JP3866442B2 - 磁石探知器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、建築物の壁材の裏側に位置する配線用ボックスに設けられた磁石の位置を壁材の表側から探知する磁石探知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建築物の壁材に取付けられるスイッチ等の配線器具は、壁材の裏側に配設された有底四角箱状をなす配線用ボックスに取り付けられる。前記配線用ボックスは、壁材が配置される前に、その開口側が、配線用ボックス配置後に配置される壁材側に臨むように柱等の構造体に取り付けられるとともに、その内部にケーブルが配線される。その後、配線用ボックスの開口側に壁材が配置され、壁材の裏側に隠蔽配設される。そして、配線用ボックスにスイッチ等の配線器具を接続する際は、壁材の表側から配線用ボックスの位置を探し、その位置の壁材に孔をあけて配線用ボックスを露出させ、その配線用ボックスに配線されたケーブルに配線器具を接続する。
【０００３】
この際、配線用ボックスの位置を壁材の表側から探し出す作業を容易に行うために、配線用ボックスには磁石が設置され、その磁石を探知する磁石探知器が使用されている。この磁石探知器は、磁石から生じる磁束を検知する磁石センサと、その磁石センサの検知結果に基づき、磁石があると判断されるとそれを使用者に示す表示手段とより構成されている。磁石センサは磁束が通過すると電圧を発生させるホール素子が使用されている。そして、壁材の表側から、壁材に沿って磁石探知器を移動させる。磁石センサが配線用ボックスの磁石上に位置すると、その磁束を検知して電圧を発生させる。磁石センサが発生させる電圧は小さいため増幅回路により増幅させ、その電圧が任意に設定される基準電圧より大きくなったとき、表示手段を表示させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、配線用ボックスに設けられた磁石が発生させる磁束は、磁石から遠ざかるに従い著しく低下する。例えば、磁束５００ガウス（Ｇ）の磁石であっても、その磁石から５０ｍｍ離れた位置では、その磁束は０．５〜１．０Ｇまで低下する。そのため、磁石センサによる磁石の探知は、その微弱な磁束の探知になる。一方、地球上には地磁気が存在する。
【０００５】
この地磁気は例えば、磁石が南北方向に配設されているとき、地磁気はその磁石の磁束に対してプラスマイナス１Ｇ程度の影響を与える。例えば、図１２（ａ）に示すように、磁石のＮ極が北側を向くように配設され、そのＮ極側に磁石センサを配置し、その磁石を探知する。すると、地磁気の磁束は南から北へ向かっているため、地磁気の磁束と磁石の磁束が磁石センサを通過する。そのため、地磁気の磁束にも磁石センサが反応してしまい、磁石の磁束のみを探知することができず、磁石の正確な位置を探知することができなかった。
【０００６】
一方、図１２（ｂ）に示すように、磁石のＮ極が南側を向くように配設され、そのＮ極側に磁石センサを配置し、その磁石を探知する。すると、地磁気の磁束は南から北へ向かっているため、磁石の磁束は地磁気の磁束により相殺されてしまう。そのため、磁石センサを通過する磁束は、磁石のＮ極が北側を向いている場合と比較して少なくなる。その結果、磁石センサをかなり近くまで磁石に近づけないと磁石の位置を探知することができなかった。
【０００７】
そのため、磁石の探知作業を行う前に地磁気の磁束を打ち消すための作業が必要であった。
ところで、磁石センサとしてのホール素子は、図１３（ａ）に示すように、通過する磁束の量に比例して電圧も大きくなる。また、ホール素子に予めαボルト（Ｖ）の電圧が印加してある。磁石が存在せず、ホール素子を北側に向け、南から北へ地磁気の磁束が通過したとき、その電圧は図１３（ｂ）のグラフＮに示すようになり、ホール素子を南側に向け、南から北へ地磁気の磁束が通過したとき、その電圧は図１３（ｂ）のグラフＳに示すようになる。
【０００８】
地磁気の磁束を打ち消す作業について説明する。例えば、図１３（ｂ）のグラフにおいて、基準電圧をＶ1に設定する。この基準電圧Ｖ1は、ホール素子を北側に向けたとき地磁気の磁束により発生する電圧（α＋ａ）Ｖと、ホール素子を南側に向けたとき地磁気の磁束により発生する電圧（α−ａ）Ｖより大きくなっている。そのため、探知する磁石の磁束により発生する電圧が基準電圧Ｖ1より大きくなるためには、ホール素子が北側を向いているときは磁束Ｂ1のときで、ホール素子が南側を向いているときは磁束Ｂ2のときである。
【０００９】
次に、基準電圧をＶ2に設定する。このとき、磁石の磁束により発生する電圧が基準電圧Ｖ2より大きくなるためには、ホール素子が北側を向いているときは磁束Ｂが磁束Ｂ0より大きいときで、ホール素子が南側を向いているときは磁束Ｂ3のときである。
【００１０】
ところが、基準電圧Ｖ1のとき、ホール素子が南北どちら側を向いていても磁石の磁束を探知することができるが、検出される磁束の大きさが違っている。図１４（ａ）に示すように、ホール素子と磁石との距離Ｄが近ければ近いほどホール素子を通過する磁束Ｂの量は大きくなるため、磁束Ｂ1のとき、磁石とホール素子との距離はＤ1となり、磁束Ｂ2のとき、磁石とホール素子との距離はＤ2となる。そのため、ホール素子の向きが異なると、同じ磁石を探知してもその探知距離が異なり、ホール素子が北側を向いているときは探知距離が長く、ホール素子が南側を向いているときは探知距離が短くなってしまう。
【００１１】
また、基準電圧Ｖ2のとき、ホール素子が北側を向いているときはホール素子が地磁気の磁束により発生させる電圧が基準電圧Ｖ2より大きくなっているため、磁石の磁束が存在しなくても表示手段を表示させてしまう。
【００１２】
従って、同じ基準電圧では、ホール素子の向きが異なった場合、つまり、磁石探知器の探知面の向きが変わった場合には、正確な磁石の位置を探知することができず、探知する磁石の位置が変わるたびに、基準電圧を調整しなければならず、その作業は非常に面倒であるという問題があった。
【００１３】
さらに、図１３（ｂ）において、基準電圧Ｖ3の場合のように、基準電圧が高すぎると、磁石のすぐ近くまでホール素子が位置しないと磁石の磁束を探知することができない。逆に、基準電圧Ｖ4の場合のように、基準電圧が低すぎると、磁石が無くても地磁気の磁束のみで表示手段が表示されてしまう。従って、磁石の位置を正確に探知するためには、微妙な基準電圧の調整作業を必要とし、非常に煩雑であるという問題もあった。
【００１４】
また、基準電圧Ｖ4の場合のように、基準電圧を絞り込み過ぎ、その感度が高くなると、磁石センサにより発生する電圧が基準電圧Ｖ4よりわずかに大きくなっただけで表示手段が点灯するため、表示手段が点灯する範囲は図１４（ｂ）に示すように広くなってしまう。そのため、磁石の正確な位置を探知するには、図１４（ｃ）に示すように、表示手段がはじめに点灯する場所を４箇所探知し、その中心を取る作業が必要となり非常に面倒であった。
【００１５】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、磁石探知作業の効率を向上させることができるとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探知して配設体の位置を容易かつ正確に探知することができる磁石探知器を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の磁石探知器は、建築物の壁材等の隠蔽材の裏側に配設された配線用ボックス等の配設体に設けられた磁石を隠蔽材の表側から検知して、前記配設体の位置を探知する磁石探知器であって、地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知する磁石センサと、前記磁石センサが地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知した状態で、磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知するように前記磁石センサから離れた位置に配設される地磁気センサと、前記両センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知した状態で、両センサからそれぞれ地磁気の磁束を検知して得られる電圧の差を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された電圧の差に基づいて、前記磁石センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知して得られる電圧を前記地磁気センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知して得られる電圧と同一になるよう補正する補正手段と、前記補正手段により地磁気の磁束のみを検知した両センサから得られる各電圧が同一に補正された状態で、地磁気の向きに対して磁石探知器の向きが変わることより変動する前記地磁気センサから得られる電圧を基準電圧とし、前記磁石センサが地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知することにより、磁石センサから前記基準電圧と異なる電圧を得たとき、それを使用者に認知させる認知手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２に記載の発明の磁石探知器は、請求項１に記載の発明において、前記磁石センサは複数設けられ、それらの磁石センサにはそれぞれ前記記憶手段及び補正手段が接続されているものである。
【００１９】
請求項３に記載の発明の磁石探知器は、請求項２に記載の発明において、前記磁石センサは少なくとも３つ設けられ、隣接する磁石センサ間の距離が全て等しくなるように配設されるものである。
【００２０】
請求項４に記載の発明の磁石探知器は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記磁石センサは４つ設けられるとともに、上下左右に配設され、基準電圧と異なる各磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧を、上と下及び左と右で比較し、磁石センサが磁石に対して上と下及び左と右のどちらに偏っているかを検出する検出手段と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段と、認知手段を作動させる制御手段とを備え、制御手段は検出手段の検出結果に基づき、磁石が上下のどちらか一方又は左右のどちらか一方の磁石センサに偏っているかを確認可能とするように認知手段を作動させるものである。
【００２１】
請求項５に記載の発明の磁石探知器は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、磁石センサと対応して設けられ、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段としての発光表示素子と、発光表示素子の点灯を制御する制御手段とを備えたものである。
【００２２】
請求項６に記載の発明の磁石探知器は、請求項２〜５のいずれかに記載の発明において、磁石センサから得られる電圧を周波数に変換する電圧周波数変換回路と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段と、電圧周波数変換回路により変換された周波数に基づいて認知手段を作動させるように制御する制御手段とを備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、配設体としての合成樹脂製の配線用ボックス１１は、周壁１２と、周壁１２の一端側を閉塞する底壁１３とにより一面が開口された有底四角箱状に形成されたボックス本体１４と、そのボックス本体１４の周壁１２に一体形成された取付部１８とより構成されている。
【００２５】
前記周壁１２には、図示しないケーブルを配線貫通可能な配線貫通部１５が形成されている。底壁１３にはボックス本体１４の開口方向へ突出するほぼ円筒状をなす支持部１６が形成され、その支持部１６の端面には永久磁石（以下、単に磁石と称す）１７が取付固定され、その端面がボックス本体１４の開口側へ露出するようになっている。
【００２６】
前記取付部１８は所定厚さを有する四角形状に形成され、周壁１２を貫通して横方向に延びる長孔状の取付孔１９が所定間隔をおいて形成されている。そして、図１に示すように、建築物を構築するための構造体としての柱２０に対して、取付孔１９からねじ２１をねじ込むことにより、配線用ボックス１１を取付部１８を介して柱２０に取り付けることができるようになっている。その後、配線用ボックス１１の開口側に隠蔽材としての壁材２２が配置され、配線用ボックス１１は壁材２２の裏側に隠蔽配設される。
【００２７】
磁石探知器２３を構成する収容ケース２４は、合成樹脂材料により扁平直方体状に形成されている。収容ケース２４の表面側において、その長手方向の中心線の一端側には収容ケース２４を貫通する貫通孔２５が形成され、図１１に示すように、その貫通孔２５は収容ケース２４の表面から裏面に向かうに従いその内径を縮径するように形成されている。
【００２８】
図１に示すように、前記貫通孔２５の周縁には上下一対の上部透孔２６ａ、下部透孔２６ｂ及び左右一対の左部透孔２６ｃ、右部透孔２６ｄが形成され、上下一対の透孔２６ａ、２６ｂを結ぶ線と、左右一対の透孔２６ｃ、２６ｄを結ぶ線とが交差する中心点から各透孔２６ａ〜２６ｄまでの距離は等しくなっている。また、隣接する透孔２６ａ〜２６ｄ間の距離は全て等しくなっている。下部透孔２６ｄの右側部には電源用透孔２７が形成されている。
【００２９】
収容ケース２４のほぼ中央位置において、収容ケース２４の長手方向の中心線よりやや左側部には、円孔２８が形成され、中心線よりやや右側部には押ボタン３０が押圧可能に設けられている。
【００３０】
