤ情報は測定部２を識別可能な情報の一例であり、これに限らず、例えばシリアルナンバーであってもよい。

端末装置１は、識別されたＩＤ情報に基づいて、メモリ１２に複数の測定部のそれぞれのＩＤ情報と関連付けて記憶された各種情報（例えば、測定部によって測定可能な周波数帯域情報、測定距離に対する波動インピーダンス特性、および測定距離に応じた補正係数テーブルなど）を読み出す。端末装置１は、以前使用された測定部の電磁波測定および合成画像の生成のための設定を、測定部２の各種情報に対応したアンテナ特性の設定に切り替える（Ｓｔ３）。

端末装置１は、カメラ１３によって撮像された撮像画像をモニタ１４に表示する。端末装置１は、撮像画像に映る１以上の対象機器のうち、ユーザによって指定（選択）された１つの対象機器Ｔｇ１を、電磁波測定を行う対象として設定して対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波測定を開始する。端末装置１は、測定部２から電磁波の受信信号を受信し、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度を測定する（Ｓｔ４）。

端末装置１は、カメラ１３の撮像画像に基づいて、指定（選択）された対象機器Ｔｇ１との間の距離（つまり、測定距離）を測定する（Ｓｔ５）。

端末装置１は、測定された距離が測定部２の波動インピーダンス特性に基づく適正感度距離か否かを判定する（Ｓｔ６）。なお、適正感度距離は、対象機器Ｔｇ１との間の測定距離と、対象機器Ｔｇ１から受信された電磁波の周波数とに基づいて算出される。端末装置１は、取り付けられた測定部２の周波数帯域情報に応じて、ｒ／λ≧１／２πを満たす測定距離ｒを適正感度距離とする。

端末装置１は、ステップＳｔ６の処理において、測定距離が適正感度距離であると判定した場合（Ｓｔ６，ＹＥＳ）、補正係数テーブルＴＢ１に基づく受信信号を補正する。端末装置１は、補正後の受信信号強度に基づいて、ヒートマップ画像を生成し、撮像画像にヒートマップ画像を重畳した合成画像を生成して、モニタ１４に表示する（Ｓｔ７）。

端末装置１は、ステップＳｔ６の処理において、測定距離が適正感度距離でないと判定した場合（Ｓｔ６，ＮＯ）、受信信号を補正せずに対象機器Ｔｇ１から離れて測定するように指示するアラートを生成し、モニタ１４に表示させる（Ｓｔ８）。

端末装置１は、ステップＳｔ７およびステップＳｔ８の処理を実行した後、ステップＳｔ４の処理に戻る。

なお、上述した電磁波可視化装置１００の動作手順例におけるステップＳｔ３の処理において、検知されたＩＤ情報が示す周波数帯域情報に基づいて、近傍界の領域での測定が容易な周波数（例えば、測定距離ｒが１ｍでも遠方界とならない５０ＭＨｚ以下の周波数）である場合について説明する。このような場合、端末装置１は、ステップＳｔ６の処理において、測定距離が適正感度距離でないと判定し（Ｓｔ６，ＮＯ）、測定部２のアンテナの波動インピーダンス特性のうち近傍界における特性に応じた受信信号の補正を実行する。端末装置１は、補正後の受信信号強度に基づいて、ヒートマップ画像を生成し、撮像画像にヒートマップ画像を重畳した合成画像を生成する。また、端末装置１は、対象機器Ｔｇ１から離れて測定するように指示するアラートおよび受信信号を補正した旨を通知するアラートを生成し、合成画像とアラートとをモニタ１４に出力し、表示させる。

以上により、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化できる。

図７は、アラート通知の表示例を示す図である。図７に示す複数のアラートＭｓ１，Ｍｓ２のそれぞれは、対象機器Ｔｇ１との間の測定距離が近傍界の領域となる（つまり、ｒ／λ＜１／２π）場合に端末装置１によって生成され、画面Ｓｒ１（つまり、モニタ１４）に表示される。なお、図７に示す画面Ｓｒ１には、複数のアラートＭｓ１，Ｍｓ２が表示されているが、どちらか一方のアラートが表示されていればよい。

アラートＭｓ１は、対象機器Ｔｇ１から離れる旨のメッセージ「測定対象から離れてください」である。ここでいう測定対象は、対象機器Ｔｇ１を示す。なお、アラートＭｓ１は、スピーカ（不図示）によって音声出力されてもよい。

なお、アラートＭｓ１は、上述した例に限定されない。アラートＭｓ１は、補正係数テーブルＴＢ１に基づいて受信信号を補正した場合、あるいはゲインの調整および補正を実行した場合には、受信信号を補正したことを示すメッセージであってよい。具体的には、近傍界の領域での測定が容易な周波数（例えば、測定距離ｒが１ｍでも遠方界とならない５０ＭＨｚ以下の周波数）である場合には、対象機器Ｔｇ１から離れる旨のメッセージと、受信信号を補正したことを示すメッセージとからなるアラートが表示される。

