(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延設されて原子炉制御棒に連結されると共にその表面に複数の周溝を長手方向に等ピッチで配設して成る駆動軸と、
前記駆動軸の周溝の１つに係合、離反可能に設けられたＳＧラッチ、前記ＳＧラッチを駆動するＳＧコイルを含み、前記ＳＧラッチを周溝に係合させることにより前記駆動軸を鉛直方向に保持する保持機構と、
前記駆動軸の周溝の１つと係合、離反可能に設けられたＭＧラッチ、前記ＭＧラッチを駆動するＭＧコイル、前記ＭＧラッチおよびＭＧコイルを鉛直方向に移動させるＬコイルとを含み前記駆動軸を上下動させる駆動機構とを具備する制御棒駆動装置の作動状況を解析する装置において、
前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各々へ供給される電流波形を検出、記録する手段と、
前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各々へ供給される電流波形の上部平坦領域を抽出する手段と、
前記上部平坦領域における前記各電流波形に関して一次回帰直線を生成する手段と、
前記上部平坦領域における前記各電流波形が前記一次回帰直線と交差する交点を抽出する手段と、
前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各電流波形と前記一次回帰直線との偏差を演算する手段と、
前記交点および偏差から、Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各電流波形のノイズ周期とノイズレベルを演算する手段とを具備する制御棒駆動装置の作動状況解析装置。
【請求項２】
更に、前記制御棒駆動装置内の振動を検出するＡＣＣセンサと、
前記ＡＣＣセンサにより測定されたＡＣＣ波形の標準偏差値を演算する標準偏差フィルタ手段とを具備し、
標準偏差フィルタ処理を行ったＡＣＣ波形からオフセットノイズを除去した後に、ＡＣＣ波形の有意信号の立ち上がりを検出できるようにした請求項１に記載の制御棒駆動装置の作動状況解析装置。
【請求項３】
前記制御棒駆動装置の作動状況解析装置は、前記制御棒駆動装置の各ステップの動作中の前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各々へ供給される電流波形およびＡＣＣ波形から、前記Ｌコイルを付勢した時刻、前記Ｌコイルを付勢することにより前記駆動機構が１ピッチ上動した時刻、前記Ｌコイルを消勢した時刻、前記Ｌコイルを消勢することにより前記駆動機構が１ピッチ下動した時刻、前記ＭＧコイルを付勢した時刻、前記ＭＧコイルを付勢することにより前記駆動機構のラッチが前記駆動軸の周溝に係合した時刻、前記ＭＧコイルを消勢した時刻、前記ＭＧコイルを消勢することにより前記駆動機構のラッチが前記駆動軸の周溝から離反した時刻、前記ＳＧコイルを付勢した時刻、前記ＳＧコイルを付勢することにより前記保持機構のラッチが前記駆動軸の周溝に係合した時刻、前記ＳＧコイルを消勢した時刻、前記ＳＧコイルを消勢することにより前記保持機構のラッチが前記駆動軸の周溝から離反した時刻を抽出し、前記各時刻を前記制御棒駆動装置の動作の各ステップ間で比較することにより前記制御棒駆動装置の動作状況を分析する請求項２に記載の前記制御棒駆動装置の作動状況解析装置。
【請求項４】
前記ＡＣＣセンサからのＡＣＣ波形に対して前記制御棒駆動装置の動作のステップの各々の全体を単一の閾値で二値化処理した後、前記ＡＣＣ波形に前記各時刻に相当する有意信号が求められなかった場合、前記Ｌコイル、ＭＧコイル、ＳＧコイルの各電流の波形解析結果を基に前記ＡＣＣ波形を領域分割し、各領域毎に得られる閾値で再処理するようにした請求項３に記載の制御棒駆動装置の作動状況解析装置。
【請求項５】
二値化処理において用いた前記閾値以上の値をもつ領域をＨ領域とし、ＳＧコイルが消勢された時刻と、次にＳＧコイルが付勢された時刻との間の範囲で前記二値化されたACC波形からノイズを除去した後にＨ領域の統合を行い、最大のＨ領域を処理範囲として限定し、該処理範囲内で二値化する以前のACC波形に対して極大点を抽出することによりACC波形の波形分離を行い、第２波のピークを前記保持機構のラッチが前記駆動軸の周溝から離反した時刻として抽出するようにした請求項４に記載の制御棒駆動装置の作動状況解析装置。
【請求項６】
抽出された前記各時刻に対して前記制御棒駆動装置の動作の全てのステップを通じて比較し、偏差の大きな結果を与えたステップを抽出して、該ステップに関して解析条件を変更して再び波形解析を行うようにした請求項５に記載の制御棒駆動装置の作動状況解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉の制御棒を駆動する制御棒駆動装置の作動状況を遠隔的に解析する制御棒駆動装置の作動状況解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子炉の制御棒は、原子炉内の核反応を制御するものであるから、原子炉の制御棒を駆動する装置所謂制御棒駆動装置は、原子炉を安全に運転する上で極めて重要な装置である。従って、その運転時の作動状況を解析する制御棒駆動装置の作動状況解析装置が設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特許第２５１１１３０号には、制御棒駆動装置の各駆動コイルへの電流値および制御棒駆動装置の作動音を検知する検知器を備えた制御棒駆動装置の作動状況解析装置が開示されている。従来技術による制御棒駆動装置の作動状況解析装置では、各駆動コイルの電流波形や、作動音を検知するＡＣＣセンサのＡＣＣ波形を解析する際に、経験に基づき設定される各種定数が用いられている。然しながら、プラント毎に制御棒駆動装置の作動特性は異なっているので、汎用的に適用可能な定数を定めることができず、実際的には各プラント毎に作動状況解析装置定数の調整が必要であり作業能率が低下すると共に、その定数調整を誤ると解析精度が低下する問題がある。また、定数を各プラント毎に調整する際には作業者の経験に基づいて調整されるために解析結果の信頼性が低下する問題もある。
【０００４】
本発明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、作業者の経験による判断、調整をする必要のない制御棒駆動装置の制御棒駆動装置の作動状況解析装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、鉛直方向に延設されて原子炉制御棒に連結されると共にその表面に複数の周溝を長手方向に等間隔に配設して成る駆動軸と、前記駆動軸の周溝の１つに係合、離反可能に設けられたＳＧラッチ、前記ＳＧラッチを駆動するＳＧコイルを含み、前記ＳＧラッチを周溝に係合させることにより前記駆動軸を鉛直方向に保持する保持機構と、前記駆動軸の周溝の１つと係合、離反可能に設けられたＭＧラッチ、前記ＭＧラッチを駆動するＭＧコイル、前記ＭＧラッチおよびＭＧコイルを鉛直方向に移動させるＬコイルとを含み前記駆動軸を上下動させる駆動機構とを具備する制御棒駆動装置の作動状況を解析する装置において、
