(57)【要約】【課題】  地震の予知などに利用可能な磁気変位センサ及びその出力をも記録する装置を提供する。【解決手段】  本発明の磁気変位センサは磁気コンパスと検出ユニットからなる。この検出ユニットは、磁気コンパスの方位磁針に対し光ビームを照射する発光部と、該方位磁針からの光ビームを受光する受光部とからなり、磁気コンパスの方位磁針の変位に従って、その方位磁針からの光ビームを受光する受光部の出力が変化するように設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気コンパスと、
該磁気コンパスの方位磁針に対し光ビームを照射する発光部と、該方位磁針からの光ビームを受光する受光部とからなる検出ユニットからなり、
前記検出ユニットは、前記磁気コンパスの方位磁針の変位に従って、該方位磁針からの光ビームを受光する受光部の出力が変化するように設けた、
磁気変位センサ。
【請求項２】
前記検出ユニットは、可視光線または赤外線を放射する発光素子を有する発光部と、放射された光線または赤外線を受光する受光部とからなることを特徴とする請求項１に記載の磁気変位センサ。
【請求項３】
前記検出ユニットの発光部は赤外線発光ダイオードを有し、受光部はフォト・トランジスタを含むことを特徴とする、請求項２に記載の磁気変位センサ。
【請求項４】
前記検出ユニットの発光部と受光部とは、前記方位磁針を挟んで、互いに対向するように設置され、該発光部から照射した光ビームのうち、該方位磁針によって遮られなかった光ビームを受光部で受光することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気変位センサ。
【請求項５】
前記検出ユニットの受光部は、前記発光部から前記方位磁針に照射された光ビームのうち、該方位磁針によって反射された光ビームを受光することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気変位センサ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気変位センサと、
前記磁気変位センサの出力の時間的変位を記録するための記録ユニットとからなる、
磁気変位記録装置。
【請求項７】
前記磁気変位記録装置は、更に前記磁気変位センサからの出力データをいったん蓄積し、その後に記録することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は磁気の変化を検知するセンサ、及びこれを使用した、磁気を測定・記録する装置に関する。特に、地震の予知などに利用可能な地磁気変位センサ及びその出力をも記録する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地磁気の変化に基づいて地震の予知を行う発明は、例えば、特開平９−１７８８６４及び特開２００３−２１５２５９に記載の予知方法及びシステムが公知である。
【０００３】
前者の公報に記載の方法、システムは、地震の前兆現象の一つである地磁気の変化を検出し、地震の予知に役立つ情報を収集するため、所定のサンプリングタイミングで、ＭＲ素子で検出された地磁気量に基づいて、地磁気データを算出し、ＲＡＭに記憶するとともに、その地磁気データに対応させて、そのときの振動センサで検出された振動波形データをＲＡＭに記憶する、そして地磁気データに以上が生じた場合には、報音部によって警告を発するとともに、サンプリングタイミングを自動的に短くし、より詳細に記録する。
【０００４】
後者の公報に記載の方法、システムは、磁気センサを搭載した携帯端末から発信された地磁気情報を基地局及び回線網を介して地磁気情報処理センタに集め、地磁気情報を構築する、その地磁気情報は地磁気マップ作成手段により地磁気マップに加工される、その他地磁気マップは地震予知機関において地震予知の判断材料とされ、必要があれば地震予知情報（警戒宣言）を携帯端末へ配信する。
【０００５】
また、磁針を使用して地磁気の変位を測定するものとしては、特開平１１−２５８３５３に記載の装置が公知である。
【０００６】
この公報に記載の装置は、永久磁石の同極Ｎ，Ｎを対向させて軸に固定した指示軸を糸で固定点に水平に、かつ回動自在に吊持する。一方磁針を糸で吊持する。磁針は南北の方向を向き、常に一定であるが、指示軸の方は地嵐がくると回動する、この回動量がある閾値をこえると地震が発生すると考えられ、回動量の観察から地震の予知が可能である。
【０００７】
【特許文献１】特解平９−１７８８６４
【特許文献２】特開２００３−２１５２５９