アラートＭｓ２は、複数のインジケータＭｓ２１，Ｍｓ２２であり、測定距離が適正感度距離であるか否かをインジケータの点灯箇所あるいは色の変化によってユーザに通知する。なお、アラートＭｓ２は、１つのインジケータであってもよい。

以上、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００について説明したが、これに限定されない。以下、実施の形態１における各構成要素について、他の実施例を記載する。

電磁波可視化装置１００に使用される複数の測定部のそれぞれが測定可能な周波数帯域は、ＥＭＣ規格に準じた周波数帯域９ｋＨｚ～６ＧＨｚに限定されない。例えば、電磁波可視化装置１００に使用可能な測定部は、ミリ波を測定可能であってよい。これにより、電磁波可視化装置１００は、無線通信装置の指向性および電波強度を評価できる。

電磁波可視化装置１００に使用されるモニタ１４は、端末装置１と別体であってよい。モニタ１４は、例えば端末装置１との間で有線あるいは無線通信可能に接続された他のモニタあるいはＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）により実現されてよい。モニタ１４は、端末装置１におけるプロセッサ１１から外部出力された合成画像（つまり、測定結果）を表示する。

さらに、電磁波可視化装置１００に使用されるカメラ１３は、端末装置１と別体であってよい。カメラ１３は、例えば端末装置１との間で通信可能に接続され、対象機器Ｔｇ１を所定位置から撮像する。

端末装置１は、カメラ１３およびモニタ１４が端末装置１との間で有線あるいは無線通信可能に外部接続される場合、カメラ１３から撮像画像を受信し、測定結果としての合成画像をモニタ１４に送信してもよい。具体的に、端末装置１は、センサ３０によって受信された対象機器Ｔｇ１から発生する電磁波強度の測定結果を、カメラ１３から受信された撮像画像に重畳した合成画像を生成し、モニタ１４に送信する。モニタ１４は、受信された合成画像を表示する。

以上により、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、対象機器Ｔｇ１を撮像する画像取得部（カメラ１３）と、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度を測定する測定部２と、測定部２により測定された電磁波強度の測定結果（つまり、ヒートマップ画像）を画像取得部によって撮像された対象機器Ｔｇ１の撮像画像に重畳した合成画像を生成する制御部（プロセッサ１１）と、制御部により生成された合成画像を表示する出力部（モニタ１４）と、測定部２から対象機器Ｔｇ１までの距離（つまり、測定距離ｒ）を測距する測距部（カメラ１３）と、を備え、制御部は、測定部２が遠方界の領域において測定可能な周波数帯域に基づいて、測距部により測距された距離が周波数帯域の電磁波強度を測定可能な所定距離（つまり、適正感度距離）の範囲内であるか否かを判定し、距離が所定距離の範囲内でない場合に、電磁波強度の測定が困難である旨を示すアラートを生成して出力部に出力させる。

これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化できる。また、電磁波可視化装置１００は、測定部２の特性に合った距離か否かを判定し、特性に合わない距離の場合にはユーザに通知できる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、測定部２として、それぞれ異なる周波数帯域ごとの電磁波強度を測定可能な複数の測定部のうちいずれか１つが脱着可能に配置される。これにより、ユーザは、対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波の周波数に応じた測定部を適応的に使用できる。また、測定部２が測定可能な周波数帯域が限定されることにより、測定部の製造コストを低減できる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における制御部は、測定部２に記憶されたＩＤ情報を検知し、ＩＤ情報に基づいて、所定距離（つまり、適正感度距離）を算出する。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、ユーザによる入力操作などを必要とせず、測定部２に記憶されたＩＤ情報に基づいて、測定部２が測定可能な周波数帯域の電磁波強度に応じた所定距離を取得できる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における対象機器Ｔｇ１は、電磁波の発生源としての少なくとも１つの導体を有する。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、電磁波の発生源となる所定の導体を取り出さず、かつ対象機器Ｔｇ１の動作環境において動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化することができる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における測定部２は、少なくとも１つのダイポールアンテナを有して構成される。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、電界に対する測定感度を得るとともに、簡易な構造により測定部２の製造コストを安くできる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における測定部２は、少なくとも１つのループアンテナを有して構成される。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、磁界に対する測定感度を得ることができる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における測定部２は、画像取得部が設けられた面に脱着可能に配置される。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、対象機器Ｔｇ１の電磁波の強度の測定と、対象機器Ｔｇ１の撮像とを同時に行うことができ、生成された合成画像によって電磁波の強度を容易に可視化することができる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における制御部は、画像取得部に撮像された撮像画像に映る１以上の装置のうち、ユーザの選択操作に基づいて選択された１以上の対象機器Ｔｇ１の電磁波強度の測定を開始し、対象機器Ｔｇ１に関する電磁波強度の測定結果（つまり、ヒートマップ画像）を合成画像に重畳して出力部に出力する。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、撮像画像に映る対象機器となりうる装置が複数ある場合でも、測定機器を限定することができる。これにより、ユーザは、測定する対象機器を限定することができ、選択された対象機器Ｔｇ１に関する電磁波の強度を容易に確認することができる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００における測定部２は、所定の周波数帯域における電磁波強度を測定可能である。これにより、ユーザは、測定する対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波の周波数の観点から限定することができる。