図２に示すように、収容ケース２４内には基板３１が配設され、その基板３１の長手方向の中心線の一端側には前記貫通孔２５に対応するように基板３１を貫通する孔３２が形成されている。その孔３２の周縁には上下一対の磁石センサとしての上部ホール素子３３ａ及び下部ホール素子３３ｂと、左右一対の磁石センサとしての左部ホール素子３３ｃ及び右部ホール素子３３ｄが配設されている。前記各ホール素子３３ａ〜３３ｄは発生する電圧が通過する磁束の量に比例して大きくなる。また、各ホール素子３３ａ〜３３ｄにはそれぞれ温度差等により発生する電圧が異なるが、各ホール素子３３ａ〜３３ｄを通過する磁束の量に対する電圧の変化量は予め定められている。
【００３１】
前記孔３２の周縁の各ホール素子３３ａ〜３３ｄの表側には認知手段としての発光表示素子３４ａ〜３４ｄがそれぞれ対応するように配設され、この実施形態では発光表示素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）３４ａ〜３４ｄを使用した。上下一対の上部ＬＥＤ３４ａ、下部ＬＥＤ３４ｂ及び左右一対の左部ＬＥＤ３４ｃ、右部ＬＥＤ３４ｄが配設されている。これらのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは電力が供給されると後述する制御手段としての制御回路により点滅、点灯制御されるようになっている。そして、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄはそれぞれ各ホール素子３３ａ〜３３ｄに対応している。また、下部ＬＥＤ３４ｄの右側部にも電源用ＬＥＤ３５が配設されている。
【００３２】
さらに、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは前記収容ケース２４の各透孔２６ａ〜２６ｄに対応し、電源用ＬＥＤ３５は電源用透孔２７に対応している。そのため、収容ケース２４の表面から各透孔２６ａ〜２６ｄを介して対応する各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄを視認することができるようになっている。
【００３３】
また、基板３１の他端側において、基板３１の長手方向の中心線よりやや左側部には、認知手段としてのブザー３６が配設され、中心線よりやや右側部にはスイッチ３７が配設されている。ブザー３６は収容ケース２４の円孔２８に対応し、スイッチ３７は収容ケース２４の押ボタン３０に対応するように基板３１上に配設されている。そして、押ボタン３０を押圧することによりスイッチ３７をオンにすることができるようになっている。スイッチ３７の下部位置には地磁気センサとしての基準ホール素子３８が配設されている。基準ホール素子３８は地磁気の磁束のみを検出するように各ホール素子３３ａ〜３３ｄから所定距離だけ離れた位置に配設されている。
【００３４】
また、基板３１には前記各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点灯、点滅及びブザー３６が鳴るのを制御する図示されない制御回路が配設されている。また、収容ケース２４内には磁石探知器２３を作動させるための電源４０としての乾電池が収容され、その電源４０は接続線４１により前記基板３１に接続されている。そして、スイッチ３７をオンにすることにより電源４０から磁石探知器２３作動用の電力が基板３１に供給されるようになっている。
【００３５】
次に、磁石探知器２３の電気的構成について説明する。
図３に示すように、各ホール素子３３ａ〜３３ｄは各増幅器４２ａ〜４２ｄにそれぞれ接続され、各ホール素子３３ａ〜３３ｄには所定の電圧が予め印加されている。そして、各ホール素子３３ａ〜３３ｄは、地磁気及び磁石１７の磁束が通過すると電圧を発生させ、その電圧が対応する増幅器４２ａ〜４２ｄによりそれぞれ増幅されるようになっている。基準ホール素子３８は基準増幅器４３に接続され、基準ホール素子３８には所定の電圧が予め印加されている。基準ホール素子３８は地磁気の磁束が通過すると電圧を発生させ、その電圧は基準増幅器４３により増幅される。なお、基準増幅器４３により増幅された値は基準電圧になる。
【００３６】
図３に示すように、各増幅器４２ａ〜４２ｄは各減算器４４ａ〜４４ｄ及び補正手段としての各補正器４５ａ〜４５ｄにそれぞれ接続され、各減算器４４ａ〜４４ｄは基準増幅器４３にそれぞれ接続されている。そして、各減算器４４ａ〜４４ｄには、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生し、各増幅器４２ａ〜４２ｄにより増幅された電圧と、基準ホール素子３８から発生し、基準増幅器４３により増幅された基準電圧が入力される。さらに、それらを減算し、その電圧差を算出するようになっている。
【００３７】
各減算器４４ａ〜４４ｄは記憶手段としての各記憶器４６ａ〜４６ｄにそれぞれ接続され、各記憶器４６ａ〜４６ｄには各減算器４４ａ〜４４ｄにより算出された電圧差が入力され、その電圧差の値を記憶するようになっている。全ての記憶器４６ａ〜４６ｄはリセット回路４７に接続され、そのリセット回路４７は各記憶器４６ａ〜４６ｄが記憶した時間が所定時間を経過すると、記憶した電圧差をリセットするようになっている。
【００３８】
また、図４及び図５に示すように、各減算器４４ａ〜４４ｄと各記憶器４６ａ〜４６ｄとの間には各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄがそれぞれ接続されている。そして、スイッチ３７がオンになり基板３１に電源４０から電力が供給されると、図４に示すように、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄがオンになり、各記憶器４６ａ〜４６ｄに各電圧差が記憶される。その１秒後に、図４の２点鎖線及び図５に示すように、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄはリセット回路４７によりオフになり、各電圧差が所定時間記憶される。
【００３９】
各減算器４４ａ〜４４ｄは各補正器４５ａ〜４５ｄにそれぞれ接続され、この実施形態においては、補正器として減算器を使用した。そして、各補正器４５ａ〜４５ｄには各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生し、各増幅器４２ａ〜４２ｄにより増幅された電圧と、各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶された電圧差が入力され、各補正器４５ａ〜４５ｄにより電圧から電圧差を減算し、各補正値を算出するようになっている。各補正値は各磁石センサとしての各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧となる。
【００４０】
図３に示すように、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂは上下動作判別器４８に接続され、その上下動作判別器４８は基準増幅器４３に接続されている。また、上下動作判別器４８は制御回路４９に接続されている。そして、上下動作判別器４８には上下一対の補正器４５ａ、４５ｂから得られる各補正値及び基準電圧が入力され、その入力値に基づいて両補正値が基準電圧より大きいか小さいかの判別を行うようになっている。そして、両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、その信号は上下比較器５０、上下加減算器５１、制御回路４９及びＶＦ変換回路５７に入力されるようになっている。
【００４１】
左右一対の補正器４５ｃ、４５ｄは左右動作判別器５３に接続され、その左右動作判別器５３は基準増幅器４３に接続されている。また、左右動作判別器５３は制御回路４９に接続されている。そして、左右動作判別器５３は上下動作判別器４８と同様の作用を示し、左右両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、その信号は左右比較器５４、左右加減算器５５、制御回路４９及びＶＦ変換回路５７に入力されるようになっている。
【００４２】
図３、図６及び図８に示すように、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂは検出手段としての上下比較器５０に接続され、その上下比較器５０は制御回路４９に接続されている。そして、上下動作判別器４８により両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂから上下比較器５０に、両補正値が入力されるようになっている。さらに、上下比較器５０は入力された両補正値の大小を比較し、その信号を制御回路４９に入力するようになっている。
【００４３】
左右一対の補正器４５ｃ、４５ｄは検出手段としての左右比較器５４に接続され、その左右比較器５４は制御回路４９に接続されている。上下比較器５０と同様の作用を示す。
【００４４】
また、図３及、図９及び図１０に示すように、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂは上下加減算器５１に接続され、その上下加減算器５１は検出手段としての上下基準比較器５２に接続されている。上下基準比較器５２は制御回路４９に接続されている。そして、上下動作判別器４８により両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂから両補正値が上下加減算器５１に入力されるようになっている。さらに、上下加減算器５１は入力された両補正値の差の絶対値を算出し、上下比較値を算出する。その上下比較値は上下基準比較器５２に入力され、その上下比較値と上下基準比較器５２に予め設定された基準値とが比較される。そして、上下比較値が基準値より小さいと判断されると、その信号は制御回路４９に入力される。
【００４５】
また左右一対の補正器４５ｃ、４５ｄは左右加減算器５５に接続され、その左右加減算器５５は検出手段としての左右基準比較器５６に接続されている。また、左右基準比較器５６は制御回路４９に接続されている。そして、左右加減算器５５及び左右基準比較器５６は上下加減算器５１及び上下基準比較器５２と同様の作用を示す。
【００４６】
図３に示すように、各補正器４５ａ〜４５ｄは電圧周波数変換回路（ＶＦ変換回路）５７に接続されている。そして、各補正器４５ａ〜４５ｄからＶＦ変換回路５７に各補正値が入力され、それらの補正値が全て平均値化される。すると、ＶＦ変換回路５７により、電圧で表されている補正値の平均値が周波数に変換されるようになっている。
【００４７】
上下及び左右比較器５０，５４、上下及び左右基準比較器５２，５６、上下及び左右動作判別器４８，５３及びＶＦ変換回路５７に接続された制御回路４９には、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ及び電源用ＬＥＤが接続されている。また、制御回路４９は発振器５８に接続され、その発振器５８は各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに接続されている。また、発振器５８と各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ間にはブザー３６が接続されている。
【００４８】
制御回路４９は、上下動作判別器４８、上下比較器５０及び上下基準比較器５２からの信号に基づき、上部ＬＥＤ３４ａ及び下部ＬＥＤ３４ｂの点滅又は点灯を制御するようになっている。また、左右動作判別器５３、左右比較器５４及び左右基準比較器５６からの信号に基づき、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄの点滅又は点灯を制御するようになっている。
【００４９】
また、電源用ＬＥＤ３５の赤色から緑色への点灯変更を制御するようになっている。制御回路４９はＶＦ変換回路５７により変換された周波数の信号を発振器５８に出力する。また、各記憶器４６ａ〜４６ｄに各電圧差が記憶されると、制御回路４９は電源用ＬＥＤ３５を緑色に点灯制御するようになっている。
【００５０】
発振器５８は周波数の信号を増幅させ、パルス信号をブザー３６及び各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに出力するようになっている。そのパルス信号に基づいてブザー３６は鳴り、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは点滅及び点灯するようになっている。このとき、周波数が大きくなるにつれてブザー３６の鳴る間隔が短くなり、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点滅間隔が短くなるようになっている。
【００５１】
次に、磁石探知器２３の使用方法について以下に記載する。
まず、探知したい配線用ボックス１１が設置された壁材２２面に磁石探知器２３の裏面を向け、表面を使用者の方向へ向ける。この状態において、磁石１７が各ホール素子３３ａ〜３３ｄに探知されないように、壁材２２から所定距離だけ離しておく。そして、押ボタン３０を押圧し、スイッチ３７を押圧してオンにすると、電源４０から基板３１に電力が供給され、制御回路４９により電源用ＬＥＤ３５が赤色に点灯制御される。また、これと同時に、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄがオンになる。
【００５２】
各ホール素子３３ａ〜３３ｄ及び基準ホール素子３８に電力が供給され、各ホール素子３３ａ〜３３ｄ及び基準ホール素子３８を通過する地磁気の磁束によりそれぞれに電圧が発生し、各増幅器４２ａ〜４２ｄ及び基準増幅器４３によりそれらが増幅される。その結果、図４に示すように、基準ホール素子３８から１．０Ｖが得られ、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから１．２Ｖが得られる。次に、各減算器４４ａ〜４４ｄはその電圧差０．２Ｖを算出する。さらに、その電圧差０．２Ｖは各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶される。すると、その１秒後、図４の２点鎖線に示すように、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄはオフになり、電圧差が所定時間だけ記憶されるとともに、制御回路４９により電源用ＬＥＤ３５が緑色に点灯制御される。
