説明

マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置

【課題】磁界測定装置と、この磁界測定装置と対応した位置の裏側に表示装置を表裏になるように設置することにより、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うとともに、磁界の分布の様子を直接可視化することができる、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置を提供する。
【解決手段】マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、磁界測定装置2と表示装置4とを備え、前記磁界測定装置2と前記表示装置4の位置を対応させて共通の基板1の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置2からの出力を実効値に変換し、前記表示装置4にアナログ出力するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の鉄道車両内の磁界測定は、あらかじめ位置(空間座標)がわかるような目標物(水糸や定規)を非磁性体で組み、その場所で1点づつ磁界を測定する方式であった。
また、磁気浮上式鉄道車両においては、超電導コイルによる磁場の遮蔽(シールド)が重要な問題となっているので、簡便かつ速やかに磁界の分布の様子を測定することが求められていた(下記非特許文献1)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】笹川 卓 他 3名,「フラックスの流れに注目した磁気シールド試験結果」,財団法人鉄道総合技術研究所,リニアドライブ研究会,LD−94−042,(1994)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の鉄道車両内の磁界測定方法では、磁界の分布の様子を直接可視化することが難しいといった問題があった。
また、これまでの磁界測定方法では、空間座標データと磁界測定データを同時に取得することができず、測定後に別々に取得した座標データと磁界測定データを照らし合わせる作業が必要であった。
【0005】
また、座標データの信頼性も低いといった問題があった。
本発明は、上記状況に鑑みて、磁界測定装置と表示装置の位置を対応させて表裏になるように設置することにより、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うとともに、磁界の分布の様子を直接可視化することができる、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、磁界測定装置と表示装置とを備え、前記磁界測定装置と前記表示装置の位置を対応させて共通の基板の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置からの出力を実効値に変換し、前記表示装置にアナログ出力することを特徴とする。
【0007】
〔2〕マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、磁界測定装置と表示装置とを備え、前記磁界測定装置と前記表示装置の位置を対応させて共通の基板の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置からの出力を実効値に変換し、AD変換器によりAD変換し、このAD変換された信号をマイクロコントローラに蓄積し、前記表示装置に出力することを特徴とする。
【0008】
〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、前記磁界測定装置の出力を走査することを特徴とする。
〔4〕上記〔1〕、〔2〕又は〔3〕記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、直流磁界を想定し、実効値変換を平均値変換とすることを特徴とする。
〔5〕上記〔1〕から〔4〕の何れか一項記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、前記磁界測定装置が、ホール素子やサーチコイル、磁気抵抗素子などの磁界測定センサー、フラックスゲート型センサーであることを特徴とする。
【0009】
〔6〕上記〔1〕から〔4〕の何れか一項記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、前記表示装置がLED、LCDなどのディスプレイ装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
(1)鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うことができる。
(2)鉄道車両内の磁界の分布状況を直接可視化できるため、磁束密度の高いところや低いところを一目瞭然に観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施例を示すマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表面及び裏面を示す斜視図である。
【図2】図1における磁界センサーと表示素子との第1の回路構成を示す図である。
【図3】図1における磁界センサーと表示素子との第2の回路構成を示す図である。
【図4】本発明の実施例を示すマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の磁界測定センサー部とその周辺回路を示す図である。
【図5】本発明の実施例を示すマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表示装置部とその周辺回路を示す図である。
【図6】本発明の実施例を示すLED表示装置のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表示例を示す図面代用イメージ図である。
【図7】本発明の実施例を示す液晶表示装置のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表示例を示す図面代用イメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置は、磁界測定装置と表示装置とを備え、前記磁界測定装置と前記表示装置の位置を対応させて共通の基板の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置からの出力を実効値に変換し、前記表示装置にアナログ出力する。
また、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、磁界測定装置と表示装置とを備え、前記磁界測定装置と前記表示装置の位置を対応させて共通の基板の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置からの出力を実効値に変換し、AD変換器によりAD変換し、このAD変換された信号をマイクロコントローラに蓄積し、前記表示装置に出力する。
【実施例】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の実施例を示すマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表面及び裏面を示す斜視図であり、図1(a)はマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表面を示す斜視図、図1(b)はマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の裏面を示す斜視図である。
【0014】
1は基板、2は基板1の表面にマトリックス状に配置される磁界測定装置としての磁界測定センサー、3は電源や半導体素子などが実装される部位である。また、4は基板1の裏面にマトリックス状に配置される表示装置としての表示素子である。
また、図2は図1における磁界センサーと表示素子との第1の回路構成を示す図であり、ここでは、単一の磁界センサーと表示素子の接続を表している。この図に示すように、電源5は磁界測定センサー2に接続され、磁界測定センサー2は、実効値回路6、表示調整回路7を介して表示素子4に接続される。
【0015】
