特許 6616338 消磁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6616338

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】消磁装置

(51)【国際特許分類】

   B63G 9/06 20060101AFI20191125BHJP

   H01F 13/00 20060101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   B63G9/06

   H01F13/00 610

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-1064(P2017-1064)

(22)【出願日】2017年1月6日

(65)【公開番号】特開2018-111326(P2018-111326A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2019年1月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀧田 圭一

【審査官】 米澤 篤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１１１０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平６−５０８５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２６０６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−５５３９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第７４５１７１９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１６−２１０３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−９３３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−７８２３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６３Ｇ ９／０６

Ｈ０１Ｆ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船体に装備された消磁コイルと、
前記消磁コイルに電力を供給する電力供給部と、
前記船体の磁気による磁界を打ち消すために必要な前記消磁コイルの起磁力を取得する取得部と、
前記起磁力に基づいて前記消磁コイルの巻き数を決定する巻き数決定部と、
前記消磁コイルの巻き数を前記巻き数決定部が決定した巻き数に切り替える巻き数切替部とを備える、消磁装置。

【請求項2】

前記巻き数決定部は、前記起磁力と、前記電力供給部によって前記消磁コイルに供給可能な最大電流値とに基づいて、前記消磁コイルの巻き数を決定する、請求項１に記載の消磁装置。

【請求項3】

前記取得部は、前記起磁力として、前記船体の永久磁気による磁界を打ち消すために必要な前記消磁コイルの第１起磁力と、特定の位置における前記船体の誘導磁気による磁界を打ち消すために必要な前記消磁コイルの第２起磁力とを取得し、
前記巻き数決定部は、前記第１起磁力と前記第２起磁力との合計起磁力と、前記電力供給部によって前記消磁コイルに供給可能な最大電流値とに基づいて、前記消磁コイルの巻き数を決定し、
前記消磁装置は、前記第１起磁力と前記第２起磁力と前記船体の現在位置と前記巻き数決定部が決定した巻き数とに基づいて、前記電力供給部から前記消磁コイルに供給される電流値を決定する電流値決定部をさらに備える、請求項２に記載の消磁装置。

【請求項4】

前記取得部は、前記起磁力として、前記船体の永久磁気による磁界を打ち消すために必要な前記消磁コイルの第１起磁力と、特定の位置における前記船体の誘導磁気による磁界を打ち消すために必要な前記消磁コイルの第２起磁力と、前記船体が移動可能な領域における誘導磁気による最大磁界を打ち消すために必要な前記消磁コイルの第３起磁力とを取得し、
前記巻き数決定部は、前記第１起磁力と前記第３起磁力との合計起磁力と、前記電力供給部によって前記消磁コイルに供給可能な最大電流値とに基づいて、前記消磁コイルの巻き数を決定し、
前記消磁装置は、前記第１起磁力と前記第２起磁力と前記船体の現在位置と前記巻き数決定部が決定した巻き数とに基づいて、前記電力供給部から前記消磁コイルに供給される電流値を決定する電流値決定部をさらに備える、請求項２に記載の消磁装置。

【請求項5】

前記電流値決定部は、前記船体の現在位置に応じた補正係数と前記第２起磁力との乗算値に前記第１起磁力を加算した値を前記巻き数決定部が決定した巻き数で除算することにより前記電流値を決定する、請求項３または４に記載の消磁装置。

【請求項6】

前記消磁コイルは、開いた環状の複数の導線を含み、
前記巻き数切替部は、前記複数の導線間の接続状態を切り替えることにより、前記消磁コイルの巻き数を切り替える、請求項１から４のいずれか１項に記載の消磁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、船体を消磁する消磁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、船体に装備した各消磁コイルに直流電流を通電することにより、各消磁コイルにフレミングの法則に従う磁界を発生させて、船体における永久磁気および誘導磁気による磁界を相殺する消磁装置が知られている（たとえば、特開２０１１−１１１０８５号公報（特許文献１）参照）。

【0003】

ここで、永久磁気とは、船体の建造時に船体鋼板に着いた、船体が有する固有の磁気である。一方、誘導磁気とは、船体自体が地球磁気により誘起される磁気であり、船舶の現在位置、船首方位および船体傾斜により決定されるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１１１０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