前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各々へ供給される電流波形を検出、記録する手段と、前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各々へ供給される電流波形の上部平坦領域を抽出する手段と、前記上部平坦領域における前記各電流波形に関して一次回帰直線を生成する手段と、前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各電流波形が前記一次回帰直線と交差する交点を抽出する手段と、前記上部平坦領域における前記各電流波形が前記一次回帰直線と交差する交点を抽出する手段と、前記交点および偏差から、Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各電流波形のノイズ周期とノイズレベルを演算する手段とを具備する制御棒駆動装置の作動状況解析装置を要旨とする。
【０００６】
前記制御棒駆動装置の作動状況解析装置は、好ましくは更に前記制御棒駆動装置内の振動を検出するＡＣＣセンサと、前記ＡＣＣセンサにより測定されたＡＣＣ波形の標準偏差値を演算する標準偏差フィルタ手段とを具備し、標準偏差フィルタ処理を行ったＡＣＣ波形からオフセットノイズを除去した後に、ＡＣＣ波形の有意信号の立ち上がりを検出できるようにする。
【０００７】
前記制御棒駆動装置の作動状況解析装置は、前記制御棒駆動装置の各ステップの動作中の前記Ｌコイル、ＭＧコイルおよびＳＧコイルの各々へ供給される電流波形およびＡＣＣ波形から、前記Ｌコイルを付勢した時刻（ＴＬｉｎ−Ｓ）、前記Ｌコイルを付勢することにより前記駆動機構が１ピッチ上動した時刻（ＴＬｉｎ−Ｅ）、前記Ｌコイルを消勢した時刻（ＴＬｏｕｔ−Ｓ）、前記Ｌコイルを消勢することにより前記駆動機構が１ピッチ下動した時刻（ＴＬｏｕｔ−Ｅ）、前記ＭＧコイルを付勢した時刻（ＴＭｉｎ−Ｓ）、前記ＭＧコイルを付勢することにより前記駆動機構のラッチが前記駆動軸の周溝に係合した時刻（ＴＭｉｎ−Ｅ）、前記ＭＧコイルを消勢した時刻（ＴＭｏｕｔ−Ｓ）、前記ＭＧコイルを消勢することにより前記駆動機構のラッチが前記駆動軸の周溝から離反した時刻（ＴＭｏｕｔ−Ｅ）、前記ＳＧコイルを付勢した時刻（ＴＳｉｎ−Ｓ）、前記ＳＧコイルを付勢することにより前記保持機構のラッチが前記駆動軸の周溝に係合した時刻（ＴＳｉｎ−Ｅ）、前記ＳＧコイルを消勢した時刻（ＴＳｏｕｔ−Ｓ）、前記ＳＧコイルを消勢することにより前記保持機構のラッチが前記駆動軸の周溝から離反した時刻（ＴＳｏｕｔ−Ｅ）を抽出し、前記各時刻を前記制御棒駆動装置の動作の各ステップ間で比較することにより前記制御棒駆動装置の動作状況を分析するようにできる。
【０００８】
前記制御棒駆動装置の作動状況解析装置は、前記ＡＣＣセンサからのＡＣＣ波形に対して前記制御棒駆動装置の動作のステップの各々の全体を単一の閾値で二値化処理した後、前記ＡＣＣ波形に前記各時刻に相当する有意信号が求められなかった場合、前記Ｌコイル、ＭＧコイル、ＳＧコイルの各電流の波形解析結果を基に前記ＡＣＣ波形を領域分割し、各領域毎に得られる閾値で再処理するようにできる。
【０００９】
特に、前記保持機構のラッチが前記駆動軸の周溝から離反した時刻（ＴＳｏｕｔ−Ｅ）は従来から抽出が困難であったが、ＳＧコイルが消勢された時刻（ＴＳｏｕｔ−Ｓ）と、次にＳＧコイルが付勢された時刻（ＴＳｉｎ−Ｓ）との間の範囲で前記二値化されたＡＣＣ波形からノイズを除去した後にＨ領域の統合を行い、最大のＨ領域を処理範囲として限定し、該処理範囲内で二値化する以前のＡＣＣ波形に対して極大点を抽出することによりＡＣＣ波形の波形分離を行い、第２波のピークを抽出することにより、これを正確に行うことが可能となる。
【００１０】
好ましくは、抽出された前記各時刻に対して前記制御棒駆動装置の動作の全てのステップを通じて比較し、偏差の大きな結果を与えたステップを抽出して、該ステップに関して解析条件を変更して再び波形解析を行うようにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
先ず、図３９を参照すると、制御棒駆動装置１０は鉛直方向に延設された駆動軸１４を具備しており、該駆動軸１４は原子炉容器の上蓋１に連結された案内管１２の中に軸方向に上下動自在に配置され、その下端において制御棒（図示せず）に連結されている。駆動軸１４には、所定の軸方向ピッチで複数の周溝１４ａが形成されている。また、案内管１２の上端には、制御棒駆動装置１０の作動音を検知するＡＣＣセンサ（加速計）３６が取り付けられている。
【００１２】
案内管１２の周囲にはハウジング１６が設けられており、該ハウジング１６には、駆動軸１４を鉛直方向に保持する保持機構と、駆動軸１４を鉛直方向に移動させる駆動機構とが設けられている。より詳細には、前記保持機構は、ハウジング１６において、案内管１２を包囲するように配設された、ＳＧコイル２２、ＳＧコイル２２により駆動されるＳＧアーマチャー３４、ＳＧリンク３２を介してＳＧアーマチャー３４に連結されたＳＧラッチ３０を含んで成り、ＳＧコイル２２を付勢することによりＳＧラッチ３０が周溝１４ａに係合し、ＳＧコイル２２を消勢することによりＳＧラッチ３０は周溝１４ａから離反し（図３９参照）両者間の係合が解除される。ＳＧラッチ３０が周溝１４ａに係合している間、駆動軸１４は該保持機構により鉛直方向に動作不能に保持される。
【００１３】
前記駆動機構は、ハウジング１６の周囲に配設されたＬコイル１８、Ｌコイル１８により駆動されるＬアーマチャー１９、ハウジング１６においてＬコイル１８の下側に配設されたＭＧコイル２０、ＭＧアーマチャー２８、ＭＧリンク２６を介してＭＧアーマチャー２８に連結されたＭＧラッチ２４を含んで成る。Ｌコイル１８のＬアーマチャー１９は、ＭＧアーマチャー２８の上端部に係合する係合爪１９ａを有している。Ｌコイル１８を付勢することにより、Ｌアーマチャー１９が鉛直方向に周溝１４ａの間隔に相当する１ピッチを以て上動し、Ｌコイル１８を消勢することにより、Ｌアーマチャー１９が１ピッチを以て下動する。ＭＧコイル２０を付勢することによりＭＧラッチ２４は周溝１４ａに係合し（図３９参照）、ＭＧコイル２０を消勢することによりＭＧラッチ２４は周溝１４ａから離反し、両者間の係合が解除される。
【００１４】
以下、制御棒駆動装置１０の作用を説明する。
通常時はＳＧコイル２２は付勢されており、ＳＧラッチ３０が周溝１４ａに係合して駆動軸１４および制御棒を鉛直方向に動作不能に保持している。制御棒を炉心から引き抜く場合（本明細書では抜去モードと記載する）、先ず、ＭＧコイル２０を付勢してＭＧラッチ２４を周溝１４ａに係合させ、ＳＧコイル２２を消勢してＳＧラッチ３０を周溝１４ａから離反させる。次いで、Ｌコイル１８を付勢することにより、Ｌアーマチャー１９が１ピッチ上動する。このとき、Ｌアーマチャー１９の係合爪１９ａとの係合を通じてＭＧアーマチャー２８がＬアーマチャー１９と共に上動する。これにより駆動軸１４が１ピッチ上動する。次いで、ＳＧコイル２２を付勢してＳＧラッチ３０を周溝１４ａに係合させ、ＭＧコイル２０およびＬコイル１８を順次消勢することにより、前記保持機構のＳＧラッチ３０と周溝の係合により駆動軸１４をその鉛直位置に保持した状態で、ＭＧラッチ２４が周溝１４ａから離反すると共に、Ｌアーマチャー１９およびＭＧアーマチャー２８が当初の位置へ下動する。この操作手順を繰り返すことにより、駆動軸１４が１ピッチずつ上動し、以て、駆動軸１４に連結された制御棒が１ピッチずつ引き抜かれる。
