(57)【要約】【課題】  ＭＲＩ診断装置の強力な磁石に磁性体が吸引されたり暴露されないように告知する手段として、使用者に対して、磁束密度が大きくなったことを警告する携帯用磁気警報器の提供を図る。【解決手段】  使用者に装着する機能を設け、磁束密度を計測し、その値が設定した判定閾値より大きくなった場合、音や光などによって使用者に対して警告を出すようにしたもので、筐体内に対して、異なる方向に配置された複数の磁気センサと、各磁気センサの出力信号を演算処理する複数の演算機能と、該演算機能の出力と予め設定又は選択された判定閾値とを比較する比較機能と、該比較機能の判定結果によって音声警報を発する警報手段とを収容して携帯に便利な形態の磁気警報器とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に対して、異なる方向に配置された複数の磁気センサと、各磁気センサの出力信号を演算処理する複数の演算機能と、該演算機能の出力と予め設定された判定閾値とを比較する比較機能と、該比較機能の判定結果によって音声警報を発する警報手段とを収容してなることを特徴とする携帯用磁気警報器。
【請求項２】
複数の磁気センサは、相互に直交する方向に配置された３個の磁気センサである請求項１記載の携帯用磁気警報器。
【請求項３】
警報手段は、音声警報のほか、振動警報、光警報、デジタル又はアナログ表示手段のいずれかを含む複数の警報手段である請求項１又は２記載の携帯用磁気警報器。
【請求項４】
筐体には、人体又は人体の着衣あるいは他の物体に装着できる装着機能を備えている請求項１〜３のいずれか記載の携帯用磁気警報器。
【請求項５】
筐体内に対して、時間測定機能を付加し、該時間測定機能と複数の該磁気センサ出力信号の値を記憶する記憶装置と記憶された該磁気センサ出力信号と現在の該磁気センサ出力信号の変化量を演算する変化量演算機能と機能の一部の電力供給を遮断する遮断機能を備え、該時間測定機能によって一定間隔で測定した該磁気センサ出力信号の値の変化量を該変化量演算機能より求め、変化量に大きな変化が無い場合、該遮断機能によって電力の供給を遮断する請求項１〜４のいずれか記載の携帯用磁気警報器。
【請求項６】
筐体内に対して、振動検知機能または加速度検知機能を備え、一定時間以上振動または加速度が検知されない場合に、該遮断機能によって電力の供給を遮断する請求項１〜５のいずれか記載の携帯用磁気警報器。
【請求項７】
筐体内に対して、起動表示機能を備え、該遮断機能が停止して電力の供給が行われた時に該起動表示機能によって起動したことを表示する請求項１〜５のいずれか記載の携帯用磁気警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用磁気警報器に関し、詳しくは、人が強磁場に近づいた場合に効果的に警告することを可能にする携帯用磁気警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療診断に欠かせない装置として、ＭＲＩ(Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ)診断装置がある。この装置は、核磁気共鳴現象を利用して生体内の内部の情報を画像化する方法であり、強力な磁石を必要とする。近年、分解能向上と処理速度の向上のために、１．５Ｔ（テスラ）や３Ｔといった極めて強力な磁石を使用したＭＲＩ診断装置が開発されつつある。このような強力な磁石は、一般的に超伝導磁石を使用する。超伝導磁石は、絶対０度近くまで冷却する必要があり、起動させるまでに多くの時間と費用が掛かる。したがって、一度起動した超伝導磁石は常時動作させ、特別な理由がない限り停止しない。診断している時も診断していない時でも常に強力な磁場が発生し続けている。
【０００３】
磁石が強力になるにしたがって、磁性体を引き付ける力も強くなる。被検者以外の人間が不用意にＭＲＩ診断装置に近づいた場合、身に付けたヘアピンやペンなどの磁性体がＭＲＩ装置に吸着される危険性がある。その他にも磁性体を含む用品や工具などをＭＲＩ検査室に持ち込んだ場合、これらが吸着される危険性がある。装置の使用者が長時間強い磁場に暴露された場合、身体的な影響も懸念される。従って必要が無い限り、ＭＲＩ装置の磁石近傍の強磁場に近づかないことが望ましい。
【０００４】
