CN101201246B - 移动体系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为用线性传感器检测移动体的位置的移动体系统，沿移动体(A、B)的移动路径隔开间隔将线性传感器(L1～L4、R1～R4)配置成2列，求出移动体(A、B)中设置的磁铁相对于线性传感器的相对位置。在求出的相对位置中加上线性传感器原点的坐标，求出移动体的绝对位置。能够在地面上高速并且高精度地检测移动体的绝对位置。通过上述措施，本发明能够高精度并且迅速地求出移动体的绝对位置。

Description

移动体系统
技术领域
本发明涉及移动体系统，尤其涉及能够在地面上高精度并且迅速地检测移动体的绝对位置的系统。
背景技术
发明者对在地面上高精度并且迅速地识别塔式起重机、有轨台车、高架行车等移动体的绝对位置进行了研究。如果能够如此，则能够容易地进行移动体的行走控制和停止控制、避免冲撞或拥堵等。因此，需要沿移动路径连续不断地或者基本连续地检测移动体的位置。并且，由于每个线性传感器输出的是相对于线性传感器自身原点的相对坐标，因此需要将其变换成绝对位置。另外，专利文献1中公开了使用了线性传感器的移动体位置的检测。
专利文献1日本特愿2006-218694号
发明内容
本发明的课题就是要能够在地面上高精度并且迅速地求出移动体的绝对位置。本发明的另一个课题是要能够区分多个移动体、能够求出每个移动体的绝对位置。本发明的再一个目的就是要在线性传感器的检测区域的边界处使移动体位置的检测不中断。
本发明为用线性传感器检测移动体的位置的移动体系统，其特征在于，上述线性传感器输出以每个传感器的原点为基准的相对位置；沿上述移动体的移动路径将多个线性传感器配置成至少2列；在上述移动体中设置至少2个用这至少2列线性传感器列检测的标记；并且设置了将每个传感器的原点的绝对坐标加算到上述线性传感器的输 出中，求出上述移动体的绝对位置的单元；根据线性传感器的输出是增加还是减少来求得移动体的行进方向，存储启动时检测移动体的线性传感器的ID，在每次切换线性传感器时判断是沿移动体的移动方向由行进方向上的下一个线性传感器检测，还是由眼前的线性传感器检测。
优选设置存储上述移动体的ID及其当前位置的存储单元；以及从上述存储单元的存储数据中检索上述线性传感器的输出与上述当前位置接近的上述移动体，用上述线性传感器的输出更新上述当前位置的单元。并且优选使上述至少2列线性传感器的检测区域在检测区域的边界处互相重叠。
由于本发明沿移动体的移动路径配置至少2列线性传感器，分2列交互地检测移动体的至少2个标记，因此能够不断地检测移动体的位置。虽然线性传感器输出各自的相对坐标，但如果将线性传感器原点的绝对坐标加算到其中的话，则能够求出移动体的绝对位置。通过上述措施，本发明能够高精度并且迅速地求出移动体的绝对位置。
在此，如果存储移动体的ID及其当前位置，检索与线性传感器的输出和当前位置接近的移动体，用线性传感器的输出更新当前位置，则即使在存在多个移动体的情况下也能够跟踪各个移动体的绝对位置。因此不用设置移动体ID读出器等就能够跟踪多个移动体的移动状况。并且，如果至少2列线性传感器的检测区域在边界处互相重叠，则移动体的标记在检测区域的边界部由任意一个线性传感器检测，能够不断地检测移动体的绝对位置。
附图说明
图1实施例的移动体系统的方框图；
图2表示实施例的线性传感器与磁铁的方框图；
图3表示实施例的传感器值到线性坐标的变换的图；
图4实施例的局域控制器的方框图；
图5表示实施例的移动体位置管理的算法的流程图；
图6实施例的局域控制器之间的交换的图。
具体实施方式
下面叙述实施本发明的优选实施例。
[实施例]