【００１５】
制御棒を炉心へ挿入する場合（本明細書では挿入モードと記載する）、先ず、ＳＧコイル２２を付勢してＳＧラッチ３０を周溝１４ａに係合させ、ＭＧコイル２０を消勢してＭＧラッチ２４を周溝１４ａから離反させる。次いで、Ｌコイル１８を付勢してＬアーマチャー１９およびＭＧアーマチャー２８を１ピッチ上動させる。次いで、ＭＧコイル２０を付勢してＭＧラッチ２４を周溝１４ａに係合させ、ＳＧコイル２２を消勢してＳＧラッチ３０を周溝１４ａから離反させる。次いで、Ｌコイル１８を消勢することにより、Ｌアーマチャー１９およびＭＧアーマチャー２８が駆動軸１４と共に１ピッチ下動する。この操作手順を繰り返すことにより、駆動軸１４が１ピッチずつ下動し、以て、駆動軸１４に連結された制御棒が１ピッチずつ挿入される。
【００１６】
一般的に制御棒駆動装置１０の駆動軸１４には２００〜２５０の周溝１４ａが形成されているが、原子炉の定期検査に際して行われる制御棒駆動装置１０の検査では、保持機構のＳＧラッチ３０を全ての周溝１４ａに対して係合させるように制御棒駆動装置１０を作動させて、抜去モードおよび挿入モードの各々のについて制御棒駆動装置１０の作動状況を解析している。また、本明細書では、駆動軸１４を１ピッチ上動または下動させる工程を以て１ステップと記載する。
【００１７】
以下、図１を参照して、抜去モードを例として、制御棒駆動装置１０の１ステップの動作を各コイルに供給される電流値の時間的変化（電流波形）およびＡＣＣセンサ３６の信号波形と関連付けて説明する。なお、図１のグラフは横軸が時間軸であり、上３段のグラフに関しては縦軸が各コイルに供給される電流値または電流レベルを示している。第４段目はＡＣＣセンサからの信号であるＡＣＣ波形を示しており、縦軸が加速度または音圧レベルとなっている。第５段目はＡＣＣ波形の標準偏差値を示している。
【００１８】
制御棒駆動装置１０が駆動軸１４を１ピッチ上動させる上動指令が入力されると、Ｌコイル１８、ＭＧコイル２０、ＳＧコイル２２の各々に供給される電流値は以下のように変化して、図１の上３段に示すような電流波形として現れる。
１．既述したように通常時は、ＳＧコイル２２は付勢されており、固定把持機構のＳＧラッチ３０で駆動軸１４を保持している。この状態から、駆動軸１４を１ピッチ上動させ始める。
【００１９】
２．駆動軸１４の上動指令が入力されると、ＭＧコイルが付勢されてＭＧコイル電流波形が立ち上がり、ＭＧラッチ２４が周溝１４ａに係合する。本明細書では、ＭＧコイルを付勢した時刻をＴＭｉｎ−Ｓとし、ＭＧラッチ２４が周溝１４ａに係合した時刻をＴＭｉｎ−Ｅとする。
３．ＳＧコイル２２が消勢されてＳＧコイル電流波形が減少し始め、ＳＧラッチ３０が周溝１４ａから離反する。本明細書では、ＳＧコイルを消勢した時刻をＴＳｏｕｔ−Ｓとし、ＳＧラッチ３０が周溝１４ａから完全に離反した時刻をＴＳｏｕｔ−Ｅとする。
【００２０】
４．Ｌコイルが付勢されてＬコイル電流波形が立ち上がり、駆動軸１４が１ピッチ上動する。駆動軸１４が上動すると典型的にＬコイル電流波形にディップＤＬが出現する。本明細書では、Ｌコイルを付勢した時刻をＴＬｉｎ−Ｓとし、駆動軸１４が完全に１ピッチ上動した時刻をＴＬｉｎ−Ｅとする。
５．ＳＧコイル２２が付勢されてＳＧコイル電流波形が立ち上がり、ＳＧラッチ３０が周溝１４ａに係合する。本明細書では、ＳＧコイルを付勢した時刻をＴＳｉｎ−Ｓとし、ＳＧラッチ３０が周溝１４ａに完全に係合した時刻をＴＳｉｎ−Ｅとする。
【００２１】
６．ＭＧコイルが消勢されてＭＧコイル電流波形が減少し、ＭＧラッチ２４が周溝１４ａから離反する。本明細書では、ＭＧコイルを消勢した時刻をＴＭｏｕｔ−Ｓとし、ＭＧラッチ２４が周溝１４ａから完全に離反した時刻をＴＭｏｕｔ−Ｅとする。
７．Ｌコイルが消勢され、Ｌアーマチャー１９およびＭＧアーマチャー２８が１ピッチ下動する。Ｌコイル１８を消勢した時刻をＴＬｏｕｔ−Ｓとし、Ｌアーマチャー１９およびＭＧアーマチャー２８が１ピッチ下動した時刻をＴＬｏｕｔ−Ｅで示す。
【００２２】
制御棒駆動装置１０の各コイル１８、２０、２２の電流波形は上述のように変化し、制御棒駆動装置１０が正常に動作しているときには、時刻ＴＬｉｎ−Ｓ、時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅは、当該制御棒駆動装置に固有の概ね一定の値となる。そこで、制御棒駆動装置１０の作動状況を監視する従来技術では、これらのＬコイル電流波形、ＭＧコイル電流波形およびＳＧコイル電流波形を監視し、制御棒駆動装置１０の作動を分析している。更に、図１から理解されるように、ＭＧコイル２０およびＳＧコイル２２が付勢されると、が周溝１４ａに係合し、そして係合に際してＭＧコイル電流およびＳＧコイル電流は独特の波形を示し、係合現象が典型的にディップＤＭ、ＤＳの形で現れる。
【００２３】
本発明による制御棒駆動装置の動作解析装置でも、特許第２５１１１３号と同様にＬコイル電流波形、ＭＧコイル電流波形、ＳＧコイル電流波形およびＡＣＣ波形の各々を解析し、時刻ＴＬｉｎ−Ｓ、時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅを抽出し、その値から制御棒駆動装置１０の作動状況を解析するようになっている。本発明による制御棒駆動装置の作動状況解析装置による各波形の解析に先立って、抜去モードおよび挿入モードの両方に関して、制御棒駆動装置１０を１ピッチずつ動作させ、各ステップ毎のＬコイル電流波形、ＭＧコイル電流波形、ＳＧコイル電流波形およびＡＣＣ波形が採取される。
【００２４】
次に、各波形解析方法のメインルーチンである図２を参照すると、Ｌコイル、ＭＧコイル、ＳＧコイルの各電流波形およびＡＣＣセンサ３６からのＡＣＣ波形を各ステップ毎にサンプリングした後に、各ステップ毎にＬコイル電流の波形解析から時刻ＴＬｉｎ−Ｓおよび時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓが抽出され（処理段階Ｓ１０）、ＭＧコイル電流の波形解析から時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓが抽出され（処理段階Ｓ１２）、ＳＧコイル電流の波形解析から時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓが抽出され（処理段階Ｓ１４）、ＡＣＣセンサ３６からの信号であるＡＣＣ波形の解析から、時刻ＴＬｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅが抽出される（処理段階Ｓ１６）。全てのステップに関してＬコイル電流波形、ＭＧコイル電流波形、ＳＧコイル電流波形およびＡＣＣ波形が解析されると、抽出された時刻ＴＬｉｎ−Ｓ、時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅの補正処理が行われる（処理段階Ｓ１８）。
【００２５】
