無線式鉄道車両内磁界測定装置
【課題】 鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うことができる、無線式鉄道車両内磁界測定装置を提供する。
【解決手段】 無線式鉄道車両内磁界測定装置において、（ａ）加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、（ｂ）前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得するようにした。
【解決手段】 無線式鉄道車両内磁界測定装置において、（ａ）加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、（ｂ）前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線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、鉄道車両内の磁界測定は、予め位置（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点ずつ磁界を測定する方式を用いていた。
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（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、これまでの鉄道車両内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、測定後に空間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る。また、空間座標データの信頼性も低い。さらに、詳細にデータを取得したい場所と大雑把でよい場所を考慮した不等間隔でデータを取る場合に、それに合わせて目標物を予め設置する必要があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うことができる、無線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〕無線式鉄道車両内磁界測定装置において、（ａ）加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、（ｂ）前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを鉄道車両の乗務員が携帯して鉄道車両内通路の所望の位置で測定を行うようにしたことを特徴とする。
〔３〕上記〔２〕記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを車内商品販売用ワゴン車に搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
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）鉄道車両内の所望の位置で磁界測定を速やかに行うことができる。
（２）空間座標と磁束密度を同時に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例を示す無線式鉄道車両内磁界測定装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す無線式鉄道車両内磁界測定装置を示す図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の無線式鉄道車両内磁界測定装置は、加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得する。
【実施例】
【００１１】
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無線式鉄道車両内磁界測定装置の構成図、図２はその無線式鉄道車両内磁界測定装置を示す図面代用写真である。
図１に示すように、無線式鉄道車両内磁界測定装置は、プローブ１とパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１より構成される。プローブ１は、三軸加速度センサ２と、磁気センサ３と、Ａ／Ｄ変換器５およびマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）６からなる制御装置４と、電池（図示せず）と、無線送信装置７とを備えている。ＰＣ１１は、無線受信装置１２と積分回路１３〜１５を備えている。
【００１２】
はじめにプローブ１を基準点に置き、その状態から計測を開始する。プローブ１は一定間隔Δt で、三軸加速度センサ２によって加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）を、磁気センサ３によって磁束密度（｜Ｂ｜) をそれぞれ測定し、Ａ／Ｄ変換器５でデジタル変換した後、無線送信装置７でＰＣ１１にデータを転送する。無線受信装置１２でデータを受けたＰＣ１１は、加速度データ（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）を積分回路１３〜１５で２回積分して位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する。磁束密度データ（｜Ｂ｜) についてはそのまま記録する。
【００１３】
なお、プローブ１のＭＰＵ６にはバッファメモリを備えておき、ＰＣ１１との無線接続が途切れた場合でもデータが失われないようにする。
以上のような無線式鉄道車両内磁界測定装置で、鉄道車両内の測定したい所望の空間でプローブ１を移動させることにより、位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）と磁束密度データ（｜Ｂ｜) を同時に得ることができる。取り込まれた位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）および磁束密度データ（｜Ｂ｜) は、空間座標と磁束密度が同時に測定されているため、ＰＣ１１で可視化処理などを容易に行うことができる。
【００１４】
プローブ１を鉄道車両の乗務員が携帯することにより、通路や所望の位置での磁界の測定を行うことができる。また、プローブ１を車内商品販売用ワゴン車に搭載することにより、営業中の鉄道車両内の磁界の測定を行うことができる。
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】
【００１５】
本発明の無線式鉄道車両内磁界測定装置は、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うことができる、無線式鉄道車両内磁界測定装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１ プローブ
２ 三軸加速度センサ
３ 磁気センサ
４ 制御装置
５ Ａ／Ｄ変換器
６ マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）
７ 無線送信装置
１１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１２ 無線受信装置
１３〜１５ 積分回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線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、鉄道車両内の磁界測定は、予め位置（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点ずつ磁界を測定する方式を用いていた。