人が不用意に強磁場に近づかないようにするためには、磁束密度を測定し、測定値が設定された判定閾値を超えないようにすればよい。かかる磁束密度の測定器に関する先行技術としての特許文献１では、磁場内に配されることによってその形状が変化し、その変形の度合いが磁場の強さに比例する性質を持つ磁歪材料からなる磁気検出素子によって目盛を指し示す指針が動くことによって磁束密度を知ることができる発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４３５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１記載の発明では、ある方向の磁束密度を指針で示すため、以下のような問題があった。磁歪材料は磁束密度の検知を行う方向（検知軸）が決まっており、与えられる磁束密度の方向によってその変形の度合いが変わってしまう。検知軸方向であれば、その磁束密度を示すことができる。しかし、磁束密度の方向と検知軸の向きが直交方向の場合は変形しない。磁束密度の方向は目で見ることはできないので、磁束密度を正確に測定するためには、測定装置の向きを動かして最大値を示す方向にしてから目盛りを読む必要がある。前記特許文献１では、磁束密度を測定する手段として磁歪材料を使用しているが、電気的に磁束密度を測定するコイルやホール素子などの電子的な検知素子にも検知軸があり、直交する方向の磁場を測定することはできない。
【０００７】
また、特許文献１の磁場測定器の使用者は、指針を常に監視していないと、自分の居る位置が強磁場なのかどうかを判断することができない。自分の位置の磁束密度を知るためには、装置の向きを調節し、最大値を示す向きにしてから指針が示す目盛りを読む必要がある。ＭＲＩ装置の操作技術者は、ＭＲＩ診断装置の設定を行ったり、被検者を寝台に乗せたり降ろしたりする作業を行わなければばらない。しかし、磁場測定器の向きを調節したり、目盛りを監視したりしていたのでは、本来の操作作業を確実に実施することができない。
【０００８】
上記した問題点に鑑み、本発明は、装置の向きに拘らず磁場の強さを測定し、判定閾値以上であれば使用者に音声により警告を出すことによって、本来の作業を妨害することなく、強磁場に近づいたことを知らせる携帯用磁場警報器の開発を試みたのである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、筐体内に対して、異なる方向に配置された複数の磁気センサと、各磁気センサの出力信号を演算処理する複数の演算機能と、該演算機能の出力と予め設定又は選択された判定閾値とを比較する比較機能と、該比較機能の判定結果によって警報を発する警報手段とを収容してなることを特徴とする携帯用磁気警報器とした。ここで、複数の磁気センサは、相互に直交する方向に配置された３個の磁気センサであり、この直交する３方向の磁束密度を測定し、各方向の磁束密度を演算して磁束密度の強さを得ることによって、装置の向きに関係なく磁場の強さを測定し、その強さが判定閾値を超えた場合に警告することができるのである。
【００１０】
警報手段は、音声警報のほか、振動警報、光警報、デジタル又はアナログ表示手段のいずれかを含む複数の警報手段であり、使用者が本来の作業を行いつつ有効な警告を行えるように、警告方法として、音や光や振動などの複数の警告手段を用いることによって、作業中であっても警告に気が付くようになる。
【００１１】
警告を行う磁束密度の強さの判定閾値について、その作業場所の環境に合わせた適切な値を選択できる。
【００１２】
磁束密度の計測結果を表示することによって、使用者はどの位強い磁束密度の位置に居るのかを知ることができる。
【００１３】
筐体には、人体又は人体の着衣あるいは他の物体に装着できる装着機能を備えているので、筐体を衣類や身体に取り付けることによって、磁気警報器を手で持っていなくても必要な時に警告を受けることができる。また、ＭＲＩ診断室に持ち込んではならない物に装着することにより、誤って持ち込んだ時に警告を行うことができる。
【００１４】
本発明では、筐体内に対して、時間測定機能を付加し、該時間測定機能と複数の該磁気センサ出力信号の値を記憶する記憶装置と記憶された該磁気センサ出力信号と現在の該磁気センサ出力信号の変化量を演算する変化量演算機能と機能の一部の電力供給を遮断する遮断機能を備え、該時間測定機能によって一定間隔で測定した該磁気センサ出力信号の値の変化量を該変化量演算機能より求め、変化量に大きな変化が無い場合、該遮断機能によって電力の供給を遮断する機能を有するようになり、便利な携帯用磁気警報器としている。
【００１５】
更に、筐体内に対して、振動検知機能または加速度検知機能を備え、これら振動や加速度など移動していることを検知する機能と、上記の時間を計測する機能を備えることによって、一定時間以上移動していないことを検知させ、移動していない時には機能の一部を停止させる。磁束密度の計測機能や演算機能や警報機能などの機能を停止することによって消費電力を低減させ、稼働時間を長くすることができる。
【００１６】