次に、図３から図１０を参照してＬコイル電流の波形解析方法を説明する。図３はＬコイル電流の波形解析のサブルーチンを示しており、図２の処理段階Ｓ１０においてＬコイル電流の波形解析サブルーチンが参照されると、先ず、処理段階Ｓ２０においてＬコイル電流波形からノイズが除去され、ノイズを除去したＬコイル電流波形から時刻ＴＬｉｎ−Ｓおよび時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓが順次抽出される（処理段階Ｓ２２、Ｓ２４）。
【００２６】
以下、図４を参照してＬコイル電流波形からのノイズ除去方法を説明する。
通常、センサのオフセット調整がなされていれば０（零）レベルがグランドレベルとなるが、オフセットドリフトが発生してグランドレベルが０（零）となっていないことがある。そのために、先ず、グランドレベルを自動判定させる。図１に示すＬコイル電流波形の典型例からも理解されるように、０（零）レベル近傍では、グランドレベルが最大度数となって現れると考えることができる。そこで、Ｌコイル電流波形のレベルに関してヒストグラムを作成し（処理段階Ｓ３０）、得られたヒストグラムから０（零）レベル近傍の度数ピークを検出して、これをグランドレベルとする（処理段階Ｓ３２）。
【００２７】
次に、ノイズの周期とレベル（振幅）を演算するために、以下に説明するように解析対象領域を決定する（処理段階Ｓ３４）。図５は、図１に示すＬコイル電流波形の拡大図であるが、Ｌコイル電流波形は、典型的に２つの上部平坦領域Ａ、Ｂを有しており、Ｌコイル電流波形において上部平坦領域Ａ、Ｂの境界Ｃの前側（時間座標の原点に対して近位側）の領域を第１領域とし、境界Ｃの後側（時間座標で原点に対して遠位側）の領域を第２領域とする。
【００２８】
第２領域の上部平坦領域Ｂは、その平均レベルが比較的安定しており、かつ、周期ノイズが顕著に出現することから、この領域を解析することにより、ノイズの周期とレベルを演算する。なお、第１領域の上部平坦領域Ａと第２領域の上部平坦領域Ｂとの間には明確なレベル差があるために、レベルに着目して二値化することにより、第２領域の上部平坦領域Ｂを構成するデータのレベルを判定可能である。そのため、処理段階Ｓ３０で作成したヒストグラムからグランドレベルに相当するデータを削除して得られたヒストグラムに対して、例えば大津の自動閾値判定法等の判別閾値選定法により、第１領域と第２領域とを分割し、第２領域の上部平坦領域Ｂを解析対象領域として決定する（処理段階Ｓ３４）。
【００２９】
次に、第２領域の上部平坦領域Ｂを構成するデータを抽出し、時間−レベル空間内で一次回帰直線を求める（図６参照）。そして、第２領域の上部平坦領域ＢにおけるＬコイル電流波形と一次回帰直線との交点として正クロス点（第２領域の上部平坦領域Ｂのデータが一次回帰直線未満から以上に変化する点）を抽出し、隣接する正クロス点の時間間隔の平均値をノイズ周期とし、一次回帰直線とデータの差の絶対値をノイズレベルとする（処理段階Ｓ３６）。こうして処理段階Ｓ３６において得られたノイズ周期をフィルタ幅として、Ｌコイル電流波形全領域に対して平均値フィルタ処理を行い、Ｌコイル電流波形からノイズの影響を除去する（処理段階Ｓ３８）。本明細書では、フィルタ処理により得られたＬコイル電流波形を基本Ｌコイル電流波形と称する。
【００３０】
次に、基本Ｌコイル電流波形から時刻ＴＬｉｎ−Ｓを抽出する（処理段階Ｓ２２、図７）。
先ず、基本Ｌコイル電流波形のレベルに対してヒストグラムを作成する（処理段階Ｓ４０）。得られたヒストグラムから判別閾値選定法により、第１領域の上部平坦領域Ａと第２領域の上部平坦領域Ｂとの間の閾値を求め、Ｌコイル電流波形のレベルが、この閾値以上となった後に最初に再び閾値以下となる時間座標を第１領域と第２領域の境界Ｃとする。境界Ｃよりも小さな時間範囲を第１領域として定める（処理段階Ｓ４２）。
【００３１】
第１領域においてＬコイル電流波形のレベルが上記閾値以上となる領域を第１領域の上部平坦領域Ａとして抽出する。抽出した波形に対して時間軸方向に判別閾値選定法により閾値を求めるとディップＤＬの時間座標が求められる（処理段階Ｓ４４）。このディップＤＬの位置を時刻ＴＬｉｎ−Ｅの候補とする。なお、基本波形に顕著なディップＤＬが出現しないこともあるので、ここで求めたディップＤＬの時間座標（時刻）は仮の値として、後述するＡＣＣ波形解析時の参考データとして保存する。
【００３２】
次に、以下のようにして第１領域の波形の立上がり部分の勾配を演算する。
先ず、処理段階Ｓ４２で得られた第１領域において、処理段階Ｓ４４で求めたディップＤＬの時間座標よりも前側のデータ群に関し最大レベルを抽出する。更に、この最大レベルを与える時間座標よりも前のデータ群において、時間原点方向から見て最初に前記最大レベルの９０％以上となる時刻を抽出する（図８参照）。同様に、時間原点方向から見て最初に前記最大レベルの１０％以上となる時刻を抽出する。この２つの座標を結ぶ直線の傾きを第１領域の立上がり部分の勾配と定義し、これを演算する（処理段階Ｓ４６）。基本Ｌコイル電流波形が第１領域において上記直線よりも最初に上側にくる時刻を立上がりエッジとして抽出し時刻ＴＬｉｎ−Ｓとする（処理段階Ｓ４８）。これは、例えば、第１領域の立上がり部分の勾配に所定のフィルタ幅を乗じた値よりも最初に大きくなる時間座標を抽出することにより行うことができる。
【００３３】
次に、以下のようにして基本Ｌコイル電流波形から時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓを抽出する（処理段階Ｓ２４、図９）。
先ず、Ｌコイル電流波形において処理段階Ｓ４２で得られた境界Ｃよりも大きな時間範囲を第２領域として定める（処理段階Ｓ５０）。次に、以下のようにして、第２領域の波形の立下がり部分の勾配を演算する（処理段階Ｓ５２）。第２領域において、判別閾値法により第２領域の上部平坦領域Ｂを定める。上部平坦領域Ｂから時間軸に沿って後側の範囲で最大レベルを求める。更に、この最大レベルを与える時間座標よりも後のデータ群において、時間原点方向から見て最初に前記最大レベルの９０％未満となる時刻を抽出する（図１０参照）。同様に、時間原点方向から見て最初に前記最大レベルの１０％未満となる時刻を抽出する。この２つの座標を結ぶ直線の傾きを第２領域の立下がり部分の勾配と定義し、これを演算する（処理段階Ｓ５２）。基本Ｌコイル電流波形が第２領域において上記直線よりも最後に下側にくる時間座標を立下がりエッジとして抽出し時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓとする。これは、例えば、第２領域の立下がり部分の勾配に所定のフィルタ幅を乗じた値よりも最後に小さくくなる時間座標を抽出することにより行うことができる。
【００３４】
次に、図１１から図１３を参照して、処理段階Ｓ１２おけるＭＧコイル電流波形の解析方法を説明する。ＭＧコイル電流の波形解析からは時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓが抽出される。
【００３５】