【００５３】
次いで、各増幅器４２ａ〜４２ｄにより増幅された電圧値１．２Ｖと、各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶された電圧差０．２Ｖとにより、各補正器４５ａ〜４５ｄにより各補正値１．０Ｖが算出される。その結果、この時点において、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧１．０Ｖと基準ホール素子３８から得られる基準電圧１．０Ｖとの間に差がなくなり、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が各補正器４５ａ〜４５ｄにより基準電圧にそれぞれ補正される。そのため、温度差や各ホール素子３３ａ〜３３ｄの特性等に依存する電圧差が補正され、磁石探知器２３は作動しない。
【００５４】
また、ここで、磁石探知器２３の向きが変わり基準ホール素子３８の向きが変わったとしても、各ホール素子３３ａ〜３３ｄも同様に向きが変わる。このとき、基準ホール素子３８から発生する電圧及び各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生する電圧も変化するが、基準ホール素子３８及び各ホール素子３３ａ〜３３ｄの磁束に対する電圧の変化量は同じである。そのため、各記憶器４６ａ〜４６ｄにより両者の電圧差を記憶し、それらを各補正器４５ａ〜４５ｄにより補正するため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が基準電圧に常に補正される。従って、磁石探知器２３の向きが変わっても基準電圧を変更する作業を行わなくても良く、磁石１７探知の作業効率を向上させることができる。
【００５５】
この状態において、図１に示すように、磁石探知器２３の裏面を壁材２２に近づけ、壁材２２に沿って磁石探知器２３を移動させる。
そして、図５に示すように、上部ホール素子３３ａと左部ホール素子３３ｃとの間に磁石１７が位置すると、上部ホール素子３３ａ及び左部ホール素子３３ｃは１．４Ｖを発生する。下部ホール素子３３ｂ及び右部ホール素子３３ｄには磁石１７の磁束が通過せず、電圧は両方とも１．２Ｖが発生する。このとき、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄはオフになっているため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生した電圧は各補正器４５ａ〜４５ｄに入力される。
【００５６】
次いで、上部補正器４５ａにより上部補正値１．２Ｖが算出され、下部ホール素子４５ｂにより下部補正値１．０Ｖが算出される。左部補正器４５ｃにより左部補正値１．２Ｖが算出され、右部補正器４５ｄにより右部補正値１．０Ｖが算出される。
【００５７】
続いて、上下動作判別器４８により、上部補正値１．２Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別され、左右動作判別器５３により、左部補正値１．２Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別される。すると、上下動作判別器４８はこの信号を上下比較器５０、上下加減算器５１、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力し、左右動作判別器５３はこの信号を左右比較器５４、左右加減算器５５、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力する。そして、制御回路４９は上部ＬＥＤ３４ａ及び左部ＬＥＤ３４ｃに点滅信号を出力する。
【００５８】
すると、図６に示すように、上下比較器５０は上部補正値１．２Ｖが下部補正値１．０Ｖより大きいと制御回路４９に入力する。左右比較器５４は左部補正値１．２Ｖが右部補正値１．０Ｖより大きいと制御回路４９に入力する。
【００５９】
このとき、ＶＦ変換回路５７により各補正値が平均値化された電圧１．１Ｖが算出されるとともに、電圧１．１Ｖが周波数２．２Ｈｚに変換され、制御回路４９に入力される。さらに、その値は発振器５８に出力される。
【００６０】
すると、上部ＬＥＤ３４ａ及び左部ＬＥＤ３４ｃに対して制御回路４９は点滅信号を出力し、発振器５８にはパルス信号を出力する。また、ブザー３６に対しても発振器５８はパルス信号を出力する。その結果、図７（ａ）に示すように、上部ＬＥＤ３４ａと左部ＬＥＤ３４ｃは点滅し、ブザー３６は鳴る。使用者は磁石１７が磁石探知器２３により探知されたと認知することができるとともに、磁石１７が上部ＬＥＤ３４ａと左部ＬＥＤ３４ｃの方向に位置していると認知することができる。次に、磁石１７を４つのホール素子３３ａ〜３３ｄの真ん中へ位置させるために、磁石探知器２３を上部ＬＥＤ３４ａと左部ＬＥＤ３４ｃが点滅している方向へ移動させる。
【００６１】
すると、図７（ｂ）に示すように、磁石１７が上部ホール素子３３ａ、左部ホール素子３３ｃ及び下部ホール素子３３ｂの間に位置する。上部ホール素子３３ａから電圧１．４５Ｖが発生し、上部補正器４５ａにより上部補正値１．２５Ｖが算出され、下部ホール素子３３ｂから電圧１．２Ｖが発生し、下部補正器４５ｂにより下部補正値１．０Ｖが算出される。左部ホール素子３３ｃから電圧１．４５Ｖが発生し、左部補正器４５ｃにより左部補正値１．２５Ｖが算出され、右部ホール素子３３ｄから電圧１．４Ｖが発生し、右部補正器４５ｄにより右部補正値１．２Ｖが算出される。
【００６２】
続いて、上下動作判別器４８により、上部補正値１．２５Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別され、左右動作判別器５３により、両補正値が基準電圧１．０Ｖより大きいと判別される。すると、図８及び図９に示すように、上下動作判別器４８はこの信号を上下比較器５０、上下加減算器５１、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力し、左右動作判別器５３はこの信号を左右比較器５４、左右加減算器５５、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力する。そして、制御回路４９は上部ＬＥＤ３４ａ、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄに対して点滅信号を出力する。
【００６３】
すると、図８に示すように、上下比較器５０は上部補正値１．２５Ｖが下部補正値１．０Ｖより大きいと制御回路４９に入力し、左右比較器５４は左部補正値１．２５Ｖが右部補正値１．２Ｖより大きいと制御回路４９に入力する。図９に示すように、上下加減算器５１は上下両補正値の差の絶対値０．２５Ｖを算出し、上下比較値０．２５Ｖは上下基準比較器５２に入力され、上下基準比較器５２により上下比較値０．２５Ｖは上下基準値０．０７Ｖより大きいと判断され、その信号を制御回路４９に入力する。
【００６４】
左右加減算器５５は左右両補正値の差の絶対値０．０５Ｖを算出し、左右基準比較器５６により左右比較値０．０５Ｖは左右基準値０．０７Ｖより小さいと判断され、その信号を制御回路４９に入力する。
【００６５】
すると、制御回路４９は上部ＬＥＤ３４ａ、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄに対して点滅信号を出力し、発振器５８はパルス信号を出力する。また、ブザー３６に対しても発振器５８はパルス信号を出力する。
【００６６】
このとき、ＶＦ変換回路５７により変換された周波数２．３５Ｈｚとなっているため、周波数２．２Ｈｚと比較して、発振器５８から出力されるパルス信号の間隔は短くなる。すると、図７（ｂ）に示すように、上部ＬＥＤ３４ａ、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄはそれらの信号に基づき点滅し、ブザー３６は鳴る。このとき、３つのＬＥＤ３４ａ、３４ｃ、３４ｄの点滅の間隔は短くなり、ブザー３６の鳴る間隔も短くなる。
【００６７】
その結果、使用者は磁石１７の位置が近づいていることを各ＬＥＤ３４ａ、３４ｃ、３４ｄの点滅間隔やブザー３６の鳴る間隔により認知することができる。また、各ＬＥＤ３４ａ、３４ｃ、３４ｄの点滅により、使用者は磁石１７が上下及び左右のどちらに偏っているかを視認することができる。
【００６８】
さらに、磁石探知器２３を左部ＬＥＤ３４ｃの方向へ移動させると、図７（ｃ）に示すように、磁石１７が４つのホール素子３３ａ〜３３ｄの真ん中に位置する。そして、全てのホール素子３３ａ〜３３ｄから１．５Ｖの電圧が発生し、各補正器４５ａ〜４５ｄにより各補正値１．３Ｖが算出される。
【００６９】
続いて、上下動作判別器４８により上下両補正値１．３Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別され、左右動作判別器５３により左右両補正値１．３Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別される。すると、上下動作判別器４８はこの信号を上下比較器５０、上下加減算器５１、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力し、左右動作判別器５３はこの信号を左右比較器５４、左右加減算器５５、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力する。制御回路４９から４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに対して点滅信号が出力される。
【００７０】
すると、上下比較器５０は上下両補正値が等しくなったと制御回路４９に入力し、左右比較器５４は左右両補正値が等しいと制御回路４９に入力する。このとき、ＶＦ変換回路５７により各補正値が平均値化された電圧１．３Ｖが算出されるとともに、電圧１．３Ｖが２．６Ｈｚに変換され、制御回路４９に入力される。さらに、その値は発振器５８に出力される。
【００７１】
さらに、図１０に示すように、上下加減算器５１により上下比較値０Ｖが算出され、上下基準比較器５２により上下比較値０Ｖは上下基準値０．０７Ｖより小さいと判断され、その信号は制御回路４９に入力される。同様に、左右加減算器５５により左右比較値０Ｖが算出され、左右基準比較器５６により左右比較値０Ｖは左右基準値０．０７Ｖより小さいと判断され、その信号は制御回路４９に入力される。
【００７２】
すると、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに対して制御回路４９は点滅信号を出力し、発振器５８はパルス信号を出力する。ブザー３６に対しても発振器５８はパルス信号を出力する。このとき、ＶＦ変換回路５７により変換された周波数は２．６Ｈｚとなっているため、点滅信号及びパルス信号の間隔は非常に短くなる。その結果、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは全て点灯し、ブザー３６は鳴り続ける。従って、磁石１７が４つのホール素子３３ａ〜３３ｄに中央に位置していると認知される。
【００７３】
最後に、図１１に示すように、その位置に磁石探知器２３を保持し、貫通孔２５からけ書きペン５９等を挿入し、壁材２２に中心点をマーキングする。この中心点は磁石１７の中心とほぼ対応しているため、この中心点を中心にして壁材２２に孔を開けることにより配線用ボックス１１を壁材２２の表側に確実に露出させることができる。
【００７４】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 基準ホール素子３８が配設され、その基準ホール素子３８から得られる電圧が基準電圧となる。そのため、磁石探知器２３の方向が変わると同時に、基準電圧が自動的に調整される。従って、磁石探知器２３に向きが変わる度に、基準電圧の調整作業を行わなくてもよく、磁石１７探知作業を簡単に行うことができ、配線用ボックス１１の探知を簡単に行うことができる。
【００７５】
・ 磁石１７を探知していない状態において、基準ホール素子３８と各ホール素子３３ａ〜３３ｄとの特性差等により生じる電圧差がそれぞれ各記憶器４６ａ〜４６ｄに予め記憶され、各補正器４５ａ〜４５ｄにより各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が基準電圧と等しくなるように補正されている。そのため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄにより磁石１７の磁束の増加による電圧の増加を確実に探知して磁石１７探知の効率を向上させることができる。
【００７６】
・ 磁石探知器２３の向きが変わったとき、基準ホール素子３８から得られる基準電圧及び各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧の変化量は同じであるため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生する電圧から各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶された電圧差を各補正器４５ａ〜４５ｄにより減算することにより補正される。そのため、磁石探知器２３の向きが変わっても常に正確な磁石１７探知を行うことができる。
【００７７】
・ 磁石センサとしてのホール素子３３ａ〜３３ｄは４つ設けられ、各ホール素子３３ａ〜３３ｄには各記憶器４６ａ〜４６ｄ及び各補正器４５ａ〜４５ｄがそれぞれ接続されている。そのため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄ毎に補正を行うことができ、４つのホール素子３３ａ〜３３ｄを全て同じ条件にし、それらにより磁石１７探知作業を行うことができる。従って、ホール素子を１つだけ設け、それに記憶器及び補正器を設けた場合と比較して、磁石１７探知の作業効率を向上させることができる。
