WO2020255527A1 - ノイズ源特定方法、及び情報処理システム - Google Patents

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WO2020255527A1
WO2020255527A1 PCT/JP2020/014443 JP2020014443W WO2020255527A1 WO 2020255527 A1 WO2020255527 A1 WO 2020255527A1 JP 2020014443 W JP2020014443 W JP 2020014443W WO 2020255527 A1 WO2020255527 A1 WO 2020255527A1
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WO
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electromagnetic noise
modulation frequency
noise
noise source
frequency data
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Application number
PCT/JP2020/014443
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English (en)
French (fr)
Inventor
ウンベルト パオレッティ
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0807—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814—Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • G01R31/002—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing where the device under test is an electronic circuit

Definitions

  • the present invention relates to a noise source identification method and an information processing system.
  • Electromagnetic noise such as electromagnetic radiation noise and conduction noise emitted from electronic circuits is required to be suppressed within a predetermined regulation value. If the electromagnetic noise exceeds the regulated range, such electromagnetic noise may affect the operation of other surrounding circuits. Therefore, there is a demand for a technique for identifying a noise source that generates electromagnetic noise exceeding a predetermined regulation value.
  • a method of obtaining a frequency spectrum by frequency domain measurement or a method of obtaining a frequency spectrum by performing a short-time Fourier transform (ST-FFT) by performing time domain measurement is known.
  • ST-FFT short-time Fourier transform
  • inverter circuits and high-output circuits that perform high-speed switching at low modulation frequencies are noise sources that can generate wide-band electromagnetic noise.
  • the conventional measurement method for identifying the noise source requires a long time.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a noise source identification method capable of facilitating the identification of a noise source that generates a wide band electromagnetic noise even when there is a noise source, and a noise source identification method.
  • the purpose is to provide an information processing system.
  • the first electromagnetic noise is obtained from the measurement unit that measures the first electromagnetic noise received by the target device and the measurement data of the first electromagnetic noise.
  • a calculation unit that calculates the first modulation frequency data in which the frequency, the modulation frequency of the first electromagnetic noise, and the intensity of the first electromagnetic noise are associated with each other, and outputs the first modulation frequency data. It has an output unit.
  • the noise source identification method is a noise source identification method by an information processing system, and is based on a step of measuring the first electromagnetic noise received by the target device and the measurement data of the first electromagnetic noise.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows an example of the structure of the noise source identification apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the execution procedure of the method of specifying a noise source of 1st Embodiment. An example of the modulation frequency data (graph) generated in the suspected noise source apparatus and method of the first embodiment is shown. An example of the modulation frequency data (graph) generated in the suspected noise source apparatus and method of the first embodiment is shown. It is a block diagram which shows an example of the structure of the noise source identification apparatus 1A which concerns on 2nd Embodiment. A method for identifying a noise source according to a second embodiment is a flowchart showing a procedure of this method.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing modulation frequency data for different time frames obtained for each of the suspected noise source devices S1 to Sn in the fourth embodiment. It is a graph explaining the method of specifying the noise source of 4th Embodiment. It is a flowchart which shows the execution procedure of the method of specifying a noise source in the modification of 4th Embodiment.
  • the process of executing the program may be described.
  • the computer executes the program by the processor (for example, CPU, GPU), and performs the processing defined by the program while using the storage resource (for example, memory) and the interface device (for example, the communication port). Therefore, the main body of the processing performed by executing the program may be a processor.
  • the subject of processing for executing a program may be a controller, a device, a system, a computer, or a node having a processor.
  • the main body of the processing performed by executing the program may be an arithmetic unit, and may include a dedicated circuit for performing a specific processing.
  • the dedicated circuit is, for example, FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), CPLD (Complex Programmable Logic Device), or the like.
  • the program may be installed on the computer from the program source.
  • the program source may be, for example, a program distribution server or a computer-readable storage medium.
  • the program distribution server includes a processor and a storage resource for storing the program to be distributed, and the processor of the program distribution server may distribute the program to be distributed to other computers.
  • two or more programs may be realized as one program, or one program may be realized as two or more programs.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the noise source specifying device 1 according to the first embodiment.
  • the noise source specifying device 1 of the first embodiment is, for example, a measuring unit 11, an arithmetic processing unit 12, a storage device 16 for storing a noise source database 13, an I / O interface 14, and an I / O interface 14. It has a display 15.
  • the noise source specifying device 1 includes a plurality of devices S1 to Sn (hereinafter, referred to as “suspicious noise source device”) suspected to be noise sources generating electromagnetic noise.
  • the target device V In an environment where there is a device V (hereinafter referred to as "target device") that receives noise due to radiation or conduction of such electromagnetic noise, the target device V is given electromagnetic noise EMs equal to or higher than a predetermined standard.
  • the device is specified from the suspected noise source devices S1 to Sn.
  • electromagnetic noise is, for example, electromagnetic radiation noise or conduction noise emitted from an electronic circuit or the like.
  • the suspected noise source device for example, it is a device including an electronic circuit or the like, and may be simply called a noise source device.
  • the measuring unit 11 includes, for example, a well-known antenna, an amplifier, an A / D converter, and the like, and is configured to be capable of measuring electromagnetic noise.
  • the measurement target of the measurement unit 11 includes the suspected noise source devices S1 to Sn and the target device V.
  • the measurement units 11 for measuring the suspected noise source devices S1 to Sn and the target device V may be separate devices or the same device.
  • the arithmetic processing unit 12 is configured to be capable of generating data indicating the time change of electromagnetic noise according to the measurement result of the measurement unit 11, and also generating data of the frequency spectrum of electromagnetic noise and modulation frequency data. ..
  • the arithmetic processing unit 12 can be configured by, for example, a general-purpose computer, and by performing a predetermined arithmetic processing on the measurement data as digital data input from the measurement unit 11, time-varying data of electromagnetic noise. And frequency spectrum data, modulation frequency data, etc. are generated.
  • the frequency spectrum data of the electromagnetic noise can be generated, for example, by applying a well-known short-time Fourier transform (ST-FFT) to the data of the time change of the electromagnetic noise.
  • ST-FFT short-time Fourier transform
  • the arithmetic processing unit 12 includes modulation frequency data for the plurality of suspected noise source devices S1 to Sn stored in the noise source database 13 and the target device V measured by the measurement unit 11. It has a function to generate a graph based on the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by. This graph is displayed on the display 15 and presented to the user. The user compares this graph, and according to the result of the comparison, identifies a device (for example, S2) that is a noise source of electromagnetic noise equal to or higher than a predetermined reference value from a plurality of suspected noise source devices S1 to Sn.
  • a device for example, S2
  • the storage device 16 includes a storage device that stores the noise source database 13.
  • the noise source database 13 obtains the frequency spectrum data of the electromagnetic noise measured in the vicinity of the suspected noise source devices S1 to Sn and the modulated frequency data of the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn for each suspected noise source device. It is a database to be stored in.
  • the frequency spectrum data and the modulation frequency data of the suspected noise source devices S1 to Sn can be generated based on the measurement result in the measuring unit 11, but instead of or in addition to the actual measurement in the measuring unit 11, the suspected noise It is also possible to generate by computer simulation of the source devices S1 to Sn and store them in the storage device 16 of the noise source database. In this computer simulation, spec data related to frequency, such as specifications of suspected noise source devices S1 to Sn, may be used.
  • the I / O interface 14 is an interface for outputting the data obtained by the arithmetic processing unit 12 to the display 15 and other external devices, and receiving the data from the external device.
  • the display 15 is configured to be able to display, for example, the modulation frequency data of electromagnetic noise stored in the noise source database 13 and the frequency spectrum data measured by the measuring unit 11.
