JP2013162065A - 磁気シールド装置、磁気シールド装置の消磁方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】シールド部の外部の環境に存在する磁場の影響を抑制した状態でシールド部を消磁する。
【解決手段】シールド部１は、磁気測定装置を収納する空間を内部に有する。キャンセル部２は、シールド部１の外部の環境に存在する第１磁場に対し、その第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生する。消磁部３は、シールド部を消磁する。キャンセル部２は、キャンセルコイル２１と、第１磁場を計測する磁気センサー２２と、磁気センサー２２により計測された計測値が予め定められた目標値に近づくようにキャンセルコイル２１を駆動する駆動回路２３とを有する。消磁部３は、キャンセル部２が計測値と目標値との差が閾値以内となる第２磁場を発生させているときに、シールド部１を消磁する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部の環境に存在する磁場（以下、環境磁場という）を遮蔽する磁気シールド装置およびその消磁方法に関する。

生体の磁気を計測する各種のシステムが実用化されている。例えば心臓磁気計測装置（以下、心磁計という）は、心臓から発する磁気を計測する。ところが、心臓から発する磁気は数百ｐＴ（ピコテスラ）と微弱であるため、環境磁場の影響を受け易い。したがって、このようなシステムにおいて、磁気の計測装置を環境磁場からシールドする様々な磁気シールド装置が開発されている。また、磁気シールド装置のシールド部が環境磁場の影響を受けて磁化した場合の消磁方法についての技術も開発されている。

特許文献１には、アモルファス軟質磁性体を用いて磁気遮蔽シートを形成し、遮蔽率を上げるためにこれを数枚重ねた構成のシールドルームが記載されている。しかしながら、軟質磁性体も環境磁場の影響を受けるため、例えば、シールド部の北と南の向きを変えるというような配置の変更を行うと、磁化状態が変化してしまう。したがって、軟質磁性体といえども消磁をしなくてはならない。特許文献２には、磁気遮蔽箱に巻き回した消磁用のコイルによってその磁気遮蔽箱の交流消磁を行う磁気遮蔽装置が記載されている。特許文献３には、外部の磁場を検出し、それと同一の大きさで反対方向の磁場をコイルによって生成することにより外乱磁場を打ち消すアクティブシールドが記載されている。特許文献４には、アクティブシールドとシールドルームを併用する方法が記載されている。

特開２００４−２１４４５１号公報 特公平１−５９７５７号公報 特開２０００−３２９８３６号公報 特開２００２−２５７９１４号公報

特許文献２に開示された技術では、消磁を行った場所から配置を変更するなど環境磁場の影響を受けた状態が変化するなどした場合には、その環境に最適な消磁状態とならないという問題がある。そこで、特許文献３や特許文献４に開示された技術によってアクティブシールドを施しつつ、消磁を行うことが考えられるが、消磁そのものに必要な磁場は通常の環境磁場の少なくとも４〜５倍程度に強いものである。例えば、日本だと地磁気が約２０μＴ（マイクロテスラ）であるのに対し、消磁に用いられる磁場の強さは、数百μＴから数ｍＴ（ミリテスラ）である。そのため、アクティブシールドの磁気センサーが消磁に用いる磁場の影響を受けてしまい、アクティブシールドが機能せず磁場が安定しないという問題がある。

本発明の目的の１つは、シールド部の外部の環境に存在する磁場の影響を抑制した状態でシールド部を消磁する磁気シールド装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る磁気シールド装置は、磁気測定装置を収納する空間を内部に有するシールド部と、前記シールド部の外部の環境に存在する第１磁場に対し、当該第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生するキャンセル部と、前記シールド部を消磁する消磁部とを備え、前記キャンセル部は、コイルと、前記第１磁場を計測するセンサーと、前記センサーにより計測された計測値が予め定められた目標値に近づくように前記コイルを駆動する駆動回路とを有し、前記消磁部は、前記キャンセル部が前記計測値と前記目標値との差が閾値以内となる前記第２磁場を発生させているときに、前記シールド部を消磁することを特徴とする。
この構成により本発明は、第１磁場の影響を抑制した状態でシールド部を消磁することができる。