また、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、対象機器Ｔｇ１を撮像するカメラ１３と、対象機器Ｔｇ１の電磁波強度を測定する測定部２と、測定部２により測定された電磁波強度の測定結果をカメラ１３によって撮像された対象機器Ｔｇ１の撮像画像に重畳した合成画像を生成する制御部と、制御部により生成された合成画像を表示するモニタ１４と、測定部２から対象機器Ｔｇ１までの距離を測距する測距部と、を備える。制御部は、測定部２が測定可能な周波数帯域に基づいて、測距部により測距された距離が周波数帯域の電磁波強度を測定可能な所定距離の範囲内であるか否かを判定し、距離が所定距離の範囲内でない場合に、アラートを生成してモニタ１４に出力させる。これにより、実施の形態１に係る電磁波可視化装置１００は、対象機器Ｔｇ１の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化できる。

以上、添付図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本開示は、対象機器の動作中に発生する電磁波の強度を容易に可視化する電磁波可視化装置として有用である。

１ 端末装置
２ 測定部
１０ 通信部
１１ プロセッサ
１２ メモリ
１３ カメラ
１４ モニタ
２０ 信号処理部
３０ センサ
４０ ＩＤ保持部
１００ 電磁波可視化装置
Ｔｇ１ 対象機器
Ｍｓ１，Ｍｓ２ アラート
ｒ 測定距離

Claims (9)

1. 対象機器を撮像する画像取得部と、
   前記対象機器の所定の周波数帯域における電磁波強度を測定する測定部と、
   前記測定部により測定された前記電磁波強度の測定結果を前記画像取得部によって撮像された前記対象機器の撮像画像に重畳した合成画像を生成する制御部と、
   前記制御部により生成された前記合成画像を出力する出力部と、
   前記測定部から前記対象機器までの距離を測距する測距部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記測定部が測定可能な前記所定の周波数帯域に基づいて、前記測距部により測距された前記距離が前記所定の周波数帯域の前記電磁波強度を測定可能な所定距離の範囲内であるか否かを判定し、前記距離が前記所定距離の範囲内でない場合に、アラートを生成して前記出力部に出力させる、
   電磁波可視化装置。
2. 前記測定部として、それぞれが異なる所定の周波数帯域ごとの前記電磁波強度を測定可能な複数の測定部のうちいずれか１つが脱着可能に配置される、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
3. 前記制御部は、
   前記測定部に記憶されたＩＤ情報を検知し、前記ＩＤ情報に基づいて測定可能な前記所定の周波数帯域を取得し、前記所定距離を算出する、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
4. 前記対象機器は、電磁波の発生源としての少なくとも１つの導体を有する、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
5. 前記測定部は、少なくとも１つのダイポールアンテナを有して構成される、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
6. 前記測定部は、少なくとも１つのループアンテナを有して構成される、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
7. 前記測定部は、前記画像取得部が設けられた面に脱着可能に配置される、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
8. 前記制御部は、前記画像取得部によって撮像された前記撮像画像に映る１以上の装置のうち、ユーザの選択操作に基づいて選択された１以上の装置を前記対象機器として前記電磁波強度の測定を開始し、前記対象機器に関する前記電磁波強度の測定結果を前記合成画像に重畳して前記出力部に出力する、
   請求項１に記載の電磁波可視化装置。
9. 対象機器を撮像するカメラと、
   前記対象機器の所定の周波数帯域における電磁波強度を測定する測定部と、
   前記測定部により測定された前記電磁波強度の測定結果を前記カメラによって撮像された前記対象機器の撮像画像に重畳した合成画像を生成する制御部と、
   前記制御部により生成された前記合成画像を表示するモニタと、
   前記測定部から前記対象機器までの距離を測距する測距部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記測定部が測定可能な前記所定の周波数帯域に基づいて、前記測距部により測距された前記距離が前記所定の周波数帯域の前記電磁波強度を測定可能な所定距離の範囲内であるか否かを判定し、
   前記距離が前記所定距離の範囲内でない場合に、アラートを生成して前記モニタに出力させる、
   電磁波可視化装置。

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