  • the external device may be, for example, an input device (for example, a keyboard, a mouse, etc.) for the user to input a command (instruction), an external storage device, or is connected via a network. It may be a management device.
  • a part or all of the noise source identification device 1 can be configured as an information processing system.
  • the information processing system includes, for example, a measurement unit, a calculation unit, and an output unit.
  • the measuring unit measures the electromagnetic noise received by the target device.
  • the calculation unit calculates the modulation frequency data in which the frequency of the electromagnetic noise, the modulation frequency of the electromagnetic noise, and the intensity of the electromagnetic noise are associated with each other from the measurement data of the electromagnetic noise.
  • the output unit outputs the calculated modulation frequency data.
  • the information processing system may further include, for example, a storage unit.
  • the storage unit stores modulation frequency data in which the frequency of electromagnetic noise generated by one or more devices different from the target device, the modulation frequency of the electromagnetic noise, and the intensity of the electromagnetic noise are associated with each other. Then, the output unit outputs the modulation frequency data calculated for the electromagnetic noise received by the target device and the modulation frequency data calculated for the electromagnetic noise generated by one or more devices different from the target device.
  • the measuring unit may measure electromagnetic noise generated by one or more devices different from the target device. Then, the calculation unit may calculate the modulation frequency data from the measurement data of the electromagnetic noise and store it in the storage unit. Further, the storage unit may store information regarding the characteristics of one or more devices different from the target device. The arithmetic unit may calculate the modulation frequency data of the electromagnetic noise generated by the one or more devices different from the target device from the information regarding this characteristic and store it in the storage unit.
  • the information regarding the characteristics may be, for example, spec data related to frequencies such as specifications of the suspected noise source devices S1 to Sn, or the device characteristic information database 13A. From the information regarding this characteristic, the modulation frequency data of the electromagnetic noise generated by the device may be calculated, for example, by computer simulation.
  • the measuring unit is composed of a measuring device that operates as a measuring unit 11
  • the arithmetic unit is composed of an arithmetic unit that operates as an arithmetic processing unit 12
  • the output unit is composed of an output device such as the arithmetic processing unit 12 and the I / O interface 14.
  • the arithmetic unit may be composed of a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit), or may include a dedicated circuit for performing a specific process.
  • the dedicated circuit is, for example, FPGA, ASIC, CPLD or the like.
  • the storage device 16 is, for example, a memory and constitutes a storage unit.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of this method
  • FIGS. 3 and 4 show an example of modulation frequency data (graph) generated by this method.
  • this method includes a procedure for generating the noise source database 13 (steps S11 to S13), a procedure for measuring electromagnetic noise in the target device V (steps S14 to 15), and a procedure for identifying the noise source. It is roughly classified into (step S16).
  • the measuring unit 11 measures the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn in the time domain.
  • the measuring unit 11 is arranged in the vicinity of any of the suspected noise source devices S1 to Sn, and measures the electromagnetic noise at that position in the time domain.
  • the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn is electromagnetic noise emitted or conducted from the suspected noise source devices S1 to Sn, and includes, for example, electromagnetic noise generated by the suspected noise source devices S1 to Sn. You may be.
  • the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn may be, for example, electromagnetic noise measured in the vicinity of the suspected noise source device or inside the suspected noise source devices S1 to Sn, and may be electromagnetic noise measured in the vicinity of the suspected noise source device S1 to Sn. It may be electromagnetic noise at the Sn position.
  • step S12 the arithmetic processing unit 12 applies the modulation frequency analysis to the measurement signal (digital value) of the electromagnetic noise in the time domain, and calculates the modulation frequency data of the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn.
  • the electromagnetic noise modulation frequency data is information in which the frequency of the electromagnetic noise, the modulation frequency of the electromagnetic noise, and the intensity of the electromagnetic noise are associated with each other.
  • step S13 the arithmetic processing unit 12 stores the modulation frequency data of the electromagnetic noise from the suspected noise source device in the noise source database 13.
  • the arithmetic processing unit 12 generates or updates the noise source database 13.
  • the information processing system acquires modulation frequency data for each suspected noise source device by executing steps S11 to S13 for the suspected noise source devices S1 to Sn, and stores the modulation frequency data in the noise source database 13.
  • the spectrogram of electromagnetic noise in the time domain is, for example, in a graph in which the vertical axis is time and the horizontal axis is the frequency of electromagnetic noise, the intensity of electromagnetic noise (Electromagnetic). Intensity) can be expressed by the brightness and color of the graph.
  • the intensity of the electromagnetic noise is expressed by brightness and color.
  • the frequency of the electromagnetic noise of the suspected noise source device is associated with each other.
  • the graph of the modulation frequency data shown as an example in the lower figure of FIG. 3 is characterized in that there is a portion having high brightness periodically in the vertical direction in a frequency region having electromagnetic noise.
  • step S14 the measuring unit 11 measures the electromagnetic noise received by the target device V in the time domain.
  • the measuring unit 11 is arranged in the vicinity of the target device V, and measures the electromagnetic noise at that position in the time domain.
  • the electromagnetic noise received by the target device V may be, for example, electromagnetic noise measured in the vicinity of the target device V or electromagnetic noise at the position of the target device V.
  • step S15 the arithmetic processing unit 12 applies the modulation frequency analysis (Modulation Frequency Analysis) to the measurement signal (digital value) of the electromagnetic noise in the time domain, and obtains the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V. calculate.
  • the graph of the modulation frequency data calculated here is the modulation frequency data in which the frequency of the electromagnetic noise of the target device V, the modulation frequency of the electromagnetic noise of the target device V, and the intensity of the electromagnetic noise of the target device V are associated with each other. Is.
  • the arithmetic processing unit 12 may store the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V in the noise source database 13.
  • step S16 the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V (result obtained by the modulation frequency analysis in step S15) and the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn stored in the noise source database 13
  • the modulation frequency data (result obtained by the modulation frequency analysis in step 12) is transmitted to the storage device, display 15, external device, or the like of the information processing system via the I / O interface 14.
  • Output For example, when the arithmetic processing unit 12 outputs to the display 15, the modulation frequency data of the electromagnetic noise at the position of the target device V and the modulation frequency data of the suspected noise source devices S1 to Sn may be displayed at the same time, or separately. It may be displayed.
  • the user's instruction may be received from the I / O interface 14, and the arithmetic processing unit 12 may output by the output destination or output method (for example, display method) specified by the user's instruction.
  • the user can compare the modulation frequency data of the electromagnetic noise at the position of the target device V with the modulation frequency data of the suspected noise source devices S1 to Sn on the display screen of the display 15, and the suspected noise source device.
  • the device that is the source (noise source) of the electromagnetic noise received by the target device V can be specified. For example, when the target device V receives electromagnetic noise exceeding a predetermined standard, such as the regulation value of electromagnetic noise in the target device V, the device that is the noise source of the electromagnetic noise can be identified, and the noise. It becomes possible to take measures.
  • the arithmetic processing unit 12 inputs the modulation frequency data of the electromagnetic noise at the position of the target device V and the modulation frequency data of the suspected noise source devices S1 to Sn stored in the noise source database 13. , Each of which is converted into a graph and displayed on the screen of the display 15. The user looks at this screen, compares the graph of the modulation frequency data for the plurality of suspected noise source devices S1 to Sn with the graph of the modulation frequency data for the target device V, and finds the graph with the closest characteristics. .. In this way, the suspected noise source device corresponding to the identified graph is identified as the noise source affecting the target device V.
