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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bewegungsfahrzeugsystem.
Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Positionserfassung
eines Bewegungsfahrzeugs.
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Der
Erfinder hat ein System vorgeschlagen, das eine Kombination aus
magnetischen Markierungen und einer Mehrzahl von Spuren verwendet,
die als ein Spulenarray angeordnet sind, um kontinuierlich eine
Position eines Bewegungsfahrzeugs zu erfassen (Patentveröffentlichung
1:
JP2002-337037A ). Es
gibt Beschränkungen betreffend die Länge der magnetischen
Markierungen. Daher sind in der Patentveröffentlichung
1, in Verwendung, die magnetischen Markierungen kontinuierlich ohne
jegliche Zwischenräume angeordnet, und die magnetische
Markierung, die erfasst werden soll, wird geschaltet. Ferner ist
die Länge eines Erfassungskopfs, der das Spulenarray aufweist,
kürzer als die Länge der individuellen, magnetischen
Markierungen, und der Kopf ist nur von einer magnetischen Markierung
betroffen.
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Es
ist jedoch schwierig, die magnetischen Markierungen ohne jegliche
Zwischenräume entlang einer langen Bewegungsroute bereitzustellen.
Bei einem Versuch, das Problem zu adressieren, studierte der Erfinder
eine Technik zum Bereitstellen magnetischer Markierungen in Intervallen
und zum kontinuierlichen Erfassen einer Position eines Bewegungsfahrzeugs,
ohne jegliche Zwischenräume, unter Verwendung eines einzelnen
Erfassungskopfs, und erlangte die vorliegende Erfindung.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bewegungsfahrzeugsystem
und ein Verfahren zum Erfassen einer Position eines Bewegungsfahrzeugs
mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Bewegungsfahrzeugsystem gemäß Anspruch
1 und ein Verfahren zum Erfassen einer Position eines Bewegungsfahrzeugs
gemäß Anspruch 4 gelöst.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Segment zu liefern,
wo magnetische Markierungen in Intervallen vorgesehen sind und ein
Bewegungsfahrzeug kontinuierlich unter Verwendung eines einzelnen
Erfassungskopfs erfasst werden kann.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, es möglich
zu machen, ein Segment zu handhaben, wo es ausreichend ist, eine
präzise Positionserfassung nur an bestimmten Positionen
zu erreichen, wie z. B. einer Stoppposition des Bewegungsfahrzeugs.
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Es
ist ein wiederum weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Schalten
zwischen einem ersten Segment und einem zweiten Segment zu steuern,
während ein Erfassungsbereich in dem zweiten Segment geändert
wird, um eine Positionserfassung in dem zweiten Segment mit derselben
Präzision zu erreichen wie in dem ersten Segment.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bewegungsfahrzeugsystem,
das ein Bewegungsfahrzeug mit einem Erfassungskopf umfasst, der
ein Spulenarray aufweist, das durch Anordnen einer Mehrzahl von
Spulen entlang einer Bewegungsrichtung des Bewegungsfahrzeugs gebildet
ist, und ein Segment, wo magnetische Markierungen entlang einer
Bewegungsroute des Bewegungsfahrzeugs in einem Abstand gleich der
Länge des Spulenarrays angeordnet sind, um eine Position
des Bewegungsfahrzeugs in dem Segment kontinuierlich basierend auf einer
Ausgabe aus dem Erfassungskopf zu bestimmen.
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Ferner
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Erfassen
einer Position eines Bewegungsfahrzeugs, das folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen
des Bewegungsfahrzeugs mit einem Erfassungskopf mit einem Spulenarray,
das durch Anordnen einer Mehrzahl von Spulen entlang einer Bewegungsrichtung
des Bewegungsfahrzeugs gebildet ist; und
Anordnen magnetischer
Markierungen entlang eines vorbestimmten Segments einer Bewegungsroute
des Bewegungsfahrzeugs in einem Abstand gleich der Länge
des Spulenarrays; und
Erfassen einer Position des Bewegungsfahrzeugs
in dem Segment, kontinuierlich, basierend auf einer Ausgabe aus
dem Erfassungskopf.