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（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、これまでの鉄道車両内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、測定後に空間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る。また、空間座標データの信頼性も低い。さらに、詳細にデータを取得したい場所と大雑把でよい場所を考慮した不等間隔でデータを取る場合に、それに合わせて目標物を予め設置する必要があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うことができる、無線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〕無線式鉄道車両内磁界測定装置において、（ａ）加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、（ｂ）前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを鉄道車両の乗務員が携帯して鉄道車両内通路の所望の位置で測定を行うようにしたことを特徴とする。
〔３〕上記〔２〕記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを車内商品販売用ワゴン車に搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
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）鉄道車両内の所望の位置で磁界測定を速やかに行うことができる。
（２）空間座標と磁束密度を同時に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例を示す無線式鉄道車両内磁界測定装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す無線式鉄道車両内磁界測定装置を示す図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の無線式鉄道車両内磁界測定装置は、加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得する。
【実施例】
【００１１】
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無線式鉄道車両内磁界測定装置の構成図、図２はその無線式鉄道車両内磁界測定装置を示す図面代用写真である。
図１に示すように、無線式鉄道車両内磁界測定装置は、プローブ１とパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１より構成される。プローブ１は、三軸加速度センサ２と、磁気センサ３と、Ａ／Ｄ変換器５およびマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）６からなる制御装置４と、電池（図示せず）と、無線送信装置７とを備えている。ＰＣ１１は、無線受信装置１２と積分回路１３〜１５を備えている。
【００１２】
はじめにプローブ１を基準点に置き、その状態から計測を開始する。プローブ１は一定間隔Δt で、三軸加速度センサ２によって加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）を、磁気センサ３によって磁束密度（｜Ｂ｜) をそれぞれ測定し、Ａ／Ｄ変換器５でデジタル変換した後、無線送信装置７でＰＣ１１にデータを転送する。無線受信装置１２でデータを受けたＰＣ１１は、加速度データ（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）を積分回路１３〜１５で２回積分して位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する。磁束密度データ（｜Ｂ｜) についてはそのまま記録する。
【００１３】
なお、プローブ１のＭＰＵ６にはバッファメモリを備えておき、ＰＣ１１との無線接続が途切れた場合でもデータが失われないようにする。
以上のような無線式鉄道車両内磁界測定装置で、鉄道車両内の測定したい所望の空間でプローブ１を移動させることにより、位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）と磁束密度データ（｜Ｂ｜) を同時に得ることができる。取り込まれた位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）および磁束密度データ（｜Ｂ｜) は、空間座標と磁束密度が同時に測定されているため、ＰＣ１１で可視化処理などを容易に行うことができる。
【００１４】
プローブ１を鉄道車両の乗務員が携帯することにより、通路や所望の位置での磁界の測定を行うことができる。また、プローブ１を車内商品販売用ワゴン車に搭載することにより、営業中の鉄道車両内の磁界の測定を行うことができる。
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】
【００１５】
本発明の無線式鉄道車両内磁界測定装置は、鉄道車両内の磁界測定を速やかに行うことができる、無線式鉄道車両内磁界測定装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１ プローブ
２ 三軸加速度センサ
３ 磁気センサ
４ 制御装置
５ Ａ／Ｄ変換器
６ マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）
７ 無線送信装置
１１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１２ 無線受信装置
１３〜１５ 積分回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、
（ｂ）前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得するようにしたことを特徴とする無線式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを鉄道車両の乗務員が携帯して鉄道車両内通路の所望の位置で測定を行うようにしたことを特徴とする無線式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを車内商品販売用ワゴン車に搭載することを特徴とする無線式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項１】
（ａ）加速度を測定する三軸加速度センサと、前記加速度の測定と同時に磁束密度を測定する磁気センサと、前記加速度及び磁束密度のデータをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を含む制御装置と、前記デジタル変換したデータを送信する無線送信装置とを備えたプローブと、
（ｂ）前記無線送信装置から送信された前記データを受信する無線受信装置と、前記データのうち加速度データを積分する積分回路とを備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）とを具備することにより、空間座標と磁束密度を同時に取得するようにしたことを特徴とする無線式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを鉄道車両の乗務員が携帯して鉄道車両内通路の所望の位置で測定を行うようにしたことを特徴とする無線式鉄道車両内磁界測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線式鉄道車両内磁界測定装置において、前記プローブを車内商品販売用ワゴン車に搭載することを特徴とする無線式鉄道車両内磁界測定装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２２５８８３（Ｐ２０１２−２２５８８３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６３２３（Ｐ２０１１−９６３２３）
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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