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2009年2月12日にロンドンの Savoy Place で開かれた IET セミナ、 「EMC in Railways 2009」の休憩中、 本当の EMC 専門家 (鉄道産業が EMC 専門家であると考えているらしいものに対して) であると知っている昔馴染に会い、 帯域内電磁妨害のみが EMI を引き起こし得ると鉄道産業のほとんどが信じるのは何故かと尋ねた。
鉄道の安全クリティカルな性質からして、 ほとんどの EMI インシデントの原因である多くの技術的な点を 産業界全体が無視 (あるいは否定) するというのは、 驚き以外のなにものでもないように思われる。
彼は、EMC への対処の方法は鉄道と信号機器への集中の年月のあいだに発展しており、 彼とその同僚はその問題を変えようとしているが、その進展は遅いと言った。
そして、帯域内干渉から生じる誤ったデータをつかまえて「正しい側」の故障 (鉄道屋のフェールセーフの呼び方) とさせる、非常に複雑なコードを用いた企業の話をした。
彼らの計算は、これが起きるのは運用上の問題を引き起こさないであろうほど稀であることを示した ―― その特別なコードは、EMI からの脅威として考えたものに対する安全方策として、 念のために用いられた。
だが、彼らのシステムが実際に配備された時、他の種類の EMI ――鉄道産業界のほとんどが無視もしくは否定するもの―― が、実用になるほど充分に長く動き続けることが決してないほど頻繁に、 彼らのシステムの障害を引き起こした。
その後、そのシステムを使用できるようにするために、 改善措置による高価な調査が必要となったことは言うまでもない！
(Keith Armstrong, from a discussion during a coffee break at IET Seminar "EMC in Railways 2009", Savoy Place, London, 12th Feb 2009.)
この逸話は、比較的初期の、LEO コンピュータの開発からのものである。
この引用は、そのソフトウェア・チームの最初の女性プログラマであった Mary Coombs (nee Blood) の言葉による。 「技術者らは、欠陥の発見を助けることが重要であることを我々に気付かせた。 計算機室で何時間も過ごしたことを覚えている ―― 少数の命令のループを作り、制御盤から直接投入することができた。 追跡に何時間も費させ、LEO が入っていた建物である WX Block のリフトからの 電気的干渉であったということがわかった、ある障害があった。 それは、ラジオのパチパチ音のようなものとしてではなく、 計算を誤らせる何かとして現れた。」
それが起きた日付は本の中でははっきりとしていないが、 おそらくは 1951年か 1952年のことであろう。
出典: Georgina Ferry, A Computer Called LEO, Harper Perennial, 2004, p.107.
(Kindly sent in by Richard Pickvance, Engineer's Eye, London, on 8th February 2010.)
オーストラリアの最初の内製コンピュータ、CSIRO Mark 1 についての、 初期の EMI のもう１つの逸話がある。 「他の問題が、単に冷やしておくことよりも挑戦的なものであることがわかった。 １つは、音響遅延メモリ内のランダムな数字の出現であった。 研究者らは、ランダムな数字が現れた時、それらが3秒離れていることに気付くことで、 この追跡を助けられた。 しばらく悩まされた後、近くに取り付けられていた気象レーダーが 3秒に1回の速度で回転していることに気付いた。 その信号が屋上の空調ダクトを通り過ぎる度に、その一部が機械の内部へと反射された。 適度にハイテクの解決策が見出された ―― ダクトの開口部は、その波長のレーダーは通り抜けられなさそうな、 だが空気の流れを妨げない、細かい金網でカバーされた。」
この日付もはっきりとしないが、1950年台初期のことであるのは確実で、 おそらくは 1951年から 1952年のことであっただろう。
出典: Mike Hally, Electronic Brains: Stories from the Dawn of the Computer Age, Granta, 2006, pp. 171-2. Dawn of the Computer Age (Granta, 2006, pp. 171-2)
非常に初期のコンピュータ ――Colossus、あるいはそれほど後ではない他のもののいずれか―― の誕生についてどこかで見たことを、次の言葉と共に覚えている： 「数時間以内のある時、大きな爆発があった。 それ以降、[そのコンピュータは] 以前よりも著しく良く動くようになった。」 バナナの皮ではないが、それでも良い話題である。 探しつづけようと思う。
(Kindly sent in by Richard Pickvance, Engineer's Eye, London, on 9th February 2010.)