好ましくは、前記シールド部の外部の環境に発生した異常を検知する検知部を備え、前記消磁部は、前記検知部により前記異常が検知された場合に、前記シールド部の消磁を中断するとよい。
この構成により本発明は、外部の環境に発生した異常がシールド部の消磁に影響することを防ぐことができる。

また、好ましくは、前記駆動回路は、前記計測値と前記目標値との差が閾値以内になったときの駆動状態を保持する保持部を有し、当該保持部において前記駆動状態が保持された場合に、当該駆動状態に基づいて前記コイルを駆動させ、前記消磁部は、前記保持部により保持された駆動状態に基づいて前記コイルが駆動しているときに、前記シールド部を消磁するとよい。
この構成により本発明は、シールド部の消磁がキャンセル部の発生させる第２磁場に影響しなくなる。

また、好ましくは、前記キャンセル部を複数備えているとよい。
この構成により本発明は、キャンセル部を１つのみ備えている場合よりも、第１磁場の影響を抑制した状態でシールド部を消磁することができる。

また、本発明に係る磁気シールド装置の消磁方法は、磁気測定装置を収納する空間を内部に有するシールド部と、前記シールド部の外部の環境に存在する第１磁場に対し、当該第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生するキャンセル部と、前記シールド部を消磁する消磁部とを備え、前記キャンセル部は、コイルと、前記第１磁場を計測するセンサーと、前記センサーにより計測された計測値が予め定められた目標値に近づくように前記コイルを駆動する駆動回路とを有する磁気シールド装置において、前記駆動回路が、前記計測値と前記目標値との差が閾値以内になったときの駆動状態を保持するステップと、前記駆動回路が、前記駆動状態が保持された場合に、当該駆動状態に基づいて前記コイルを駆動させるステップと、前記消磁部が、保持された前記駆動状態に基づいて前記コイルが駆動しているときに、前記シールド部を消磁するステップとを備えることを特徴とする。
この構成により本発明は、第１磁場の影響を抑制した状態でシールド部を消磁することができる。

好ましくは、前記磁気シールド装置に備えられた検知部によって前記シールド部の外部の環境に発生した異常が検知された場合に、前記消磁部が、前記シールド部の消磁を中断するステップを備えるとよい。
この構成により本発明は、外部の環境に発生した異常がシールド部の消磁に影響することを防ぐことができる。

また、本発明に係るプログラムは、磁気測定装置を収納する空間を内部に有するシールド部と、前記シールド部の外部の環境に存在する第１磁場に対し、当該第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生するキャンセル部と、前記シールド部を消磁する消磁部とを備え、前記キャンセル部は、コイルと、前記第１磁場を計測するセンサーと、前記センサーにより計測された計測値が予め定められた目標値に近づくように前記コイルを駆動するコンピューターとを有する磁気シールド装置において、前記コンピューターを、前記計測値と前記目標値との差が閾値以内になったときの駆動状態を保持する保持部と、前記保持部において前記駆動状態が保持された場合に、当該駆動状態に基づいて前記コイルを駆動させる駆動部と、前記保持部により保持された駆動状態に基づいて前記コイルが駆動しているときに、前記消磁部によって前記シールド部を消磁させる制御部として機能させるためのプログラムである。
この構成により本発明は、第１磁場の影響を抑制した状態でシールド部を消磁することができる。

本発明の実施形態に係る磁気シールド装置の全体構成を示す図である。 駆動回路の構成を示すブロック図である。 モードフラグの一例を説明するための図である。 駆動回路のＣＰＵの機能的構成を示す図である。 制御回路の構成を示す図である。 モードフラグ表の一例を示す図である。 制御回路のＣＰＵの機能的構成を示す図である。 キャンセル部における駆動回路の動作の流れを示すフロー図である。 消磁部における制御回路の動作の流れを示すフロー図である。