消磁コイルによって発生される磁界は、消磁コイルの巻き数および消磁コイルに通電される直流電流の大きさに比例する。消磁コイルに通電される直流電流は、船体に備えられる電源によって上限値が規定される。そのため、経年変化によって永久磁気および誘導磁気による磁界が大きくなり、直流電流の上限値では当該磁界を相殺できない場合、消磁コイルの巻き数を増やすことが必要となる。

【0006】

しかしながら、従来、消磁コイルの巻き数の切り替えは、消磁コイルを形成する多芯ケーブルの各導線の接続を手動で切り替えすることにより行なわれており、手間がかかる。巻き数の切り替えは、頻繁に行なわれるものではない。そのため、多芯ケーブルの各導線の接続を変更するための接続箱は、狭隘な場所や他の装置の裏側等、容易にアクセスできない場所に設置されることが多い。これにより、更に手間がかかる。

【0007】

それゆえに、この発明の主たる目的は、消磁コイルの巻き数の切り替えにかかる手間を軽減できる消磁装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明に係る消磁装置は、船体に装備された消磁コイルと、消磁コイルに電力を供給する電力供給部と、船体の磁気による磁界を打ち消すために必要な消磁コイルの起磁力を取得する取得部と、起磁力に基づいて前記消磁コイルの巻き数を決定する巻き数決定部と、消磁コイルの巻き数を巻き数決定部が決定した巻き数に切り替える巻き数切替部とを備える。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、消磁コイルの巻き数の切り替えにかかる手間を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】船体を模式的に示す斜視図である。

【図2】船体および当該船体に装備される消磁装置の内部の概略構成を示すブロック図である。

【図3】消磁装置が備える制御装置の内部構成を示すブロック図である。

【図4】起磁力テーブルの一例を示す図である。

【図5】消磁装置が備える電源装置の内部構成を示すブロック図である。

【図6】リレー回路によって切り替えられる、消磁コイルの接続状態を示す図である。

【図7】消磁コイルの巻き数の切替処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】消磁処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】起磁力テーブルの別の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的には繰り返さないものとする。

【0012】

以下では、船体の一例として、水上を航行する船舶を説明する。ただし、船体は、これに限定されるものではなく、水中を潜航可能な船舶であってもよい。

【0013】

（船体および消磁装置の概略構成）
図１を参照して、本実施の形態に係る消磁装置を装備する船体１について説明する。図１は、船体１を模式的に示す斜視図である。船体１は、建造時の着磁によって生じた永久磁気と、地球磁気により誘起される誘導磁気とを帯びている。船体１の永久磁気および誘導磁気による磁界は、船首尾線方向の成分（Ｘ方向成分）と、船体横方向の成分（Ｙ方向成分）と、船体に対して垂直方向の成分（Ｚ方向成分）とに分けられる。

【0014】

船体１は、消磁所において定期的に消磁される。消磁所では、船体１を取り囲むコイルに通電することにより、船体１の消磁処理が行なわれる。ただし、消磁処理を行なったとしても、船体１の永久磁気を完全に取り除くことはできない。消磁所では、消磁処理後に残存する船体１の永久磁気によって発生する磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分、Ｚ方向成分と、消磁所における船体１の誘導磁気によって発生する磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分、Ｚ方向成分とが計測される。船体１から発生する磁界は、残存する永久磁気と誘導磁気とに起因する。そのため、まず、船体１の位置、方位、姿勢（傾斜）、サイズによって、誘導磁気による磁界が算出される。船体１からの全磁界から、消磁所における誘導磁気による磁界を差し引くことにより、永久磁気による磁界が計測される。

【0015】

図２は、船体１の内部の概略構成を示すブロック図である。図２を参照して、船体１は、消磁装置１００と、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置２００と、方位センサ３００と、傾斜センサ４００とを備える。

【0016】

ＧＰＳ装置２００は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信信号に基づいて船体１の現在位置を示す位置情報を生成する。