  • the user can refer to some of the electromagnetic noise, such as electromagnetic noise exceeding a predetermined reference, in the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise at the position of the target device V. Check. Then, if the same or similar feature as this feature can be confirmed in the graph of the modulation frequency data of a certain suspected noise source device, the suspected noise source device can be identified as a noise source of the part of the electromagnetic noise.
  • the modulation frequency data of electromagnetic noise is acquired for the suspected noise source devices S1 to Sn, stored in the noise source database 13, and these.
  • the data with the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V it is possible to identify a noise source that emits electromagnetic noise equal to or higher than a predetermined reference value.
  • the modulation frequency analysis is performed on the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn and the electromagnetic noise received by the target device V to acquire the modulation frequency data. It is configured so that it can be compared. Therefore, according to the first embodiment, even if there is a noise source that generates a wide band electromagnetic noise, it is possible to easily identify the noise source.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the noise source specifying device 1A according to the second embodiment. Since the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1, duplicated description will be omitted below.
  • the storage device 16 of the noise source identification device 1A has a device characteristic information database 13A in place of or in addition to the noise source database 13.
  • the device characteristic information database 13A holds information (characteristic information) related to the characteristics of the device, such as the product specifications of the suspected noise source devices S1 to Sn, for each suspected noise source device.
  • the suspected noise source device is an inverter circuit
  • the rated output, capacity, rated input voltage, rated output voltage, output frequency range, control method, and the like of the device are held as data.
  • the arithmetic processing unit 12 compares the data (characteristic information) related to the device characteristics with the modulation frequency data obtained for the target device V, and is suspected of outputting electromagnetic noise exceeding a predetermined regulation value according to the comparison result. Identify the noise source device.
  • the device characteristic information database 13A has already registered the data related to the device characteristics of the suspected noise source devices S1 to Sn.
  • Steps S14A and S15A in FIG. 6 are the same as steps S14 and S15 in FIG.
  • the modulation frequency data (result of modulation frequency analysis) of the electromagnetic noise at the position of the target device V obtained in step S15A is stored in the device characteristic information database 13A as device characteristic data (characteristic information). Identify the suspected noise source device that is presumed to emit electromagnetic noise that exceeds the regulation value. It is also possible to estimate the modulation frequency data of the electromagnetic noise output from the suspected noise source devices S1 to Sn from the device characteristic data stored in the device characteristic information database 13A, and by comparing with this estimation result. , The suspected noise source device that has the greatest influence on the target device V can be identified as in the first embodiment.
  • Part or all of the noise source identification device 1A can be configured as an information processing system.
  • the information processing system includes, for example, a measurement unit, a calculation unit, and an output unit.
  • the measuring unit measures the electromagnetic noise received by the target device.
  • the calculation unit calculates the modulation frequency data in which the frequency of the electromagnetic noise, the modulation frequency of the electromagnetic noise, and the intensity of the electromagnetic noise are associated with each other from the measurement data of the electromagnetic noise.
  • the output unit outputs the calculated modulation frequency data.
  • the information processing system may further include, for example, a storage unit.
  • the storage unit stores characteristic information regarding the characteristics of one or more devices different from the target device. Then, the output unit outputs the modulation frequency data and the characteristic information. Further, the arithmetic unit compares the characteristic information with the modulation frequency data, and identifies a device that generates at least a part of the electromagnetic noise received by the target device from the one or more devices.
  • the measuring unit is composed of a measuring device that operates as a measuring unit 11
  • the arithmetic unit is composed of an arithmetic unit that operates as an arithmetic processing unit 12
  • the output unit is composed of an output device such as the arithmetic processing unit 12 and the I / O interface 14.
  • the storage device 16 is, for example, a memory and constitutes a storage unit.
  • the characteristic information regarding the characteristics of one or more devices different from the target device may be, for example, information regarding the characteristics of the device held for each suspected noise source device in the device characteristic information database 13A.
  • the noise source identification device information processing system
  • the noise source identification method according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7. Since the configuration of the noise source specifying device according to the third embodiment can be the same as the configuration of the first embodiment, duplicate description will be omitted below.
  • the modulation frequency data for the suspected noise source devices S1 to Sn and the modulation frequency data for the target device V are acquired, and the comparison between the two is the modulation frequency data displayed on the screen of the display 15. Based on the graph of, the user visually performed.
  • the arithmetic processing unit 12 makes a comparison according to the feature amount (matching index) of both data, and identifies the noise source. Therefore, in the apparatus of the third embodiment, it is not necessary to display the graph of the modulation frequency data on the screen of the display 15 (it is possible to use the display on the display 15 together).
  • the arithmetic processing in the arithmetic processing unit 12 can be an arithmetic processing using a well-known search algorithm, an expert system, a neural network, or the like.
  • the procedure for generating the noise source database 13 (steps S11B to S13B) and the procedure for measuring electromagnetic noise in the target device V (steps S14B to 15B) are the steps S11 to S13 and S14 of the first embodiment (FIG. 2). It is the same as S15.
  • step S16B the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V (result obtained by the modulation frequency analysis in step S15B) and the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn stored in the noise source database 13 (Results obtained in the modulation frequency analysis in step 12B) of the above are compared in the arithmetic processing unit 12 based on the extracted matching index. Then, based on the comparison result, the suspected noise source device presumed to generate electromagnetic noise exceeding the regulation value is specified. Information on the identified suspected noise source device is displayed on the display 15. Thereby, as in the above-described embodiment, the suspected noise source device that has the greatest influence on the target device V can be identified.
  • the arithmetic processing unit 12 compares the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise from the plurality of suspected noise source devices S1 to Sn with the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V, and the features are most similar. Find the graph.
  • the arithmetic processing unit 12 calculates, for example, the similarity between the images of both graphs, and the modulation frequency data of the electromagnetic noise from the suspected noise source device, which has a high degree of similarity to the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V. Identify the graph of.
  • the arithmetic processing unit 12 identifies or estimates that the suspected noise source device corresponding to the graph thus identified is the noise source affecting the target device V.
  • the arithmetic processing unit 12 has a feature in the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise received by the target device V for some of the electromagnetic noise received by the target device V, such as electromagnetic noise exceeding a predetermined reference. To identify. Then, the arithmetic processing unit 12 determines whether or not the same or similar feature as the specified feature is in the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn. As a result of the determination, if the graph of the modulation frequency data of the electromagnetic noise from a certain suspected noise source device has the same or similar features as the above-mentioned identified features, the suspected noise source device is the noise of the part of the electromagnetic noise. Can be identified or estimated as the source.
  • a part or all of the noise source identification device 1 can be configured as an information processing system.
  • the information processing system includes, for example, a measurement unit, a calculation unit, and an output unit.
  • the measuring unit measures the electromagnetic noise received by the target device.
  • the calculation unit calculates the modulation frequency data in which the frequency of the electromagnetic noise, the modulation frequency of the electromagnetic noise, and the intensity of the electromagnetic noise are associated with each other from the measurement data of the electromagnetic noise.
  • the output unit outputs the calculated modulation frequency data.
  • the information processing system may further include, for example, a storage unit.
  • the storage unit stores information about one or more devices different from the target device.
  • the calculation unit compares the information about the one or more devices with the modulation frequency data, and identifies the device that generates at least a part of the electromagnetic noise from the one or more devices.
  • the information about the one or more devices may be information about the electromagnetic noise generated by the one or more devices.
  • the measuring unit is composed of a measuring device that operates as a measuring unit 11
  • the arithmetic unit is composed of an arithmetic unit that operates as an arithmetic processing unit 12
  • the output unit is composed of an output device such as the arithmetic processing unit 12 and the I / O interface 14.
  • the storage device 16 is, for example, a memory and constitutes a storage unit.