処理段階Ｓ６０において、Ｌコイル電流の波形解析方法で説明したノイズ除去方法と同様の方法でＭＧコイル電流波形からノイズが除去される。すなわち、先ず、処理段階Ｓ３０、Ｓ３２と同様にヒストグラムを作成し、グランドレベルを抽出した後に、ＭＧコイル電流波形からグランドレベルが除去される。次いで、グランドレベルを除いたヒストグラムに対して度数ピークを求める。本明細書では、上記の度数ピークを与えるＭＧコイル電流値を度数ピークレベルと称する。ＭＧコイル電流波形の全領域において、最初に度数ピークレベル以上となる時刻Ｅと、最後に度数ピークレベル以上となる時刻Ｆを抽出する（図１２参照）。この時刻Ｅと時刻Ｆとの間の範囲のデータから両端２５％部分のデータを除去し、中央５０％の部分を上部平坦領域とし、Ｌコイル電流の波形解析におけるノイズ除去方法の第２領域の上部平坦領域Ｂと置換して同様の処理によりノイズ周期とノイズレベルとを演算して、ＭＧコイル電流波形からノイズを除去する（処理段階Ｓ６０）。得られたＭＧコイル電流波形を基本ＭＧコイル電流波形と称する。
【００３６】
次いで、時刻Ｅの前側（時間座標の原点に対して近位側）を前部領域とし、時刻Ｆの後側（時間座標で原点に対して遠位側）を後部領域と定義する（処理段階Ｓ６２、６４）。この前部領域と後部領域に対してＬコイル電流の波形解析と同様に立上がり部分の勾配と立下がり部分の勾配とを求め、各々の立上がりエッジおよび立下がりエッジから時刻ＴＭｉｎ−Ｓおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓを抽出する。
【００３７】
次いで、以下の方法で前部領域内のディップＤＭの時間座標を抽出する。典型的なＭＧコイル電流波形には、その立上がり部分においてＭＧラッチ２４が周溝１４ａに係合した時刻にディップＤＭが現れるので、従来からＭＧコイル電流波形のディップＤＭの出現時刻を以て時刻ＴＭｉｎ−Ｅとされている。先ず、図１３を参照すると、処理段階Ｓ６０で得られたノイズ周期をフィルタ幅Ｗとし、注目時間座標Ｔを中心として時間軸の原点に対して近位側に幅２Ｗの範囲にあるデータの総和をＳＦとし、時間軸の原点に対して遠位側に幅２Ｗの範囲にあるデータの総和をＳＲとして求める。また、注目時間座標Ｔの両側に幅Ｗの範囲にあるデータの総和をＳＣとして求める。前部領域内において、注目時間座標Ｔを時間軸に沿って原点に向かって移動させたとき、ＳＦ＞ＳＣ＜ＳＲとなるときを時刻ＴＭｉｎ−Ｅとする。
【００３８】
次に、図１４から図２０を参照して、処理段階Ｓ１４おけるＳＧコイル電流波形の解析方法を説明する。ＳＧコイル電流の波形解析からは時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓが抽出される。
【００３９】
典型的なＳＧコイル電流波形は、図１５に示すように、第１波と第２波から成る。そこで、先ず、ＳＧコイル電流波形を第１波と第２波とに分割する（処理段階Ｓ）。第１波および第２波を含めたＳＧコイル電流波形全領域のデータの最大値を抽出し、該最大値の１／５の値を第１波と第２波の分割の閾値とする（図１５参照）。時間軸の原点方向から見て、ＳＧコイル電流波形が初めて前記閾値以下となる時間座標を時刻Ｇとし、再び閾値以上となる時間座標を時刻Ｈとして抽出する。次いで、時刻Ｇ、Ｈの間の時間の２５％に相当する時間を求め、時刻Ｇから時間軸方向に前記２５％分の時間を加えた時刻をＧ′とするとき、時間軸の原点から時刻Ｇ′までを第１波領域とし、時刻Ｈから時間軸に沿って原点方向に前記２５％分の時間を加えた時刻をＨ′とするとき、時刻Ｈ′から時間軸に沿って後方部分を第２波領域とする。
【００４０】
次いで、Ｌコイル電流波形およびＭＧコイル電流波形で説明した方法と同様の方法により、ＳＧコイル電流波形からノイズを除去する（処理段階Ｓ７２）。但し、ＳＧコイル電流波形は、図１６に示すように、抜去モードと挿入モードとで異なっている。図１６（ａ）は抜去モードの波形例を示しており、図１６（ｂ）は挿入モードの波形例を示している。図１６から理解されるように、抜去モードでは第２波に上部平坦領域Ａｆが出現または広くなるが、挿入モードでは第１波に上部平坦領域Ａｆが出現または広くなる。そこで、周期ノイズの周期とノイズレベルとを求めるための上部平坦領域は、抜去モードでは第２波の上部平坦領域Ａｆを使用し、挿入モードでは第１波の上部平坦領域Ａｆを使用するようにする。
【００４１】
次いで、ＳＧコイル電流波形からノイズを除去した後の基本ＳＧコイル電流波形から時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓが抽出される（処理段階Ｓ７４）。図１から明らかなように時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓは第１波の立下がり部分に出現するので、先ず、第１波の立下がり部分を限定する（図１７、処理段階Ｓ８０）。第１波の立下がり部分の始点近傍領域の拡大図である図１８を参照すると、基本ＳＧコイル電流波形の第１波領域内において、ノイズ除去処理の間に得られたノイズ周期をフィルタ幅Ｗとし、注目時間座標Ｔを中心として時間軸の原点に対して近位側にＷの範囲にあるデータの総和をＳＦとし、時間軸の原点に対して遠位側にＷの範囲にあるデータの総和をＳＲとして求める。第１波領域内において、注目時間座標Ｔを時間軸方向に原点から移動させたとき、κＳＦ＞ＳＲとなるときの時間座標を第１波の立下がり部分の始点とする。ここで、κは経験から得られる重み定数であり、例えば０．９とすることができる。第１波の立下がり部分の終点は、既に求めた時刻Ｇ′とする。次いで、この第１波の立下がり部分に対してＬコイル電流の波形解析で説明した方法と同様の方法で、第１波波形立ち下がり勾配を演算し（処理段階Ｓ８２）、立下がりエッジを抽出し時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓとする（処理段階Ｓ８４）。
【００４２】
次いで、第２波領域の波形解析から時刻ＴＳｉｎ−Ｓと時刻ＴＳｉｎ−Ｅを抽出する（図１４、処理段階Ｓ７６）。
典型的なＳＧコイル電流波形の立上がり部分には、ＳＧラッチ３０が周溝１４ａに係合した時刻にディップＤＳ（図１、２０参照）が現れるので、従来からＳＧコイル電流波形のディップＤＳの出現時刻を以て時刻ＴＳｉｎ−Ｅとされている。そこで、ＭＧコイル電流波形で説明した方法と同様の方法によりディップＤＳの時間座標を抽出する。先ず、第２波領域内のデータの最大値を求め、その１／５の値を与える時刻Ｉ（図２０）を処理開始点とする。そして、時刻Ｉから時間軸に沿って注目時間座標Ｔを移動させながらＳＦ＞ＳＣ＜ＳＲとなる時刻をＴＳｉｎ−Ｅとする（図１３参照）。
【００４３】
次いで、第２波の立上がり部分に対してＬコイル電流の波形解析で説明した方法と同様の方法で、第２波の立ち上がり勾配を演算し（処理段階Ｓ９２）、立上がりエッジを抽出し時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓとする（処理段階Ｓ８４）。
【００４４】
以上、Ｌコイル電流波形から時刻ＴＬｉｎ−Ｓおよび時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓが抽出され、ＭＧコイル電流波形から時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓが抽出され、ＳＧコイル電流波形から時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓが抽出された。時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅは、Ｌコイル電流波形、ＭＧコイル電流波形およびＳＧコイル電流波形には明確に出現しないために、後述するようにＡＣＣ波形解析により抽出する（図１、処理段階Ｓ１６）。