【0017】

方位センサ３００は、船体１の船首方向（図１に示すＸ方向）の方位を検出し、検出した方位を示す方位情報を生成する。

【0018】

傾斜センサ４００は、船体１の姿勢（傾斜）を検出し、検出した姿勢を示す姿勢情報を生成する。

【0019】

消磁装置１００は、船体１の永久磁気および誘導磁気によって発生する磁界を消磁する。消磁装置１００は、制御装置１０と、電源装置２０ａ〜２０ｃと、消磁コイル３０ａ〜３０ｃとを備える。

【0020】

消磁コイル３０ａは、図１のＸ方向を軸方向とするＬコイルである。消磁コイル３０ｂは、Ｙ方向を軸方向とするＡコイルである。消磁コイル３０ｃは、Ｚ方向を軸方向とするＭコイルである。

【0021】

消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々は、開いた環状の３本の導線３１〜３３を有する多芯ケーブルにより構成され、導線３１〜３３の接続状態が切り替えられることにより、巻き数が１〜３に切り替えられる。ここで、「開いた環状」とは、周方向に不連続となる欠落部を有する形状である。すなわち、導線３１〜３３を有する多芯ケーブルは、一方端と他方端とが一定の隙間を空けた状態で環状に設置される。

【0022】

電源装置２０ａ〜２０ｃは、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに電力をそれぞれ供給する装置である。

【0023】

電源装置２０ａは、制御装置１０からの指示に従って、消磁コイル３０ａの巻き数を切り替えるとともに、指定された値の電流を消磁コイル３０ａに供給する。電源装置２０ｂは、制御装置１０からの指示に従って、消磁コイル３０ｂの巻き数を切り替えるとともに、指定された値の電流を消磁コイル３０ｂに供給する。電源装置２０ｃは、制御装置１０からの指示に従って、消磁コイル３０ｃの巻き数を切り替えるとともに、指定された値の電流を消磁コイル３０ｃに供給する。

【0024】

制御装置１０は、電源装置２０ａ〜２０ｃの動作を制御する。制御装置１０は、所定のタイミングで消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の巻き数を決定し、巻き数の切り替えが必要な場合に巻き数の切替指示を電源装置２０ａ〜２０ｃに出力する。制御装置１０が消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数を決定するタイミングは、たとえば、船体１が消磁所において消磁処理を受けた後、残存する永久磁気による磁界が計測されたタイミングである。

【0025】

制御装置１０は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに供給すべき電流値を決定し、決定した電流値を指定した通電指示を電源装置２０ａ〜２０ｃにそれぞれ出力する。

【0026】

制御装置１０は、たとえば、各種の演算を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）と、各種データを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵでのプログラムの実行に必要なデータを格納するための作業領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＣＰＵ５０２で実行されるプログラムなどを不揮発的に格納するハードディスク（ＨＤＤ）とを含む。

【0027】

（制御装置の内部構成）
図３は、制御装置１０の内部構成を示すブロック図である。図３を参照して、制御装置１０は、テーブル更新部１１と、記憶部１２と、電流値決定部１３と、巻き数決定部１４とを備える。テーブル更新部１１、電流値決定部１３および巻き数決定部１４は、たとえばハードディスクに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。記憶部１２は、たとえばＲＯＭによって構成される。

【0028】

記憶部１２は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、船体１の永久磁気による磁界を打ち消すために必要な第１起磁力と、特定の位置（ここでは消磁所）における船体１の誘導磁気による磁界を打ち消すために必要な第２起磁力と、現在設定されている巻き数とを示す起磁力テーブル１２ａを記憶する。

【0029】

図４は、起磁力テーブル１２ａの一例を示す図である。図４に示す例では、永久磁気によって発生する磁界を打ち消すために、消磁コイル３０ａに必要な第１起磁力が２０ＡＴ（アンペアターン：ＳＩ単位系ではＡ（アンペア））であり、消磁コイル３０ｂに必要な第１起磁力が４０ＡＴであり、消磁コイル３０ｃに必要な第１起磁力が１０ＡＴである。また、誘導磁気によって発生する磁界を打ち消すために、消磁コイル３０ａに必要な第２起磁力が３０ＡＴ（アンペアターン：ＳＩ単位系ではＡ（アンペア））であり、消磁コイル３０ｂに必要な第２起磁力が６０ＡＴであり、消磁コイル３０ｃに必要な第２起磁力が２０ＡＴである。現在設定されている巻き数は、消磁コイル３０ａが２回、消磁コイル３０ｂが３回、消磁コイル３０ｃが１回である。