  • the information regarding the electromagnetic noise generated by the one or more devices may be, for example, the modulation frequency data of the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn stored in the noise source database 13.
  • the noise source identification device information processing system
  • the noise source identification method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10. Since the configuration of the noise source specifying device according to the fourth embodiment may be the same as the configuration of the first embodiment, duplicate description will be omitted below.
  • the noise source database 13 holds different modulation frequency data for each of the plurality of suspected noise source devices S1 to Sn for different time frames. Then, the arithmetic processing unit 12 calculates the matching index between the modulation frequency data of the noise source database 13 and the modulation frequency data of the target device V for each different time frame, and identifies the noise source.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing modulation frequency data for different time frames obtained for each of the suspected noise source devices S1 to Sn.
  • the measurement unit 11 separately measures the electromagnetic noise from each of the suspected noise source devices S1 to Sn for each of different time frames Time1, Time2, ... TimeN.
  • the measurement data of the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn is the measurement data obtained by measuring the electromagnetic noise from the suspected noise source devices S1 to Sn for each of a plurality of time frames.
  • the arithmetic processing unit 12 applies modulation frequency analysis to the measurement signal (digital value) of electromagnetic noise in the time domain for each time frame, and calculates the modulation frequency data of electromagnetic noise from the suspected noise source device. As a result, the arithmetic processing unit 12 acquires frequency spectrum data for each different time frame and stores it in the noise source database 13.
  • step S22 the measuring unit 11 measures the electromagnetic noise received by the target device V for each of a plurality of time frames.
  • the arithmetic processing unit 12 applies modulation frequency analysis to the measurement result, acquires modulation frequency data for each of a plurality of time frames, and stores it in the noise source database 13.
  • step S23 the arithmetic processing unit 12 uses the modulation frequency data (result of modulation frequency analysis) for the target device V and the modulation frequency data (result of modulation frequency analysis) for the suspected noise source devices S1 to Sn.
  • step S22 the measurement unit 11 does not have to measure the electromagnetic noise received by the target device V for each of a plurality of time frames.
  • the arithmetic processing unit 12 applies the modulation frequency analysis to the measurement result, acquires the modulation frequency data, and stores it in the noise source database 13. Then, in step S23 (FIG.
  • the arithmetic processing unit 12 uses the modulation frequency data (result of modulation frequency analysis) for the target device V as the modulation frequency data for each time frame for the suspected noise source devices S1 to Sn (FIG. 8). (Result of modulation frequency analysis), from the suspected noise source devices S1 to Sn), a device that generates at least a part of the electromagnetic noise received by the target device V is specified or estimated.
  • each of the suspected noise source devices S1 to Sn holds different modulation frequency data depending on the time zone, it is possible to specify a more precise noise source in consideration of the time difference. become.
  • the modulation frequency data of the suspected noise source devices S1 to Sn can be stored in a database prior to the acquisition of the modulation frequency data of the target device V, and as shown in FIG. It is also possible to execute the measurement for the target device V (step S22) and the measurement for the suspected noise source devices S1 to Sn (step S21) in parallel.
  • the present invention is not limited to the above-described examples, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • it is possible to combine the first embodiment and the second embodiment to identify the noise source based on both the modulation frequency data and the device characteristic information data.
  • 11 Measurement unit, 12 ... Arithmetic processing unit, 13 ... Noise source database, 13A ... Device characteristic information database, 14 ... I / O interface, 15 ... Display, 16 ... Storage device.

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Abstract