１．実施形態
１−１．構成
図１は、本発明の実施形態に係る磁気シールド装置９の全体構成を示す図である。磁気シールド装置９は、シールド部１と、キャンセル部２と、消磁部３と、検知部４とを備える。シールド部１は、材料として磁性体を含む円筒状の部材であり、心磁計などの磁気測定装置を内側に収納して、環境磁場（本発明における第１磁場に相当する）の影響がその磁気測定装置に及び難くなるようにするものである。
なお、シールド部１の形状は円筒状に限定されるものではなく、断面が多角形（三角形、四角形、五角形…など）の角筒状であってもよいし、断面が楕円形の筒状であってもよい。また、シールド部１の形状は筒状に限定されるものではなく、上述した磁気測定装置を内側に収納する空間を有していれば、四角柱などの多角柱状の箱体や、筒における２つの開口部のうち一方のみを壁で閉鎖した、いわゆる『有底筒状』であってもよい。また、シールド部１は、内側の空間に通じる開口部を有する形状の筒状の部材と、その開口部を覆う大きさの蓋状の部材とを有していてもよい。この場合、シールド部１は、筒状の部材の開口部から磁気測定装置をいれて、その内側に収納した後に、その開口部を蓋状の部材で閉鎖する構成であってもよい。

キャンセル部２は、環境磁場を計測してその計測結果に応じた磁場（本発明における第２磁場に相当する）を発生させることによりその環境磁場を打ち消すようにするものである。磁気シールド装置９にキャンセル部２は１つであってもよいが、複数あってもよい。図１に示す磁気シールド装置９は２つのキャンセル部２ａ，２ｂを有している。キャンセル部２ａ，２ｂは、シールド部１の２つの開口部に対向するようにそれぞれ配置され、シールド部１の軸方向の環境磁場を打ち消すように機能する。以下、これらを区別する必要がないときは、これらを総称してキャンセル部２という。また、各キャンセル部２を構成するものについても、区別する必要がないときは、添字のアルファベットを省略する。

キャンセル部２は、キャンセルコイル２１と、磁気センサー２２と、駆動回路２３とを有する。キャンセルコイル２１は、円形、楕円形、方形状などに沿って環状に巻かれたコイルであり、駆動回路２３によって電流が流されることによって磁場を発生させる。磁気センサー２２は、例えばキャンセルコイル２１の内側に配置され、その位置における磁場を計測してその磁場の強さを示す計測信号Ｖｉを駆動回路２３に送る。磁気センサー２２は、シールド部１の内側に配置されてもよいが、シールド部１によって遮蔽された磁場の強さを計測しないためにシールド部１の外側に配置されている。

駆動回路２３は、キャンセルコイル２１および磁気センサー２２を駆動させる回路である。駆動回路２３は、磁気センサー２２から計測信号Ｖｉを受け取って、この計測信号Ｖｉが示す磁場の強さが予め定められた目標値に近づくように駆動信号Ｖｏを生成してキャンセルコイル２１にこの駆動信号Ｖｏに応じた電流を流す。予め定められた目標値は、例えば数十ｎＴ（ナノテスラ）である。

図２は、駆動回路２３の構成を示すブロック図である。駆動回路２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３３、入力部２３４、出力部２３５、および通信部２３６を有する。ＲＯＭ２３２には、ＣＰＵ２３１に読み込まれる各種のコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）が記憶されている。これらプログラムのうち、駆動回路２３によるフィードバック制御の手順を示したものがフィードバックプログラム２３２１である。

ＣＰＵ２３１はＲＯＭ２３２に記憶されているフィードバックプログラム２３２１などを読み出して実行することにより駆動回路２３の各部を制御する。ＲＡＭ２３３は、ＣＰＵ２３１がフィードバックプログラム２３２１などのプログラムを実行するとき一時記憶領域として利用され、駆動回路２３の状態を記憶するモードフラグ２３３１と、フィードバックプログラム２３２１の実行によって得られた駆動信号を保持する領域である保持領域２３３２とを有する。

図３は、モードフラグ２３３１の一例を説明するための図である。モードフラグ２３３１は「０」「１」「２」の３種類のフラグ値を保持しうる記憶領域である。
フラグ値「０」は探索モードを意味する。探索モードとは、キャンセル部２がフィードバック制御を行うことにより、シールド部１の環境磁場を打ち消すのに適した駆動信号Ｖｏを探索するモードである。駆動信号Ｖｏが探索されると駆動回路２３は探索モードから消磁モードに移行する。