图1-图6表示实施例的移动体系统2。虽然实施例描述的是地面上使用了一次线性电动机的线性搬运台车系统，但并不局限于此，也可以控制塔式起重机或有轨台车、高架行车等其他的搬运台车。并且，本发明能够用于电梯等台车以外的移动体的控制。图中6为线性电动机，设置在地面上，移动体A、B在例如其左右两侧具备至少2个磁铁7、8作为标记。D1～D3为局域控制器，R1～R4为设置在移动体A～C的行进方向的例如右侧的线性传感器。在移动体A～C的行进方向的左侧同样配置有线性传感器L1～L4，排成例如1列。
虽然这里将线性传感器R1～R4、L1～L4配置在移动体A～C的移动路径的左右两侧合计2列，但也可以在左右一边配置2列，或者在左右各配置2列合计4列。图中表示的线性传感器R1～R4、L1～L4表示其检测区域，使右侧一列的线性传感器与左侧一列的线性传感器的检测区域在检测区域的边界部分部分重合地配置。由此，在检测区域的边界能够连续不断地检测移动体A～C的位置。
13为传感器网络，将来自多个线性传感器的信号传送给局域控制器D1～D3；14为控制网络，传送从局域控制器D1～D3对线性电动机6的控制信号。15为局部区域边界，为各局域控制器控制区域的边界。局部区域边界15优选配置在线性传感器检测区域的边界附近。
图2表示线性传感器的结构。20为交流电源，给多个线圈21施加检测电流，假设电流的相位为例如sinωt。22为相位检测电路，23、24为运算电路，将各线圈两端之间的电压等输入运算电路23中，求出sinθ·sinωt或cosθ·cosωt等。在此，θ为使线性传感器的检 测区域为2π时的相位，线圈的电感随磁铁与线圈的磁耦合而变化，因此，相位θ根据磁铁相对于检测区域的位置而变化。当假设线性传感器检测区域的长度为2A时，线性传感器的传感器值例如在检测区域的中央为0，一边为+，另一边为-。虽然这里说明线性传感器与磁铁的组合，但标记并不局限于磁铁，也可以是适当的磁性体。而且线性传感器和标记的种类自身是任意的。
图3以移动体A为例表示单个线性传感器的传感器值到线性坐标(绝对位置)的变换。各线性传感器以相对于每个传感器原点的相对位置为传感器值，以每个线性传感器原点的坐标为偏移量加以保存。将偏移量加到传感器值中就能求出相对于移动体原点的线性坐标--即绝对位置。移动体的行进方向能够从线性传感器的传感器值是增加还是减少求得，存储启动时检测移动体的线性传感器的ID，每次切换线性传感器时判断是在沿移动体移动的方向检测行进方向上的下一个线性传感器，还是在检测眼前的线性传感器。这样求出线性传感器正在检测的线性传感器的ID，将其记录到后述的轨迹表中。
图4表示局域控制器的结构。偏移量表26中存储每个局域控制器所管理的线性传感器的偏移量。轨迹表27中存储每个局域控制器管理下的移动体的ID、当前使用中的线性传感器的编号(传感器ID)、每个线性传感器的相对于原点的传感器值、用偏移量将传感器值换算成线性坐标(绝对坐标)的值以及移动体的前进目的地或其他的数据。
每当从线性传感器获得新的传感器值时，在轨迹表内检索传感器值最接近的记录，根据传感器值或输入了线性坐标的新的传感器值进行更新。例如，图4中在局域控制器D2管理下的有移动体A、B这2台，移动体A上次的线性坐标为1200，移动体B上次的线性坐标为4150。这里，当输入相当于线性坐标1250的传感器值时，将该值作为移动体A的新的线性坐标。同样，当输入线性坐标4200时，将该值作为移动体B的数据。如此这般，能够跟踪每个移动体的位置。
轨迹表27的其他栏中记载移动体在局域控制器之间的出入管理数据。例如，当移动体C从上游的局域控制器D1向下游的局域控制器D2移动时，局域控制器D1将这个旨意通知局域控制器D2。局域控制器D2记录最上游的线性传感器R1的最上游的传感器值例如-400作为移动体C的临时位置。然后，当线性传感器R1实际检测移动体时，更新移动体C的记录。移动体B要脱离局域控制器D2的控制区域，该旨意通知给下游的局域控制器D3。