図1に示されるように、一枚の基板1の表面には、磁界測定センサー2をマトリックス状に配列し、基板1の裏面には、例えばLED発光素子などの表示素子4を磁界測定センサー2に対応する位置の裏側に設置する。基板1には、磁界測定センサー2、表示素子4の他、後述する電源や半導体素子なども基板の部位3に搭載するようにしている。磁界測定センサー2と表示素子4は、第1の回路構成例では、図2に示すような回路で表裏の磁界測定センサー2と表示素子4が結線されている。磁界測定センサー2では磁束密度(交流磁界または直流磁界どちらでもよい、以下同じ)に比例した電圧を出力する。この電圧を実効値回路6により、交流磁界の場合は実効値に、直流磁界の場合は平均値へと変換される。実効値回路6から出力された値に基づき、表示調整回路7により表示素子4の明るさ等が変化する。表示調整回路7は、表示素子4を駆動する電力を得るとともに、表示素子4同士の明るさ等のムラを調整する機能を有している。このように、磁界測定装置2と表示素子4を互いに対応する位置の表裏になるように配置することで、座標データと磁界測定データを照合する必要がなく、磁界測定装置2で測定された結果が、同じ位置の表面、つまり、その位置情報を保持したまま、表示素子4に表示されることになる。例えば、表示を磁束密度の大きさに応じて明るくするように設定しておけば、本装置による磁界測定を行うと、その場で磁束密度の強弱が表示装置の明るさで直接可視化できる。
【0016】
図3は図1における磁界センサーと表示素子との第2の回路構成を示す図であり、ここでは、単一の磁界センサーと表示素子の接続を表している。
この図に示すように、電源5は磁界測定センサー2と、AD変換器8と、マイクロコントローラ9とを介して表示素子4に接続することができる。
すなわち、この実施例では、図2に示した第1の回路構成のアナログ出力で表示を行う部分を、マイクロコントローラ9に置き換えてデジタル化し、データの蓄積や表示調整のプログラミングが行えるようにしたものである。
【0017】
図4及び図5は本発明の実施例を示すマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の磁界測定センサー部及び表示装置部とその周辺回路を示す図である。図2又は図3に示した実施例では、磁界測定センサーと表示素子が1対1となっているが、図4及び図5に示す実施例では、各磁界測定センサーと表示素子を時間分割し、掃引するようになされている。このように構成することにより、実効値回路を一つに集約することができ、回路構成が簡略化され、消費電力も低減できる。
【0018】
これらの図に示すように、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の磁界測定センサーとその周辺回路は、磁界測定センサー2のx軸方向(水平方向)に接続されるマルチプレクサ11と、磁界測定センサー2のy軸方向(垂直方向)に接続されるマルチプレクサ12と、マルチプレクサ11と12が接続されるマイクロコントローラ13とが配置される。また、マルチプレクサ12とマイクロコントローラ13との間には実効値変換回路14が接続されている。
【0019】
図5に示すように、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表示装置部とその周辺回路は、表示素子4のx軸方向(水平方向)に接続されるマルチプレクサ15と、表示素子4のy軸方向(垂直方向)に接続されるマルチプレクサ16と、マルチプレクサ15と16が接続されるマイクロコントローラ17とが配置される。
図5は、図4に示される実効値変換回路14とマイクロコントローラ13を1つに集約し、マルチプレクサ15と16にて磁界測定センサー2と表示素子4を切り替えて掃引し、図1及び図2に示した上記の機能を実施する。
【0020】
本発明の実施例では、磁界測定装置としてホール素子、サーチコイル、磁気抵抗素子など、磁界測定センサー、フラックスゲート型センサーであれば適用することができる。
また、本発明の実施例では、表示装置としてLEDや液晶表示装置(LCD)などのディスプレイ装置を用いることができる。
図6は、本発明の実施例を示すLED表示装置のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表示例を示す図面代用イメージ図である。
【0021】
この図に示されるように、磁界が強いところのLEDは白く(明るく)表示され、その磁界の分布が一目瞭然に表示される。
図7は、本発明の実施例を示す液晶表示装置のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置の表示例を示す図面代用イメージ図である。
この図に示されるように、磁界が強いところの液晶は白く(明るく)表示され、その磁界の分布が一目瞭然に表示される。
【0022】
また、上記実施例において、磁界測定装置又は表示装置の配置は、8×8のマトリックスを示しているが、これに限定されるものでない。さらに、マトリックスの間隔は等間隔に限定されるものではない。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0023】
本発明のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置は、磁界測定装置と、この磁界測定装置と対応した位置の裏側に表示装置を表裏になるように設置することにより、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うとともに、磁界の分布の様子を直接可視化することができる、マトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置として利用可能である。
【符号の説明】
【0024】
1 基板
2 磁界測定装置(磁界測定センサー)
3 電源や半導体素子などが実装される部位
4 表示装置(表示素子)
5 電源
6 実効値回路
7 表示調整回路
8 AD変換器
9,13,17 マイクロコントローラ
11,12,15,16 マルチプレクサ
14 実効値変換回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁界測定装置と表示装置とを備え、前記磁界測定装置と前記表示装置の位置を対応させて共通の基板の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置からの出力を実効値に変換し、前記表示装置にアナログ出力することを特徴とするマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項2】
磁界測定装置と表示装置とを備え、前記磁界測定装置と前記表示装置の位置を対応させて共通の基板の表裏になるように設置し、前記磁界測定装置からの出力を実効値に変換し、AD変換器によりAD変換し、該AD変換された信号をマイクロコントローラに蓄積し、前記表示装置に出力することを特徴とするマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項3】
請求項1又は2記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、前記磁界測定装置の出力を走査することを特徴とするマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項4】
請求項1、2又は3記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、直流磁界を想定し、実効値変換を平均値変換とすることを特徴とするマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項5】
請求項1から4の何れか一項記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、前記磁界測定装置が、ホール素子やサーチコイル、磁気抵抗素子などの磁界測定センサー、フラックスゲート型センサーであることを特徴とするマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項6】
請求項1から4の何れか一項記載のマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置において、前記表示装置がLED、LCDなどのディスプレイ装置であることを特徴とするマトリックス方式鉄道車両内磁界測定装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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