【0030】

図３に戻って、テーブル更新部１１は、起磁力テーブル１２ａにおける消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の第１起磁力および第２起磁力の値を更新する。

【0031】

テーブル更新部１１は、消磁所における位置、方位、姿勢および船体１のサイズに基づいて算出される誘導磁気による磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分の値を取得する。さらに、テーブル更新部１１は、消磁所において残存する永久磁気による磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分が計測されると、計測された各方向成分の値を取得する。テーブル更新部１１は、消磁所に設定された磁界を計測する計測装置に接続され、当該計測装置から磁界の各方向成分の値を取得してもよいし、作業者による入力を受け付ける入力受付部（たとえばキーボードやマウス）を介して計測値を取得してもよい。

【0032】

テーブル更新部１１は、永久磁気による磁界のＸ方向成分を打ち消すために必要な起磁力を、消磁コイル３０ａに対応する第１起磁力として算出する。テーブル更新部１１は、永久磁気による磁界のＹ方向成分を打ち消すために必要な起磁力を、消磁コイル３０ｂに対応する第１起磁力として算出する。テーブル更新部１１は、永久磁気による磁界のＺ方向成分を打ち消すために必要な起磁力を、消磁コイル３０ｃに対応する第１起磁力として算出する。

【0033】

テーブル更新部１１は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について算出した第１起磁力の値により起磁力テーブル１２ａを更新する。

【0034】

テーブル更新部１１は、誘導磁気による磁界のＸ方向成分を打ち消すために必要な起磁力を、消磁コイル３０ａに対応する第２起磁力として算出する。テーブル更新部１１は、誘導磁気による磁界のＹ方向成分を打ち消すために必要な起磁力を、消磁コイル３０ｂに対応する第２起磁力として算出する。テーブル更新部１１は、誘導磁気による磁界のＺ方向成分を打ち消すために必要な起磁力を、消磁コイル３０ｃに対応する第２起磁力として算出する。

【0035】

テーブル更新部１１は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について算出した第２起磁力の値により起磁力テーブル１２ａを更新する。

【0036】

電流値決定部１３は、起磁力テーブル１２ａに基づいて、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々に供給すべき電流値を決定する。具体的には、電流値決定部１３は、ＧＰＳ装置２００から現在の位置を示す位置情報を、方位センサ３００から現在の方位を示す方位情報を、傾斜センサ４００から現在の姿勢を示す姿勢情報を受ける。電流値決定部１３は、現在の位置、方位および姿勢に基づいて補正係数を決定し、決定した補正係数を起磁力テーブル１２ａの第２起磁力に乗算する。電流値決定部１３は、現在の位置、方位および姿勢と補正係数との対応関係を示す情報（テーブルや演算式）を予め記憶しており、当該情報を用いて補正係数を決定する。当該情報は、消磁所において消磁処理が実行されたときの船体１の位置、方位、姿勢に基づいて設定される。電流値決定部１３は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、対応する第１起磁力と第２起磁力に補正係数を乗算した値との合計起磁力の値を対応する巻き数で除算することにより得られた値を供給すべき電流値として決定する。

【0037】

電流値決定部１３は、消磁コイル３０ａに対して決定した電流値を指定した通電指示を電源装置２０ａに出力する。電流値決定部１３は、消磁コイル３０ｂに対して決定した電流値を指定した通電指示を電源装置２０ｂに出力する。電流値決定部１３は、消磁コイル３０ｃに対して決定した電流値を指定した通電指示を電源装置２０ｃに出力する。

【0038】

電流値決定部１３は、ＧＰＳ装置２００、方位センサ３００および傾斜センサ４００からそれぞれ位置情報、方位情報および姿勢情報を受けるたびに、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに供給すべき電流値を算出し、当該電流値を指定した通電指示を電源装置２０ａ〜２０ｃに出力する。