当移动路径存在岔道时，为了确认移动体接下来进入到哪一个局域控制器的控制之下，并且为了避免移动体拥堵或避免冲撞等，优选在轨迹表27等中保存前进的目的地或今后的移动路径。当局域控制器的控制区域内出现新的移动体时，如果汇合部存在多个上游局域控制器，则将通知上游的哪个局域控制器的数据记载到轨迹表中。该数据为例如通知了移动体进入的局域控制器的ID。另外，也可以将移动体从出发点到目的地的所有的移动路径记载到轨迹表中。
图5中表示移动体位置管理的算法。当传感器值输入局域控制器中时，加上偏移量变换成线性坐标，更新轨迹表中线性坐标最接近的记录。另外，偏移量的相加也可以在每个线性传感器中进行。但是，如果在局域控制器中进行偏移量的相加，由于不需要将固有的数据写入线性传感器自身中，因此线性传感器的设置或更换容易。也可以检索与传感器ID和传感器值最接近的记录取代在轨迹表中检索线性坐标接近的记录。与移动体通过局域控制器之间的局部区域的边界相对应在轨迹表中追加(进入时)或删除(行走结束时)每个移动体的记录。并且，上游的局域控制器将下一个进入的移动体的ID和目的地通知下游的局域控制器。
图6表示控制器之间的交换，左侧为上游的控制器，右侧为下游的控制器。当移动体进入下游局域控制器控制区域时，从上游局域控制器发出该旨意的进入请求，该数据包括移动体的ID和目的地。与 此相对应，下游的局域控制器作成临时记录，作为移动体进入最上游的线性传感器的检测区域的上游端的预定位置。接着，以临时记录的位置为基准确认没有其他的干涉的移动体，将允许进入的信息通知上游的局域控制器。由此，上游的局域控制器使移动体越过控制区域的边界移动。当下游的局域控制器的线性传感器检测到移动体时，更新轨迹表，并且将移动体到达的旨意的通知传送给上游的局域控制器。接收到该通知的上游的局域控制器从轨迹表中删除该记录。
虽然实施例中更新传感器值与当前位置最接近的记录，但也可以沿移动路径设置ID读出器读入移动体的ID。但是，如果这样的话，需要ID读出器的设置成本。移动体的移动方向并不局限于水平面内，也可以像电梯那样在铅垂面内等。虽然实施例能够沿移动体移动路径的全长连续不断地检测移动体的绝对位置，但在线性传感器的设置困难等情况下，也可以部分中断检测。并且，移动体并不局限于进行直线运动的物体，也可以是转台等进行旋转运动的物体。
本实施例能够获得以下效果。(1)能够容易地将每个线性传感器的传感器值换算成绝对位置。(2)能够在地上高速并且高精度地检测多个移动体的绝对位置。(3)利用轨迹表不用读出移动体的ID就能够检测哪个移动体位于什么位置。(4)由于线性传感器的检测区域在端部部分重叠，因此能够不断检测移动体的位置。

Claims (3)

1.一种用线性传感器检测移动体的位置的移动体系统，其特征在于，上述线性传感器输出以每个传感器的原点为基准的相对位置；沿上述移动体的移动路径将多个线性传感器配置成至少2列；在上述移动体中设置至少2个用这至少2列线性传感器列检测的标记；并且设置了将每个传感器的原点的绝对坐标加算到上述线性传感器的输出中、求出上述移动体的绝对位置的运算单元；根据线性传感器的输出是增加还是减少来求得移动体的行进方向，存储启动时检测移动体的线性传感器的ID，在每次切换线性传感器时判断是沿移动体的移动方向由行进方向上的下一个线性传感器检测，还是由眼前的线性传感器检测。
2.如权利要求1所述的移动体系统，其特征在于，设置了以下单元：存储上述移动体的ID及其当前位置的存储单元；从上述存储单元的存储数据中检索与上述线性传感器的输出和上述当前位置接近的上述移动体，用上述线性传感器的输出更新上述当前位置的检索更新单元。
3.如权利要求1所述的移动体系统，其特征在于，上述至少2列线性传感器的检测区域在检测区域的边界处互相重叠。
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