【００４５】
以下、図２１から図３５を参照してＡＣＣ波形解析方法を説明する。
先ず、時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅを以下の手順に従ってＡＣＣ波形の一次判定処理が行われる（図２１、処理段階Ｓ１００）。一次判定サブルーチンが開始されると、Ｌコイル電流の波形解析で説明した方法と同様の方法により、ＡＣＣ波形のレベルに対してヒストグラムが作成され、グランドレベルが抽出される（図２２、処理段階Ｓ１１０）。次いで、Ｌコイル電流波形、ＭＧコイル電流波形、ＳＧコイル電流波形の各解析で得られた波形ノイズ周期の平均をフィルタ幅として、ＡＣＣ波形からグランドレベルを除去した波形に対して以下の式により標準偏差を演算する（処理段階Ｓ１１２）。
δ＝（（ｎΣｘ２−（Σｘ）２）／ｎ）１／２
ｎ：フィルタ幅
ｘ：データ値
【００４６】
本明細書では、標準偏差フィルタ処理（処理段階Ｓ１１２）を行ったＡＣＣ波形を基本ＡＣＣ波形と称し、その一例を図２３に示す。次いで、この基本ＡＣＣ波形の最小値から全データの５０％に相当する数のデータの平均を演算し、その値をノイズレベルとする（処理段階Ｓ１１４）。次いで、基本ＡＣＣ波形に対してノイズレベルの８倍以上の値を持つ点をＨとし、ノイズレベルの８倍未満の値を持つ点をＬとして二値化を行う（処理段階Ｓ１１６）。図２４に基本ＡＣＣ波形を二値化した結果を示す。
【００４７】
次いで、以下の手順に従って信号の始点を抽出する（処理段階Ｓ１１８）。
二値化結果に対して、連続する各Ｈ領域の左端（時間軸の原点側）の点を抽出し、各信号成分の始点位置とする。同時に、連続するＨ領域の幅を演算する。注目Ｈの幅が１で、かつ、時間軸方向後方側に隣接するＨ領域との間隔が１であるデータは、ノイズであると看做して統合する（図２５参照）。信号始点は、時間軸の原点に対して近位側の始点のみ有効とする。更に、注目Ｈ領域の時間軸に沿って後方に隣接するＨ領域の信号始点Ｊが、注目Ｈ領域の幅Ｗ１の１．５倍以内にあり、かつ、注目Ｈ領域に隣接するＨ領域の幅Ｗ２が注目Ｈ領域の幅Ｗ１の０．５倍未満の場合は、隣接Ｈ領域はリバウンド波形であると看做して統合する（図２６参照）。最後に、上記２の波形統合処理により残ったＨ領域のうち、幅が１である領域はノイズであると見なして消去する（図２７）。
【００４８】
上記の波形統合、ノイズ除去処理により残った各Ｈ領域の信号始点により信号始点群を形成する。次いで、ＭＧコイル電流波形およびＳＧコイル電流の波形解析において抽出した時刻ＴＭｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＳｉｎ−Ｅを照合し、時刻ＴＭｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＳｉｎ−Ｅの各々に最も近い信号始点を前記信号始点群から削除する（図２８参照）。残りの信号始点群において、処理段階Ｓ４４によりＬコイル電流の波形解析で抽出した時刻ＴＬｉｎ−Ｅの候補に最も近接する信号始点を時刻ＴＬｉｎ−Ｅとして決定する（図２９参照）。時刻ＴＬｉｎ−Ｅとして決定された信号始点は、前記信号始点群から削除される。
【００４９】
次いで、ＭＧコイル電流の波形解析により抽出された時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓから時間軸に沿って大小２つのゲートを設け、該ゲートの間に位置する信号始点を上記処理により残った信号始点群から抽出し時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅと決定する（図３０参照）。なお、一例として、大ゲートは２００ｍｓｅｃとすることができ、小ゲートは９０ｍｓｅｃとすることができる。時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅとして決定された信号始点は、前記信号始点群から削除される。
【００５０】
次いで、Ｌコイル電流の波形解析により抽出された時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓから時間軸に沿って大小２つのゲートを設け、該ゲートの間に位置する信号始点を上記処理により残った信号始点群から抽出し時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅと決定する（図３１参照）。なお、一例として、大ゲートは３００ｍｓｅｃとすることができ、小ゲートは（ｉ）挿入モードで１００ｍｓｅｃ、抜去モードで２００ｍｓｅｃとすることができる。時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅとして決定された信号始点は、前記信号始点群から削除される。
【００５１】
このようにして一次判定処理（処理段階Ｓ１００）により時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅの何れか１つが決定できなかった場合、つまり処理段階Ｓ１０２でＮｏの場合、ＡＣＣ波形解析サブルーチンは処理段階Ｓ１０４へ進み、ＡＣＣ波形の二次判定処理を行う。処理段階Ｓ１０４における二次判定では、処理範囲、ノイズレベル、二値化のための閾値を処理段階Ｓ１００における一次判定処理の条件から、下記の条件に変更して、処理段階Ｓ１００の一次判定と同様の処理が実施される。
【００５２】
１．処理範囲
0003626915.tif 000002
【００５３】
２．ノイズレベル
２−１．  時刻ＴＬｉｎ−Ｅ  ：処理範囲内の最小値から、処理範囲前端の３０％に相当する数のデータの平均
２−２．  時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ：処理範囲内の最小値から、処理範囲前端の３０％に相当する数のデータの平均
２−３．  時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ：処理範囲内の最小値から、処理範囲前端の５０％に相当する数のデータの平均
【００５４】
３．二値化閾値
３−１．  時刻ＴＬｉｎ−Ｅ  ：ノイズレベルの４倍
３−２．  時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ：ノイズレベルの７倍
３−３．  時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ：ノイズレベルの４倍
【００５５】
次に、図２１のフローチャートは処理段階Ｓ１０６に進みＡＣＣ波形から時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅが判定される。