この情報処理システムは、対象装置が受ける第１の電磁ノイズを計測する計測部と、前記第１の電磁ノイズの計測データから、前記第１の電磁ノイズの周波数と前記第１の電磁ノイズの変調周波数と前記第１の電磁ノイズの強度とが対応付けられた第１の変調周波数データを算出する演算部と、前記第１の変調周波数データを出力する出力部とを備える。このシステムによれば、広帯域の電磁ノイズを発生するノイズ源が存在する場合であっても、その特定を容易にすることができる。

Description

ノイズ源特定方法、及び情報処理システム
　本発明は、ノイズ源特定方法、及び情報処理システムに関する。
　電子回路等から放出される電磁放射ノイズや伝導ノイズなどの電磁ノイズ（Electromagnetic Noise、またはＥＭノイズ）は、所定の規制値の範囲内に抑制することが求められる。電磁ノイズが規制値の範囲を超えている場合、そのような電磁ノイズは周囲の他の回路の動作に影響を与える虞がある。このため、所定の規制値を超える電磁ノイズを発生しているノイズ源(Noise Source)を特定する技術が求められている。
　従来、ノイズ源を特定するための計測方法として、周波数ドメイン計測により周波数スペクトルを得る方法、又はタイムドメイン計測をして短時間フーリエ変換（ＳＴ－ＦＦＴ）することにより周波数スペクトルを得る方法が知られている。高周波数のノイズ源（例えばクロック信号回路、通信回路からのノイズ等）は、周波数スペクトルから特定することが容易である。
　しかし、インバータ回路や、低い変調周波数（例えばｋＨｚ帯）で高速スイッチングを行う高出力回路は、広帯域の電磁ノイズを発生し得るノイズ源である。広帯域の電磁ノイズのノイズ源を特定する場合、従来のノイズ源を特定するための計測方法では、長い時間を要する。
特開２０１４－２２２２１５号公報
　高周波数のノイズ源だけでなく、広帯域の電磁ノイズを発生し得るノイズ源も的確に特定する技術が、ＥＭＣ（ElectroMagnetic Compatibility）の向上の観点から求められている。本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、広帯域の電磁ノイズを発生するノイズ源が存在する場合であっても、その特定を容易にすることが可能なノイズ源特定方法、及び情報処理システムを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明に係る情報処理システムは、対象装置が受ける第１の電磁ノイズを計測する計測部と、前記第１の電磁ノイズの計測データから、前記第１の電磁ノイズの周波数と前記第１の電磁ノイズの変調周波数と前記第１の電磁ノイズの強度とが対応付けられた第１の変調周波数データを算出する演算部と、前記第１の変調周波数データを出力する出力部とを備える。
　また、本発明に係るノイズ源特定方法は、情報処理システムによるノイズ源特定方法であって、対象装置が受ける第１の電磁ノイズを計測するステップと、前記第１の電磁ノイズの計測データから、前記第１の電磁ノイズの周波数と前記第１の電磁ノイズの変調周波数と前記第１の電磁ノイズの強度とが対応付けられた第１の変調周波数データを算出するステップと、前記対象装置とは異なる１以上の装置に関する情報と前記第１の変調周波数データとを比較し、前記１以上の装置の中から、前記第１の電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定するステップとを含む。
　本発明によれば、広帯域の電磁ノイズを発生するノイズ源がある場合であっても、その特定を容易にすることが可能なノイズ源特定方法、及び情報処理システムを提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
第１の実施の形態に係るノイズ源特定装置１の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施の形態のノイズ源の特定方法の実行手順を示すフローチャートである。 第１の実施の形態の被疑ノイズ源装置及び方法において生成される変調周波数データ（グラフ）の一例を示している。 第１の実施の形態の被疑ノイズ源装置及び方法において生成される変調周波数データ（グラフ）の一例を示している。 第２の実施の形態に係るノイズ源特定装置１Ａの構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施の形態のノイズ源の特定方法この方法の手順を示すフローチャートである。 第３の実施の形態のノイズ源の特定方法の実行手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態のノイズ源の特定方法の実行手順を示すフローチャートである。 第４の実施の形態において、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの各々について得られる異なる時間フレームについての変調周波数データを示す模式図である。 第４の実施の形態のノイズ源の特定方法を説明するグラフである。 第４の実施の形態の変形例における、ノイズ源の特定方法の実行手順を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施例は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
　図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。　各種情報の例として、「テーブル」、「リスト」、「キュー」、「データ」、「グラフ」等の表現にて説明することがあるが、各種情報はこれら以外のデータ構造で表現されてもよい。例えば、「ＸＸテーブル」、「ＸＸリスト」、「ＸＸキュー」等の各種情報は、「ＸＸ情報」としてもよい。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ＩＤ」、「番号」等の表現を用いるが、これらについてはお互いに置換が可能である。同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
　実施例において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＧＰＵ）によりプログラムを実行し、記憶資源（例えばメモリ）やインターフェースデバイス（例えば通信ポート）等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等である。
　プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施例において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。
［第１の実施の形態］
　まず、図１～図４を参照して、第１の実施の形態に係るノイズ源特定装置（情報処理システム）及びノイズ源特定方法について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るノイズ源特定装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す通り、第１の実施の形態のノイズ源特定装置１は、一例として、計測部１１、演算処理部１２、ノイズ源データベース１３を記憶する記憶装置１６、Ｉ／Ｏインタフェース１４、及びディスプレイ１５を備えている。
　図１の左下に模式的に示すように、このノイズ源特定装置１は、電磁ノイズを発生しているノイズ源と疑われる複数の装置Ｓ１～Ｓｎ（以下、「被疑ノイズ源装置」という）と、そのような電磁ノイズの放射又は伝導によりノイズを受ける装置Ｖ（以下、「対象装置」という）とが存在する環境において、対象装置Ｖに対して所定の基準以上の電磁ノイズＥＭｓを与えている装置を、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの中から特定する。
　ここで、電磁ノイズ（Electromagnetic Noise、またはＥＭノイズ）とは、例えば電子回路等から放出される電磁放射ノイズや伝導ノイズである。また、被疑ノイズ源装置の一例としては、例えば電子回路等を含む装置であり、単にノイズ源装置と呼ばれることがある。
　計測部１１は、図示は省略するが、例えば周知のアンテナ、増幅器、及びＡ／Ｄ変換器などを含み、電磁ノイズを計測可能に構成されている。計測部１１の計測対象は、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎと、対象装置Ｖとを含む。なお、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎと対象装置Ｖの其々を測定する計測部１１は、別々の装置であってもよいし、同じ装置であってもよい。
　演算処理部１２は、計測部１１での計測結果に従い、電磁ノイズの時間変化を示すデータを生成すると共に、電磁ノイズの周波数スペクトルのデータや変調周波数データを生成することも可能に構成されている。具体的には、演算処理部１２は例えば汎用のコンピュータによって構成することができ、計測部１１から入力されたデジタルデータとしての計測データに所定の演算処理を施すことにより、電磁ノイズの時間変化データ及び周波数スペクトルのデータ、変調周波数データ等を生成する。電磁ノイズの周波数スペクトルのデータは、例えば、電磁ノイズの時間変化のデータに対し、周知の短時間フーリエ変換（ＳＴ－ＦＦＴ）を適用することにより生成することができる。
　また、演算処理部１２は、後述するように、ノイズ源データベース１３に記憶されている、複数の被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについての変調周波数データと、計測部１１で計測された、対象装置Ｖが受けている電磁ノイズの変調周波数データとに基づき、グラフを生成する機能を有する。このグラフは、ディスプレイ１５において表示され、ユーザに提示される。ユーザは、このグラフを比較し、その比較の結果に従い、複数の被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの中から、所定の基準値以上の電磁ノイズのノイズ源である装置（例えばＳ２）を特定する。
　記憶装置１６は、ノイズ源データベース１３を記憶する記憶装置を含む。ノイズ源データベース１３は、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの近傍で計測された電磁ノイズの周波数スペクトルのデータや、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データを、被疑ノイズ源装置毎に記憶するデータベースである。被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの周波数スペクトルのデータや変調周波数データは、計測部１１における計測結果に基づいて生成することができるが、計測部１１における実測に代えて又はこれに加えて、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについてのコンピュータシミュレーションにより生成し、ノイズ源データベースの記憶装置１６に記憶させることも可能である。このコンピュータシミュレーションには、例えば被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの仕様書等、周波数に関わるスペックデータが用いられてもよい。
