JPS6015122Y2 - 車載用磁気コンパスの磁場補正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は地磁気方向を検知し車輛進行方位を検出して表
示する車輌用の磁気コンパスに関し、特に車体の帯びる
磁気による誤差を補正する磁場補正装置に関するもので
ある。

従来より、地磁気検出器を車輛、例えば自動車の屋根に
取付け、地磁気を検出し、これにより自動車の進行方向
方位を、運転席に表示するようにした車輛用磁気コンパ
スは公知である。

ところで、自動車等の車体は鋼板によって作られている
のが普通で、製造工程中における着磁及び搭載機器のも
つ磁場によって、車体は種々の方向に帯磁されている。

車体の帯磁場は、通常、永久磁場および誘導磁場の二種
類に分けられるが、この種磁気コンパスの検出方位誤差
の大きな要因は永久磁場であるので、この車体に着磁さ
れた永久磁場を補正することが必要である。

一般に、船舶や飛行機における磁気コンパスにおいては
、磁場補正装置が備えられているが、それらは精度を非
常に高く取る必要があるため、複雑で高価でありまた設
置面積も大きなものであり、これらを、自動車等の車輛
用磁気コンパスに付加するのは困難である。

本考案は、自動車等の車輛へ搭載して用いる簡易型磁気
コンパスのための磁場補正装置を提供することを目的と
するもので、小型、軽量、安価、簡単な構造で設置調整
も簡単なこの種磁場補正装置を提供するものである。

本考案は、地磁気を検出する磁気検出器と、その出力で
方位を検出して表示する表示部とからなる車載用磁気コ
ンパスにおいて、上記磁気検出器の近傍であって、該磁
気検出器の垂直方向中心軸に直交する軸線上であって該
中心軸に関して対称な位置に磁化の向きを上記軸線の方
向で同一にして配置され、かつ該中心軸の周りの角度位
置を調整可能とされた一対の第一の永久磁石片と、該一
対の第一の永久磁石片と同様に配置された他の一対の第
二の永久磁石片であって該第二の永久磁石片の磁場方向
と上記第一の永久磁石片の磁場方向とのなす角度が調整
可能とされた該第二の永久磁石片とからなり、上記一対
の第一の永久磁石片および第二の永久磁石片がいずれも
、その磁化方向と直角の方向に長い棒状磁石からなって
いることを特徴とした、上記磁気検出器を車輛に搭載し
た際の車体の帯びる磁気を、上記第−北よび第二の永久
磁石片のなす角度および両者の上記磁気検出器の中心軸
周りの角度を調整して相殺できるようにした車載用磁気
コンパスの磁場補正装置である。

以下、本考案の原理構成と作用について第１図から第３
図を参照して説明し、第４図の実施例について説明する
。

第１図は、本考案の原理構成を説明するための地磁気検
出器とともに示した斜視図である。

同図を参照して、１は、従来公知のように、コイル、コ
アないし永久磁石等からなるセンサー２をケース内に収
めた地磁気検出器で、所定の方向を車の前方へ向けて、
牢屋等の車体へ設置され、ケーブル３で、図示しない処
理回路部および表示器へ接続されている。

今、車の前後方向をｙ方向として示す。

磁場補正装置は、取付枠４によって地磁気検出器１へ取
付けられる。

取付枠４には、センサー２の垂直方向中心軸と交叉する
位置に、２枚の調整板５ａ、５ｂがそれぞれ、センサー
２の垂直方向中心軸の周りの角度位置を調整可能なよう
に例えばねじ６で取付けられ−Ｃいる。

各調整板５ａ、５ｂ上には、ねじ６に関して対称な位置
に、磁化の向きが重なる（即ち、異極同士がねじ６を間
に対向する）ように一対の永久磁石片７ａ ７ａ’？
７ｂ ７ｂ’が固定されている。

したがって、永久磁石片７ａ−７ｂ′は、全て、センサ
ー中心軸線から等距離におかれている。

また全永久磁石片は、同一特性（材質、形状、磁化の大
きさが同じ）ものを用いる。

調整板５ａ、５ｂおよび永久磁石片７ａ〜７ｂ′よりな
る補正装置は、一対の永久磁石片７ａ−７ａ’による磁
場Ａと他の一対の永久磁石片？ｂ−７ｂ’による磁場Ｂ
との合成磁場Ｃを、センサー２の領域に形成し、この合
成磁場の大きさは、画調整板５ａ、５ｂのなす角α（実
際には磁束ＡとＢのなす角であるから、調節板は円板で
も良い。

