(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する3軸の磁気量を測定する磁気センサと、
この磁気センサの近傍を相対的に移動する磁性体の磁気量を所定の周期で前記磁気センサより取り込み、磁気データとして、磁気量と、前記磁気量を測定した時刻とを対応付けて記憶する磁気データ記憶部と、
前記記憶された磁気データ中より磁気量の最大値と対応する時刻を抽出するデータ処理手段と、
前記抽出した最大値を含む、その近傍の磁気量及び時刻を用いて、磁気量と、前記磁気量を測定した時刻とを補間処理し、より細かい周期の磁気量を生成する補間処理手段と、
この補間処理で生成された磁気量より新たな最大値を抽出し、この最大値に対応する時刻を最接近時刻として出力する最接近時刻出力手段と
を備えたことを特徴とする磁気測定システム。
【請求項２】
前記補間処理手段が、前記抽出した最大値に対応する時刻の前後の磁気量を抽出し、前記最大値と、前記最大値に対応する時刻の前後の磁気量とを用いて、磁気量と、前記磁気量を測定した時刻とを補間処理する、請求項１に記載の磁気測定システム。
【請求項３】
前記磁気データ記憶部が、前記磁気センサで測定した磁気量が一定レベル以上の信号である場合に、磁気量を所定の周期で前記磁気センサより取り込み、磁気データとして、磁気量と、前記磁気量を測定した時刻とを対応付けて記憶する、請求項１または２に記載の磁気測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気センサに対して相対的に移動している磁性体の磁気を磁気センサで測定し、磁気の最大（ピーク)値より、最接近時刻を求める磁気測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性体が磁気センサに対し相対的に移動中に、磁性体からの磁気を所定のサンプリング時間で取り込み、その磁気データをサンプリング時刻とともに記憶しておき、磁気データが最大値となる時刻を抽出し、その時刻を磁性体が磁気センサに最接近した時刻とする磁気測定システムが開示されている(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６３４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の磁気測定システムでは、磁気データが最大値となる時刻を磁性体が磁気センサに最接近した時刻としているが、あるサンプリング時刻とともに記憶した磁気データの最大値に対応する時刻が、磁気センサで磁気最大値が検知される時刻と一致するとは限らない。
【０００５】
例えば、図７に示すように磁気センサで検知される磁気データ波形が示されるものとし、サンプリング時刻ｔ１，ｔ２，・・・，ｔｎ、ｔｎ＋１、・・・とした場合、サンプリング時刻ｔｎの磁気Ｄｎが最大値とされる。しかし図７では真の最大値Ｄｍは、サンプリング時刻ｔｎ〜ｔｎ＋１の間にあり、サンプリング時刻とともに記憶した磁気データの最大値と、真の最大値とは一致せず、磁気データの最大値に対応して求められた最接近時刻は、真の最接近時刻と異なることになる。
【０００６】
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、測定磁気データのより真値に近い最大値を求め、真の最接近時刻を求め得る磁気測定システム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】
【０００７】
