JPH0712571A - 光学式磁気方向検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、方向センサー部と、方向デイスプ
レイ部とを分離することによって方向センサー部を非磁
場部に設置すると共にデイスプレイ部を見やすい位置に
設置することが出来る。 【構成】センサー部とデイスプレイ部とからなり、セン
サー部は受光部と送光部とを備えた反射体を装着すると
共に下部に棒状永久磁石を固定してなる球形フロートと
この球形フロートを内部空洞部充たされた液体中に浮遊
させると共に外周部に適数個の方向指示受光センサーを
一定間隔毎に配設してなる外部球体とからなり、一方デ
イスプレイ部は方向を点灯指示する表示灯を臨出させる
表示体とで構成され、デイスプレイ部の各方向指示灯と
対応する前記各方向指示受光センサーとを個々に結線し
てあると共に、前記反射体を構成する受光部に相当する
外部球体の外部に光源を点灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検出体の磁気変化
を光線の位置変化として、電気信号に変換して、これを
検出するセンサーと、該センサーにより検出された位置
を表示するデイスプレイ部とにより構成した光学式磁気
方向検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の磁気方向検出装置は、ホ
ール磁気素子を用いた地磁気センサーや、水銀スイッチ
を用いた方位磁石の方向を検出する装置等が提供されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホール
磁気素子を用いた地磁気センサーは高価であり、構成回
路も複雑でマイクロコンピユーターが必要となるため、
簡易な地磁気の検出等の目的にはコストの面で問題があ
った。更に、水銀スイッチを用いた方位磁石の方向を検
出装置では水銀スイッチと磁石との摩擦によって正確な
方位を示し難い欠点があった。この発明は、従来の技術
の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、地磁気などの極めて弱い磁気に
よって作用した磁石の変位量を低摩擦で、効率よく電気
信号として外部に出力すること、更には外乱磁場、傾斜
及び振動が多い場所や、耐久性が求められる環境下での
使用を可能にする光学式磁気方向検出装置を提供するこ
とである。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
ために、本発明の方向検知装置では、センサー部とデイ
スプレイ部とからなり、センサー部は受光部と送光部と
を備えた反射体を装着せしめ、下部に棒状永久磁石を固
定してなる球形フロートと、該球形フロートを内部空洞
部充たされた液体中に浮遊させると共に外周部に適数個
の方向指示受光センサーを一定間隔毎に配設してなる外
部球体とからなり、一方デイスプレイ部は点灯電源を備
え且つ方向を点灯指示する表示灯を臨出させる表示体と
で構成され、デイスプレイ部の各方向指示灯と対応する
前記各方向指示受光センサーとを個々に結線してあると
共に、前記反射体を構成する受光部に相当する外部球体
の外部に光源を点灯するようにしてある。また、反射体
は、光フアイバー束を使用すると共に受光部と送光部と
をほぼ直角状に曲折してあるものである。

【０００５】

【作用】本発明の方向検知装置のセンサー部は、内部に
浮遊させてなる球形フロートは下部に固定した棒状永久
磁石が地磁気に感応して棒状永久磁石のＮが北方向を指
向すると同時に球形フロートも該位置をとる。本発明の
光学式磁気方向検出装置のスイッチをオンすると、光源
であるの発光ダイオードが点灯し、該光線は反射体の受
光部から光フアイバー経てほぼ直角方向に屈折して送光
部に送られる。送光部から出る光線は受光センサーによ
って受光し、更にこれを増幅しデイスプレイ部に設けら
れた方向指示部を点灯させる。方向指示部を少なくとも
北、北東、東、南東、南、南西、西、北西を示す方向
に、更に望ましくは方向指示部を、北、北北東、北東、
東北東、東、東南東、南東、南南東、南、南南西、南
西、西南西、西、西北西、北西、北北西をそれぞれ点灯
するように設けてある。

【０００６】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１〜図４に示すものは、本発明の実施例を示す一端受光
部１と他端送光部２とを備えたＬ字状筒状反射体３の内
部には光フアイバー束４を挿通せしめてあり、該Ｌ字状
筒状反射体３が前記球形フロート５貫通するように一体
的に装着されている。この光フアイバー束４の一端受光
部１と他端送光部２の端部にはそれぞれ受光透明板６及
び送光透明板７が固定され内部を密封してある。上記の
ようなＬ字状反射体３を装着すると共に下部に棒状永久
磁石８を固定してなる球形フロート５を外部球体９の内
部空洞部充たされた液体１０中に浮遊させ密封してあ
る。内部に封入される液体はアルコール液、又は蒸留水
が適当である。