背景: RFID システムの使用は拡大しており、 埋め込み型ペースメーカと埋め込み型除細動装置 (ICD) への電磁干渉に 注意を向ける必要性をハイライトする。
目標： この研究は、RFID リーダと埋め込み型ペースメーカや ICD とのあいだの 電磁両立性を調べようとする。
手法： インビトロ試験に際して、15台の埋め込み型ペースメーカと 15台の ICD が 134 kHz (低周波; LF)、13.56 MHz (高周波; HF)、及び 915 MHz (超高周波; UHF) の 3つの周波数帯の 13台のパッシブ RFID リーダに曝された。
結果： LF RFID に曝されているあいだ、全てのペースメーカ試験の 67% (最大距離 60cm)、 そして全ての ICD 試験の 47% (最大距離 40cm) で反応が観察された。 HF RFID 曝露に際して、全てのペースメーカ試験の 6% (最大距離 22.5cm)、 そして全ての ICD 試験の 1% (最大距離 7.5cm) で反応が観察された。 ペースメーカと ICD の双方について、 UHF RFID や連続波 RFID に曝されているあいだに反応は観察されなかった。 ペースメーカと ICD は、変調された LF RFID リーダに対して最も敏感であった。
結論： 埋め込み型ペースメーカと ICD の LF と HF での EMI の懸念のインビトロ試験の証拠はあるものの、 FDA はいかなる RFID システムによって引き起こされた ペースメーカや ICD の EMI のインシデント・レポートも受け取っていない。 現在の状況が、緊急の公衆の健康のリスクを明らかにするものであるとは考えない。
(From HeartRythm Journal: www.heartrhythmjournal.com/article/PIIS1547527109011461/fulltext, reported in Interference Technology's on-line newsletter: www.interferencetechnology.com/lead-news/article/study-rfid-tags-could-effect-pacemakers.html.
MDR #679280、2006年2月21日受領
その施設は、輸液ポンプの過剰輸液を報告した。
報告によれば、患者への輸液中に表示された流量が変化した。
患者の携帯電話が鳴り、
ピトシンの流量が処方された 20ml/hr ではなく 120ml/hr と表示されたことに
ベッド付近にいた看護婦が気付いた。
その変化は１分以内に気付かれ、患者への危険はなかった。
その患者には新たなポンプが付けられた。
病院の代表によれば、イベント・ヒストリーは
その流量の変化に際して何かボタンが押されたことを示さなかった。
MDR #736554, 2006年6月19日受領
その施設は、患者が使用している時にポンプが輸液を停止したことを報告した。
そのポンプはヘパリンを輸液しており、
その時、患者の家族がポンプの近くで携帯電話を使用した。
ポンプは輸液を停止した。
病院の代表によれば、患者への害や医学的影響はなかった。
(Presented by Jeff Silberberg (US FDA) to the 20th Annual AAMI/FDA International Conference on Medical Device Standards and Regulation, March 9, 2010.)
モデル X 体外血液循環システム。 リコール日： 2008年3月17日、No: Z-1902-2008
リコールの理由： 患者へのモデル Y 電気焼灼器の使用がモデル X のポンプ動作と警報を停止させ得る。
(Presented by Jeff Silberberg (US FDA) to the 20th Annual AAMI/FDA International Conference on Medical Device Standards and Regulation, March 9, 2010.)