振動や加速度など移動していることを検知する機能を用いて、スイッチ等を操作しなくても警告する機能を再起動することができる。しかし、電源が無い場合は動作することができない。起動した時に、表示機能を使用して、稼働状態になったことを示すことによって、電池交換などの適切な作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る携帯用磁気警報器によれば、特別な操作を行わずに強磁場に近づいたことを知ることができる。不用意に強磁場に近づかないことによって、身に付けた磁性体がＭＲＩ装置に吸着される危険性を防ぐことができる。また、使用者が強磁場に暴露されるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明に係る携帯用磁気警報器は、種々の装着機能を備えているため、使用者の着衣などに取り付けて使用することができ、常時装着していても通常の作業の妨げにならずに、高磁場雰囲気を感知して音声等によって効果的に警告を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る携帯用磁気警報器の全体斜視図であり、(a)は筐体を開いた状態、(b)は筐体を閉じた状態を示す図である。
【図２】本発明に係る携帯用磁気警報器の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の開放状態を示す平面図である。
【図４】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の開放状態の他の例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の開放状態の他の例を示す平面図である。
【図６】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の開放状態の他の例を示す平面図である。
【図７】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の装着機能を示す背面斜視図である。
【図８】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の装着機能の他の例を示す背面斜視図である。
【図９】本発明に係る携帯用磁気警報器の筐体の装着機能の他の例を示す背面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る携帯用磁気警報器の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る携帯用磁気警報器の全体斜視図であり、(a)は筐体を開いた状態、(b)は筐体を閉じた状態を示す図である。すなわち、携帯用磁気警報器の筐体１は、所定の磁場強度の磁界に近づいたときに警報を発する警報手段を有している。警報手段は、音声警報のほか、振動警報、光警報、デジタル又はアナログ表示手段のいずれかを含む複数の警報手段があり、この場合、光警報機能２としてのランプと音声警報機能３としてのスピーカーと表示機能４としてのデジタル表示と判定閾値を選択する選択機能５の切替えボタンと装着機能６としての装着クリップから構成されている。
【００２１】
使用者は装着機能６のクリップを使用して、着衣などに取り付け、選択機能５でアラームレベルを設定して適切な判定閾値を選択する。使用者が強磁場に近づいた時、光警報機能２のランプや音声警報機能３のスピーカーの動作で光や音声によって、知覚的に磁界の強さを感覚器官で意識して強磁場に近づいたことを知ることができる。また、表示機能４のデジタル表示にて、視覚的に具体的な磁束密度の強さを知ることができる。
【００２２】
図２は、本発明に係る携帯用磁気警報器の内部構成を示すブロック図で示した概略説明図である。すなわち、検出するＸ、Ｙ、Ｚ３軸方向の磁束密度を測定する３個の磁気センサ７，８，９で感知した磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚから磁束密度Ｂｖを演算する演算機能１０と、３個の閾値１１，１２，１３と、これらの判定閾値から判定閾値Ｂｔを選択する選択機能５と、磁束密度Ｂｖと判定閾値Ｂｔを比較する比較機能１４と、比較機能１４の出力信号によって動作する光警報機能２としてのランプと、音声警報機能３としての音声スピーカー、磁束密度Ｂｖを表示する表示機能４と、時間を測定する時間測定機能１５と、それぞれの時間測定機能１５によって各磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの値を記憶する各記憶機能１６，１７，１８と、現在の磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの値と記憶された各３個の磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの値を比較する比較機能１９，２０，２１と、時間測定機能１５のタイミング内に振動または加速度の変化を判定する振動検知機能または加速度検知機能２２と、３個の比較機能１９，２０，２１または振動検知機能または加速度検知機能２２の出力信号の論理和を求める論理和機能２３と、電源２４と、一部の回路の電源供給を遮断する遮断機能２５と、電源の供給が再開されたことを示す起動表示機能２６から構成されている。