この発明の磁気測定システムは、互いに直交する3軸の磁気量を測定する磁気センサと、この磁気センサの近傍を相対的に移動する磁性体の磁気量を所定の周期で前記磁気センサより取り込み、磁気データとして、磁気量と、前記磁気量を測定した時刻とを対応付けて記憶する磁気データ記憶部と、前記記憶された磁気データ中より磁気量の最大値と対応する時刻を抽出するデータ処理手段と、前記抽出した最大値を含む、その近傍の磁気量及び時刻を用いて、磁気量と、前記磁気量を測定した時刻とを補間処理し、より細かい周期の磁気量を生成する補間処理手段と、この補間処理で生成された磁気量より新たな最大値を抽出し、この最大値に対応する時刻を最接近時刻として出力する最接近時刻出力手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、記憶された磁気データ中より磁気量の最大値に対応する時刻を抽出し、抽出した最大値を含むその近傍の磁気量を用いて補間処理し、より細かい周期の磁気量を生成し、補間処理で生成された磁気量より最大値を抽出し、この補間処理された最大値に対応する時刻を最接近時刻として求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施形態に係る磁気測定システムの概略構成を示すブロック図である
【図２】同実施形態磁気測定システムを用いて移動中の磁性体による磁気測定を行う場合を説明する図である。
【図３】同実施形態磁気測定システムによる磁性体の最接近時刻を測定する場合の処理動作を説明するフロー図である。
【図４】同実施形態磁気測定システムによる所定のサンプリング周期により測定した磁気値の変化を示す波形図である。
【図５】同実施形態磁気測定システムにおいて、補間処理を行うに際し、所定のサンプリング周期で測定した磁気波形より求めた磁気最大値を含む抜き取りデータを説明する磁気値の波形図である。
【図６】図５に示す抜き取りデータを用いて補間処理して得た補間データより、最接近時刻を求める説明を行うための磁気値の波形図である。
【図７】従来の磁気測定システムにおいて、磁性体の移動中の最接近時刻を求めるために、所定のサンプリング周期により測定した磁気値の変化を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る磁気測定システムの概略構成を示すブロック図である。磁気測定システム１０は、互いに直交して配置されるＸ軸磁気センサ１１ｘ、Ｙ軸磁気センサ１１ｙ、Ｚ軸磁気センサ１１zからなる磁気センサ１１と、この磁気センサ１１からの３軸の磁気信号を取り込んで所定のデータ処理を実行するデータ処理部１２、測定データ、演算データ等を記憶する記憶部１３、データ処理部１２から出力されるデータを表示する表示部１４とからなる信号処理装置１５とから構成されている。
【００１１】
この実施形態磁気測定システム１０の処理動作を、図２に示すように磁気センサ１１の近傍をA点からＢ点に磁性体１６が移動する場合に、磁性体１６が磁気センサ１１に最も近接する位置及び時刻を測定する場合を想定し、説明する。
【００１２】
磁気測定システム１０は、磁性体１６が図２に示すように矢印方向に移動している間に時刻ｔの経過ごとにＸ軸磁気センサ１１ｘ、Ｙ軸磁気センサ１１ｙ、Ｚ軸磁気センサ１１ｚで３軸の磁界値Ｂｘ（ｔ）、Ｂｙ（ｔ）、Ｂｚ（ｔ）を計測し、記憶部１３に記憶する機能、及び、これら３軸の磁界値Ｂｘ（ｔ）、Ｂｙ（ｔ）、Ｂｚ（ｔ）から、次式（１）の演算を実行し、全磁力を示す３軸合成値Bｔ（ｔ）を算出し、記憶部１３に記憶する機能を備えている。
【数１】
0005575214.tif 000002
【００１３】
また、信号処理装置１５は、算出した３軸の合成値Ｂｔ（ｔ０）からＢｔ（ｔ０＋Δｔ）の間で、図４に示すような波形となる場合に、波形の最大値（ピーク値）Ｄｍａｘ〔＝Ｄｎ〕と、その検出時刻ｔｍ〔＝ｔｎ〕を抽出する機能を備えている。
【００１４】
次に、この実施形態磁気測定システムにおける処理動作を図３に示すフロー図を参照して説明する。処理がスタートすると、先ずステップＳＴ１において、磁気計測を開始する。次にステップＳＴ２へ移行する。
【００１５】
ステップＳＴ２においては、３軸磁気計測信号が一定レベル以上の信号か否か判定する。３軸磁気計測信号が一定レベル以上でない場合は、まだ磁性体１６が近傍に到来(存在)していないものとして、その後の処理をせず、処理を終了する。一方、３軸磁気計測信号が一定レベル以上の場合は、ステップＳＴ３へ移行する。