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Vorzugsweise
ist das Segment als ein erstes Segment bezeichnet und das Bewegungsfahrzeugsystem
umfasst ferner zusätzlich zu dem ersten Segment ein zweites
Segment, wo die magnetischen Markierungen entlang der Bewegungsrichtung
in Intervallen einer Distanz angeordnet sind, die breiter ist als
der Abstand.
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Wiederum
vorzugsweise umfasst das Bewegungsfahrzeugsystem ferner eine Einrichtung
zum Erfassen des Vorhandenseins der magnetischen Markierung, um
das erste Segment oder das zweite Segment zu identifizieren, und
eine Einrichtung zum Ändern eines Erfassungsbereichs des
Erfassungskopfs, um eine Position des Bewegungsfahrzeugs mit vorbestimmter
Präzision über einen vollständigen Bereich
in dem Segment auszugeben, und eine Position des Bewegungsfahrzeugs
mit der vorbestimmten Präzision in dem zweiten Segment
für einen Bereich um die magnetischen Markierung auszugeben, der
schmäler ist als der Abstand.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist ein Segment vorgesehen, wo magnetischen
Markierungen entlang einer Bewegungsroute in einem Abstand gleich
der Länge des Spulenarrays angeordnet sind.
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In
dem Segment sind die magnetischen Markierungen benachbart zu beiden
Enden des Spulenarrays vorhanden oder eine magnetische Markierung
ist innerhalb beider Enden des Spulenarrays vorhanden. In dem Fall,
in dem eine magnetische Markierung innerhalb beider Enden des Spulenarrays
vorhanden ist, kann die Position einfach bestimmt werden. Ferner
treten in dem Fall, in dem zwei magnetische Markierungen in der
Nähe beider Enden des Spulenarrays vorgesehen sind, die
Spulen in der Nähe der Spulen mit den magnetischen Markierungen
in Wechselwirkung, und die Position kann ebenfalls bestimmt werden.
Somit kann bei der vorliegenden Erfindung die Position des Bewegungsfahrzeugs
kontinuierlich in den obigen Segmenten bestimmt werden. Es ist nicht
notwendig, die magnetischen Markierungen nahtlos ohne jegliche Zwischenräume
bereitzustellen. Ein Erfassungskopf ist zur Verwendung ausreichend.
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Da
der Abstand der magnetischen Markierungen gleich der Länge
des Spulenarrays an dem Erfassungskopf ist, tritt der Erfassungskopf
mit den magnetischen Markierungen für die Länge
in Wechselwirkung, die einer magnetischen Markierung entspricht,
zu jeder Zeit. Zum Beispiel, unabhängig davon, ob die magnetischen
Markierungen an beiden Enden des Spulenarrays vorgesehen sind oder
die magnetischen Markierungen in der Mitte des Spulenarrays vorhanden
sind, ist die Gesamtlänge der magnetischen Markierungen,
die dem Spulenarray zugewandt sind, gleich der Länge einer
magnetischen Markierung. Daher ändern sich die Erfassungsbedingungen
der magnetischen Markierungen unabhängig von der Position
nicht und die Erfassung kann ohne weiteres ausgeführt werden.
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Bei
einer möglichen Anwendung ist die Durchlauffrequenz des
Bewegungsfahrzeugs niedrig und es ist z. B. ausreichend, die aktuelle
Position nur in der Nähe bestimmter Positionen zu identifizieren, wie
z. B. einem Bahnhof. Ferner gibt es Segmente, wo eine Positionserfassung
unter Verwendung der magnetischen Markierungen schwierig ist, wie
z. B. Kurven-, divergierende und zusammenlaufende Abschnitte. Bei
solchen Abschnitten, wenn ein zweites Segment vorgesehen ist, wo
magnetische Markierungen entlang der Bewegungsrichtung in weiten
Intervallen vorgesehen sind, kann die Positionserfassung nur an
notwendigen Positionen ausgeführt werden.
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Ferner
kann in dem Fall, in dem eine Einrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins
der magnetischen Markierung vorgesehen ist, basierend auf dem Vorhandensein
der magnetischen Markierung an einer vorbestimmten Position, das
erste Segment oder das zweite Segment einfach identifiziert werden.