【０００７】前記外部球体９の外周部であって、前記反
射体３の送光部２の移動位置と対応する周方向位置には
フオトトランジスターからなる適数個の方向指示受光セ
ンサー１１が北、北東、東、南東、南、南西、西、北西
を示す方向（全８個）をそれぞれ一定間隔毎に固定され
ている。更に、より正確な方向検知をするためには、
北、北北東、北東、東北東、東、東南東、南東、南南
東、南、南南西、南西、西南西、西、西北西、北西、北
北西を示す方向（全１６個）に細分して方向指示受光セ
ンサー１１を設ければ便利である。センサー部Ａは上記
のようにＬ字状筒状反射体３を備え且つ下部に棒状永久
磁石６を固定した球形フロート５と、内部空洞部に球形
フロート５を浮遊させ且つ外周部に方向指示受光センサ
ー１１を配設した外部球体９とから構成してある。

【０００８】一方デイスプレイ部Ｂは乾電池からなる電
源１２と、スイッチ１３とを備え且つ方向を点灯指示す
る表示灯１４を表示板１５に開口された表示孔１６に臨
出させた箱構造としてある。表示灯１４（発光ダイオー
ド）は前記方向指示受光センサー１１の数、即ち北、北
東、東、南東、南、南西、西、北西に対応した方向と数
とを備え、且つ方向指示受光センサー１１の方向と表示
灯１４の方向とが一致するように増幅用トランジスター
１７を介してそれぞれ結線してある。

【０００９】内部に浮遊させてなる球形フロートは下部
に固定した棒状永久磁石が地磁気に感応して棒状永久磁
石のＮが北方向を指向すると同時に球形フロートも一定
の方向性を維持する。デイスプレイ部Ｂ側に設けたスイ
ッチ１３をオンにすると、光源であるの発光ダイオード
１８が点灯し、該光線は反射体の受光部１から光フアイ
バー束４を経てほぼ直角方向に屈折して送光部２に送ら
れる。送光部２から出る光線は受光センサー１１によっ
て受光し、更にこれを増幅用トランジスター１７を介し
て光信号を電気的な信号としてデイスプレイ部Ｂに設け
られた方向表示灯を１４を点灯させる。なお、電源とし
て１．５Ｖの乾電池を２個使用している。球形フロート
５と、内部空洞部の液中に球形フロート５を浮遊させて
あるので、自動車の振動によって仮にセンサー部Ａが水
平線Ｈより角度Ｇだけ傾斜した場合でも送光部２から発
せられた光線は図３に示すようにＬ字状筒状反射体３の
送光部２の口径を充分大きくしてあるので光フアイバー
束４からの光線が受光センサー１０によって受光されて
磁気検出が可能となる。

【００１０】センサー部Ａの使用の一例として、図５に
示すようにセンサー部Ａを移動可能な支軸２１の先端部
に設けると共に、支軸２１と連動するようにＶＴＲカメ
ラ２２を設置する。一方、前面部にマグネット２３を装
着した移動体２４を矢印ａ方向に移動すれば、移動体の
前面部に装着されたマグネット２３に磁気感応してセン
サー部Ａが移動体をａ方向に対応して矢印ｂ方向に移動
してＶＴＲカメラ２２を回動せしめ該方向を自動的に映
像化することができる。上述のように、移動体にマグネ
ットを取り付け、この移動体を本発明のセンサー部Ａに
よって追跡させることができるから上述の例の他に、例
えばモーター、原動機等の回転一、回転数の検出及び回
転制御に検出機器、或いは移動体の位置の検出、位置決
め装置としても用いることができる。