）を増減することによって調整可能であり、またその向
きは、画調整板の中心軸（ねじ６）の周りの角度位置を
変えることによって調整できる。

従って、磁気検出器１を設置した車体に着磁した磁場と
、大きさが同じで向きが逆の合成磁場を、調整板５ａｗ
５ｂの角度位置を調整することによって作り、これによ
って、磁場補正を行うことができる。

以下に、この磁場補正装置を用いて磁気コンパスの磁場
補正の調整を行う方法を説明する。

車に取付けた磁気検出器１へ、この補正装置を取付枠４
によって、磁気検出器１の中心すなわちセンサー２の垂
直方向中心軸が調整板５ａ、５ｂの中心軸（ここではね
じ６）と一致するようにして取付ける。

この状態で、通常の（方位検出用）磁石によって、北を
検出し、これに従って、車を北向きにして停止させる。

続いて、調整板５ａ、５ｂのなす角αを９０°以下の任
意の角度に固定して、画調整板５ａ、５ｂを一緒に回転
させて、磁気コンパスの表示器の表示が北“を表示する
角度位置を探知する。

今、第３図を参照して、車の向きをｙ軸とし、センサー
中心を通ってｙ軸と交叉する軸をＸ軸としたｘ−ｙ座標
を用いて説明する。

同図ａを参照して、地磁気の方向即ち、南北方向はｙ軸
と一致し、東西方向はＸ軸と一致とする。

今、車体の着磁による磁場をＤとすると、磁場補正装置
がない場合には地磁気Ｅとの脅威磁場Ｆの方向が、表示
器に方位として表示されることになる。

そこで、調整板５ａ、５ｂと一緒に回転して表示器上に
°“北“を表示する角度位置を探すと、これは、磁場り
のＸ軸方向成分と向きが逆で大きさの同じＸ成分をもつ
永久磁石片７ａ〜７ｂ’の合成磁場Ｃが得られる場合で
、このような脅威磁場は同図に図示のとおり、Ｘ軸をは
さんでＤｉ ＝ Ｃ２の二種類あることになる。

即ち、表示器の表示方位が゛北゛を表示する画調整板５
ａ−５ｂの角度位置は２個所あることになる。

これらの角度位置を記録しておく。

次に、通常の磁石に従って、車を真東に向けて停車させ
、前と同様に、調整板５ａ−５ｂを一緒に回転させ、表
示器上の表示が°°東°゛を表示するときの角度位置を
探す。

このとき、第３図すを参照して、南北方向即ち地磁気の
方向はＸ軸と一致し、東西方向がｙ軸と一致する。

従って、磁場補正装置がない場合、地磁気検出器で検出
される磁場方向は、車体前磁場りと地磁気Ｅとの合成磁
場Ｆとなり、この結果、表示器の表示は“東゛′ではな
く、南の方へずれた例えば、“東南東゛を表示すること
になる。

このとき、調整板５ａ−５ｂを回転して、永久磁石片７
ａ〜７ｂ’の合成磁場Ｃのｙ方向成分が車体前磁場りの
ｙ方向成分と逆向きで同じ大きさとなる角度位置は、ｙ
軸を挾んで対称な二角変位置にあるはずで、このとき、
表示器の表示は゛東゛となる。

このときの永久磁石片７ａ〜７ｂ’の合成磁場ＣをＣ３
，Ｃ，で示す。

これら磁場Ｃ３、Ｃ１を与えるときの調整板５ａ−５ｂ
の角度位置を記録する。

上記二回の調整で、上記ｘ−ｙ座標上での同−象限内で
一致した合成磁場、この場合では、Ｃ２とＣ３（いずれ
も第■象限であって一致する。

）を与える角度位置が、求める位置である。

こうして求めた角度位置に調整板を、ねじ６を締めて固
定すれば、車体の着磁場による誤差は常に補正され、正
しい方位が表示器に表示されることになる。

上記の説明から明らかなように、車の向きを北向きおよ
び東向きの二回に分けて調整を行うのは、着磁場りと逆
向きで同じ大きさの補正磁場即ち永久磁石片７ａ〜７ｂ
’の合成磁場位置を検出するためであり、いずれか一方
では、着磁場のＸ成分あるいはｙｔ分のみを相殺する位
置を検出しているにすぎない。