17のカテゴリの合計 61の医療機器 (27の異なる製造業者の) が試験され、 26のデバイスで 48件のインシデントが示された； 16件は危険、20件は重度、そして 12件は軽微と分類された。
GPRS-1 信号は最も多くの、GPRS-2 信号はより少ない、 そして UMTS 信号は最小の EMI インシデントを引き起こした。 EMI インシデントに対する、アンテナと医療機器のあいだの距離の中央値は、 3cm (0.1〜500cm のあいだ) であった。 ある危険なインシデントは、100cm 以上 (呼吸器で、GPRS-1 信号と 300cm の距離) で生じた。
(From: "Interference by New- Generation Mobile Phones on Critical Care Medical Equipment", van Lieshout EJ, van der Veer SN, Hensbroek R, Korevaar JC, Vroom MB, Schultz MJ., Crit Care. 2007;11(5):R98, Jeff Silberberg (US FDA) to the 20th Annual AAMI/FDA International Conference on Medical Device Standards and Regulation, March 9, 2010.)
123回の EMI 試験 (医療機器あたり3回) で、 RFID が 34件の EMI インシデントを引き起こした： 22件は危険、2件は重度、そして 10件は軽微と分類された。 パッシブ 868MHz RFID 信号は、 アクティブ 125kHz RFID 信号 (41回の EMI 試験中 8件のインシデント) と比較して 多くのインシデント (41回の EMI 試験中 26件のインシデント) を引き起こした。 パッシブ 868MHz RFID 信号は、26の医療機器に EMI を引き起こした。
(From: "Electromagnetic Interference from Radio Frequency Identification Inducing Potentially Hazardous Incidents in Critical Care Medical Equipment", van der Togt, R., E. J. van Lieshout, et al, JAMA 299(24): 2884-90, 2008, Jeff Silberberg (US FDA) to the 20th Annual AAMI/FDA International Conference on Medical Device Standards and Regulation, March 9, 2010.)
埋め込み型ペースメーカの RFID への反応
試験された 22台のペースメーカのうち 21台で、
少なくとも１つの反応が観察された。
2つの 134kHz RFID リーダのそれぞれに曝されているあいだ、
可能な 44の試験のうち 34 (77%) でペースメーカの反応が観察された。
4つの 13.56MHz RFID リーダのそれぞれに曝されているあいだ、
可能な 88の試験のうち 21 (24%) でペースメーカの反応が観察された。
埋め込み型除細動器の RFID への反応
試験された 19台の ICD のうち 18台で、
少なくとも１つの反応が観察された。
2つの 134kHz RFID リーダのそれぞれに曝されているあいだ、
可能な 38の試験のうち 27 (71%) で ICD の反応が観察された。
4つの 13.56MHz RFID リーダのそれぞれに曝されているあいだ、
可能な 76の試験のうち 8 (11%) で ICD の反応が観察された。
(From: "Electromagnetic Compatibility of Pacemakers and Implantable Cardiac Defibrillators Exposed to RFID Readers", Seidman S, Ruggera P, Brockman R, Lewis B, Shein M., International Journal of Radio Frequency Identification Technology and Applications, Vol. 1, No. 3, 2007:237-246, Jeff Silberberg (US FDA) to the 20th Annual AAMI/FDA International Conference on Medical Device Standards and Regulation, March 9, 2010.)