【0039】

巻き数決定部１４は、所定のタイミングで起磁力テーブル１２ａの巻き数を更新する。ここで、所定のタイミングとは、たとえば、起磁力テーブル１２ａにおいて第１起磁力および第２起磁力が更新されるタイミングである。

【0040】

巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、対応する第１起磁力と第２起磁力との合計起磁力に基づいて巻き数を決定する。

【0041】

消磁コイル３０ａ〜３０ｃにより発生する磁界は、通電される電流値と巻き数との積によって定まる。つまり、巻き数が多くなるほど、電流値の単位変化量に対する磁界の変化量が大きくなり、消磁コイル３０ａ〜３０ｃによって発生する磁界の細かい制御が困難となる。そのため、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数を必要最小限の値に決定することが好ましい。

【0042】

起磁力テーブル１２ａの第２起磁力は、消磁所において消磁処理が実行されたときの船体１の位置、方位および姿勢に応じた誘導磁気による磁界を打ち消すために必要な起磁力である。船体１が将来とり得る位置、方位、姿勢によっては、誘導磁気による磁界を打ち消すために必要な起磁力が起磁力テーブル１２ａの第２起磁力よりも大きくなる可能性がある。そのため、巻き数決定部１４は、当該可能性を考慮して、ある程度のマージンを持って巻き数を決定することが好ましい。

【0043】

具体的には、巻き数決定部１４は、電源装置２０ａ〜２０ｃの定格電流値（供給可能な最大の電流値）と、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに対応する第１起磁力と第２起磁力との合計起磁力とに基づいて、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数をそれぞれ決定する。

【0044】

たとえば、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａに対応する第１起磁力と第２起磁力との合計起磁力に、船体１の将来とり得る位置、方位、姿勢を考慮した所定値を加算する。巻き数決定部１４は、当該加算値を電源装置２０ａの定格電流値で除算することにより得られた値以上の最小整数を消磁コイル３０ａの巻き数に決定する。

【0045】

もしくは、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａに対応する第１起磁力と第２起磁力との合計起磁力を電源装置２０ａの定格電流値で除算する。巻き数決定部１４は、当該除算値に、船体１の将来とり得る位置、方位、姿勢を考慮した所定値を加算し、加算値以上の最小整数を消磁コイル３０ａの巻き数に決定してもよい。

【0046】

巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ｂ，３０ｃについても、消磁コイル３０ａと同様に巻き数を決定する。

【0047】

巻き数決定部１４は、決定した巻き数に基づいて、起磁力テーブル１２ａを更新する。巻き数決定部１４は、起磁力テーブル１２ａの巻き数を変更する場合、当該巻き数に対応する消磁コイルに電力を供給する電源装置に対して、新たな巻き数を指定した巻き数切替指示を出力する。

【0048】

（電源装置の構成）
図５は、電源装置２０ａ〜２０ｃの内部構成を示すブロック図である。図５を参照して、電源装置２０ａ〜２０ｃは、巻き数切替部２１と、リレー回路２２と、電力供給部２３とを含む。

【0049】

リレー回路２２は、接続された消磁コイルが有する導線３１〜３３の接続状態を切り替えるための回路である。

【0050】

図６は、リレー回路２２によって切り替えられる３つの接続状態を示す図である。図６を参照して、リレー回路２２は、電源端子２２ａ，２２ｂと、導線３１の一方端が接続される端子２２ｃと、導線３１の他方端が接続される端子２２ｆと、導線３２の一方端が接続される端子２２ｄと、導線３２の他方端が接続される端子２２ｇと、導線３３の一方端が接続される端子２２ｅと、導線３３の他方端が接続される端子２２ｈとを有する。電源端子２２ａ，２２ｂの一方から他方に向けて通電される。

【0051】

リレー回路２２は、図６（ａ）に示される第１接続パターンと、図６（ｂ）に示される第２接続パターンと、図６（ｃ）に示される第３接続パターンとのいずれかに従って端子間を接続する。

【0052】

第１接続パターンでは、電源端子２２ａと端子２２ｃとが接続され、端子２２ｆと電源端子２２ｂとが接続される。これにより、巻き数１回のコイルが形成される。

【0053】

第２接続パターンでは、電源端子２２ａと端子２２ｃとが接続され、端子２２ｄと端子２２ｆとが接続され、端子２２ｇと電源端子２２ｂとが接続される。これにより、巻き数２回のコイルが形成される。