フラグ値「１」は消磁モードを意味する。消磁モードとは、キャンセル部２がフィードバック制御を停止して保持領域２３３２に保持された駆動信号Ｖｏに基づく制御を行うモードである。全てのキャンセル部２が消磁モードになると、消磁部３によってシールド部１の消磁が行われる。

フラグ値「２」は測定モードを意味する。測定モードとは、消磁部３によるシールド部１の消磁が終了し、シールド部１の内部に配置された磁気測定装置によって磁気の測定が行われるモードである。測定モードにおいて、キャンセル部２の駆動回路２３は、フィードバック制御を再開するが、探索モードとは異なり、駆動信号Ｖｏを探索するのではなく消磁モードに移行することがない。

図２に示す入力部２３４は、磁気センサー２２から計測信号Ｖｉを受け取る。出力部２３５は、駆動電源２３５１を有している。出力部２３５は、入力部２３４によって受け取られた計測信号Ｖｉがフィードバックプログラム２３２１において予め定められた目標値に近づくようにキャンセルコイル２１に流す電流を決定し、決定されたその電流を駆動電源２３５１によってキャンセルコイル２１に流す旨の指示をする駆動信号Ｖｏを生成してキャンセルコイル２１に送る。通信部２３６は、消磁部３の制御回路３２と通信を行うためのインターフェイスである。

図４は、駆動回路２３のＣＰＵ２３１の機能的構成を示す図である。ＣＰＵ２３１は、ＲＯＭ２３２に記憶された各種プログラムを実行することにより、図４に示す切替部２３１１、生成部２３１２、更新部２３１３、判定部２３１４、および通知部２３１５として機能する。切替部２３１１は、モードフラグ２３３１を書き換えてキャンセル部２のモードを切り替える。生成部２３１２は、上述した計測信号Ｖｉによって示される磁場の強さを打ち消すためにキャンセルコイル２１に流す電流を求め、この電流を流すための駆動信号Ｖｏを生成する。更新部２３１３は、生成した駆動信号ＶｏをＲＡＭ２３３の保持領域２３３２に保持する。

判定部２３１４は、上述した計測信号Ｖｉと目標値との差分が閾値以内になったか否かを判定する。通知部２３１５は、計測信号Ｖｉと目標値との差分が閾値以内になったと判定部２３１４に判定されて切替部２３１１により探索モードから消磁モードへとモードの切り替えが行われたことを消磁部３へ通知する。

図１に示す検知部４は、外部の環境に何らかの異常が発生したときにその異常を検知するものである。この異常とは、シールド部１を包含する環境磁場に影響を与えるものである。例えば、磁気シールド装置９が設置されている場所に近い道路において車両が通過したり、その場所の近くに設置された昇降機が稼動したりするといった事象が生じると、磁気、音、振動などの物理量が発生し、磁気シールド装置９のシールド部１を包含する環境磁場が影響されることがある。検知部４は、例えば外部の環境における磁気、音量、振動などの物理量に反応し、これらの物理量が定められた閾値を超えたときにその物理量を生じさせた事象を異常として検知する。検知部４は、外部の環境における物理量に基づいて検知するため、シールド部１、キャンセル部２、および消磁部３の影響を受け難い位置に配置されることが望ましい。ただし、検知部４は、シールド部１を包含する環境磁場への影響を予測するために外部の環境に発生した異常を検知するものであるため、シールド部１との距離はこの目的に沿って決められることが望ましい。

消磁部３は、いわゆる交流消磁によってシールド部１を消磁するものである。図１に示すように消磁部３は、消磁コイル３１と、制御回路３２とを有する。消磁コイル３１は、シールド部１に巻きつけられており、交流磁界を発生させることによりシールド部１を消磁する。制御回路３２は、消磁コイル３１に交流磁界を発生させるための電源を有し、おおよそ１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの交流電流Ｉｏを消磁コイル３１に流すことで消磁コイル３１を制御する。