【００２３】
３個の磁気センサ７，８，９は、それぞれの検出軸が直交する位置に配置する。測定された３軸それぞれの磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚを演算機能１０を用いてそれぞれ２乗したものを加算し、平方根を求めれば、その場所の磁束密度の強さ、すなわちベクトルの大きさＢｖを求めることができる。これを数式で示せば下記の通りの数１となる。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
ここで、複数の３個の閾値１１，１２，１３を選択機能５を用いて選択し、判定閾値Ｂｔを決定する。選択機能５は必須ではなく、固定した判定閾値Ｂｔを使用しても良い。また選択数も３個に限るものではなく、２個でも４個以上でも良い。可変抵抗器などを使用して連続的に選択する方法でも良い。
【００２６】
求められた磁束密度の強さＢｖと選択された判定閾値Ｂｔを比較機能１４を用いて比較する。磁束密度の強さＢｖが判定閾値Ｂｔを超えた場合、光警報機能２の点滅ランプや音声警報機能３の音声スピーカーを動作させる。図２ではこれら２種類の警報機能を備えるが、１種類または３種類以上であっても良い。警報方法としては、光によるものや、音声によるものや、振動によるものなどがあり、ここでは規定しない。音声についても、ブザーのような音や、音声合成や、記録された音声の再生などの方法があり、ここでは規定しないが、音声等の聴覚に訴えるのが、特に好ましい。
【００２７】
求められた磁束密度の強さＢｖは表示機能４として筐体に設けたディスプレイを用いて表示する。この表示機能４は、本発明においては必須機能ではないが、その場における磁束密度の強さＢｖが着用者に分かり、危険度を察知できるので安全である。
【００２８】
携帯用磁気警報器の筐体１が移動していない場合、警告に必要な機能を動作させる必要はない。装置の稼働時間を長くするために、必要がない機能を停止させて、省電力動作をさせる。携帯用磁気警報器１が移動していなければ、測定された各磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚは変化しない。そこで、時間測定機能１５によって各磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの値を各記憶機能１６，１７，１８に記憶させ、記憶した以前の各磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの値と、現時点の各磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの値をそれぞれ比較機能１９，２０，２１で比較する。比較した結果、いずれかの比較値も変わっていなければ、移動していないと判断することができる。また、各比較値のいずれかが変わっていれば、移動していると判断することができる。
【００２９】
比較値の変化の有無について論理和機能２３で論理和演算を行い、停止しているならば、電源２４から供給される電力を遮断機能２５を用いて遮断する。移動しているならば、電源２４を供給するようにすると省電力となるので好ましい。
【００３０】
省電力制御の他の方法として、振動検知機能または加速度検知機能２２を使用する方法がある。移動していれば、振動または加速度が発生する。これを時間的に検知して移動の有無を判定する。変化の有無は論理和機能２３で論理和演算を行い、停止しているならば、電源２４から供給される電力は遮断機能２５としてのスイッチを用いて遮断する。移動しているならば、電源２４を供給する。この移動の有無の判定は、先の３方向の磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚを用いる方法と、この振動または加速度を検知する方法がある。どちらか一方を使用しても良い。また両方を併用しても良い。これら省電力機能は、本発明の必須機能ではないが、あると、時代の要求に応えることができる。
【００３１】