【0054】

第３接続パターンでは、電源端子２２ａと端子２２ｃとが接続され、端子２２ｄと端子２２ｆとが接続され、端子２２ｅと端子２２ｇとが接続され、端子２２ｈと電源端子２２ｂとが接続される。これにより、巻き数３回のコイルが形成される。

【0055】

巻き数切替部２１は、制御装置１０から受けた巻き数切替指示によって指定された巻き数に従って、リレー回路２２の接続状態を第１〜第３接続パターンのいずれかに切り替える。

【0056】

電力供給部２３は、リレー回路２２の電源端子２２ａ，２２ｂに接続され、制御装置１０から受けた通電指示によって指定された値の電流を電源端子２２ａから消磁コイルに供給する。

【0057】

（巻き数の切替処理）
図７は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数の切替処理の流れを示すフローチャートである。船体１が消磁所にて消磁処理を受け、船体１に残存する永久磁気による磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分と、消磁所における誘導磁気により磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分とが計測される。ステップＳ１において、テーブル更新部１１は、永久磁気による磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分と、消磁所における誘導磁気により磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分とを取得する。

【0058】

ステップＳ２において、テーブル更新部１１は、永久磁気による磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分に基づいて、当該磁界を打ち消すために必要とされる、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の第１起磁力を算出し、起磁力テーブル１２ａを更新する。さらに、テーブル更新部１１は、消磁所における誘導磁気による磁界のＸ方向成分、Ｙ方向成分およびＺ方向成分に基づいて、当該磁界を打ち消すために必要とされる、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の第２起磁力を算出し、起磁力テーブル１２ａを更新する。

【0059】

ステップＳ３において、巻き数決定部１４は、起磁力テーブル１２ａの第１起磁力と第２起磁力とに基づいて、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の巻き数を決定する。

【0060】

ステップＳ４において、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、巻き数の切り替えが必要か判断する。巻き数決定部１４は、ステップＳ３にて決定した巻き数が起磁力テーブル１２ａの巻き数と異なる場合に、巻き数の切り替えが必要であると判断する。

【0061】

巻き数の切り替えが必要である場合（Ｓ４でＹＥＳ）、巻き数決定部１４は、ステップＳ５において、対象となる電源装置２０ａ〜２０ｃに対して、ステップＳ３で決定した巻き数を指定した巻き数切替指示を出力する。これにより、巻き数切替指示を受けた電源装置２０ａ〜２０ｃにおいて、指定された巻き数となるようにリレー回路２２の接続状態が切り替えられる。巻き数決定部１４は、ステップＳ３で決定した巻き数により、起磁力テーブル１２ａを更新する。そして、ステップＳ５の後、処理は終了する。巻き数の切り替えが必要でない場合（Ｓ４でＮＯ）も、処理は終了する。

【0062】

（消磁処理）
図８は、消磁装置１００における消磁処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、電流値決定部１３は、ＧＰＳ装置２００から現在の位置を示す位置情報を、方位センサ３００から現在の方位を示す方位情報を、傾斜センサ４００から現在の姿勢を示す姿勢情報を受ける。

【0063】

ステップＳ１２において、電流値決定部１３は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、現在の位置、方位および姿勢に対応する補正係数を決定し、決定した補正係数と起磁力テーブル１２ａの第２起磁力との乗算値を算出する。

【0064】

ステップＳ１３において、電流値決定部１３は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、起磁力テーブル１２ａの第１起磁力とステップＳ１２により算出した乗算値との合計起磁力を算出する。電流値決定部１３は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、算出した合計起磁力を起磁力テーブル１２ａの巻き数で除算することにより、供給すべき電流値を算出する。

【0065】

ステップＳ１４において、電流値決定部１３は、ステップＳ１３で算出した電流値を指定した通電指示を各電源装置２０ａ〜２０ｃに出力する。これにより、電源装置２０ａ〜２０ｃは、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに指定された電流値の電力をそれぞれ供給する。