Virgin のセットトップ・ボックスは自らの意思を持ったのか？ そして節電電球は？
驚くべき関係があることに気付くかも知れない。 Emma Clements は、テレビのチャネルが変わり続ける時には電球を切るようにアドバイスされた。
テレビやケーブル機器がそれ自身生命を持つのであれば、なぜ電球を捨ててしまわないのか？ 冗談のように聞こえるかも知れないが、 それは彼らのケーブル・テレビが妙な挙動を示し始めた時に Virgin Media が Emma と Alistair Clements に与えたアドバイスであった。
2人の小さい娘を持つその夫婦は、2007年に Surrey の Carshalton の家に引っ越して以来、 Virgin Media TV に加入していた。 Samsung が製造した Virgin Media セットトップ・ボックスがチャネルをランダムに変え、 勝手にオン／オフし始めた数ヶ月前までは、そのサービスに問題はなかった。 「最初は、子供がべたべたした指でリモコンを触ってボタンが引っかかっているのだろうと思った」 と Emma は言う。 「だが、そのもの珍しさはすぐに薄れ始めた。」
Emma は Virgin Media 顧客サービス係に電話を掛け、 すぐにボックスを調べるための技術者が派遣された。 「技術者は、何も見もしないうちに、Philips 節電電球を使っていないかどうかと尋ねた」 と彼女は言う。 「彼はそれでもボックスを交換したが、それは起こり続けるだろうと言った。」
残念ながら、技術者の予言は正しかったことが証明された。 「新しいボックスで違いがあるとすれば、それはさらに悪かった」と Emma は言う。
Clements 家には、リビングルームの テレビから 12フィートほど離れたサイドテーブル上のランプ内に、 Philips 節電電球が１つだけあった。
Philips Electronics のスポークスマンは、彼らはその問題を知っているが、 電球のユーザーが依然としてその問題を経験しているということに驚きを示した。 「非常に初期の小型蛍光灯の一部は、電球の動作速度のため、 テレビの近くに置かれた時にテレビの制御への干渉を引き起こし得た」 とそのスポークスマンは言った。 「その周波数は何年も前にすぐに変わり、最近はインシデントの報告を受けていない。」
Guardian Money の調停の後で、Philips の顧客対応チームはその家族に接触し、 問題を正確に分析できるように犯人の電球を返品するように頼んだが、 その問題を「ケース・バイ・ケース・ベース」でモニタしたいと言った。 彼らは、同様の問題を経験している他の顧客に オンライン・サポート・チームに連絡するように勧めた。 Virgin Media も問題を認めたが、罪は全面的に電球製造業者にあるとした。 「これは古い問題だ」とそのスポークスマンは言った。 「小型蛍光灯の一部は、感知できない、赤外線機器に干渉し得るようなレートでちらつく。 我々の顧客担当者が言ったことは合ってはいるが、完全な回答ではない。 それでも節電電球を使うことはできるが、別のブランドを試すことをお薦めする。」
リビングルームから犯人の電球を取り除くことは助けとなったが、 玄関のメイン・ライトは依然として、 別の部屋のものではあるが、セットトップ・ボックスを誤動作させている、 と Alistair は言う。 「電球と同じほど問題を引き起こしているのは Virgin のボックスである」 と彼は主張する。 「節電電球は安価ではない。 それを全部交換する必要があるというのであれば、なぜ Virgin Media はその金を払わないのか？」
そのケーブル・プロバイダのスポークスマンは その問題が Samsung のボックスで他のものよりも多く起きているということは否定したが、 専門的なケーブル・テレビのフォーラムをオンラインで見ると、それは Virgin が考えている、 あるいは認めようとしているよりも、ありふれたものかも知れない。
cableforum.co.uk で、Organ Grinder と名乗っているある投稿者は、 「私の照明スイッチは、それを使う度に Virgin テレビ・ボックスを制御している ... 何が起きているのかわかる人はいるだろうか？ 私のフラットは呪われているのか？ ... 気が狂っていると思われるに違いないので、 Virgin に電話を掛ける価値があるとは思わない。」
職業がテクニシャンであると登録している投稿者、Monkey2468 の回答は、 「節電電球のせいだろう。 以前に何度か Samsung セットトップ・ボックスで見たことがある。」
一方、それがボックスと電球のいずれの問題であろうと、 Clements 家はテレビを再び正常に働くようにしたいだけである。 「これを解決できれば非常に嬉しい」と Alistair は言う。 「Virgin Media は特に安いわけではなく、すぐに直せないのであれば、 プロバイダを切り替える時期かも知れない。」
(Kindly sent in by Matthew Wilson, Product Design & Production Manager, GB Electronics (UK) Ltd., "The strange case of the energy-saving lightbulbs and Virgin Media", Graham Snowdon, The Guardian, Saturday 10 April 2010, www.guardian.co.uk/money/2010/apr/10/energy-saving-lightbulbs-virgin-media. This article appeared on p1 of the Money section of the Guardian on Saturday 10 April 2010. It was published on guardian.co.uk at 00.06 BST on Saturday 10 April 2010.)