図５は、制御回路３２の構成を示す図である。制御回路３２は、ＣＰＵ３２１、ＲＯＭ３２２、ＲＡＭ３２３、入力部３２４、出力部３２５、および通信部３２６を有する。ＲＯＭ３２２には、ＣＰＵ３２１に読み込まれる制御プログラム３２２１が記憶されている。ＣＰＵ３２１はＲＯＭ３２２に記憶されている制御プログラム３２２１を読み出して実行することにより制御回路３２の各部を制御する。ＲＡＭ３２３は、ＣＰＵ３２１が制御プログラム３２２１を実行するとき一時記憶領域として利用され、各キャンセル部２の状態をそれぞれ記憶するモードフラグ表３２３１を記憶する。

図６は、モードフラグ表３２３１の一例を示す図である。モードフラグ表３２３１には、各キャンセル部２の識別情報と、それぞれのキャンセル部２におけるモードを示すフラグ値とが対応付けて記憶されている。

図５に示す入力部３２４は、上述した異常が発生した場合に、検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取る。出力部３２５は、電源３２５１を有する。電源３２５１は、消磁コイル３１に流す交流電流Ｉｏを発生させる電源である。出力部３２５は、全てのキャンセル部２が消磁モードに移行した場合に、電源３２５１から交流電流Ｉｏを消磁コイル３１に流し、消磁コイル３１の周囲に交流磁界を発生させることによりシールド部１を消磁する。

また、出力部３２５は、入力部３２４によって異常検知信号Ｖｅが受け取られたときに交流電流Ｉｏを消磁コイル３１に流すことを中止して消磁コイル３１による上述した消磁を中断させる。通信部３２６は、キャンセル部２の駆動回路２３と通信を行うためのインターフェイスである。

図７は、制御回路３２のＣＰＵ３２１の機能的構成を示す図である。ＣＰＵ３２１は、ＲＯＭ３２２に記憶された各種プログラムを実行することにより、図７に示す移行確認部３２１１、検知確認部３２１２、および通知部３２１３として機能する。

移行確認部３２１１は、全てのキャンセル部２が消磁モードに移行したか否かを確認する。この確認は、制御回路３２の通信部３２６および各キャンセル部の駆動回路２３が有している通信部２３６との間でやり取りされる制御信号Ｖｃによって行われる。各キャンセル部２は、それぞれ消磁モードに移行したときにその旨を制御回路３２に通知する。制御回路３２は、この通知に応じてモードフラグ表３２３１を更新する。そして更新したときなどに制御回路３２のＣＰＵ３２１がモードフラグ表３２３１を参照して全てのキャンセル部２のモードを検査することで、この確認が行われる。

検知確認部３２１２は、入力部３２４を監視して検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取ったか否かを確認する機能を有する。通知部３２１３は、消磁が終了したときや、異常を検知したときに、その検知した内容を各キャンセル部２へ通知する機能を有する。

１−２．動作
（１）駆動回路の動作
図８は、キャンセル部２における駆動回路２３の動作の流れを示すフロー図である。電源の供給開始などにより駆動回路２３のＣＰＵ２３１がＲＯＭ２３２から各種プログラムおよびフィードバックプログラム２３２１を読み込み、キャンセル部２が起動すると、ＣＰＵ２３１は、ＲＡＭ２３３のモードフラグ２３３１のフラグ値を「０」に設定し、キャンセル部２のモードを探索モードにする（ステップＳ１０１）。そして、ＣＰＵ２３１は、予め定められた目標値を読み込み、ＲＡＭ２３３に設定する（ステップＳ１０２）。

ＣＰＵ２３１は、磁気センサー２２の計測した磁場の強さを示す計測信号Ｖｉを入力部２３４によって受け取り（ステップＳ１０３）、この計測信号Ｖｉが示す磁場の強さがステップＳ１０２で設定した目標値に近づくように駆動信号Ｖｏを生成する（ステップＳ１０４）。そしてＣＰＵ２３１は、生成した駆動信号ＶｏをＲＡＭ２３３の保持領域２３３２に保持して、駆動信号Ｖｏの更新を行う（ステップＳ１０５）。