【0066】

ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は、所定時間ごとに繰り返される。たとえば、ＧＰＳ装置２００、方位センサ３００および傾斜センサ４００の計測タイミングごとに、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理が繰り返される。これにより、船体１が移動したとしても、船体１の現在の位置、方位および姿勢に応じた適切な電流値の電流が消磁コイル３０ａ〜３０ｃに通電され、船体１の磁気が消磁される。

【0067】

（変形例）
上記の説明では、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々は、３本の導線３１〜３３を有するものとした。しかしながら、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々が有する導線数は、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。

【0068】

上記の説明では、消磁装置１００は、３つの消磁コイル３０ａ〜３０ｃを備えるものとした。しかしながら、消磁装置１００は、４つ以上の消磁コイルを備えていてもよい。たとえば、消磁装置１００は、船体１のＸ方向（図１参照）を軸とする複数の消磁コイル（Ｌコイル）を備え、Ｙ方向を軸とする複数の消磁コイル（Ａコイル）を備え、Ｚ方向を軸とする複数の消磁コイル（Ｍコイル）を備えてもよい。この場合、記憶部１２は、各消磁コイルに対応する第１起磁力、第２起磁力および巻き数を示す起磁力テーブル１２ａを記憶すればよい。

【0069】

記憶部１２は、船体１の外部の装置に備えられてもよい。この場合、テーブル更新部１１は、算出した第１起磁力および第２起磁力を、ネットワークを介して接続された記憶部１２に格納する。電流値決定部１３および巻き数決定部１４は、それぞれ電流値および巻き数を決定する際に、テーブル更新部１１に対して情報取得要求を送る。テーブル更新部１１は、情報取得要求を受けると、ネットワークを介して記憶部１２から第１起磁力および第２起磁力を読み出して、電流値決定部１３および巻き数決定部１４に出力してもよい。

【0070】

記憶部１２は、上記の第１起磁力、第２起磁力および巻き数に加えて、船体１の移動可能な領域における誘導磁気による最大磁界を打ち消すために必要な各消磁コイル３０ａ〜３０ｃの第３起磁力を示す起磁力テーブル１２ｂを記憶していてもよい。

【0071】

図９は、起磁力テーブル１２ｂの一例を示す図である。消磁コイル３０ａの第３起磁力は、船体１がとり得る誘導磁気による磁界のＸ方向成分の最大値を打ち消すために必要な起磁力であり、図９の例では４０ＡＴである。消磁コイル３０ｂの第３起磁力は、船体１がとり得る誘導磁気による磁界のＹ方向成分の最大値を打ち消すために必要な起磁力であり、図９の例では８０ＡＴである。消磁コイル３０ｃの第３起磁力は、船体１がとり得る誘導磁気による磁界のＺ方向成分の最大値を打ち消すために必要な起磁力であり、図９の例では３０ＡＴである。

【0072】

テーブル更新部１１は、船体１の移動可能な領域における誘導磁気による最大磁界を打ち消すために必要な各消磁コイル３０ａ〜３０ｃの第３起磁力の値を算出し、算出した値を記憶部１２に格納する。もしくは、各消磁コイル３０ａ〜３０ｃの第３起磁力が別の装置で算出され、テーブル更新部１１は、当該装置から第３起磁力の値を取得し、取得した値を記憶部１２に格納してもよい。

【0073】

記憶部１２が起磁力テーブル１２ｂを記憶している場合、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、第１起磁力と第３起磁力との合計起磁力と、対応する電源装置の定格電流値とに基づいて、巻き数を決定すればよい。

【0074】

具体的には、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ａに対応する第１起磁力と第３起磁力との合計起磁力を電源装置２０ａの定格電流値で除算した値以上の最小整数を、消磁コイル３０ａの巻き数として決定する。同様にして、巻き数決定部１４は、消磁コイル３０ｂ，３０ｃの巻き数を決定する。

【0075】

上記の説明では、電流値決定部１３は、補正係数と第２起磁力との乗算値に第１起磁力を加算した値を巻き数決定部１４が決定した巻き数で除算することにより電流値を決定した。しかしながら、電流値決定部１３による電流値の決定方法はこれに限定されない。たとえば、電流値決定部１３は、消磁所において磁界を計測したときの位置、方位、姿勢と、現在の位置、方位、姿勢との差分に基づいて補正値を算出し、当該補正値と第２起磁力との加算値を算出する。電流値決定部１３は、当該加算値に第１起磁力を加算した値を巻き数決定部１４が決定した巻き数で除算することにより電流値を決定してもよい。