あるガス衣類乾燥機が、乾燥機の中の衣類が焦げたという7件の苦情の後、 2008年にリコールされた。
その乾燥機は日本の有名なメーカーのものであり、 1997年から 1999年のあいだに 5万台以上が出荷された。 発表によると、その事故の原因は： 乾燥機の回転ドラム内の衣類が ESD を生じ、 その ESD が乾燥機を制御するマイクロプロセッサを誤動作させた。 そして、ドラムの回転が止まっても乾燥機のガスバーナーがドラムを熱し続け、 過熱を生じ、ドラム内の衣類を焦がした。 判明している全てのケースで、乾燥機内の温度ヒューズが意図されたように作動し、 さもなくば起こり得たかも知れない火災は防止された。
その製品に IEC/EN 61000-4-2 ESD 試験が行なわれていたかどうかは知らない。 だが、その問題は通常試験される製品外の ESD によってではなく 製品内の ESD によって引き起こされたものであるし、 乾燥機内で乾燥させられこすり合わされる衣類は ESD 試験で通常印加されるものよりも激しい放電を引き起こすかも知れないので、 IEC/EN 61000-4-2 試験に完璧に合格する製品が 依然としてこの種の ESD 問題を生じたとしても驚くべきではないと思う。
参照： METI からのリコール通知、 http://www.meti.go.jp/product_safety/recall/file/080909-1.html
(Kindly sent in by our long-term correspondent in Japan, Tomonori (Tom) Sato, on 14 th February 2010 http://t-sato.in.coocan.jp/.)
Lubbock Preston Smith 国際空港が、 多数のフライトの遅延や中止を強いた１週間近くにわたる計器着陸システムの問題の後で、 今日、全サービスを回復する可能性がある。
視界不良時に到着したフライトのために重要な、 その空港の作動中の計器着陸システムの試験のため、 Federal Aviation Administration の飛行検査機が今日 Oklahoma City から到着する予定である。
FAA のスポークスマンは、そのシステムの機器は正しく動作しているが、 アプローチ経路に沿った干渉によって妨害されていたと言った。 「何らかの電磁的／無線干渉があったようである」 と、FAA のスポークスマンの Lynn Lunsford は言った。 「最終アプローチ経路の近傍でスプリアス無線信号があり、 我々の信号を不安定にさせるのに丁度充分なことをしている。」
FAA の作業者は、可能性のある干渉発生源を見付けるために、 無線／電磁方位探知機を用いて週末を費した。 「その問題を同定したということには相当の自信があるが、 航空においては、『相当の自信がある』は充分に良いものではない」と Lunsford は言った。
何が ILS 信号に干渉していたのかをはっきりと言うことはできないが、 原因は、シールドされていない配線や、安定器が劣化した蛍光灯器具さえも含み得ると言った。
FAA の職員はシステムを月曜に試験することを望んだが、 その朝の Oklahoma City での悪天候が彼らの機を地上に留まらせた、 と Lunsford は付け加えた。
機が Oklahoma City から出発できたとしても、 その空港の月曜の天候は試験を可能とするのに充分に良くなかった。 飛行検査機は、ILS 信号を検査するために、 空港のグライドスロープ ――航空機が最終アプローチで通るであろう経路―― に沿って何回か通過する。
Lubbock の空港には ILS が2つあるが、 1つは現在は滑走路の工事のために停止させられている。 その空港には、一部のキャリアの飛行の継続を可能とした RNAV ――広域航法―― システムもある。
Preston Smith を使用しているキャリアの中では、 その状況は、Lubbock を発着するフライトが最も多い Southwest Airlines にとって最も厳しいものとなっていた。
Southwest の航空機は RNAV を装備していない。
(Kindly sent in by Dennis D. Swanson, Electromagnetic Effects Staff Engineer - Specialty Engineering Group, Lockheed Martin Mission Systems & Sensors, St. Paul, Minnesota, USA, taken from: "Landing system may be up today", by Walt Nett for AVALANCHE-JOURNAL, Tuesday, February 09, 2010, http://lubbockonline.com/stories/020910/loc_560323567.shtml. Story last updated at 2/9/2010 - 12:17 am.)