ＳＧラッチ３０が周溝１４ａから離反するときである時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅは、ＳＧコイル２２が消勢されたときである時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓと、次に、ＳＧコイル２２が付勢されたときである時刻ＴＳｉｎ−Ｓの間にある（図１参照）。そこで、この両者間を時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅを抽出するための処理範囲として限定する（図３２、処理段階Ｓ１３０）。図３３（ａ）に典型的な基本ＡＣＣ波形の上記処理範囲を拡大して示す。図３３（ａ）を参照すると、基本ＡＣＣ波形は上記処理範囲内にＫ〜Ｎの４つのピークを持っている。図１から理解されるように、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅは前から２つめのピークＬに一致している。そこで、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅを与えるピークＬを抽出するために、２つのピークＫ、Ｌを含む領域を更に絞り込む。
【００５６】
処理段階Ｓ１３２において、基本ＡＣＣ波形（図２３）の上記処理範囲内の最小値から処理範囲全体の４０％に相当するデータの平均値をノイズレベルとし、該ノイズレベルの３倍の値を閾値として基本ＡＣＣ波形を二値化する（処理段階Ｓ１３４）。図３３（ｂ）に基本ＡＣＣ波形を二値化した結果を示す。
【００５７】
次に処理段階Ｓ１１８と同様の処理および後述する処理によりノイズを除去する。すなわち、処理段階Ｓ１１８の処理に加えて、以下の処理によりノイズを除去する（処理段階Ｓ１３６）。
ａ．信号始点が時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓから５０ｍｓｅｃ以内のものは消去する。
ｂ．時刻ＴＳｉｎ−ＳまでＨ領域が連続している信号始点は消去する。
ｃ．処理段階Ｓ１１８の処理により残った信号始点において、注目する信号始点の時間軸に沿って後方に隣接する信号始点が注目Ｈ領域の幅Ｗの１．７倍以内にある場合、この隣接するＨ領域は注目Ｈ領域に統合する（図３４参照）。
【００５８】
処理段階Ｓ１３６におけるノイズ除去の結果から、処理範囲内で最大のＨ領域を処理範囲として限定する（処理段階Ｓ１３８、図３５参照）。この限定された処理範囲内において、波形の凹凸位置を抽出する。第１波目のピークはリバウンド波形であると考えられるので、第２波目のピークを与える時間座標を時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅとして決定する。
【００５９】
次に、図２の処理段階Ｓ１８における補正処理について説明する。
既述した解析結果は、制御棒の引き抜きおよび挿入の各ステップは一定値となるべきであるが、実際には、ある特定の制御棒駆動装置１０では、引き抜きおよび挿入モードの各々の各ステップについて時刻ＴＬｉｎ−Ｓ、時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅが、漸増または漸減するといった一定の傾向を示す。そこで、既述した方法により得られた解析結果から一次回帰直線を生成して、該一次回帰直線から大きく逸脱する解析結果を抽出し、波形解析をやり直す補正処理を行うようにした。
【００６０】
先ず、補正処理を行うべき制御棒駆動装置１０のステップ数範囲、典型的には全てのステップ数範囲内で、時刻ＴＬｉｎ−Ｓ、時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＭｉｎ−Ｓ、時刻ＴＭｉｎ−Ｅ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ、時刻ＴＳｉｎ−Ｓ、時刻ＴＳｉｎ−Ｅ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅの各々について最小自乗法により一次回帰直線を求める（処理段階Ｓ１５０）。なお、無効なデータを排除するために、例えば、時刻ＴＬｉｎ−Ｓ＜時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、かつ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ＜時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅ、かつ、時刻ＴＭｉｎ−Ｓ＜時刻ＴＭｉｎ−Ｅ、かつ、時刻ＴＭｏｕｔ−Ｓ＜時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅ、かつ、時刻ＴＳｉｎ−Ｓ＜時刻ＴＳｉｎ−Ｅ、かつ、時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓ＜時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅであるかを判定して、適合しない時刻データを排除して一次回帰直線を生成するようにしてもよい。既述した時刻抽出処理（処理段階Ｓ１０から処理段階Ｓ１６）の結果が概ね正しく得られていれば、各ステップ数の各時刻データと、この一次回帰直線との偏差は概ね一定の値となるはずである。そこで、処理段階Ｓ１０から処理段階Ｓ１６の処理により得られた時刻データが間違っていると考えられるデータを以下の手順に従って排除して、有効データを選別する（処理段階Ｓ１５２）。
【００６１】
すなわち、図３７に示す有効データ選別サブルーチンにおいて、各ステップ数の時刻データの各々に関して一次回帰直線との偏差を演算し（処理段階Ｓ１６０）、偏差のヒストグラムを作成する（処理段階Ｓ１６２）。次いで、ヒストグラムの最大値を抽出し（処理段階Ｓ１６４）、該ヒストグラムの最大値を与える偏差を抽出して該偏差に基づいて閾値を生成する（処理段階Ｓ１６６）。例えば、上記偏差に１０ｍｓｅｃを加えた値を閾値とする。そして、この閾値以上の偏差を有する時刻データを排除する（処理段階Ｓ１６８）。こうして選別された有効な時刻データのみを用いて再び一次回帰直線を生成する（処理段階Ｓ１５４）。この一次回帰直線により各ステップ毎の時刻データの各々について真値を予測可能となる。
【００６２】
次いで、処理段階Ｓ１５４による一次回帰直線生成に用いられなかったステップ番号の各時刻データについて再びＡＣＣ波形から抽出処理を行う（処理段階Ｓ１５６）。この場合、真値が予め予測されているので、処理段階Ｓ１３４の基本ＡＣＣ波形を二値化用の閾値を用いて、ＡＣＣ波形における予測される時刻近辺のみを解析する。図３８を参照してより詳細に説明すると、二値化のための閾値τに係数αを掛けて変動幅τ・αを生成し、予測される時刻を基準に±３０ｍｓｅｃの範囲内で、変動幅τ・α以上の変動があった時刻を抽出し、各時刻として決定する。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｌコイル、ＭＧコイル、ＳＧコイルの各電流波形およびＡＣＣ波形を精密に解析することにより、作業者の経験による判断、調整をする必要のない制御棒駆動装置の制御棒駆動装置の作動状況解析装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】前記実施形態において処理される各コイルの電流波形およびＡＣＣ波形の一例を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態による波形解析のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２の処理段階Ｓ１０におけるＬコイル電流波形解析サブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３の処理段階Ｓ２０におけるノイズ除去サブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】Ｌコイル電流波形の各領域を示すグラフである。