【0076】

（利点）
以上のように、本実施の形態に係る消磁装置１００は、船体１に装備された消磁コイル３０ａ〜３０ｃと、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに電力を供給する電力供給部２３と、船体１の磁気による磁界を打ち消すために必要な消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の起磁力を取得するテーブル更新部１１と、起磁力に基づいて消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の巻き数を決定する巻き数決定部１４と、対応する消磁コイルの巻き数を巻き数決定部１４が決定した巻き数に切り替える巻き数切替部２１とを備える。

【0077】

上記の構成によれば、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の巻き数が、記憶部１２が記憶する起磁力に応じた巻き数に自動的に切り替えられる。これにより、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数の切り替えが容易に実行される消磁装置１００を提供することができる。

【0078】

巻き数決定部１４は、起磁力と、電力供給部２３によって消磁コイル３０ａ〜３０ｃに供給可能な最大電流値（定格電流値）とに基づいて、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数をそれぞれ決定する。これにより、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の巻き数を必要最小限に抑えることができる。その結果、消磁コイル３０ａ〜３０ｃに通電する電流値の変動量に対して、消磁コイル３０ａ〜３０ｃによって発生する磁界の変動量を小さく抑えることができる。つまり、消磁コイル３０ａ〜３０ｃによって発生する磁界を細かく制御することができる。

【0079】

具体的には、テーブル更新部１１は、起磁力として、船体１の永久磁気による磁界を打ち消すために必要な消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の第１起磁力と、特定の位置における船体１の誘導磁気による磁界を打ち消すために必要な消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の第２起磁力とを取得する。巻き数決定部１４は、第１起磁力と第２起磁力との合計起磁力と、電力供給部２３によって消磁コイル３０ａ〜３０ｃに供給可能な最大電流値とに基づいて、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数をそれぞれ決定する。消磁装置１００は、第１起磁力と第２起磁力と船体１の現在の位置、方位および姿勢と巻き数決定部１４が決定した巻き数とに基づいて、電力供給部２３から消磁コイル３０ａ〜３０ｃに供給される電流値を決定する電流値決定部１３をさらに備える。具体的には、電流値決定部１３は、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々について、船体１の現在の位置、方位および姿勢に応じた補正係数と第２起磁力との乗算値を算出する。電力供給部２３は、当該乗算値と第１起磁力との合計起磁力を巻き数決定部１４が決定した巻き数で除算することにより電流値を決定する。

【0080】

もしくは、テーブル更新部１１は、上記の第１起磁力と第２起磁力とに加えて、船体１が移動可能な領域における誘導磁気による最大磁界を打ち消すために必要な消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の第３起磁力を取得する。巻き数決定部１４は、第１起磁力と第３起磁力との合計起磁力と、電力供給部２３によって消磁コイル３０ａ〜３０ｃに供給可能な最大電流値とに基づいて、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数をそれぞれ決定する。

【0081】

消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々は、開いた環状の導線３１〜３３を含む。巻き数切替部２１は、導線３１〜３３間の接続状態を切り替えることにより、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの各々の巻き数を切り替える。これにより、消磁コイル３０ａ〜３０ｃの巻き数を容易に切り替えることができる。

【0082】

今回開示された実施の形態がすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0083】

１ 船体、１０ 制御装置、１１ テーブル更新部、１２ 記憶部、１２ａ，１２ｂ 起磁力テーブル、１３ 電流値決定部、１４ 巻き数決定部、２０ａ〜２０ｃ 電源装置、２１ 巻き数切替部、２２ リレー回路、２２ａ，２２ｂ 電源端子、２２ｃ〜２２ｈ 端子、２３ 電力供給部、３０ａ〜３０ｃ 消磁コイル、３１〜３３ 導線、１００ 消磁装置、２００ ＧＰＳ装置、３００ 方位センサ、４００ 傾斜センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】