ＣＰＵ２３１は、設定した目標値と計測信号Ｖｉが示す磁場の強さ（計測値）の差を演算し、この差が閾値以下になったか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この差が閾値以下になっていないと判定した場合（ステップＳ１０６；ＮＯ）、ＣＰＵ２３１は、処理をステップＳ１０３に戻す。一方、この差が閾値以下になったと判定した場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２３１は、ＲＡＭ２３３のモードフラグ２３３１のフラグ値を「１」に設定し、キャンセル部２のモードを消磁モードにする（ステップＳ１０７）。そして、キャンセル部２のモードが消磁モードとなった旨を消磁部３の制御回路３２に通知する（ステップＳ１０８）。

ＣＰＵ２３１は、通信部２３６を介して受け取った制御信号Ｖｃに基づいて、消磁部３が検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取ったか否かを判定する（ステップＳ１０９）。消磁部３が検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取ったと判定した場合（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２３１は、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、消磁部３が検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取っていないと判定した場合（ステップＳ１０９；ＮＯ）、ＣＰＵ２３１は、消磁部３がシールド部１の消磁を終了したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。

消磁部３がシールド部１の消磁を終了していないと判定した場合（ステップＳ１１０；ＮＯ）、ＣＰＵ２３１は、処理をステップＳ１０９に戻す。一方、消磁部３がシールド部１の消磁を終了したと判定した場合（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２３１は、ＲＡＭ２３３のモードフラグ２３３１のフラグ値を「２」に設定し、キャンセル部２のモードを測定モードにする（ステップＳ１１１）。

ＣＰＵ２３１は、磁気センサー２２の計測した磁場の強さを示す計測信号Ｖｉを入力部２３４によって受け取り（ステップＳ１１２）、この計測信号Ｖｉが示す磁場の強さがステップＳ１０２で設定した目標値に近づくように駆動信号Ｖｏを生成する（ステップＳ１１３）。そしてＣＰＵ２３１は、生成した駆動信号ＶｏをＲＡＭ２３３の保持領域２３３２に保持して、駆動信号Ｖｏの更新を行う（ステップＳ１１４）。

ＣＰＵ２３１は、通信部２３６を介して受け取った制御信号Ｖｃに基づいて、消磁部３が検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取ったか否かを判定する（ステップＳ１１５）。消磁部３が検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取ったと判定した場合（ステップＳ１１５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２３１は、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、消磁部３が検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取っていないと判定した場合（ステップＳ１１５；ＮＯ）、ＣＰＵ２３１は、処理をステップＳ１１２に戻す。

（２）制御回路の動作
図９は、消磁部３における制御回路３２の動作の流れを示すフロー図である。電源の供給開始などにより制御回路３２のＣＰＵ３２１がＲＯＭ３２２から制御プログラム３２２１を読み込み、消磁部３が起動すると、ＣＰＵ３２１は、いずれかのキャンセル部２から消磁モードに移行した旨の通知を受け取ったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

いずれかのキャンセル部２から消磁モードに移行した旨の通知を受け取ったと判定した場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ３２１は、ＲＡＭ３２３のモードフラグ表３２３１において、そのキャンセル部２に対応するモードを消磁モードに書き換える更新を行い（ステップＳ２０２）、処理をステップＳ２０３へ進める。一方、どのキャンセル部２からも消磁モードに移行した旨の通知を受け取っていないと判定した場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、ＣＰＵ３２１は、ステップＳ２０２を実行せずに、処理をステップＳ２０３へ進める。

ＣＰＵ３２１は、全てのキャンセル部２が消磁モードに移行したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。全てのキャンセル部２が消磁モードに移行していないと判定した場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、ＣＰＵ３２１は、この判定を続ける。一方、全てのキャンセル部２が消磁モードに移行したと判定した場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ３２１は、出力部３２５の電源３２５１から交流電流Ｉｏを消磁コイル３１に流し、消磁コイル３１の周囲に交流磁界を発生させることによりシールド部１の消磁を開始する（ステップＳ２０４）。