【００１１】更に、図６に示すように、右旋回用固定マ
グネット３１、左旋回用固定マグネット３２及びストッ
プ用固定マグネット３３を無人搬送車３４の軌道３５の
離隔位置にセットし、無人搬送車の前方に取り付けたセ
ンサー部Ａにて位置を検出して無人搬送車を搬送走行さ
せる無人搬送車３４の無人制御にも本件発明のセンサー
部Ａを使用することができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、上述のように構成されてある
ので、次に記載する効果を奏する。請求項１の光学式磁
気方向検出装置では、センサー部とデイスプレイ部とか
らなり、センサー部は受光部と送光部とを備えた反射体
を装着せしめ、下部に棒状永久磁石を固定してなる球形
フロートと、該球形フロートを内部空洞部充たされた液
体中に浮遊させると共に外周部に適数個の方向指示受光
センサーを一定間隔毎に配設してなる外部球体とからな
り、一方デイスプレイ部は点灯電源を備え且つ方向を点
灯指示する表示灯を臨出させる表示体とで構成され、デ
イスプレイ部の各方向指示灯と対応する前記各方向指示
受光センサーとを個々に結線してあると共に、前記反射
体を構成する受光部に相当する外部球体の外部に光源を
点灯するようにしてあるので、外部球体及び球形フロー
トは球体構造であるから傾斜した場合でも、引っ掛かり
等の抵抗がなく地磁気の検出が可能な限り正確な方向性
を方向指示部にて点灯するから即座に視覚的に検知し得
る。受光センサーは耐震性を有しているので自動車のよ
うに振動する場所であっても長期間故障なく使用でき
る。又、デイスプレイ部とセンサー部とを別体としてあ
るから磁場の影響の少ない場所に受光センサーを設置
し、且つデイスプレイ部を使用者の見やすいところに配
置することによって正確で確実な方向を知ることができ
る。低電圧で、しかも低電力消費の構造としてあるので
低コストで軽量で提供することができる。しかも、受光
センサーに対して物理的な力が働かないためので受光セ
ンサーの故障を回避し得る。以上のような特徴を有して
いるので、例えば低価格車載用コンパス、山岳地帯など
低電圧しか得られない所での磁気測定、簡易地磁気のセ
ンサーとして、ロボットの位置検出センサー及びおもち
ゃのルーレット、風向計、リフト等の停止場所表示装置
或いは、モーター、原動機等の回転位置、回転数の検出
及び回転制御に検出機器、或いは移動体の位置の検出、
位置決め装置更には無人搬送車の無人制御等の多彩な分
野で利用することができる。請求項２の光学式磁気方向
検出装置では、反射体は、束状光フアイバーを使用する
と共に受光部と送光部とをほぼ直角状に曲折してあるの
で、方向検知装置をコンパクトに形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】方向検知装置の概略図

【図２】方向指示受光センサーの配設状態を示す図１の
Ａ−Ａ断面図

【図３】センサー部が傾斜した状態を示す断面図

【図４】回路図

【図５】ＶＴＲカメラの自動回動装置としてセンサー部
を使用した説明図

【図６】無人搬送車の使用の無人制御としてセンサー部
を使用した説明図

【符号の説明】

Ａ．．センサー部Ａ Ｂ．．デイスプレイ部Ｂ １．．受光部 ２．．送光部 ３．．Ｌ字状筒状反射体 ４．．光フアイバー束 ５．．球形フロート ６．．受光透明板 ７．．送光透明板 ８．．棒状永久磁石 ９・・外部球体 １０．．液体 １１．．方向指示受光センサー １２．．電源 １３．．スイッチ １４．．表示灯 １５．．表示板 １６．．表示孔 １７．．増幅用トランジスター １８．．発光ダイオード １９．．内壁板 ２１．．支軸 ２２．．ＶＴＲカメラ ２３．．マグネット ２４．．移動体 ３１．．右旋回用固定マグネット ３２．．左旋回用固定マグネット ３３．．ストップ用固定マグネット ３４．．無人搬送車 ３５．．軌道

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【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２】反射体は、束状光フアイバーを使用すると
共に受光部と送光部とをほぼ直角状に曲折したことを特
徴とする前記請求項１の光学式磁気方向検出装置。

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センサー部とデイスプレイ部とからなり、
   センサー部は受光部と送光部とを備えた反射体を装着せ
   しめ、下部に棒状永久磁石を固定してなる球形フロート
   と、該球形フロートを内部空洞部充たされた液体中に浮
   遊させると共に外周部に適数個の方向指示受光センサー
   を一定間隔毎に配設してなる外部球体とからなり、一方
   デイスプレイ部は点灯電源を備え且つ方向を点灯指示す
   る表示灯を臨出させる表示体とで構成され、デイスプレ
   イ部の各方向指示灯と対応する前記各方向指示受光セン
   サーとを個々に結線してあると共に、前記反射体を構成
   する受光部に相当する外部球体の外部に光源を点灯する
   ようにしたことを特徴とする光学式磁気方向検出装置。
2. 【請求項２】反射体は、束状光フアイバーを使用すると
   共に受光部と送光部とをほぼ直角状に曲折したことを特
   徴とする前記請求項１の光学式磁気方向検出装置。