【図６】図４の処理段階Ｓ３６におけるノイズ周期、ノイズレベルの演算方法を説明するための説明図である。
【図７】図３の処理段階Ｓ２２における時刻ＴＬｉｎ−Ｓ抽出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図７の時刻ＴＬｉｎ−Ｓ抽出方法を説明するための説明図である。
【図９】図３の処理段階Ｓ２４における時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ抽出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】図９の時刻ＴＬｏｕｔ−Ｓ抽出方法を説明するための説明図である。
【図１１】図２の処理段階Ｓ１２におけるＭＧコイル電流波形解析サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】ＭＧコイル電流波形の各領域を示すグラフである。
【図１３】ＭＧコイル電流波形中に出現するディップを抽出する方法を説明するための説明図である。
【図１４】図２の処理段階Ｓ１４におけるＳＧコイル電流波形解析サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】ＳＧコイル電流波形中に出現する第１波および第２波を分離する方法を説明するための説明図である。
【図１６】ＳＧコイル電流波形中に出現する上部平坦領域を説明するための説明図であり、（ａ）は抜去モードのＳＧコイル電流波形を示し、（ｂ）は挿入モードのＳＧコイル電流波形を示している。
【図１７】図１４の処理段階Ｓ７４における時刻ＴＳｏｕｔ−Ｓ抽出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１８】図１７の処理段階Ｓ８０における第１波の立下がり部分の領域限定方法を説明するための説明図である。
【図１９】図１４の処理段階Ｓ７６における時刻ＴＳｉｎ−Ｓおよび時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅの抽出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２０】ＳＧコイル電流波形中に出現するディップを抽出する方法を説明するための説明図である。
【図２１】図２の処理段階Ｓ１６におけるＡＣＣ波形解析サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】図２１の処理段階Ｓ１００における時刻ＴＬｉｎ−Ｅ、時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅおよび時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅの抽出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図２３】ＡＣＣ波形の標準偏差フィルタリング処理により得られたＡＣＣ波形の一例を示すグラフである。
【図２４】図２３の基本ＡＣＣ波形を二値化した結果を示す図である。
【図２５】基本ＡＣＣ波形の二値化結果からノイズを除去する方法を説明するための説明図である。
【図２６】基本ＡＣＣ波形の二値化結果からノイズを除去する方法を説明するための説明図である（波形統合）。
【図２７】基本ＡＣＣ波形の二値化結果からノイズを除去する方法を説明するための説明図である。
【図２８】基本ＡＣＣ波形の二値化結果から時刻ＴＭｉｎ−Ｅおよび時刻ＴＳｉｎ−Ｅの候補を除去する方法を説明する説明図である。
【図２９】基本ＡＣＣ波形の二値化結果から時刻ＴＬｉｎ−Ｅを決定する方法を説明する説明図である。
【図３０】基本ＡＣＣ波形の二値化結果から時刻ＴＭｏｕｔ−Ｅを決定する方法を説明する説明図である。
【図３１】基本ＡＣＣ波形の二値化結果から時刻ＴＬｏｕｔ−Ｅを決定する方法を説明する説明図である。
【図３２】図２１の処理段階Ｓ１０６における時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅ判定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図３３】時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅ判定サブルーチンにおける処理範囲を示す図であり、（ａ）は基本ＡＣＣ波形、（ｂ）は基本ＡＣＣ波形の二値化結果である。
【図３４】時刻ＴＳｏｕｔ−Ｅ判定サブルーチンにおける波形統合方法を説明するための説明図である。
【図３５】絞り込んだ処理範囲内の波形分離方法を説明するための説明図である。
【図３６】図２の処理段階Ｓ１８における再処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【図３７】図３６の処理段階Ｓ１５２における有効データ選別サブルーチンを示すフローチャートである。
【図３８】再処理方法を説明するための説明図である。
【図３９】制御棒駆動装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…制御棒駆動装置
１４…駆動軸
１…原子炉容器の上蓋
１２…案内管
１４…駆動軸
１４ａ…周溝
１６…ハウジング
１８…Ｌコイル
１９…Ｌアーマチャー
２０…ＭＧコイル
２２…ＳＧコイル
２６…ＭＧリンク
２８…ＭＧアーマチャー
２４…ＭＧラッチ
３４…ＳＧアーマチャー
３２…ＳＧリンク
３４…ＳＧラッチ
３６…ＡＣＣセンサ
ＴＬｉｎ−Ｓ…Ｌコイル付勢時刻
ＴＬｉｎ−Ｅ…Ｌコイル付勢による駆動機構の上動時刻
ＴＬｏｕｔ−Ｓ…Ｌコイル消勢時刻
ＴＬｏｕｔ−Ｅ…Ｌコイル消勢による駆動機構の下動時刻
ＴＭｉｎ−Ｓ…ＭＧコイル付勢時刻
ＴＭｉｎ−Ｅ…ＭＧコイル付勢によるＭＧラッチの周溝への係合時刻
ＴＭｏｕｔ−Ｓ…ＭＧコイル消勢時刻
ＴＭｏｕｔ−Ｅ…ＭＧコイル消勢によるＭＧラッチの周溝からの離反時刻
ＴＳｉｎ−Ｓ…ＳＧコイルの付勢時刻
ＴＳｉｎ−Ｅ…ＳＧコイルの付勢によるＳＧラッチの周溝への係合時刻
ＴＳｏｕｔ−Ｓ…ＳＧコイルの消勢時刻
ＴＳｏｕｔ−Ｅ…ＳＧコイルの消勢によるＳＧラッチの周溝からの離反時刻
【図１】
0003626915.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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