Ferner wird vorzugsweise ein Erfassungsbereich des Erfassungskopfs
geändert, um eine Position des Bewegungsfahrzeugs mit vorbestimmter
Präzision über einen gesamten Bereich in dem ersten Segment
auszugeben und eine Position des Bewegungsfahrzeugs mit der vorbestimmten
Präzision in dem zweiten Segment auszugeben, für
einen Bereich um die magnetische Markierung, der schmäler ist
als der Abstand. Auf diese Weise kann auch in dem zweiten Segment
eine Positionserfassung innerhalb des Erfassungsbereichs des Erfassungskopfs
mit derselben Präzision wie in dem ersten Segment ausgeführt
werden.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, das ein Layout eines Erfassungskopfs zum Erfassen
einer absoluten Position und magnetischer Markierungen zeigt;
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2 eine
Ansicht, die die Beziehung zwischen einer Position des Erfassungskopfs
relativ zu den mag netischen Markierungen und eine Ausgabe gemäß einer
Gesamtbereichserfassungsspezifikation zeigt;
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3 eine
Ansicht, die die Beziehung zwischen einer Position des Erfassungskopfs
relativ zu den magnetischen Markierungen und eine Ausgabe gemäß einer
Diskret-Layout-Positionsspezifikation zeigt;
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4 eine
Ansicht, die ein Gesamtbereichserfassungssegment, ein Diskret-Erfassungssegment und
ein Erfassung-Deaktiviert-Segment zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm, das eine Verarbeitung gemäß der
Gesamtbereichserfassungsspezifikation zeigt;
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6 ein
Flussdiagramm, das eine Verarbeitung gemäß der
Diskret-Layout-Positionsspezifikation zeigt;
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7 eine
Ansicht, die schematisch ein Staplerkransystem gemäß dem
Ausführungsbeispiel zeigt.
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1 bis 7 zeigen
ein Bewegungsfahrzeugsystem bzw. System eines sich bewegenden Fahrzeugs
gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 zeigt
ein Layout eines Erfassungskopfs 2 und magnetischer Markierungen 22.
Ein Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Spulenarray, das aus
einer Mehrzahl von Spulen besteht, die z. B. in einer Reihe in einer
Bewegungsrichtung eines Bewegungsfahrzeugs angeordnet sind. Ferner
ist ein Hall-Elementepaar 6, 7 auf der Vorder-
und Rückseite in einer Laufrichtung des Spulenarrays 4 vorgesehen,
um das Vorhandensein der magnetischen Markierungen 22 zu
erfassen. Jeglicher magnetische Sensor kann anstelle der Hall-Elemente 6, 7 verwendet
werden. In einem extremen Fall können die Hall-Elemente 7, 6 durch Spulen
an beiden Enden des Spulenarrays 4 ersetzt werden. Ein
Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Antriebsschaltung zum Anlegen
eines Wechselstroms aus einer Wechselstromquelle 9 an jede
Spule 5 und das Ausgeben einer Adresse, z. B. basierend
auf einem elektrischen Strom, der durch die individuellen Spulen 5 fließt,
oder der Spannung oder der Phase des elektrischen Stroms oder der
Spannung, die an die individuellen Spulen 5 angelegt ist.
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Durch
die scharfe Änderung bei einer Bahn der Ausgabe aus der
Bewertungsschaltung 10 wird ein Zählerwert eines
Zählers 12 um 1 inkrementiert oder dekrementiert.
Eine Erfassungsbereichschalteinheit 14 schaltet einen Erfassungsbereich
durch Signale aus den Hall-Elementen 6, 7 und
schaltet den Erfassungsmodus zwischen Gesamtbereichserfassung und
diskretem Layout. In dem Gesamtbereichserfassungsmodus entspricht
der Erfassungsbereich der Länge P des Spulenarrays 4,
d. h. entspricht dem Arrayabstand der magnetischen Markierungen 22.
In dem Modus des diskreten Layouts ist der Erfassungsbereich schmäler
als der Abstand P.