省電力状態から稼働状態に遷移した場合、稼働状態になったことを使用者に知らせる方法として、起動表示機能２６としてのランプを用いる。起動表示機能２６は、本来の光警報機能２の点滅ランプや音声警報機能３などと兼用しても良い。具体的には光の色を変更したり、発音内容を変更する方法がある。また、省電力を制御する方法として、単純な電源スイッチを設ける方法もある。この起動表示機能２６は必須機能ではないが、これもあると、より好ましい警報器となる。
【００３２】
図３は、本発明に係る携帯用磁気警報器の構成態様を示すもう一つの筐体の開放状態を示す平面図である。図３に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、筐体内に複数の磁気センサと、各磁気センサの出力信号を個々に演算処理する複数の演算機能と、その演算機能の出力と予め設定[選択]された判定閾値とを比較する比較機能と、その比較機能の判定結果によって[音声]警報を発する警報手段とを収容してはいるが、表示機能４と選択機能５を持たない構成態様であるから、筐体を開放してもなにも見えないのである。
【００３３】
図４は、本発明に係る携帯用磁気警報器の構成態様を示す筐体の開放状態の他の例を示す平面図である。この図４に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、表示機能４を持たない構成態様であるが、選択機能５はスイッチなどの手段による方法として装置に組み入れているので、それが示されている。
【００３４】
図５は、本発明に係る携帯用磁気警報器の構成態様を示す筐体の開放状態の他の例を示す平面図である。図５に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、表示機能４に磁束密度の強さＢｖの値のみをデジタル表示し、警報レベル（アラームレベル）の選択機能５にスイッチなどの手段によるものを含んでいる。
【００３５】
図６は、本発明に係る携帯用磁気警報器の構成態様を示す筐体の開放状態の他の例を示す平面図である。図６に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、表示機能４に磁束密度の強さＢｖの他に、選択機能５によって選択された判定閾値Ｂｔもデジタル表示するものを示している。
【００３６】
磁束密度の強さＢｖを表示する方法や、判定閾値Ｂｔを選択する方法は、図３〜図６に示した例示以外にも色々な方法があるから、これらについて特に限定するものではない。
【００３７】
図７〜図９は、本発明に係る携帯用磁気警報器の構成態様である筐体の装着機能を背面斜視図で例示したものである。図７に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、その背面にベルトなどに挟みこむクリップからなる装着機能６を有している。
【００３８】
図８に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、衣類のポケットなどに挟みこむばね挟みの装着機能２７と衣類に刺し通す安全ピンの装着機能２８を有している。図９に示す携帯用磁気警報器の筐体１は、腕などに締結する装着機能２９の装着に便利なバンド通しを有している。
【００３９】
衣類や身体に装着する手段としては、図１に示す装着機能のほか、これら図７〜９に示した方法以外にも色々な方法があるが、いずれも本発明の携帯用磁気警報器に装着して便利に利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１    携帯用磁気警報器の筐体
２    光警報機能
３    音声警報機能
４    表示機能
５    選択機能
６    装着機能
７    磁気センサ
８    磁気センサ
９    磁気センサ
１０    演算機能
１１    閾値
１２    閾値
１３    閾値
１４    比較機能
１５    時間測定機能
１６    記憶機能
１７    記憶機能
１８    記憶機能
１９    比較機能
２０    比較機能
２１    比較機能
２２    振動検知機能または加速度検知機能
２３    論理和機能
２４    電源
２５    遮断機能
２６    起動表示機能
２７    装着機能
２８    装着機能
２９    装着機能
【図２】
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【図１】
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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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