【特許文献３】特開平１１−２５８３５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の地震予知方法、システムは、異なる設置場所にあるＭＲ素子を用い、所定のタイミングで地磁気量を検出し、これらに基づいて、地磁気データ（地磁気の大きさ、地磁気の水平・垂直分力、伏角及び水平分力と垂直分力との比）を算出する。従って、所要データの検知、収集、算出等の工程を必須とし、使用する素子、ユニット数が増大し、装置の構造は複雑となり、装置のサイズも大きくなる。それ故、個人用、家庭用の簡易な地磁気の検知、測定、記録装置として使用することはできない。
【０００９】
特許文献２に記載の地震予知方法、システムは、各地の携帯端末から地磁気情報を収集し、それをもとに地震予知を行うものであるから、特許文献１に記載の発明と同様に、構造が複雑となり、規模が大きくなって、個人用、家庭用には適さない。
【００１０】
特許文献３に記載の装置は、構造は簡単であるが、地磁気の変位は観察によって知得するもので、データを定量的に採取し、記録し、その記録したデータを分析をすることは予定しておらず、使用分野は、はなはだ限定されたものになる。
本願発明は、上述した従来の方法、システムの問題点、欠点を解決したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明に係る磁気変位記録装置は、磁気変位センサと、この磁気変位センサの出力の時間的変化を記録する記録ユニットからなる。
【００１２】
磁気変位センサは、磁気コンパス及び検出ユニットからなる。この検出ユニットは、該磁気コンパスの方位磁針に対し光ビーム（光線）を照射する発光部と該方位磁針からの光ビームを受光する受光部とからなる。地磁気の変化に伴ない磁気コンパスの方位磁針は変位する。この変位に伴い方位磁針から受光する光ビームの光量は変化し、従って受光部の出力も変化する。
【００１３】
より具体的には、本実施例に係る装置は、前記検出ユニットの発光部と受光部とを、前記方位磁針を挟んで、互いに対向するように設置し、この発光部から照射した光ビームのうち、該方位磁針によって遮られなかった光ビーム、または方位磁針で反射した光ビームを受光部で受光する。
【００１４】
本願に係る磁気変位記録装置では、上述の磁気変位センサを使用し、地磁気の変化に伴い方位磁針が変位すると、その方位磁針に照射された光ビームの、受光部に届く光量が変化する、そして、この変化に従って変化する受光部の出力を、記録ユニットで経時的に記録することにより、地磁気の変位を観察することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明に係る、磁気変位センサ及びこれを用いる磁気変位装置は、構造が極めてシンプルで容易に小型化することができるから、個人用、家庭用の地震予知器具として使用することができる。また、地磁気の変化を光ビームの変化量（光電変換された電気信号）として出力し、記録することができるから、地磁気の変化を記録媒体に記録して定量的に分析し、予知の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。図示において、１０は電源ユニットで、商用電源（ＡＣ）をＤＣ電圧（ここではＤＣ５Ｖ）に変換するアダプタである。２０は、地磁気の変化を検知するための磁気変位センサで、詳細は後述する。３０は磁気変位センサの出力を、経時的に記録するためのレコーダである。少なくとも入力１チャンネルを有し、適宜のサンプリング速度、記録分解能をもつ。図示のものは、ロール紙に感熱記録する電圧測定用のレコーダ（記録ユニット）である。
【００１７】
図２Ａは、磁気変位センサ２０の磁気コンパス２１を示す。このコンパスは、地磁気の定常状態で方位磁針２２がＮ極を指示するように設置されている。なお、方位磁針の縁辺部の一部に認められるスポットは、光ビームが方位磁針の上方（あるいは下方）から照射されている様子を示している。図２Ｂに示す磁針の拡大図のスポットの様子から分かるように、光ビームは、方位磁針の縁辺に、そのビームの一部が遮られるように照射される。
【００１８】
図３は、磁気変位センサの発光部２３及び受光部２４と、方位磁針の位置関係を示す断面図で、本実施例では、発光部と受光部とは方位磁針を挟んで対向するように配置される。このとき、発光部から発光された光ビームは図２Ｂに示すスポット２５を形成するように方位磁針に照射する必要がある。別言すれば、かかるスポットを形成できるように発光部が位置決めされる。受光部は、方位磁針を挟んで発光部に対面するが、方位磁針によって遮られなかった光を受信できる位置に設置される。
【００１９】
なお、本実施例は、光ビームとしては、赤外線を使用するが、可視光線またはレーザ・ビーム等であってもかまわない。また、上記の例では、発光部から方位磁針に照射された光ビームの、その方位磁針を通過した光量を受光部で検知する構成となっているが、本発明はこれに限定されず、方位磁針で反射した光ビームを検知する構成、あるいはこれらを適宜組み合わせるようにした構成であってもよい。また、方位磁針に、適当な大きさ,数の線分、孔部あるいはピット等を設け、これに光ビーム等を照射するようにしてもよい、この場合に、必要ならば、これら孔部等の大きさ、個数などによって、磁針の変位量をコード化し、これらの孔部等を通過し、あるいは反射した光ビーム等を、必要ならばデコードして、方位磁針の変位量を計測する。