米国上院は、Michigan の企業による軍関係のプロジェクトのための数百万ドルを含む 軍用機のための光相互接続技術のための 80億ドルの割り当てを含む、 国防総省の 6360億ドルの歳出予算を通過させた。
兵器プラットホームのために必要な次世代のデータ／通信管理システムは、 重量の軽減、電磁干渉への耐性、そしてその他の利点を与えると言われている、 高度に統合された光ファイバーのソリューションに依存するであろう。
(From: www.detnews.com/article/20091220/POLITICS03/912200301/1022/U.S.-Senate-OKs-bill-that-benefits-some-Michigan-companies-jobless, 12/22/09 01:49 PM.)
何年ものあいだ、私は音声誘導ループ電力増幅器を作る方法を改善してきた。 ある欠点が容認できなくなった時には、対処のための様々な手段を試し、 最良のものを用いるであろう。
EMC 設計に関しては、私は古来のスター配線設置の戦略を継ぎ、 同一の電源基板上にいくつかの並行する接地トラックを含める。 その電源基板の私の最初の見直しは、 その中間に１つのしっかりとした接地トラックを持つ、 AC 入力 DC 出力の伝送線路のようなものであった。
より最近には、我々は、PSU と2つのアンプ・チップを持つ電力増幅器の組み合わを用いた。 この設計の鍵となる点は、PCB の中間の大きな接地トラックを 厚いシャーシ・プレートにしっかりとボルト止めするための、 小さいアングル・ブラケットであった。
最近の新しいロットの基板には、そのように指定していないにもかかわらず、 半田レジストが付けられてきた。 それは、小さい半田可能面のため、一部のコンポーネントの半田付けをやや難しくしたが、 それにも慣れ、通常通りに進めた。
だが、ハム問題が起こり始め、これは不安定 ――一部の増幅器ではより良く、他ではより悪い―― であった。 最初、ミキサー・ボードがどのパネルに取り付けられているかなどといった、 完成した機器の変動を追いかけた。 それから、アングル・ブラケットが良好な接触を行なって確実な接地接続を与えることを 半田レジストが妨げているということに気付いた。
解決策は？ ブラケットが PCB の接地トラックに確実に半田付けされるようにするための、 研磨と半田付けの作業。
結果は？ それ以来、ハムの心配なしに、夜は熟睡できる。
教訓は？ 誤った場所の半田レジストのような一見小さい変更は、 EMI 問題を引き起こすのに充分である。 そして、電源ハムが EMC 問題ではないと考えているならば、 それ以外では高品質なオーディオ製品での望ましくない電気的干渉であるので、 この場合はそうである。 (そして、私は半田レジストがもはや問題とならないように PCB アートワークを変更した。)
(Kindly sent in by Robert Higginson, of AREAC, manufacturers and installers of audio induction loop systems, on 17th February 2010. Robert has been contributing interesting anecdotes on EMI to Banana Skins for some years.)
これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。
Last update: 2010-06-12