【００７８】
・ 磁石センサとしてのホール素子３３ａ〜３３ｄは上下左右に配設され、隣接するホール素子３３ａ〜３３ｄ間の距離は全て等しくなり、正方形状に配設されている。そのため、４つのホール素子３３ａ〜３３ｄの真ん中に磁石１７が位置したとき、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が全て等しくなり、認知手段としてのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが全て点灯するため、磁石１７の位置を正確に探知することができるとともに、その中心点を探知することができる。
【００７９】
・ 各ホール素子３３ａ〜３３ｄにはＬＥＤ３４ａ〜３４ｄがそれぞれ対応するように配設され、ホール素子３３ａ〜３３ｄが磁石１７に近づき、基準電圧より大きい電圧を発生したホール素子３３ａ〜３３ｄに対応するＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが点滅するようになっている。そのため、点滅したＬＥＤ３４ａ〜３４ｄにより磁石１７がどのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ、つまり、どのホール素子３３ａ〜３３ｄ方向に偏っているかを視認することができる。
【００８０】
・ 各ホール素子３３ａ〜３３ｄにはそれぞれＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが対応するように配設され、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは磁石１７が近くなると点滅し、さらに近くなればなるほど点滅間隔は短くなる。そのため、使用者は磁石１７に近づいたか否かを視認することができ、磁石１７探知作業の効率を向上させることができる。
【００８１】
・ 磁石探知器２３にはＶＦ変換回路５７及びブザー３６が設置され、磁石１７が近くになり電圧が得られるとＶＦ変換回路５７により電圧は周波数に変換される。従って、その周波数によりブザー３６を鳴らせ、使用者に磁石１７に近づいたことを認識させることができる。また、電圧が大きくなると周波数も大きくなるため、磁石１７により近づくとブザー３６の鳴る間隔が短くなる。そのため、使用者は磁石１７により近づいたか否かを確認することができ、磁石１７探知作業の効率を向上させることができる。
【００８２】
・ 上下一対のホール素子３３ａ、３３ｂは上下比較器５０に接続され、左右一対のホール素子３３ｃ、３３ｄは左右比較器５４に接続されている。そのため、上下比較器５０及び左右比較器５４により磁石１７が上下又は左右のどちらに偏っているかを判別し、その信号により制御回路４９は上部又は下部ＬＥＤ３４ａ、３４ｂ若しくは左部ＬＥＤ又は右部ＬＥＤ３４ｃ、３４ｄの偏っている方を点滅させる。そのため、ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点滅により磁石１７がどの方向に偏っているかを視認することができる。
【００８３】
・ 上下一対のホール素子３３ａ、３３ｂは上下基準比較器５２に接続され、左右一対のホール素子３３ｃ、３３ｄは左右基準比較器５６に接続されている。そして、上下基準比較器５２又は左右基準比較器５６により上下一対の各ホール素子３３ａ、３３ｂ又は左右一対の各ホール素子３３ｃ、３３ｄから得られる電圧の差の絶対値が所定値以下か否かを判別し、所定値以下となったとき、上下両ＬＥＤ３４ａ、３４ｂ又は左右両ＬＥＤ３４ｃ、３４ｄを点滅させる。そのため、磁石１７が上下間又は左右間に位置しているか否かを視認することができる。
【００８４】
・ ４つのホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が等しくなったとき、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは全て点灯し、ブザー３６は連続的に鳴る。そのため、磁石１７の位置を確実に確認することができる。
【００８５】
・ 磁石探知器２３の４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの中央位置には貫通孔２５が形成されている。そのため、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが全て点灯し、ブザー３６が連続的に鳴る位置を保持し、そこに中心点をけ書きペン５９等によりマーキングすることにより壁材２２の表面に磁石１７の中心を印すことができる。
【００８６】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 各増幅器４２ａ〜４２ｄに加算器をそれぞれ接続し、その加算器に記憶器４６ａ〜４６ｄをぞれぞれ接続し、さらに、その各記憶器４６ａ〜４６ｄに各補正器４５ａ〜４５ｄとして減算器をそれぞれ接続してもよい。このように構成した場合、例えば、上部ホール素子３３ａから電圧が発生し、上部増幅器４２ａにより増幅されて１．２Ｖが発生し、基準ホール素子３８から電圧が発生し、基準増幅器４３により増幅されて１．０Ｖが発生したとき、上部加算器により１．２Ｖと１．０Ｖが加算され、２．２Ｖが算出される。その値は上部記憶器４６ａに記憶され、さらに、上部補正器４５ａとしての上部減算器により、記憶された２．２Ｖと上部ホール素子３３ａから得られた１．２Ｖの減算が行われ、上部補正値１．０Ｖが算出される。その結果、上部記憶器４６ａ及び上部補正器４５ａにより上部ホール素子３３ａから発生した電圧が基準電圧に補正される。従って、磁石探知器２３の向きが変わっても基準電圧の調整作業を行わなくても良く、磁石１７探知作業の効率を向上させることができる。
【００８７】
・ ３つのホール素子を正三角形状に基板３１に配設し、各ホール素子に対応するように認知手段としてＬＥＤを配設してもよい。このように構成した場合、３つのホール素子の中央に磁石１７が位置したとき、その磁石１７に正確な位置を探知することができる。
【００８８】
・ 上下一対のホール素子３３ａ、３３ｂのみ又は左右一対のホール素子３３ｃ、３３ｄのみを基板３１に配設してもよい。
・ ブザー３６を省略してもよい。このように構成した場合、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点滅、点灯により磁石１７の位置を確認することができる。
【００８９】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧及び左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧の大きさを比較する検出手段としての比較器と、前記認知手段としての発光表示素子と、前記比較器の検出結果に基づいて発光表示素子の点灯を制御する制御手段とを備え、制御手段は、比較器により磁石センサから得られる電圧が大きいと判断された方の発光表示素子のみを点滅制御する請求項４又は請求項５に記載の磁石探知器。
【００９０】
このように構成した場合、比較器により上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧又は左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧の大小を検出し、両電圧の大きい方の発光表示素子を点滅させ、磁石が磁石センサに対して上下又は左右のどちらにずれているかを視認することができる。
【００９１】
・ 上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧及び左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧の差の絶対値と、その絶対値と予め設定された基準値とを比較する検出手段としての基準比較器と、前記認知手段としての発光表示素子と、前記基準比較器の検出結果に基づいて発光表示素子の点灯を制御する制御手段と備え、制御手段は基準比較器により前記絶対値が基準値より小さいと判断されたとき上下一対又は左右一対の磁石センサに対応する発光表示素子を点灯制御する請求項４又は請求項５に記載の磁石探知器。
【００９２】
このように構成した場合、上下又は左右の磁石センサ間における磁石の位置を視認することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明の磁石探知器によれば、磁石探知作業の効率を向上させることができるとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探知して配設体の位置を容易かつ正確に探知することができる。加えて、探知する磁石の位置が変わっても基準電圧の調整作業を必要とせず、磁石の位置を容易かつ正確に探知することができることができる。さらに、磁石センサと地磁気センサとの差又は和を記憶手段により記憶し、補正手段により補正するため、基準電圧を常に補正することができる。
【００９５】
請求項２に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、磁石センサが１つの場合と比較して、磁石探知作業の効率を向上させることができる。
【００９６】
請求項３に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、磁石の中心点を正確に探知することができる。
【００９７】
請求項４に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加えて、磁石が磁石センサに対してどの方向に偏っているかを認知することができる。
請求項５に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、磁石と磁石センサとの距離を認知することができる。
【００９８】
請求項６に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２〜５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、磁石に近づいたか否かを聴覚により認知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁石探知器の使用状態を示す部分破断斜視図。
【図２】 磁石探知器の基板上を示す平面図。
【図３】 磁石探知器の電気的構成を示すブロック図。
【図４】 磁石のないとき各記憶器及び各補正器の作用を示すブロック図。
【図５】 磁石のあるとき各記憶器及び各補正器の作用を示すブロック図。
【図６】 ＬＥＤを点滅させるときの作用を示すブロック図。
【図７】 （ａ）は上部ＬＥＤ及び左部ＬＥＤが点滅した状態を示す部分平面図、（ｂ）は上部ＬＥＤ、左部ＬＥＤ及び右ＬＥＤが点滅した状態を示す部分平面図、（ｃ）は全てのＬＥＤが点灯した状態を示す部分平面図。
【図８】 ＬＥＤを点滅させるときの作用を示すブロック図。
【図９】 ＬＥＤを点滅させるときの作用を示すブロック図。
【図１０】 ＬＥＤを点灯させるときの作用を示すブロック図。
【図１１】 磁石探知器にけ書きペンを挿入した状態の部分破断側面図。
【図１２】 （ａ）は北側を向く磁石センサに地磁気及び磁石の磁束が通過する状態を示す模式図、（ｂ）は南側を向く磁石センサに地磁気及び磁石の磁束が通過する状態を示す模式図。
【図１３】 （ａ）は電圧と磁束密度の関係を示すグラフ、（ｂ）は基準電圧と磁束密度の関係を示すグラフ。
【図１４】 （ａ）は磁束密度と磁石との距離との関係をを示すグラフ、（ｂ）は磁石から壁材への距離を示す模式図、（ｃ）は磁石の中心からの距離を示す模式図。
【符号の説明】
１１…配設体としての配線用ボックス、１７…磁石、２２…隠蔽材としての壁材、２３…磁石探知器、３３ａ〜３３ｄ…磁石センサとしてのホール素子、３４ａ〜３４ｄ…認知手段としてのＬＥＤ、３６…認知手段としてのブザー、３８…地磁気センサとしての基準ホール素子、４５ａ〜４５ｄ…補正手段としての補正器、４６ａ〜４６ｄ…記憶手段としての記憶器、４９…制御手段としての制御回路、５０…検出手段としての上下比較器、５２…検出手段としての上下基準比較器、５４…検出手段としての左右比較器、５６…検出手段としての左右基準比較器、５７…ＶＦ変換回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、建築物の壁材の裏側に位置する配線用ボックスに設けられた磁石の位置を壁材の表側から探知する磁石探知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建築物の壁材に取付けられるスイッチ等の配線器具は、壁材の裏側に配設された有底四角箱状をなす配線用ボックスに取り付けられる。前記配線用ボックスは、壁材が配置される前に、その開口側が、配線用ボックス配置後に配置される壁材側に臨むように柱等の構造体に取り付けられるとともに、その内部にケーブルが配線される。その後、配線用ボックスの開口側に壁材が配置され、壁材の裏側に隠蔽配設される。そして、配線用ボックスにスイッチ等の配線器具を接続する際は、壁材の表側から配線用ボックスの位置を探し、その位置の壁材に孔をあけて配線用ボックスを露出させ、その配線用ボックスに配線されたケーブルに配線器具を接続する。
【０００３】