【００２０】
本実施例では、発光部は赤外線発光ダイオードを、また受光部はフォト・トランジスタを使用している。ただし、本発明は、発光素子、受光素子をこれに限定するものではなく、レーザ・ダイオードなどの半導体発光素子、フォト・ダイオード等の半導体感光素子、あるいは、その他の発光素子、受光素子を利用することも可能である。
【００２１】
図４は、赤外線発光ダイオード２３Ａとフォト・トランジスタ２４Ａによる光ビームの送受を説明する。磁気変位センサの発光部において、赤外線発光ダイオードに適切な電流を流すことにより赤外線を出力し、その出力された赤外線を方位磁針に照射する。地磁気の変化に伴い方位磁針が変位すると、その変位に伴い方位磁針が遮る赤外線の量（エネルギ）が変化し、そのため受光部のフォトトランジスタに届く赤外線の光量（エネルギ）が変化する。フォト・トランジスタは、その変化を増幅してレコーダに出力する。
【００２２】
図５は、本磁気変位記録装置のレコーダ３０によって記録された波形の例を示す。装置の設置場所は、出願人の居住する神奈川県秦野市である。図中基準となるのは、１．５の表示のある直線である。また、多くの波形の観測を通じ、最初に触れる波形が上方の場合には北の方角で地震の発生があり、逆に下方の場合は南の方角で地震の発生することが分かってきた。また、上述の実施例では、震度４以上でなければ波形の乱れは記録されないが、本発明は、センサの感度、記録装置の分解能等を適宜設定することにより、もっと感度を高めることは可能である。
【００２３】
また、本記録装置では、受光部の出力データを一旦ＲＡＭその他の記憶デバイスに記憶し、それを適宜に読み出して記録するようにしてもよい。
【００２４】
図５Ａは平成１５年５月１０日、１３時３３分頃に記録されたもので、その後の平成１５年５月１２日０時５７分に震度４．５の地震が、千葉、東京、茨城、埼玉に発生した。
【００２５】
図５Ｂは平成１５年５月２０日、１７時５１分乃至５２分頃に記録されたもので、その後の平成１５年５月２６日１８時２４分に震度６の地震が、岩手、宮城に発生した。
【００２６】
図５Ｃは平成１５年６月２７日、９時４５分乃至４８分頃に記録されたもので、その後の平成１５年７月２６日７時３分に震度６の地震が宮城で発生した。
【００２７】
図５Ｄは平成１５年９月３日、１５時４０分乃至５０分頃に記録されたもので、その後の平成１５年９月２６日４時５０分に震度６の地震が釧路川に発生した。
【００２８】
図５Ｅは平成１５年９月３日、１７時２５分乃至２９分頃に記録されたもので、その後の平成１５年９月２６日６時８分に震度６の地震が釧路に発生した。
【００２９】
図５Ｆは平成１５年９月８日、１３時２分頃に記録されたもので、その後の平成１５年９月２０日０時５５分に震度５．５の地震が千葉沖、東京に発生した。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係る磁気変位記録装置のブロック図である。
【図２Ａ】本発明に係る磁気変位センサの要部の一例を示す説明図である。
【図２Ｂ】図２Ａの磁気変位センサの一部を拡大した説明図である。
【図３】図２に示す磁気変位センサの要部の断面図である。
【図４】本発明の一実施例における赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタによる光ビームの送受を説明する図である。
【図５Ａ】本発明に係る磁気変位記録装置のレコーダによって記録された波形の例を示す。
【図５Ｂ】本発明に係る磁気変位記録装置のレコーダによって記録された波形の例を示す。
【図５Ｃ】本発明に係る磁気変位記録装置のレコーダによって記録された波形の例を示す。
【図５Ｄ】本発明に係る磁気変位記録装置のレコーダによって記録された波形の例を示す。
【図５Ｅ】本発明に係る磁気変位記録装置のレコーダによって記録された波形の例を示す。
【図５Ｆ】本発明に係る磁気変位記録装置のレコーダによって記録された波形の例を示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2005156292.tif 000008
【図５Ｂ】
2005156292.tif 000009
【図５Ｃ】
2005156292.tif 000010
【図５Ｄ】
2005156292.tif 000011
【図５Ｅ】
2005156292.tif 000012
【図５Ｆ】
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