ＣＰＵ３２１は、入力部３２４を監視して検知部４から異常検知信号Ｖｅを受け取ったか否かを判定する（ステップＳ２０５）。異常検知信号Ｖｅを受け取ったと判定した場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ３２１は、各キャンセル部２の駆動回路２３に向けて、モードを探索モードに戻すように通知する（ステップＳ２０６）。そしてＣＰＵ３２１は、モードフラグ表３２３１において全てのキャンセル部２に対応するモードを探索モードに書き換える初期化を行って（ステップＳ２０７）、処理をステップＳ２０１に戻す。

一方、異常検知信号Ｖｅを受け取っていないと判定した場合（ステップＳ２０５；ＮＯ）、ＣＰＵ３２１は、シールド部１の消磁が行われている状態であって、且つ、その消磁について予め定められた終了の条件（消磁終了条件）を満たしたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。消磁終了条件を満たしていないと判定した場合（ステップＳ２０８；ＮＯ）、ＣＰＵ３２１は、処理をステップＳ２０５に戻す。一方、消磁終了条件を満たしたと判定した場合（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ３２１は、ステップＳ２０４で開始したシールド部１の消磁を終了し（ステップＳ２０９）、その旨を各キャンセル部２に通知して（ステップＳ２１０）、処理をステップＳ２０５に戻す。

以上のように磁気シールド装置９は、シールド部１が置かれている環境磁場の強さを計測し、その環境磁場を打ち消した状態でシールド部１の消磁を行うので、このようにして消磁を行わない場合に比べて、シールド部１の消磁処理に対する環境磁場の影響が抑制される。

また、磁気シールド装置９は、外部の環境に何らかの異常が発生したときにそれを検知して消磁をやり直すので、このようにして消磁を行わない場合に比べて、その異常によりシールド部１の消磁処理に及ぼされる影響が抑制される。

２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。

２−１．駆動回路の集約
上述した実施形態において、キャンセル部２は駆動回路２３を、消磁部３は制御回路３２をそれぞれ備えていたが、駆動回路２３の機能を制御回路３２に集約してもよい。この場合、制御回路３２が、各キャンセル部２の駆動回路として機能すればよい。具体的には、制御回路３２のＣＰＵ３２１が、各キャンセル部２の磁気センサー２２から直接、計測信号Ｖｉをそれぞれ受け取って、この各計測信号Ｖｉが示す磁場の強さが予め定められた目標値に近づくように駆動信号Ｖｏをそれぞれ生成して各キャンセル部２のキャンセルコイル２１にこの各駆動信号Ｖｏに応じた電流をそれぞれ流せばよい。

２−２．多軸方向のキャンセル
上述した実施形態において、磁気シールド装置９は、２つのキャンセル部２を有していたが、磁気シールド装置９が複数のキャンセル部２を有している場合に、そのキャンセル部２の数は２つに限られない。例えば、上述した２つのキャンセル部２に加えて、磁気シールド装置９のシールド部１の軸方向に垂直な２方向における各環境磁場をキャンセルするように、その２方向に沿ってそれぞれ並べられたキャンセルコイル２１の組を有する４つのキャンセル部２を有していてもよい。すなわち、キャンセル部２は、シールド部１の軸方向だけではなく、この軸方向に垂直な２軸を加えた３軸方向の環境磁場をキャンセルするように設けられていてもよい。

２−３．検知部
上述した実施形態において、磁気シールド装置９は、外部の環境に何らかの異常が発生したときにその異常を検知する検知部４を備えていたが、検知部４を備えていなくてもよい。この場合、外部の環境に異常が発生した場合、シールド部１への消磁処理はその異常の影響を受けることとなるが、異常が発生していない限りシールド部１は、環境磁場の影響が抑制された状態で消磁される。

２−４．プログラム
駆動回路２３のＣＰＵ２３１および制御回路３２のＣＰＵ３２１によってそれぞれ実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリーなどの、コンピューター装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、これらのプログラムを、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。なお、上記のＣＰＵ２３１およびＣＰＵ３２１によって例示した制御手段としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサーなどが用いられる。