この際、配線用ボックスの位置を壁材の表側から探し出す作業を容易に行うために、配線用ボックスには磁石が設置され、その磁石を探知する磁石探知器が使用されている。この磁石探知器は、磁石から生じる磁束を検知する磁石センサと、その磁石センサの検知結果に基づき、磁石があると判断されるとそれを使用者に示す表示手段とより構成されている。磁石センサは磁束が通過すると電圧を発生させるホール素子が使用されている。そして、壁材の表側から、壁材に沿って磁石探知器を移動させる。磁石センサが配線用ボックスの磁石上に位置すると、その磁束を検知して電圧を発生させる。磁石センサが発生させる電圧は小さいため増幅回路により増幅させ、その電圧が任意に設定される基準電圧より大きくなったとき、表示手段を表示させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、配線用ボックスに設けられた磁石が発生させる磁束は、磁石から遠ざかるに従い著しく低下する。例えば、磁束５００ガウス（Ｇ）の磁石であっても、その磁石から５０ｍｍ離れた位置では、その磁束は０．５〜１．０Ｇまで低下する。そのため、磁石センサによる磁石の探知は、その微弱な磁束の探知になる。一方、地球上には地磁気が存在する。
【０００５】
この地磁気は例えば、磁石が南北方向に配設されているとき、地磁気はその磁石の磁束に対してプラスマイナス１Ｇ程度の影響を与える。例えば、図１２（ａ）に示すように、磁石のＮ極が北側を向くように配設され、そのＮ極側に磁石センサを配置し、その磁石を探知する。すると、地磁気の磁束は南から北へ向かっているため、地磁気の磁束と磁石の磁束が磁石センサを通過する。そのため、地磁気の磁束にも磁石センサが反応してしまい、磁石の磁束のみを探知することができず、磁石の正確な位置を探知することができなかった。
【０００６】
一方、図１２（ｂ）に示すように、磁石のＮ極が南側を向くように配設され、そのＮ極側に磁石センサを配置し、その磁石を探知する。すると、地磁気の磁束は南から北へ向かっているため、磁石の磁束は地磁気の磁束により相殺されてしまう。そのため、磁石センサを通過する磁束は、磁石のＮ極が北側を向いている場合と比較して少なくなる。その結果、磁石センサをかなり近くまで磁石に近づけないと磁石の位置を探知することができなかった。
【０００７】
そのため、磁石の探知作業を行う前に地磁気の磁束を打ち消すための作業が必要であった。
ところで、磁石センサとしてのホール素子は、図１３（ａ）に示すように、通過する磁束の量に比例して電圧も大きくなる。また、ホール素子に予めαボルト（Ｖ）の電圧が印加してある。磁石が存在せず、ホール素子を北側に向け、南から北へ地磁気の磁束が通過したとき、その電圧は図１３（ｂ）のグラフＮに示すようになり、ホール素子を南側に向け、南から北へ地磁気の磁束が通過したとき、その電圧は図１３（ｂ）のグラフＳに示すようになる。
【０００８】
地磁気の磁束を打ち消す作業について説明する。例えば、図１３（ｂ）のグラフにおいて、基準電圧をＶ1に設定する。この基準電圧Ｖ1は、ホール素子を北側に向けたとき地磁気の磁束により発生する電圧（α＋ａ）Ｖと、ホール素子を南側に向けたとき地磁気の磁束により発生する電圧（α−ａ）Ｖより大きくなっている。そのため、探知する磁石の磁束により発生する電圧が基準電圧Ｖ1より大きくなるためには、ホール素子が北側を向いているときは磁束Ｂ1のときで、ホール素子が南側を向いているときは磁束Ｂ2のときである。
【０００９】
次に、基準電圧をＶ2に設定する。このとき、磁石の磁束により発生する電圧が基準電圧Ｖ2より大きくなるためには、ホール素子が北側を向いているときは磁束Ｂが磁束Ｂ0より大きいときで、ホール素子が南側を向いているときは磁束Ｂ3のときである。
【００１０】
ところが、基準電圧Ｖ1のとき、ホール素子が南北どちら側を向いていても磁石の磁束を探知することができるが、検出される磁束の大きさが違っている。図１４（ａ）に示すように、ホール素子と磁石との距離Ｄが近ければ近いほどホール素子を通過する磁束Ｂの量は大きくなるため、磁束Ｂ1のとき、磁石とホール素子との距離はＤ1となり、磁束Ｂ2のとき、磁石とホール素子との距離はＤ2となる。そのため、ホール素子の向きが異なると、同じ磁石を探知してもその探知距離が異なり、ホール素子が北側を向いているときは探知距離が長く、ホール素子が南側を向いているときは探知距離が短くなってしまう。
【００１１】
また、基準電圧Ｖ2のとき、ホール素子が北側を向いているときはホール素子が地磁気の磁束により発生させる電圧が基準電圧Ｖ2より大きくなっているため、磁石の磁束が存在しなくても表示手段を表示させてしまう。
【００１２】
従って、同じ基準電圧では、ホール素子の向きが異なった場合、つまり、磁石探知器の探知面の向きが変わった場合には、正確な磁石の位置を探知することができず、探知する磁石の位置が変わるたびに、基準電圧を調整しなければならず、その作業は非常に面倒であるという問題があった。
【００１３】
さらに、図１３（ｂ）において、基準電圧Ｖ3の場合のように、基準電圧が高すぎると、磁石のすぐ近くまでホール素子が位置しないと磁石の磁束を探知することができない。逆に、基準電圧Ｖ4の場合のように、基準電圧が低すぎると、磁石が無くても地磁気の磁束のみで表示手段が表示されてしまう。従って、磁石の位置を正確に探知するためには、微妙な基準電圧の調整作業を必要とし、非常に煩雑であるという問題もあった。
【００１４】
また、基準電圧Ｖ4の場合のように、基準電圧を絞り込み過ぎ、その感度が高くなると、磁石センサにより発生する電圧が基準電圧Ｖ4よりわずかに大きくなっただけで表示手段が点灯するため、表示手段が点灯する範囲は図１４（ｂ）に示すように広くなってしまう。そのため、磁石の正確な位置を探知するには、図１４（ｃ）に示すように、表示手段がはじめに点灯する場所を４箇所探知し、その中心を取る作業が必要となり非常に面倒であった。
【００１５】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、磁石探知作業の効率を向上させることができるとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探知して配設体の位置を容易かつ正確に探知することができる磁石探知器を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の磁石探知器は、建築物の壁材等の隠蔽材の裏側に配設された配線用ボックス等の配設体に設けられた磁石を隠蔽材の表側から検知して、前記配設体の位置を探知する磁石探知器であって、地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知する磁石センサと、前記磁石センサが地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知した状態で、磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知するように前記磁石センサから離れた位置に配設される地磁気センサと、前記両センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知した状態で、両センサからそれぞれ地磁気の磁束を検知して得られる電圧の差を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された電圧の差に基づいて、前記磁石センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知して得られる電圧を前記地磁気センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知して得られる電圧と同一になるよう補正する補正手段と、前記補正手段により地磁気の磁束のみを検知した両センサから得られる各電圧が同一に補正された状態で、地磁気の向きに対して磁石探知器の向きが変わることより変動する前記地磁気センサから得られる電圧を基準電圧とし、前記磁石センサが地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知することにより、磁石センサから前記基準電圧と異なる電圧を得たとき、それを使用者に認知させる認知手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２に記載の発明の磁石探知器は、請求項１に記載の発明において、前記磁石センサは複数設けられ、それらの磁石センサにはそれぞれ前記記憶手段及び補正手段が接続されているものである。
【００１９】
請求項３に記載の発明の磁石探知器は、請求項２に記載の発明において、前記磁石センサは少なくとも３つ設けられ、隣接する磁石センサ間の距離が全て等しくなるように配設されるものである。
【００２０】
請求項４に記載の発明の磁石探知器は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記磁石センサは４つ設けられるとともに、上下左右に配設され、基準電圧と異なる各磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧を、上と下及び左と右で比較し、磁石センサが磁石に対して上と下及び左と右のどちらに偏っているかを検出する検出手段と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段と、認知手段を作動させる制御手段とを備え、制御手段は検出手段の検出結果に基づき、磁石が上下のどちらか一方又は左右のどちらか一方の磁石センサに偏っているかを確認可能とするように認知手段を作動させるものである。
【００２１】
請求項５に記載の発明の磁石探知器は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、磁石センサと対応して設けられ、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段としての発光表示素子と、発光表示素子の点灯を制御する制御手段とを備えたものである。
【００２２】
請求項６に記載の発明の磁石探知器は、請求項２〜５のいずれかに記載の発明において、磁石センサから得られる電圧を周波数に変換する電圧周波数変換回路と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段と、電圧周波数変換回路により変換された周波数に基づいて認知手段を作動させるように制御する制御手段とを備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、配設体としての合成樹脂製の配線用ボックス１１は、周壁１２と、周壁１２の一端側を閉塞する底壁１３とにより一面が開口された有底四角箱状に形成されたボックス本体１４と、そのボックス本体１４の周壁１２に一体形成された取付部１８とより構成されている。
【００２５】
前記周壁１２には、図示しないケーブルを配線貫通可能な配線貫通部１５が形成されている。底壁１３にはボックス本体１４の開口方向へ突出するほぼ円筒状をなす支持部１６が形成され、その支持部１６の端面には永久磁石（以下、単に磁石と称す）１７が取付固定され、その端面がボックス本体１４の開口側へ露出するようになっている。
【００２６】
前記取付部１８は所定厚さを有する四角形状に形成され、周壁１２を貫通して横方向に延びる長孔状の取付孔１９が所定間隔をおいて形成されている。そして、図１に示すように、建築物を構築するための構造体としての柱２０に対して、取付孔１９からねじ２１をねじ込むことにより、配線用ボックス１１を取付部１８を介して柱２０に取り付けることができるようになっている。その後、配線用ボックス１１の開口側に隠蔽材としての壁材２２が配置され、配線用ボックス１１は壁材２２の裏側に隠蔽配設される。
【００２７】
磁石探知器２３を構成する収容ケース２４は、合成樹脂材料により扁平直方体状に形成されている。収容ケース２４の表面側において、その長手方向の中心線の一端側には収容ケース２４を貫通する貫通孔２５が形成され、図１１に示すように、その貫通孔２５は収容ケース２４の表面から裏面に向かうに従いその内径を縮径するように形成されている。
【００２８】
図１に示すように、前記貫通孔２５の周縁には上下一対の上部透孔２６ａ、下部透孔２６ｂ及び左右一対の左部透孔２６ｃ、右部透孔２６ｄが形成され、上下一対の透孔２６ａ、２６ｂを結ぶ線と、左右一対の透孔２６ｃ、２６ｄを結ぶ線とが交差する中心点から各透孔２６ａ〜２６ｄまでの距離は等しくなっている。また、隣接する透孔２６ａ〜２６ｄ間の距離は全て等しくなっている。下部透孔２６ｄの右側部には電源用透孔２７が形成されている。
【００２９】
収容ケース２４のほぼ中央位置において、収容ケース２４の長手方向の中心線よりやや左側部には、円孔２８が形成され、中心線よりやや右側部には押ボタン３０が押圧可能に設けられている。
【００３０】
図２に示すように、収容ケース２４内には基板３１が配設され、その基板３１の長手方向の中心線の一端側には前記貫通孔２５に対応するように基板３１を貫通する孔３２が形成されている。その孔３２の周縁には上下一対の磁石センサとしての上部ホール素子３３ａ及び下部ホール素子３３ｂと、左右一対の磁石センサとしての左部ホール素子３３ｃ及び右部ホール素子３３ｄが配設されている。前記各ホール素子３３ａ〜３３ｄは発生する電圧が通過する磁束の量に比例して大きくなる。また、各ホール素子３３ａ〜３３ｄにはそれぞれ温度差等により発生する電圧が異なるが、各ホール素子３３ａ〜３３ｄを通過する磁束の量に対する電圧の変化量は予め定められている。
【００３１】
前記孔３２の周縁の各ホール素子３３ａ〜３３ｄの表側には認知手段としての発光表示素子３４ａ〜３４ｄがそれぞれ対応するように配設され、この実施形態では発光表示素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）３４ａ〜３４ｄを使用した。上下一対の上部ＬＥＤ３４ａ、下部ＬＥＤ３４ｂ及び左右一対の左部ＬＥＤ３４ｃ、右部ＬＥＤ３４ｄが配設されている。これらのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは電力が供給されると後述する制御手段としての制御回路により点滅、点灯制御されるようになっている。そして、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄはそれぞれ各ホール素子３３ａ〜３３ｄに対応している。また、下部ＬＥＤ３４ｄの右側部にも電源用ＬＥＤ３５が配設されている。
【００３２】