　Ｉ／Ｏインタフェース１４は、演算処理部１２で得られたデータを、ディスプレイ１５、その他外部装置に対して出力し、また外部装置からデータを受信するためのインタフェースである。ディスプレイ１５は、例えばノイズ源データベース１３に記憶されている電磁ノイズの変調周波数データ、計測部１１で計測された周波数スペクトルのデータを表示可能に構成される。外部装置は、例えば、ユーザが命令（指示）を入力するための入力装置（例えばキーボード、マウス等）であってもよいし、外部記憶装置であってもよいし、ネットワークを介して接続された管理装置であってもよい。
　ノイズ源特定装置１の一部または全部は、情報処理システムとして構成することができる。情報処理システムは、例えば計測部と演算部と出力部とを備える。計測部は、対象装置が受ける電磁ノイズを計測する。演算部は、当該電磁ノイズの計測データから、当該電磁ノイズの周波数と当該電磁ノイズの変調周波数と当該電磁ノイズの強度とが対応付けられた変調周波数データを算出する。出力部は、算出した当該変調周波数データを出力する。
　また、情報処理システムは、例えば記憶部をさらに備えていてもよい。記憶部は、対象装置とは異なる１以上の装置が発生させる電磁ノイズの周波数と、当該電磁ノイズの変調周波数と、当該電磁ノイズの強度とが対応付けられた変調周波数データを記憶する。そして、出力部は、対象装置が受ける電磁ノイズに関して算出した変調周波数データと、対象装置とは異なる１以上の装置が発生させる電磁ノイズに関して算出した変調周波数データとを出力する。
　また、計測部は、対象装置とは異なる１以上の装置が発生させる電磁ノイズを計測してもよい。そして、演算部は、当該電磁ノイズの計測データから、変調周波数データを算出し、記憶部に記憶させてもよい。
　また、記憶部は、対象装置とは異なる１以上の装置の特性に関する情報を記憶してもよい。演算部は、この特性に関する情報から、対象装置とは異なる当該１以上の装置が発生させる電磁ノイズの変調周波数データを算出し、記憶部に記憶させてもよい。ここで、特性に関する情報とは、例えば被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの仕様書等、周波数に関わるスペックデータや、装置特性情報データベース１３Ａであってもよい。この特性に関する情報から、例えばコンピュータシミュレーションによって、当該装置が発生させる電磁ノイズの変調周波数データを算出してもよい。
　ここで、例えば、計測部は計測部１１として動作する計測装置、演算部は演算処理部１２として動作する演算装置、出力部は演算処理部１２やＩ／Ｏインタフェース１４等の出力装置で構成してもよい。なお、演算装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）といったプロセッサで構成されてもよいし、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡやＡＳＩＣ、ＣＰＬＤ等である。また、記憶装置１６は、例えばメモリであって、記憶部を構成する。
　次に、この第１の実施の形態のノイズ源特定装置１により実行され得るノイズ源の特定方法を、図２～図４を参照して説明する。図２は、この方法の手順を示すフローチャートであり、図３及び図４は、この方法において生成される変調周波数データ（グラフ）の一例を示している。
　図２に示すように、この方法は、ノイズ源データベース１３の生成の手順（ステップＳ１１～Ｓ１３）、対象装置Ｖにおける電磁ノイズの計測の手順（ステップＳ１４～１５）、及びノイズ源の特定の手順（ステップＳ１６）に大別される。
　ステップＳ１１で、計測部１１は、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズをタイムドメインで計測する。例えば、計測部１１は、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎのいずれかの近傍に配置され、その位置での電磁ノイズをタイムドメインで計測する。被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズとは、当該被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎから放出または伝導される電磁ノイズであって、例えば当該被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎが発生させる電磁ノイズを含んでいてもよい。また、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズは、例えば被疑ノイズ源装置の近傍または被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの内部で計測された電磁ノイズであってもよく、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの位置での電磁ノイズであってもよい。
　ステップＳ１２で、演算処理部１２は、タイムドメインでの電磁ノイズの計測信号（デジタル値）に対して変調周波数解析を適用し、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データを算出する。ここで、電磁ノイズの変調周波数データとは、当該電磁ノイズの周波数と、当該電磁ノイズの変調周波数と、当該電磁ノイズの強度とが対応付けられた情報である。
　ステップＳ１３で、演算処理部１２は、被疑ノイズ源装置からの電磁ノイズの変調周波数データを、ノイズ源データベース１３に格納する。演算処理部１２は、ノイズ源データベース１３を生成または更新する。情報処理システムは、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについて、ステップＳ１１～Ｓ１３を実行することにより、各被疑ノイズ源装置について其々の変調周波数データを取得し、ノイズ源データベース１３に格納する。
　図３の上図に一例として示すように、タイムドメインでの電磁ノイズのスペクトログラムは、例えば、縦軸を時間（Time）、横軸を電磁ノイズの周波数としたグラフにおいて、電磁ノイズの強度（Electromagnetic Intensity）を、グラフの明度や色により表現したものとすることができる。このタイムドメインの電磁ノイズのデータに対し、変調周波数解析を適用することにより、電磁ノイズの変調周波数データのグラフを取得することができる。
　変調周波数データのグラフは、例えば、縦軸を変調周波数(Modulation Frequency)、横軸を電磁ノイズの周波数（Electromagnetic Frequency）としたグラフにおいて、電磁ノイズの強度（Electromagnetic Intensity）を明度や色により表現したものとすることができる。ここで取得される変調周波数データのグラフは、被疑ノイズ源装置の電磁ノイズの周波数と、被疑ノイズ源装置の電磁ノイズの変調周波数と、被疑ノイズ源装置の電磁ノイズの強度とが対応付けられた変調周波数データである。
　図３の下図に一例として示す変調周波数データのグラフは、電磁ノイズのある周波数領域において、縦方向に周期的に明度が高い部分がある点に特徴を有している。これは、当該被疑ノイズ源装置が出力する電磁ノイズの基本周波数と、その高調波に対応するものと推定される。後述するように、このような特徴に従い、対象装置Ｖに所定の規制値以上の電磁ノイズを放出また伝導している被疑ノイズ源装置を特定することが可能になる。
　図２に戻って、ステップＳ１４～Ｓ１５について説明する。ステップＳ１４で、計測部１１は、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズをタイムドメインで計測する。例えば、計測部１１は、対象装置Ｖの近傍に配置され、その位置での電磁ノイズをタイムドメインで計測する。対象装置Ｖが受ける電磁ノイズとは、例えば対象装置Ｖの近傍で計測された電磁ノイズであってもよく、対象装置Ｖの位置での電磁ノイズであってもよい。
　ステップＳ１５で、演算処理部１２は、タイムドメインでの電磁ノイズの計測信号（デジタル値）に対して変調周波数解析（Modulation Frequency Analysis）を適用し、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データを算出する。ここで算出される変調周波数データのグラフは、対象装置Ｖの電磁ノイズの周波数と、対象装置Ｖの電磁ノイズの変調周波数と、対象装置Ｖの電磁ノイズの強度とが対応付けられた変調周波数データである。演算処理部１２は、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データを、ノイズ源データベース１３に格納してもよい。
　ステップＳ１６では、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データ（ステップＳ１５の変調周波数解析で得られた結果）と、ノイズ源データベース１３に記憶されている被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データ（ステップ１２の変調周波数解析で得られた結果）を、演算処理部１２は、Ｉ／Ｏインタフェース１４を介して、情報処理システムが有する記憶装置やディスプレイ１５、又は外部装置等に出力する。例えば、演算処理部１２がディスプレイ１５に出力する場合、対象装置Ｖの位置での電磁ノイズの変調周波数データと被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの変調周波数データを同時に表示してもよいし、別々に表示してもよい。Ｉ／Ｏインタフェース１４からユーザの指示を受け付け、演算処理部１２は、そのユーザの指示により指定された、出力先や出力方法（例えば表示方法）で出力してもよい。これにより、ユーザは、対象装置Ｖの位置での電磁ノイズの変調周波数データと被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの変調周波数データをディスプレイ１５の表示画面上等で比較することができ、被疑ノイズ源装置の中で、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの発生元（ノイズ源）となっている装置を特定することができる。例えば対象装置Ｖにおける電磁ノイズの規制値のように、所定の基準を超える電磁ノイズを対象装置Ｖが受けている場合、その電磁ノイズのノイズ源となっている装置を特定することができ、ノイズ対策を実行することが可能となる。