１…シールド部、２…キャンセル部、２１…キャンセルコイル、２２…磁気センサー、２３…駆動回路、２３１…ＣＰＵ、２３１１…切替部、２３１２…生成部、２３１３…更新部、２３１４…判定部、２３１５…通知部、２３２…ＲＯＭ、２３２１…フィードバックプログラム、２３３…ＲＡＭ、２３３１…モードフラグ、２３３２…保持領域、２３４…入力部、２３５…出力部、２３５１…駆動電源、２３６…通信部、３…消磁部、３１…消磁コイル、３２…制御回路、３２１…ＣＰＵ、３２１１…移行確認部、３２１２…検知確認部、３２１３…通知部、３２２…ＲＯＭ、３２２１…制御プログラム、３２３…ＲＡＭ、３２３１…モードフラグ表、３２４…入力部、３２５…出力部、３２５１…電源、３２６…通信部、４…検知部、９…磁気シールド装置。

Claims (6)

1. 磁気測定装置を収納する空間を内部に有するシールド部と、
   前記シールド部の外部の環境に存在する第１磁場に対し、当該第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生するキャンセル部と、
   前記シールド部を消磁する消磁部と
   を備え、
   前記キャンセル部は、コイルと、前記第１磁場を計測するセンサーと、前記センサーにより計測された計測値が予め定められた目標値に近づくように前記コイルを駆動する駆動回路とを有し、
   前記消磁部は、前記キャンセル部が前記計測値と前記目標値との差が閾値以内となる前記第２磁場を発生させているときに、前記シールド部を消磁する
   ことを特徴とする磁気シールド装置。
2. 前記シールド部の外部の環境に発生した異常を検知する検知部
   を備え、
   前記消磁部は、前記検知部により前記異常が検知された場合に、前記シールド部の消磁を中断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
3. 前記駆動回路は、前記計測値と前記目標値との差が閾値以内になったときの駆動状態を保持する保持部を有し、当該保持部において前記駆動状態が保持された場合に、当該駆動状態に基づいて前記コイルを駆動させ、
   前記消磁部は、前記保持部により保持された駆動状態に基づいて前記コイルが駆動しているときに、前記シールド部を消磁する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気シールド装置。
4. 前記キャンセル部を複数備えている
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の磁気シールド装置。
5. 磁気測定装置を収納する空間を内部に有するシールド部と、前記シールド部の外部の環境に存在する第１磁場に対し、当該第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生するキャンセル部と、前記シールド部を消磁する消磁部とを備え、前記キャンセル部は、コイルと、前記第１磁場を計測するセンサーと、前記センサーにより計測された計測値が予め定められた目標値に近づくように前記コイルを駆動する駆動回路とを有する磁気シールド装置において、
   前記駆動回路が、前記計測値と前記目標値との差が閾値以内になったときの駆動状態を保持するステップと、
   前記駆動回路が、前記駆動状態が保持された場合に、当該駆動状態に基づいて前記コイルを駆動させるステップと、
   前記消磁部が、保持された前記駆動状態に基づいて前記コイルが駆動しているときに、前記シールド部を消磁するステップと
   を備えることを特徴とする磁気シールド装置の消磁方法。
6. 磁気測定装置を収納する空間を内部に有するシールド部と、前記シールド部の外部の環境に存在する第１磁場に対し、当該第１磁場を打ち消すための第２磁場を発生するキャンセル部と、前記シールド部を消磁する消磁部とを備え、前記キャンセル部は、コイルと、前記第１磁場を計測するセンサーと、前記センサーにより計測された計測値が予め定められた目標値に近づくように前記コイルを駆動するコンピューターとを有する磁気シールド装置において、前記コンピューターを、
   前記計測値と前記目標値との差が閾値以内になったときの駆動状態を保持する保持部と、
   前記保持部において前記駆動状態が保持された場合に、当該駆動状態に基づいて前記コイルを駆動させる駆動部と、
   前記保持部により保持された駆動状態に基づいて前記コイルが駆動しているときに、前記消磁部によって前記シールド部を消磁させる制御部
   として機能させるためのプログラム。

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