それ故、初めの調整板の交叉角αの調整、従って、合成
磁場Ｃの大きさによっては、２回の検出位置がずれる場
合がある。

前述の例で、合成磁場の大きさが着磁場の大きさより大
きいときは、Ｃ２はｙ軸の方向へずれ、Ｃ３はＸ軸の方
へずれ、それぞれｃ’２． Ｃ７３となり、Ｘ−ｙ座標
上での向きが一致しない。

そして、このずれの方向によって、合成磁場Ｃの大きさ
が補正磁場より大か小かがわかるので、一致しない場合
は、これに応じて、調整板の交叉角αを調整して、合成
磁場を調整した後、前述と同様にして、北向き・東向き
の２回にわたる角度位置検出を行い、正しい角度位置に
調整板を設定すれば良い。

ところで、調整板５ａと５ｂの交叉角は、北向きおよび
東向きの調整にわたって、一定に保つ必要があるので、
互の交叉角の調整は可能であるが調整した角度に固定で
き、その角度をもって一緒に回転できるような構造とす
ると良い。

このような構造としては、例えば両者の回転中心に設け
た穴に、例えば樹脂スリーブを圧入して、両者をスリー
ブに対する摩擦で結合し、そのスリーブ内に前述のねじ
６を遊嵌するようにすれば良い。

この：ようにすれば、ねじ６をゆるめれば、調整板５ａ
−５ｂは一緒に回転でき、また、一方の調整板を抑えて
、他方を回転させれば、交叉角を調整できる。

上記の原理構成においては、永久磁石片７３〜７ｂ’の
大きさについては触れなかったが、第１図に図示のよう
に小磁石片では実際にはセンサ領域には均一な補正磁場
が得にくかった。

そこで本考案では、永久磁石７ａ〜７ｂ’として磁化方
向と直角の方向に長い棒状の磁石を用いたものである。

その実施例を第４図に示した。

第４図に示すように、磁化方向に直角の方向に長い磁石
体を用いるとセンサ領域に均一な補正磁場を作れるので
、方位誤差をより少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理構成を地磁気検出器と共に示した
示す外観斜視図、２図は、補正磁場の方向と大きさを説
明する図、第３図は、磁場補正装置の調整方法を説明す
るための図で、ａ図は北向きでの補正磁場検出法を、ｂ
図は東向きでの補正磁場検出法を説明するための図、第
４図は本考案の実施例を示す斜視図である。 １・・・・・・地磁気検出器、２・・・・・・センサー
３・・・・・・ケーブル、４・・・・・・取付枠、５
ａ、５ｂ・・・・・・調整板、６−−−−−−ねじ、７
ａｔ ７ａ’ｔ ７ ｂｙ ７ｂ””””永久磁石片
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 地磁気を検出する磁気検出器と、その出力で方位を検出
   して表示する表示部とからなる車載用磁気コンパスにお
   いて、上記磁気検出器の近傍であって、該磁気検出器の
   垂直方向中心軸に直交する軸線上であって該中心軸に関
   して対称な位置に磁化の向きを上記軸線の方向で同一に
   して配置され、かつ該中心軸の周りの角度位置を調整可
   能とされた一対の第一の永久磁石片と、該一対の第一の
   永久磁石片と同様に配置された他の一対の第二の永久磁
   石片であって該第二の永久磁石片の磁場方向と上記第一
   の永久磁石片の磁場方向とのなす角が調整可能とされた
   該第二の永久磁石片とからなり、上記一対の第一の永久
   磁石片および第二の永久磁石片がいずれも、その磁化方
   向と直角の方向に長い棒状磁石からなっていることを特
   徴とした、上記磁気検出器を車輌に搭載した際の車体の
   帯びる磁気を、上記第一および第二の永久磁石片のなす
   角度および両者の磁気検出器の中心軸周りの角度を整理
   して相殺できるようにした車載用磁気コンパスの磁場補
   正装置。