　図４に示すように、演算処理部１２は、対象装置Ｖの位置での電磁ノイズの変調周波数データ、及び、ノイズ源データベース１３に記憶されている被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの変調周波数データを、それぞれグラフに変換してディスプレイ１５の画面に表示する。　ユーザは、この画面を見て、複数の被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについての変調周波数データのグラフと、対象装置Ｖについての変調周波数データのグラフとを比較し、最も特徴が近似するグラフを見つけ出す。このようにして、特定されたグラフに対応する被疑ノイズ源装置が、対象装置Ｖに影響を与えているノイズ源であるとして特定される。また、ユーザは、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズのうち、例えば所定の基準を超える電磁ノイズ等、一部の電磁ノイズについて、対象装置Ｖの位置での電磁ノイズの変調周波数データのグラフにおける特徴を確認する。そして、この特徴と同じまたは同様の特徴が、ある被疑ノイズ源装置の変調周波数データのグラフに確認できれば、その被疑ノイズ源装置が当該一部の電磁ノイズのノイズ源と特定することができる。
　以上説明したように、第１の実施の形態のノイズ源特定方法によれば、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについて電磁ノイズの変調周波数データを取得して、ノイズ源データベース１３に記憶させ、これらのデータを対象装置Ｖが受けている電磁ノイズの変調周波数データと比較することで、所定の基準値以上の電磁ノイズを放出しているノイズ源を特定することができる。
　タイムドメインでの電磁ノイズの計測信号の場合、電磁ノイズが広帯域であると、ノイズの振幅は広範囲に亘って平坦となることがあり、ノイズ源の特定が困難になる場合があり得る。しかし、この第１の実施の形態のノイズ源特定装置及び方法では、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズ、及び対象装置Ｖが受ける電磁ノイズについて変調周波数解析を行って変調周波数データを取得し比較できるように構成されている。このため、第１の実施の形態によれば、広帯域の電磁ノイズを発生させるノイズ源がある場合であっても、その特定を容易にすることができる。
［第２の実施の形態］
　次に、図５～図６を参照して、第２の実施の形態に係るノイズ源特定装置（情報処理システム）及びノイズ源特定方法について説明する。図５は、第２の実施の形態に係るノイズ源特定装置１Ａの構成の一例を示すブロック図である。第１の実施の形態と同一の構成については、図１と同一の符号を付しているので、重複する説明は以下では省略する。このノイズ源特定装置１Ａの記憶装置１６は、ノイズ源データベース１３に代えて又はこれに加えて、装置特性情報データベース１３Ａを有している。
　装置特性情報データベース１３Ａは、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの製品仕様など、装置の特性に関する情報（特性情報）を、被疑ノイズ源装置毎に保持している。例えば、被疑ノイズ源装置がインバータ回路である場合には、一例として、その装置の定格出力、容量、定格入力電圧、定格出力電圧、出力周波数範囲、制御方式などがデータとして保持されている。演算処理部１２は、この装置特性に関するデータ（特性情報）を、対象装置Ｖについて得られた変調周波数データと比較し、この比較結果に従って、所定の規制値を超える電磁ノイズを出力している被疑ノイズ源装置を特定する。
　図６のフローチャートを参照して、この第２の実施の形態のノイズ源特定装置１Ａにより実行され得るノイズ源の特定方法を説明する。装置特性情報データベース１３Ａには既に被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの装置特性に関するデータの登録がされているものとして説明を行う。
　図６のステップＳ１４Ａ、Ｓ１５Ａは、図２のステップＳ１４、Ｓ１５と同一である。ステップＳ１６Ａでは、ステップＳ１５Ａで得られた対象装置Ｖの位置での電磁ノイズの変調周波数データ（変調周波数解析の結果）を、装置特性情報データベース１３Ａに記憶されている装置特性のデータ（特性情報）と比較して、規制値を超える電磁ノイズを放射していると推定される被疑ノイズ源装置を特定する。装置特性情報データベース１３Ａに記憶されている装置特性のデータから、当該被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎから出力される電磁ノイズの変調周波数データを推定することも可能であり、この推定結果との比較により、第１の実施の形態と同様に、対象装置Ｖに最も影響を与えている被疑ノイズ源装置を特定することができる。
　ノイズ源特定装置１Ａの一部または全部は、情報処理システムとして構成することができる。情報処理システムは、例えば計測部と演算部と出力部とを備える。計測部は、対象装置が受ける電磁ノイズを計測する。演算部は、当該電磁ノイズの計測データから、当該電磁ノイズの周波数と当該電磁ノイズの変調周波数と当該電磁ノイズの強度とが対応付けられた変調周波数データを算出する。出力部は、算出した当該変調周波数データを出力する。
　また、情報処理システムは、例えば記憶部をさらに備えていてもよい。記憶部は、対象装置とは異なる１以上の装置の特性に関する特性情報を記憶する。そして、出力部は、当該変調周波数データと特性情報とを出力する。
　また、演算部は、特性情報と当該変調周波数データとを比較して、当該１以上の装置の中から、対象装置が受ける電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定する。
　ここで、例えば、計測部は計測部１１として動作する計測装置、演算部は演算処理部１２として動作する演算装置、出力部は演算処理部１２やＩ／Ｏインタフェース１４等の出力装置で構成してもよい。また、記憶装置１６は、例えばメモリであって、記憶部を構成する。対象装置とは異なる１以上の装置の特性に関する特性情報とは、例えば、装置特性情報データベース１３Ａに、被疑ノイズ源装置毎に保持される装置の特性に関する情報であってもよい。
［第３の実施の形態］
　次に、図７を参照して、第３の実施の形態に係るノイズ源特定装置（情報処理システム）及びノイズ源特定方法について説明する。第３の実施の形態に係るノイズ源特定装置の構成は、第１の実施の形態の構成と同一とすることができるので、以下では重複する説明は省略する。
　第１の実施の形態では、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについて変調周波数データと、対象装置Ｖについての変調周波数データとを取得し、両者の比較は、ディスプレイ１５の画面に表示された変調周波数データのグラフに基づいて、ユーザが目視で行っていた。第３の実施の形態では、演算処理部１２が、両データの特徴量（マッチング指数）に従った比較を行い、ノイズ源を特定する。従って、この第３の実施の形態の装置では、変調周波数データのグラフをディスプレイ１５の画面上に表示することは不要である（ディスプレイ１５への表示を併用することは可能である）。なお、演算処理部１２における演算処理は、一例として、周知の探索アルゴリズム、エキスパートシステム、ニューラルネットワークなどを用いた演算処理とすることが可能である。
　次に、この第３の実施の形態のノイズ源特定装置により実行され得るノイズ源の特定方法を、図７のフローチャートを参照して説明する。ノイズ源データベース１３の生成の手順（ステップＳ１１Ｂ～Ｓ１３Ｂ）、対象装置Ｖにおける電磁ノイズの計測の手順（ステップＳ１４Ｂ～１５Ｂ）は、第１の実施の形態（図２）のステップＳ１１～Ｓ１３、Ｓ１４～Ｓ１５と同様である。
　ステップＳ１６Ｂでは、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データ（ステップＳ１５Ｂの変調周波数解析で得られた結果）と、ノイズ源データベース１３に記憶されている被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データ（ステップ１２Ｂの変調周波数解析で得られた結果）を、演算処理部１２において、抽出されたマッチング指数に基づいて比較する。そして、その比較結果に基づいて、規制値を超える電磁ノイズを発生していると推定される被疑ノイズ源装置を特定する。ディスプレイ１５には、特定された被疑ノイズ源装置の情報が表示される。これにより、前述の実施の形態と同様に、対象装置Ｖに最も影響を与えている被疑ノイズ源装置を特定することができる。
　演算処理部１２は、複数の被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データのグラフと、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データのグラフとを比較し、最も特徴が近似するグラフを見つけ出す。演算処理部１２は、例えば、両グラフの画像の類似度を演算し、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データのグラフと類似度の高い、被疑ノイズ源装置からの電磁ノイズの変調周波数データのグラフを特定する。演算処理部１２は、このようにして特定されたグラフに対応する被疑ノイズ源装置が、対象装置Ｖに影響を与えているノイズ源であると特定または推定する。
　また、演算処理部１２は、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズのうち、例えば所定の基準を超える電磁ノイズ等、一部の電磁ノイズについて、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの変調周波数データのグラフにおける特徴を特定する。そして、演算処理部１２は、この特定した特徴と同じまたは同様の特徴が、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データのグラフにあるか否か判定する。判定の結果、ある被疑ノイズ源装置からの電磁ノイズの変調周波数データのグラフに、前述の特定した特徴と同じまたは同様の特徴がある場合、その被疑ノイズ源装置が当該一部の電磁ノイズのノイズ源と特定または推定することができる。
　ノイズ源特定装置１の一部または全部は、情報処理システムとして構成することができる。情報処理システムは、例えば計測部と演算部と出力部とを備える。計測部は、対象装置が受ける電磁ノイズを計測する。演算部は、当該電磁ノイズの計測データから、当該電磁ノイズの周波数と当該電磁ノイズの変調周波数と当該電磁ノイズの強度とが対応付けられた変調周波数データを算出する。出力部は、算出した当該変調周波数データを出力する。