さらに、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは前記収容ケース２４の各透孔２６ａ〜２６ｄに対応し、電源用ＬＥＤ３５は電源用透孔２７に対応している。そのため、収容ケース２４の表面から各透孔２６ａ〜２６ｄを介して対応する各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄを視認することができるようになっている。
【００３３】
また、基板３１の他端側において、基板３１の長手方向の中心線よりやや左側部には、認知手段としてのブザー３６が配設され、中心線よりやや右側部にはスイッチ３７が配設されている。ブザー３６は収容ケース２４の円孔２８に対応し、スイッチ３７は収容ケース２４の押ボタン３０に対応するように基板３１上に配設されている。そして、押ボタン３０を押圧することによりスイッチ３７をオンにすることができるようになっている。スイッチ３７の下部位置には地磁気センサとしての基準ホール素子３８が配設されている。基準ホール素子３８は地磁気の磁束のみを検出するように各ホール素子３３ａ〜３３ｄから所定距離だけ離れた位置に配設されている。
【００３４】
また、基板３１には前記各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点灯、点滅及びブザー３６が鳴るのを制御する図示されない制御回路が配設されている。また、収容ケース２４内には磁石探知器２３を作動させるための電源４０としての乾電池が収容され、その電源４０は接続線４１により前記基板３１に接続されている。そして、スイッチ３７をオンにすることにより電源４０から磁石探知器２３作動用の電力が基板３１に供給されるようになっている。
【００３５】
次に、磁石探知器２３の電気的構成について説明する。
図３に示すように、各ホール素子３３ａ〜３３ｄは各増幅器４２ａ〜４２ｄにそれぞれ接続され、各ホール素子３３ａ〜３３ｄには所定の電圧が予め印加されている。そして、各ホール素子３３ａ〜３３ｄは、地磁気及び磁石１７の磁束が通過すると電圧を発生させ、その電圧が対応する増幅器４２ａ〜４２ｄによりそれぞれ増幅されるようになっている。基準ホール素子３８は基準増幅器４３に接続され、基準ホール素子３８には所定の電圧が予め印加されている。基準ホール素子３８は地磁気の磁束が通過すると電圧を発生させ、その電圧は基準増幅器４３により増幅される。なお、基準増幅器４３により増幅された値は基準電圧になる。
【００３６】
図３に示すように、各増幅器４２ａ〜４２ｄは各減算器４４ａ〜４４ｄ及び補正手段としての各補正器４５ａ〜４５ｄにそれぞれ接続され、各減算器４４ａ〜４４ｄは基準増幅器４３にそれぞれ接続されている。そして、各減算器４４ａ〜４４ｄには、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生し、各増幅器４２ａ〜４２ｄにより増幅された電圧と、基準ホール素子３８から発生し、基準増幅器４３により増幅された基準電圧が入力される。さらに、それらを減算し、その電圧差を算出するようになっている。
【００３７】
各減算器４４ａ〜４４ｄは記憶手段としての各記憶器４６ａ〜４６ｄにそれぞれ接続され、各記憶器４６ａ〜４６ｄには各減算器４４ａ〜４４ｄにより算出された電圧差が入力され、その電圧差の値を記憶するようになっている。全ての記憶器４６ａ〜４６ｄはリセット回路４７に接続され、そのリセット回路４７は各記憶器４６ａ〜４６ｄが記憶した時間が所定時間を経過すると、記憶した電圧差をリセットするようになっている。
【００３８】
また、図４及び図５に示すように、各減算器４４ａ〜４４ｄと各記憶器４６ａ〜４６ｄとの間には各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄがそれぞれ接続されている。そして、スイッチ３７がオンになり基板３１に電源４０から電力が供給されると、図４に示すように、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄがオンになり、各記憶器４６ａ〜４６ｄに各電圧差が記憶される。その１秒後に、図４の２点鎖線及び図５に示すように、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄはリセット回路４７によりオフになり、各電圧差が所定時間記憶される。
【００３９】
各減算器４４ａ〜４４ｄは各補正器４５ａ〜４５ｄにそれぞれ接続され、この実施形態においては、補正器として減算器を使用した。そして、各補正器４５ａ〜４５ｄには各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生し、各増幅器４２ａ〜４２ｄにより増幅された電圧と、各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶された電圧差が入力され、各補正器４５ａ〜４５ｄにより電圧から電圧差を減算し、各補正値を算出するようになっている。各補正値は各磁石センサとしての各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧となる。
【００４０】
図３に示すように、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂは上下動作判別器４８に接続され、その上下動作判別器４８は基準増幅器４３に接続されている。また、上下動作判別器４８は制御回路４９に接続されている。そして、上下動作判別器４８には上下一対の補正器４５ａ、４５ｂから得られる各補正値及び基準電圧が入力され、その入力値に基づいて両補正値が基準電圧より大きいか小さいかの判別を行うようになっている。そして、両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、その信号は上下比較器５０、上下加減算器５１、制御回路４９及びＶＦ変換回路５７に入力されるようになっている。
【００４１】
左右一対の補正器４５ｃ、４５ｄは左右動作判別器５３に接続され、その左右動作判別器５３は基準増幅器４３に接続されている。また、左右動作判別器５３は制御回路４９に接続されている。そして、左右動作判別器５３は上下動作判別器４８と同様の作用を示し、左右両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、その信号は左右比較器５４、左右加減算器５５、制御回路４９及びＶＦ変換回路５７に入力されるようになっている。
【００４２】
図３、図６及び図８に示すように、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂは検出手段としての上下比較器５０に接続され、その上下比較器５０は制御回路４９に接続されている。そして、上下動作判別器４８により両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂから上下比較器５０に、両補正値が入力されるようになっている。さらに、上下比較器５０は入力された両補正値の大小を比較し、その信号を制御回路４９に入力するようになっている。
【００４３】
左右一対の補正器４５ｃ、４５ｄは検出手段としての左右比較器５４に接続され、その左右比較器５４は制御回路４９に接続されている。上下比較器５０と同様の作用を示す。
【００４４】
また、図３及、図９及び図１０に示すように、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂは上下加減算器５１に接続され、その上下加減算器５１は検出手段としての上下基準比較器５２に接続されている。上下基準比較器５２は制御回路４９に接続されている。そして、上下動作判別器４８により両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別されると、上下一対の補正器４５ａ、４５ｂから両補正値が上下加減算器５１に入力されるようになっている。さらに、上下加減算器５１は入力された両補正値の差の絶対値を算出し、上下比較値を算出する。その上下比較値は上下基準比較器５２に入力され、その上下比較値と上下基準比較器５２に予め設定された基準値とが比較される。そして、上下比較値が基準値より小さいと判断されると、その信号は制御回路４９に入力される。
【００４５】
また左右一対の補正器４５ｃ、４５ｄは左右加減算器５５に接続され、その左右加減算器５５は検出手段としての左右基準比較器５６に接続されている。また、左右基準比較器５６は制御回路４９に接続されている。そして、左右加減算器５５及び左右基準比較器５６は上下加減算器５１及び上下基準比較器５２と同様の作用を示す。
【００４６】
図３に示すように、各補正器４５ａ〜４５ｄは電圧周波数変換回路（ＶＦ変換回路）５７に接続されている。そして、各補正器４５ａ〜４５ｄからＶＦ変換回路５７に各補正値が入力され、それらの補正値が全て平均値化される。すると、ＶＦ変換回路５７により、電圧で表されている補正値の平均値が周波数に変換されるようになっている。
【００４７】
上下及び左右比較器５０，５４、上下及び左右基準比較器５２，５６、上下及び左右動作判別器４８，５３及びＶＦ変換回路５７に接続された制御回路４９には、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ及び電源用ＬＥＤが接続されている。また、制御回路４９は発振器５８に接続され、その発振器５８は各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに接続されている。また、発振器５８と各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ間にはブザー３６が接続されている。
【００４８】
制御回路４９は、上下動作判別器４８、上下比較器５０及び上下基準比較器５２からの信号に基づき、上部ＬＥＤ３４ａ及び下部ＬＥＤ３４ｂの点滅又は点灯を制御するようになっている。また、左右動作判別器５３、左右比較器５４及び左右基準比較器５６からの信号に基づき、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄの点滅又は点灯を制御するようになっている。
【００４９】
また、電源用ＬＥＤ３５の赤色から緑色への点灯変更を制御するようになっている。制御回路４９はＶＦ変換回路５７により変換された周波数の信号を発振器５８に出力する。また、各記憶器４６ａ〜４６ｄに各電圧差が記憶されると、制御回路４９は電源用ＬＥＤ３５を緑色に点灯制御するようになっている。
【００５０】
発振器５８は周波数の信号を増幅させ、パルス信号をブザー３６及び各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに出力するようになっている。そのパルス信号に基づいてブザー３６は鳴り、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは点滅及び点灯するようになっている。このとき、周波数が大きくなるにつれてブザー３６の鳴る間隔が短くなり、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点滅間隔が短くなるようになっている。
【００５１】
次に、磁石探知器２３の使用方法について以下に記載する。
まず、探知したい配線用ボックス１１が設置された壁材２２面に磁石探知器２３の裏面を向け、表面を使用者の方向へ向ける。この状態において、磁石１７が各ホール素子３３ａ〜３３ｄに探知されないように、壁材２２から所定距離だけ離しておく。そして、押ボタン３０を押圧し、スイッチ３７を押圧してオンにすると、電源４０から基板３１に電力が供給され、制御回路４９により電源用ＬＥＤ３５が赤色に点灯制御される。また、これと同時に、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄがオンになる。
【００５２】
各ホール素子３３ａ〜３３ｄ及び基準ホール素子３８に電力が供給され、各ホール素子３３ａ〜３３ｄ及び基準ホール素子３８を通過する地磁気の磁束によりそれぞれに電圧が発生し、各増幅器４２ａ〜４２ｄ及び基準増幅器４３によりそれらが増幅される。その結果、図４に示すように、基準ホール素子３８から１．０Ｖが得られ、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから１．２Ｖが得られる。次に、各減算器４４ａ〜４４ｄはその電圧差０．２Ｖを算出する。さらに、その電圧差０．２Ｖは各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶される。すると、その１秒後、図４の２点鎖線に示すように、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄはオフになり、電圧差が所定時間だけ記憶されるとともに、制御回路４９により電源用ＬＥＤ３５が緑色に点灯制御される。
【００５３】
次いで、各増幅器４２ａ〜４２ｄにより増幅された電圧値１．２Ｖと、各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶された電圧差０．２Ｖとにより、各補正器４５ａ〜４５ｄにより各補正値１．０Ｖが算出される。その結果、この時点において、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧１．０Ｖと基準ホール素子３８から得られる基準電圧１．０Ｖとの間に差がなくなり、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が各補正器４５ａ〜４５ｄにより基準電圧にそれぞれ補正される。そのため、温度差や各ホール素子３３ａ〜３３ｄの特性等に依存する電圧差が補正され、磁石探知器２３は作動しない。
【００５４】