【００１６】
ステップＳＴ３においては、時刻ｔをｔ０とし、ステップＳＴ４へ移行する。ステップＳＴ４においては、３軸磁界値Ｂｘ（ｔ），Ｂｙ（ｔ），Ｂｚ（ｔ）を測定時刻に対応させて記憶部１３に記憶する。次にステップＳＴ５へ移行する。
【００１７】
ステップＳＴ５においては、測定した３軸磁界値Ｂｘ（ｔ），Ｂｙ（ｔ），Ｂｚ（ｔ）を用いて上式(１)により３軸合成値Ｂｔ（ｔ）を算出し、同じ測定時刻に対応させて記憶部１３に記憶する。続いてステップＳＴ６へ移行する。
【００１８】
ステップＳＴ６においては、３軸磁気計測信号が一定レベル以上あるか否か判定し、一定レベル以上ある場合は、ステップＳＴ４へ戻る。ステップＳＴ４において、次のサンプリングタイムに、３軸磁界値Ｂｘ（ｔ），Ｂｙ（ｔ），Ｂｚ（ｔ）の測定・記憶を、さらにステップＳＴ５において３軸合成値Bt（ｔ）の算出・記憶を行う。そして再度ステップＳＴ６へ移行する。
【００１９】
以後、３軸磁気計測信号が一定レベル以上でなくなるまで、ステップＳＴ４〜ＳＴ６の処理を繰り返し、３軸磁界値Ｂｘ（ｔ），Ｂｙ（Ｔ），Ｂｚ（ｔ）の測定・記憶と、３軸合成値Ｂｔ（ｔ）の算出・記憶を繰り返す。ステップＳＴ６において３軸磁気計測信号が一定レベル以上でないと判定されると、ステップＳＴ７へ移行する。
【００２０】
ステップＳＴ７においては、時刻ｔ０＋Δｔを記憶し、次にステップＳＴ８へ移行する。
ステップＳＴ８においては、Δｔ間の各サンプリングタイム毎に記憶された３軸合成値Ｂｔ０（ｔ０）、Ｂｔ１（ｔ１）、・・・、Ｂｔｎ（ｔｎ）、Ｂｔｎ＋１（ｔｎ＋１）、・・・を記憶部１３から読み出し、磁気データの最大値〔Ｂtｎ（ｔ）〕及びその測定時刻〔ｔn〕を求める。次にステップＳＴ９へ移行する。
【００２１】
ステップＳＴ９においては、求めた最大値の時刻ｔｎ前後のデータ数点を抜き取る。例えば図５に示す時刻ｔｎ―２の磁気値Ｂｔｎ―2, 時刻ｔｎ―１の磁気値Ｂｔｎ―１, 時刻ｔnの磁気値Ｂｔn, 時刻ｔn＋１の磁気値Ｂｔn＋１, 時刻ｔn＋２の磁気値Ｂｔn＋２である。次にステップＳＴ１０へ移行する。
【００２２】
ステップＳＴ１０においては、抜き取ったデータＢｔｎ―2, Ｂｔｎ―１,  Ｂｔn, Ｂｔn＋１, Ｂｔn＋２を用いて、３次スプライン補間処理等の多項式近似である補間処理を行い、より細分化した多数点のデータを得る。例えば、図６に示す白○印で示す補間計測データを得る。続いてステップＳＴ１１へ移行する。  ステップＳＴ１１においては補間処理で得られたデータに対し、最大値と、その時の時刻、例えば図６の最大値Ｂｍａｘと、その時刻ｔｍを求める。次に、ステップＳＴ１２へ移行する。
【００２３】
ステップＳＴ１２においては、得られた磁気最大値Ｂｍａｘに対するその時の時刻ｔｍを、最接近時刻ｔｍとし、磁気最大値Ｂｍａｘ及び最接近時刻ｔｍを表示部１４に出力す
る。
【００２４】
この実施形態における補間処理は、３次スプライン補間処理等の多項式近似を採用しているので、より細かい周期の磁気量を生成し、補間処理で生成された磁気量より最大値を抽出し、この補間処理された最大値に対応する時刻を最接近時刻として出力し得るので、磁気センサとその近傍を移動する磁性体の最接近時刻を高い精度で求めることが出来る。
【符号の説明】
【００２５】
１０  磁気測定システム
１１  磁気センサ
１１ｘ  Ｘ軸磁気センサ
１１ｙ  Ｙ軸磁気センサ
１１ｚ  Z軸磁気センサ
１２  データ処理部
１３  記憶部
１４  表示部
１５  信号処理装置
１６  磁性体
【図１】
0005575214.tif 000003
【図２】
0005575214.tif 000004
【図３】
0005575214.tif 000005
【図４】
0005575214.tif 000006
【図５】
0005575214.tif 000007
【図６】
0005575214.tif 000008
【図７】
0005575214.tif 000009