　また、情報処理システムは、例えば記憶部をさらに備えていてもよい。記憶部は、対象装置とは異なる１以上の装置に関する情報を記憶する。そして、演算部は、当該１以上の装置に関する情報と当該変調周波数データとを比較し、当該１以上の装置の中から、当該電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定する。当該１以上の装置に関する情報は、当該１以上の装置が発生させる電磁ノイズに関する情報であってもよい。
　ここで、例えば、計測部は計測部１１として動作する計測装置、演算部は演算処理部１２として動作する演算装置、出力部は演算処理部１２やＩ／Ｏインタフェース１４等の出力装置で構成してもよい。また、記憶装置１６は、例えばメモリであって、記憶部を構成する。当該１以上の装置が発生させる電磁ノイズに関する情報とは、例えばノイズ源データベース１３に記憶されている被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの変調周波数データであってもよい。
［第４の実施の形態］
　次に、図８～図１０を参照して、第４の実施の形態に係るノイズ源特定装置（情報処理システム）及びノイズ源特定方法について説明する。第４の実施の形態に係るノイズ源特定装置の構成は、第１の実施の形態の構成と同一であってよいので、以下では重複する説明は省略する。ただし、この第４の実施の形態では、ノイズ源データベース１３が、複数の被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの各々について、異なる時間フレーム毎に異なる変調周波数データを保持している。そして、演算処理部１２は、ノイズ源データベース１３の変調周波数データと、対象装置Ｖの変調周波数データとの間のマッチング指数を、異なる時間フレーム毎に演算し、ノイズ源を特定する。
　このノイズ源特定装置の動作を、図８のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２１（図８）のノイズ源データベース１３の生成の手順は、第１の実施の形態のステップＳ１１～Ｓ１３と同様である。図９は、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの各々について得られる異なる時間フレームについての変調周波数データを示す模式図である。計測部１１は、各被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの計測を、異なる時間フレームＴｉｍｅ１、Ｔｉｍｅ２、…ＴｉｍｅＮ毎に分けて行う。被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズの計測データは、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎからの電磁ノイズを複数の時間フレーム毎に計測した計測データである。演算処理部１２は、タイムドメインでの電磁ノイズの計測信号（デジタル値）に対して、時間フレーム毎に変調周波数解析を適用し、被疑ノイズ源装置からの電磁ノイズの変調周波数データを算出する。これにより、演算処理部１２は、異なる時間フレーム毎に周波数スペクトルのデータを取得し、ノイズ源データベース１３に格納する。
　その後、ステップＳ２２（図８）では、計測部１１は、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズを、複数の時間フレーム毎に計測する。演算処理部１２は、その計測結果に対し変調周波数解析を適用して、複数の時間フレーム毎の変調周波数データを取得し、ノイズ源データベース１３に格納する。ステップＳ２３（図８）では、演算処理部１２は、対象装置Ｖについての変調周波数データ（変調周波数解析の結果）を、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについての変調周波数データ（変調周波数解析の結果）と時間フレーム毎に比較し、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの中から、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定または推定する。ここで、図１０に示すように、それぞれの被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎ毎に、時間フレーム毎のマッチング指数を計算して、出力してもよい。
　なお、ステップＳ２２（図８）において、計測部１１が対象装置Ｖが受ける電磁ノイズを、複数の時間フレーム毎に計測しなくてもよい。この場合、演算処理部１２は、その計測結果に対し変調周波数解析を適用して、変調周波数データを取得し、ノイズ源データベース１３に格納する。そして、ステップＳ２３（図８）では、演算処理部１２は、対象装置Ｖについての変調周波数データ（変調周波数解析の結果）を、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについての時間フレーム毎の変調周波数データ（変調周波数解析の結果）と比較し、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの中から、対象装置Ｖが受ける電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定または推定する。
　この第４の実施の形態によれば、各被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎにおいて、時間帯によって異なる変調周波数データを保持しているため、時間の相違も考慮したより精緻なノイズ源の特定が可能になる。なお、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎの変調周波数データは、上記のように、対象装置Ｖの変調周波数データの取得に先立って行いデータベース化することも可能であるし、図１１に示すように、対象装置Ｖについての計測（ステップＳ２２）と、被疑ノイズ源装置Ｓ１～Ｓｎについての計測（ステップＳ２１）とを並行して実行するようにすることも可能である。
［その他］
　本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、第１の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせ、変調周波数データと、装置特性情報のデータとの両方に基づいて、ノイズ源の特定を実行することもできる。また、演算処理部１２における演算処理の結果に基づくノイズ源の特定と、ディスプレイ１５に表示されたグラフの目視によるノイズ源の特定とを併用することも可能である。
　１１…計測部、　１２…演算処理部、　１３…ノイズ源データベース、　１３Ａ…装置特性情報データベース、　１４…Ｉ／Ｏインタフェース、　１５…ディスプレイ、　１６…記憶装置。

Claims (13)

  1. 　対象装置が受ける第１の電磁ノイズを計測する計測部と、
    　前記第１の電磁ノイズの計測データから、前記第１の電磁ノイズの周波数と前記第１の電磁ノイズの変調周波数と前記第１の電磁ノイズの強度とが対応付けられた第１の変調周波数データを算出する演算部と、
    　前記第１の変調周波数データを出力する出力部と
    を備える情報処理システム。
  2. 　前記対象装置とは異なる１以上の装置が発生させる第２の電磁ノイズの周波数と前記第２の電磁ノイズの変調周波数と前記第２の電磁ノイズの強度とが対応付けられた第２の変調周波数データを記憶する記憶部
    をさらに備え、
    　前記出力部は、前記第１の変調周波数データと前記第２の変調周波数データとを出力する、
    請求項１に記載の情報処理システム。
  3. 　前記計測部は、前記第２の電磁ノイズを計測し、
    　前記演算部は、前記第２の電磁ノイズの計測データから、前記第２の変調周波数データを算出し、前記記憶部に記憶させる、
    請求項２に記載の情報処理システム。
  4. 　前記記憶部は、前記１以上の装置の特性に関する情報を記憶し、
    　前記演算部は、前記１以上の装置の特性に関する情報から、前記第２の変調周波数データを算出し、前記記憶部に記憶させる、
    請求項２に記載の情報処理システム。
  5. 　前記対象装置とは異なる１以上の装置の特性に関する特性情報を記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記出力部は、前記第１の変調周波数データと前記特性情報とを出力する、
    請求項１に記載の情報処理システム。
  6. 　前記演算部は、前記特性情報と、前記第１の変調周波数データとを比較して、前記１以上の装置の中から、前記第１の電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定する、請求項５に記載の情報処理システム。
  7. 　前記対象装置とは異なる１以上の装置に関する情報を記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記演算部は、前記１以上の装置に関する情報と前記第１の変調周波数データとを比較し、前記１以上の装置の中から、前記第１の電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定する、
    請求項１に記載の情報処理システム。
  8. 　前記１以上の装置に関する情報は、前記１以上の装置が発生させる第２の電磁ノイズに関する情報である、
    請求項７に記載の情報処理システム。
  9. 　情報処理システムによるノイズ源特定方法であって、
    　対象装置が受ける第１の電磁ノイズを計測するステップと、
    　前記第１の電磁ノイズの計測データから、前記第１の電磁ノイズの周波数と前記第１の電磁ノイズの変調周波数と前記第１の電磁ノイズの強度とが対応付けられた第１の変調周波数データを算出するステップと、
    　前記対象装置とは異なる１以上の装置に関する情報と前記第１の変調周波数データとを比較し、前記１以上の装置の中から、前記第１の電磁ノイズの少なくとも一部を発生する装置を特定するステップと、
    を含むノイズ源特定方法。
  10. 　前記１以上の装置に関する情報は、前記１以上の装置が発生させる第２の電磁ノイズに関する情報である、請求項９に記載のノイズ源特定方法。
  11. 　前記第２の電磁ノイズを計測し、
    　前記第２の電磁ノイズの計測データから、第２の変調周波数データを算出して記憶部に記憶させ、
    　前記第２の変調周波数データと、前記第１の変調周波数データとを比較する、請求項１０に記載のノイズ源特定方法。
  12. 　前記１以上の装置に関する特性に関する特性情報を予めデータベースに記憶させるステップをさらに備え、
    　前記特性情報と、前記第１の変調周波数データとを比較する、請求項９に記載のノイズ源特定方法。
  13. 　前記第２の電磁ノイズの計測データは、前記第２の電磁ノイズを複数の時間フレーム毎に計測した計測データである、請求項１１に記載のノイズ源特定方法。
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