また、ここで、磁石探知器２３の向きが変わり基準ホール素子３８の向きが変わったとしても、各ホール素子３３ａ〜３３ｄも同様に向きが変わる。このとき、基準ホール素子３８から発生する電圧及び各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生する電圧も変化するが、基準ホール素子３８及び各ホール素子３３ａ〜３３ｄの磁束に対する電圧の変化量は同じである。そのため、各記憶器４６ａ〜４６ｄにより両者の電圧差を記憶し、それらを各補正器４５ａ〜４５ｄにより補正するため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が基準電圧に常に補正される。従って、磁石探知器２３の向きが変わっても基準電圧を変更する作業を行わなくても良く、磁石１７探知の作業効率を向上させることができる。
【００５５】
この状態において、図１に示すように、磁石探知器２３の裏面を壁材２２に近づけ、壁材２２に沿って磁石探知器２３を移動させる。
そして、図５に示すように、上部ホール素子３３ａと左部ホール素子３３ｃとの間に磁石１７が位置すると、上部ホール素子３３ａ及び左部ホール素子３３ｃは１．４Ｖを発生する。下部ホール素子３３ｂ及び右部ホール素子３３ｄには磁石１７の磁束が通過せず、電圧は両方とも１．２Ｖが発生する。このとき、各リセットスイッチ６０ａ〜６０ｄはオフになっているため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生した電圧は各補正器４５ａ〜４５ｄに入力される。
【００５６】
次いで、上部補正器４５ａにより上部補正値１．２Ｖが算出され、下部ホール素子４５ｂにより下部補正値１．０Ｖが算出される。左部補正器４５ｃにより左部補正値１．２Ｖが算出され、右部補正器４５ｄにより右部補正値１．０Ｖが算出される。
【００５７】
続いて、上下動作判別器４８により、上部補正値１．２Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別され、左右動作判別器５３により、左部補正値１．２Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別される。すると、上下動作判別器４８はこの信号を上下比較器５０、上下加減算器５１、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力し、左右動作判別器５３はこの信号を左右比較器５４、左右加減算器５５、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力する。そして、制御回路４９は上部ＬＥＤ３４ａ及び左部ＬＥＤ３４ｃに点滅信号を出力する。
【００５８】
すると、図６に示すように、上下比較器５０は上部補正値１．２Ｖが下部補正値１．０Ｖより大きいと制御回路４９に入力する。左右比較器５４は左部補正値１．２Ｖが右部補正値１．０Ｖより大きいと制御回路４９に入力する。
【００５９】
このとき、ＶＦ変換回路５７により各補正値が平均値化された電圧１．１Ｖが算出されるとともに、電圧１．１Ｖが周波数２．２Ｈｚに変換され、制御回路４９に入力される。さらに、その値は発振器５８に出力される。
【００６０】
すると、上部ＬＥＤ３４ａ及び左部ＬＥＤ３４ｃに対して制御回路４９は点滅信号を出力し、発振器５８にはパルス信号を出力する。また、ブザー３６に対しても発振器５８はパルス信号を出力する。その結果、図７（ａ）に示すように、上部ＬＥＤ３４ａと左部ＬＥＤ３４ｃは点滅し、ブザー３６は鳴る。使用者は磁石１７が磁石探知器２３により探知されたと認知することができるとともに、磁石１７が上部ＬＥＤ３４ａと左部ＬＥＤ３４ｃの方向に位置していると認知することができる。次に、磁石１７を４つのホール素子３３ａ〜３３ｄの真ん中へ位置させるために、磁石探知器２３を上部ＬＥＤ３４ａと左部ＬＥＤ３４ｃが点滅している方向へ移動させる。
【００６１】
すると、図７（ｂ）に示すように、磁石１７が上部ホール素子３３ａ、左部ホール素子３３ｃ及び下部ホール素子３３ｂの間に位置する。上部ホール素子３３ａから電圧１．４５Ｖが発生し、上部補正器４５ａにより上部補正値１．２５Ｖが算出され、下部ホール素子３３ｂから電圧１．２Ｖが発生し、下部補正器４５ｂにより下部補正値１．０Ｖが算出される。左部ホール素子３３ｃから電圧１．４５Ｖが発生し、左部補正器４５ｃにより左部補正値１．２５Ｖが算出され、右部ホール素子３３ｄから電圧１．４Ｖが発生し、右部補正器４５ｄにより右部補正値１．２Ｖが算出される。
【００６２】
続いて、上下動作判別器４８により、上部補正値１．２５Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別され、左右動作判別器５３により、両補正値が基準電圧１．０Ｖより大きいと判別される。すると、図８及び図９に示すように、上下動作判別器４８はこの信号を上下比較器５０、上下加減算器５１、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力し、左右動作判別器５３はこの信号を左右比較器５４、左右加減算器５５、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力する。そして、制御回路４９は上部ＬＥＤ３４ａ、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄに対して点滅信号を出力する。
【００６３】
すると、図８に示すように、上下比較器５０は上部補正値１．２５Ｖが下部補正値１．０Ｖより大きいと制御回路４９に入力し、左右比較器５４は左部補正値１．２５Ｖが右部補正値１．２Ｖより大きいと制御回路４９に入力する。図９に示すように、上下加減算器５１は上下両補正値の差の絶対値０．２５Ｖを算出し、上下比較値０．２５Ｖは上下基準比較器５２に入力され、上下基準比較器５２により上下比較値０．２５Ｖは上下基準値０．０７Ｖより大きいと判断され、その信号を制御回路４９に入力する。
【００６４】
左右加減算器５５は左右両補正値の差の絶対値０．０５Ｖを算出し、左右基準比較器５６により左右比較値０．０５Ｖは左右基準値０．０７Ｖより小さいと判断され、その信号を制御回路４９に入力する。
【００６５】
すると、制御回路４９は上部ＬＥＤ３４ａ、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄに対して点滅信号を出力し、発振器５８はパルス信号を出力する。また、ブザー３６に対しても発振器５８はパルス信号を出力する。
【００６６】
このとき、ＶＦ変換回路５７により変換された周波数２．３５Ｈｚとなっているため、周波数２．２Ｈｚと比較して、発振器５８から出力されるパルス信号の間隔は短くなる。すると、図７（ｂ）に示すように、上部ＬＥＤ３４ａ、左部ＬＥＤ３４ｃ及び右部ＬＥＤ３４ｄはそれらの信号に基づき点滅し、ブザー３６は鳴る。このとき、３つのＬＥＤ３４ａ、３４ｃ、３４ｄの点滅の間隔は短くなり、ブザー３６の鳴る間隔も短くなる。
【００６７】
その結果、使用者は磁石１７の位置が近づいていることを各ＬＥＤ３４ａ、３４ｃ、３４ｄの点滅間隔やブザー３６の鳴る間隔により認知することができる。また、各ＬＥＤ３４ａ、３４ｃ、３４ｄの点滅により、使用者は磁石１７が上下及び左右のどちらに偏っているかを視認することができる。
【００６８】
さらに、磁石探知器２３を左部ＬＥＤ３４ｃの方向へ移動させると、図７（ｃ）に示すように、磁石１７が４つのホール素子３３ａ〜３３ｄの真ん中に位置する。そして、全てのホール素子３３ａ〜３３ｄから１．５Ｖの電圧が発生し、各補正器４５ａ〜４５ｄにより各補正値１．３Ｖが算出される。
【００６９】
続いて、上下動作判別器４８により上下両補正値１．３Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別され、左右動作判別器５３により左右両補正値１．３Ｖが基準電圧１．０Ｖより大きいと判別される。すると、上下動作判別器４８はこの信号を上下比較器５０、上下加減算器５１、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力し、左右動作判別器５３はこの信号を左右比較器５４、左右加減算器５５、ＶＦ変換回路５７及び制御回路４９に入力する。制御回路４９から４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに対して点滅信号が出力される。
【００７０】
すると、上下比較器５０は上下両補正値が等しくなったと制御回路４９に入力し、左右比較器５４は左右両補正値が等しいと制御回路４９に入力する。このとき、ＶＦ変換回路５７により各補正値が平均値化された電圧１．３Ｖが算出されるとともに、電圧１．３Ｖが２．６Ｈｚに変換され、制御回路４９に入力される。さらに、その値は発振器５８に出力される。
【００７１】
さらに、図１０に示すように、上下加減算器５１により上下比較値０Ｖが算出され、上下基準比較器５２により上下比較値０Ｖは上下基準値０．０７Ｖより小さいと判断され、その信号は制御回路４９に入力される。同様に、左右加減算器５５により左右比較値０Ｖが算出され、左右基準比較器５６により左右比較値０Ｖは左右基準値０．０７Ｖより小さいと判断され、その信号は制御回路４９に入力される。
【００７２】
すると、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄに対して制御回路４９は点滅信号を出力し、発振器５８はパルス信号を出力する。ブザー３６に対しても発振器５８はパルス信号を出力する。このとき、ＶＦ変換回路５７により変換された周波数は２．６Ｈｚとなっているため、点滅信号及びパルス信号の間隔は非常に短くなる。その結果、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは全て点灯し、ブザー３６は鳴り続ける。従って、磁石１７が４つのホール素子３３ａ〜３３ｄに中央に位置していると認知される。
【００７３】
最後に、図１１に示すように、その位置に磁石探知器２３を保持し、貫通孔２５からけ書きペン５９等を挿入し、壁材２２に中心点をマーキングする。この中心点は磁石１７の中心とほぼ対応しているため、この中心点を中心にして壁材２２に孔を開けることにより配線用ボックス１１を壁材２２の表側に確実に露出させることができる。
【００７４】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・ 基準ホール素子３８が配設され、その基準ホール素子３８から得られる電圧が基準電圧となる。そのため、磁石探知器２３の方向が変わると同時に、基準電圧が自動的に調整される。従って、磁石探知器２３に向きが変わる度に、基準電圧の調整作業を行わなくてもよく、磁石１７探知作業を簡単に行うことができ、配線用ボックス１１の探知を簡単に行うことができる。
【００７５】
・ 磁石１７を探知していない状態において、基準ホール素子３８と各ホール素子３３ａ〜３３ｄとの特性差等により生じる電圧差がそれぞれ各記憶器４６ａ〜４６ｄに予め記憶され、各補正器４５ａ〜４５ｄにより各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が基準電圧と等しくなるように補正されている。そのため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄにより磁石１７の磁束の増加による電圧の増加を確実に探知して磁石１７探知の効率を向上させることができる。
【００７６】
・ 磁石探知器２３の向きが変わったとき、基準ホール素子３８から得られる基準電圧及び各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧の変化量は同じであるため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから発生する電圧から各記憶器４６ａ〜４６ｄに記憶された電圧差を各補正器４５ａ〜４５ｄにより減算することにより補正される。そのため、磁石探知器２３の向きが変わっても常に正確な磁石１７探知を行うことができる。
【００７７】
・ 磁石センサとしてのホール素子３３ａ〜３３ｄは４つ設けられ、各ホール素子３３ａ〜３３ｄには各記憶器４６ａ〜４６ｄ及び各補正器４５ａ〜４５ｄがそれぞれ接続されている。そのため、各ホール素子３３ａ〜３３ｄ毎に補正を行うことができ、４つのホール素子３３ａ〜３３ｄを全て同じ条件にし、それらにより磁石１７探知作業を行うことができる。従って、ホール素子を１つだけ設け、それに記憶器及び補正器を設けた場合と比較して、磁石１７探知の作業効率を向上させることができる。
【００７８】
・ 磁石センサとしてのホール素子３３ａ〜３３ｄは上下左右に配設され、隣接するホール素子３３ａ〜３３ｄ間の距離は全て等しくなり、正方形状に配設されている。そのため、４つのホール素子３３ａ〜３３ｄの真ん中に磁石１７が位置したとき、各ホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が全て等しくなり、認知手段としてのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが全て点灯するため、磁石１７の位置を正確に探知することができるとともに、その中心点を探知することができる。
【００７９】
・ 各ホール素子３３ａ〜３３ｄにはＬＥＤ３４ａ〜３４ｄがそれぞれ対応するように配設され、ホール素子３３ａ〜３３ｄが磁石１７に近づき、基準電圧より大きい電圧を発生したホール素子３３ａ〜３３ｄに対応するＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが点滅するようになっている。そのため、点滅したＬＥＤ３４ａ〜３４ｄにより磁石１７がどのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ、つまり、どのホール素子３３ａ〜３３ｄ方向に偏っているかを視認することができる。
【００８０】
・ 各ホール素子３３ａ〜３３ｄにはそれぞれＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが対応するように配設され、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは磁石１７が近くなると点滅し、さらに近くなればなるほど点滅間隔は短くなる。そのため、使用者は磁石１７に近づいたか否かを視認することができ、磁石１７探知作業の効率を向上させることができる。
【００８１】
・ 磁石探知器２３にはＶＦ変換回路５７及びブザー３６が設置され、磁石１７が近くになり電圧が得られるとＶＦ変換回路５７により電圧は周波数に変換される。従って、その周波数によりブザー３６を鳴らせ、使用者に磁石１７に近づいたことを認識させることができる。また、電圧が大きくなると周波数も大きくなるため、磁石１７により近づくとブザー３６の鳴る間隔が短くなる。そのため、使用者は磁石１７により近づいたか否かを確認することができ、磁石１７探知作業の効率を向上させることができる。
【００８２】
・ 上下一対のホール素子３３ａ、３３ｂは上下比較器５０に接続され、左右一対のホール素子３３ｃ、３３ｄは左右比較器５４に接続されている。そのため、上下比較器５０及び左右比較器５４により磁石１７が上下又は左右のどちらに偏っているかを判別し、その信号により制御回路４９は上部又は下部ＬＥＤ３４ａ、３４ｂ若しくは左部ＬＥＤ又は右部ＬＥＤ３４ｃ、３４ｄの偏っている方を点滅させる。そのため、ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点滅により磁石１７がどの方向に偏っているかを視認することができる。
【００８３】
・ 上下一対のホール素子３３ａ、３３ｂは上下基準比較器５２に接続され、左右一対のホール素子３３ｃ、３３ｄは左右基準比較器５６に接続されている。そして、上下基準比較器５２又は左右基準比較器５６により上下一対の各ホール素子３３ａ、３３ｂ又は左右一対の各ホール素子３３ｃ、３３ｄから得られる電圧の差の絶対値が所定値以下か否かを判別し、所定値以下となったとき、上下両ＬＥＤ３４ａ、３４ｂ又は左右両ＬＥＤ３４ｃ、３４ｄを点滅させる。そのため、磁石１７が上下間又は左右間に位置しているか否かを視認することができる。
【００８４】
・ ４つのホール素子３３ａ〜３３ｄから得られる電圧が等しくなったとき、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは全て点灯し、ブザー３６は連続的に鳴る。そのため、磁石１７の位置を確実に確認することができる。
【００８５】
・ 磁石探知器２３の４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの中央位置には貫通孔２５が形成されている。そのため、４つのＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが全て点灯し、ブザー３６が連続的に鳴る位置を保持し、そこに中心点をけ書きペン５９等によりマーキングすることにより壁材２２の表面に磁石１７の中心を印すことができる。
【００８６】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 各増幅器４２ａ〜４２ｄに加算器をそれぞれ接続し、その加算器に記憶器４６ａ〜４６ｄをぞれぞれ接続し、さらに、その各記憶器４６ａ〜４６ｄに各補正器４５ａ〜４５ｄとして減算器をそれぞれ接続してもよい。このように構成した場合、例えば、上部ホール素子３３ａから電圧が発生し、上部増幅器４２ａにより増幅されて１．２Ｖが発生し、基準ホール素子３８から電圧が発生し、基準増幅器４３により増幅されて１．０Ｖが発生したとき、上部加算器により１．２Ｖと１．０Ｖが加算され、２．２Ｖが算出される。その値は上部記憶器４６ａに記憶され、さらに、上部補正器４５ａとしての上部減算器により、記憶された２．２Ｖと上部ホール素子３３ａから得られた１．２Ｖの減算が行われ、上部補正値１．０Ｖが算出される。その結果、上部記憶器４６ａ及び上部補正器４５ａにより上部ホール素子３３ａから発生した電圧が基準電圧に補正される。従って、磁石探知器２３の向きが変わっても基準電圧の調整作業を行わなくても良く、磁石１７探知作業の効率を向上させることができる。
【００８７】
・ ３つのホール素子を正三角形状に基板３１に配設し、各ホール素子に対応するように認知手段としてＬＥＤを配設してもよい。このように構成した場合、３つのホール素子の中央に磁石１７が位置したとき、その磁石１７に正確な位置を探知することができる。
【００８８】
・ 上下一対のホール素子３３ａ、３３ｂのみ又は左右一対のホール素子３３ｃ、３３ｄのみを基板３１に配設してもよい。
・ ブザー３６を省略してもよい。このように構成した場合、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄの点滅、点灯により磁石１７の位置を確認することができる。
【００８９】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧及び左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧の大きさを比較する検出手段としての比較器と、前記認知手段としての発光表示素子と、前記比較器の検出結果に基づいて発光表示素子の点灯を制御する制御手段とを備え、制御手段は、比較器により磁石センサから得られる電圧が大きいと判断された方の発光表示素子のみを点滅制御する請求項４又は請求項５に記載の磁石探知器。
【００９０】
このように構成した場合、比較器により上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧又は左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧の大小を検出し、両電圧の大きい方の発光表示素子を点滅させ、磁石が磁石センサに対して上下又は左右のどちらにずれているかを視認することができる。
【００９１】
・ 上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧及び左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧の差の絶対値と、その絶対値と予め設定された基準値とを比較する検出手段としての基準比較器と、前記認知手段としての発光表示素子と、前記基準比較器の検出結果に基づいて発光表示素子の点灯を制御する制御手段と備え、制御手段は基準比較器により前記絶対値が基準値より小さいと判断されたとき上下一対又は左右一対の磁石センサに対応する発光表示素子を点灯制御する請求項４又は請求項５に記載の磁石探知器。
【００９２】
このように構成した場合、上下又は左右の磁石センサ間における磁石の位置を視認することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明の磁石探知器によれば、磁石探知作業の効率を向上させることができるとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探知して配設体の位置を容易かつ正確に探知することができる。加えて、探知する磁石の位置が変わっても基準電圧の調整作業を必要とせず、磁石の位置を容易かつ正確に探知することができることができる。さらに、磁石センサと地磁気センサとの差又は和を記憶手段により記憶し、補正手段により補正するため、基準電圧を常に補正することができる。
【００９５】
請求項２に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、磁石センサが１つの場合と比較して、磁石探知作業の効率を向上させることができる。
【００９６】
請求項３に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、磁石の中心点を正確に探知することができる。
【００９７】
請求項４に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加えて、磁石が磁石センサに対してどの方向に偏っているかを認知することができる。
請求項５に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、磁石と磁石センサとの距離を認知することができる。
【００９８】
請求項６に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項２〜５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、磁石に近づいたか否かを聴覚により認知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁石探知器の使用状態を示す部分破断斜視図。
【図２】 磁石探知器の基板上を示す平面図。
【図３】 磁石探知器の電気的構成を示すブロック図。
【図４】 磁石のないとき各記憶器及び各補正器の作用を示すブロック図。
【図５】 磁石のあるとき各記憶器及び各補正器の作用を示すブロック図。
【図６】 ＬＥＤを点滅させるときの作用を示すブロック図。
【図７】 （ａ）は上部ＬＥＤ及び左部ＬＥＤが点滅した状態を示す部分平面図、（ｂ）は上部ＬＥＤ、左部ＬＥＤ及び右ＬＥＤが点滅した状態を示す部分平面図、（ｃ）は全てのＬＥＤが点灯した状態を示す部分平面図。
【図８】 ＬＥＤを点滅させるときの作用を示すブロック図。
【図９】 ＬＥＤを点滅させるときの作用を示すブロック図。
【図１０】 ＬＥＤを点灯させるときの作用を示すブロック図。
【図１１】 磁石探知器にけ書きペンを挿入した状態の部分破断側面図。
【図１２】 （ａ）は北側を向く磁石センサに地磁気及び磁石の磁束が通過する状態を示す模式図、（ｂ）は南側を向く磁石センサに地磁気及び磁石の磁束が通過する状態を示す模式図。
【図１３】 （ａ）は電圧と磁束密度の関係を示すグラフ、（ｂ）は基準電圧と磁束密度の関係を示すグラフ。
【図１４】 （ａ）は磁束密度と磁石との距離との関係をを示すグラフ、（ｂ）は磁石から壁材への距離を示す模式図、（ｃ）は磁石の中心からの距離を示す模式図。
【符号の説明】
１１…配設体としての配線用ボックス、１７…磁石、２２…隠蔽材としての壁材、２３…磁石探知器、３３ａ〜３３ｄ…磁石センサとしてのホール素子、３４ａ〜３４ｄ…認知手段としてのＬＥＤ、３６…認知手段としてのブザー、３８…地磁気センサとしての基準ホール素子、４５ａ〜４５ｄ…補正手段としての補正器、４６ａ〜４６ｄ…記憶手段としての記憶器、４９…制御手段としての制御回路、５０…検出手段としての上下比較器、５２…検出手段としての上下基準比較器、５４…検出手段としての左右比較器、５６…検出手段としての左右基準比較器、５７…ＶＦ変換回路。
Claims (6)
- 建築物の壁材等の隠蔽材の裏側に配設された配線用ボックス等の配設体に設けられた磁石を隠蔽材の表側から検知して、前記配設体の位置を探知する磁石探知器であって、
地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知する磁石センサと、
前記磁石センサが地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知した状態で、磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知するように前記磁石センサから離れた位置に配設される地磁気センサと、
前記両センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知した状態で、両センサからそれぞれ地磁気の磁束を検知して得られる電圧の差を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された電圧の差に基づいて、前記磁石センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知して得られる電圧を前記地磁気センサが磁石の磁束を検知することなく地磁気の磁束のみを検知して得られる電圧と同一になるよう補正する補正手段と、
前記補正手段により地磁気の磁束のみを検知した両センサから得られる各電圧が同一に補正された状態で、地磁気の向きに対して磁石探知器の向きが変わることより変動する前記地磁気センサから得られる電圧を基準電圧とし、前記磁石センサが地磁気の磁束と共に磁石の磁束を検知することにより、磁石センサから前記基準電圧と異なる電圧を得たとき、それを使用者に認知させる認知手段と、
を備えたことを特徴とする磁石探知器。 - 前記磁石センサは複数設けられ、それらの磁石センサにはそれぞれ前記記憶手段及び補正手段が接続されている請求項１に記載の磁石探知器。
- 前記磁石センサは少なくとも３つ設けられ、隣接する磁石センサ間の距離が全て等しくなるように配設される請求項２に記載の磁石探知器。
- 前記磁石センサは４つ設けられるとともに、上下左右に配設され、基準電圧と異なる各磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧を、上と下及び左と右で比較し、磁石センサが磁石に対して上と下及び左と右のどちらに偏っているかを検出する検出手段と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段と、認知手段を作動させる制御手段とを備え、制御手段は検出手段の検出結果に基づき、磁石が上下のどちらか一方又は左右のどちらか一方の磁石センサに偏っているかを確認可能とするように認知手段を作動させる請求項２又は請求項３に記載の磁石探知器。
- 磁石センサと対応して設けられ、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段としての発光表示素子と、発光表示素子の点灯を制御する制御手段とを備えた請求項２〜４のいずれかに記載の磁石探知器。
- 磁石センサから得られる電圧を周波数に変換する電圧周波数変換回路と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段と、電圧周波数変換回路により変換された周波数に基づいて認知手段を作動させるように制御する制御手段とを備えた請求項２〜５のいずれかに記載の磁石探知器。
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