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Basierend
auf dem Zählerwert werden magnetische Markierungen 22,
die aktuell erfasst werden, identifiziert. In Vorbereitung auf die
Wiederherstellung von einem Ausfall oder ähnlichem wird
der Zählerwert in einem nichtflüchtigen Speicher
gespeichert, wie z. B. einem Flash-Speicher 16. Zur Zeit
des Zurücksetzens von einem Ausfall oder ähnlichem wird
der Zählerwert, der in dem Flash-Speicher 16 gespeichert
ist, an dem Zähler 12 gesetzt. Eine Versatztabelle 18 wird
zum Umwandeln des Zählerwerts in einen Versatz verwendet.
Ein Addierer 20 addiert die Adresse aus der Bewertungsschaltung 10 zu
dem Versatz und gibt eine aktuelle Position aus. Die aktuelle Position,
die aus dem Erfassungskopf 2 ausgegeben wird, wird als
eine absolute Position bezeichnet. Die absolute Position sind Daten,
die bestimmt werden durch direktes Erfassen der magnetischen Markierungen 22 unabhängig
von einem internen Sensor. Die Versatztabelle 18 und der
Addierer 20 können in Stufen nachfolgend zu dem
Erfassungskopf 2 vorgesehen sein. In dem Fall, in dem die
aktuelle Position grob durch einen internen Sensor erkannt wird,
wie z. B. einen Codierer, kann die Ausgabe aus der Bewertungsschaltung 10 direkt
aus dem Erfassungskopf 2 ausgegeben werden. In diesem Fall
ist die Umwandlung in die absolute Position unter Verwendung des
Versatzes nicht erforderlich.
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Die
magnetischen Markierungen 22 sind in einem Array angeordnet,
durch abwechselndes Ändern der Polarität des Dauermagneten.
Anstelle des Magnetarrays kann ein Einzelmagnet verwendet werden.
Ferner kann anstelle der Verwendung des Magneten ein magnetisierbares
Material als die magnetische Markierung 22 verwendet werden.
Der Arrayabstand P (array pitch) der magnetischen Markierungen 22 ist
gleich dem erfassbaren Bereich durch das Spulenarray 4.
In diesem Fall, gesehen von dem Spulenarray 4 aus, ist
insgesamt eine magnetische Markierung 22 zu jeder Zeit
in dem Erfassungsbereich vorhanden. Es sollte darauf hingewiesen
werden, dass die Länge des Spulenarrays 4 gleich
dem erfassbaren Bereich ist. Da die Distanz zwischen der magnetischen
Markierung 22 und der Spule sehr gering ist, ist der Magnetfluss,
der von der magnetischen Markierung 22 auf das Spulenarray 4 ausgeübt
wird, konstant. Die Verteilung des Magnetflusses wird abhängig
von einer relativen Position des Spulenarrays 4 relativ
zu den magnetischen Markierungen 22 verändert.
Abhängig von der Verteilung des Magnetflusses wird der
elektrische Strom, der in den individuellen Spulen fließt,
verändert. Die Änderung des elektrischen Stroms
hierin bedeutet z. B. eine Änderung bei dem absoluten Wert
oder der Phase des elektrischen Stroms oder eine Änderung
bei der Spannung, die erforderlich ist, um zu ermöglichen, dass
ein elektrischer Strom eines konstanten Pegels durch die individuellen
Spulen 5 fließt. Durch Bewerten der Verteilung
des elektrischen Stroms, der durch die individuellen Spulen 5 fließt,
unter Verwendung der Bewertungsschaltung 10, wird eine
Adresse bestimmt. Die Adresse stellt eine Position dar, die durch Teilen
der Erfassungslänge P des Spulenarrays durch eine vorbestimmte
Auflösung erhalten wird.
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Die
Länge des Spulenarrays 4, d. h. die Erfassungslänge
des Spulenarrays 4, ist gleich dem Arrayabstand P der magnetischen
Markierungen 22. Somit wird der Gesamtbetrag des Magnetflusses,
der an das Spulenarray 4 von der magnetischen Markierung 22 angewendet
wird, an jeder Position konstant, und die Erfassung kann einfach
ausgeführt werden. In dem Fall z. B., in dem die Länge
des Spulenarrays 300 mm ist, liegt der Anordnungsabstand P der magnetischen
Markierungen 22 innerhalb 300 mm ± 2 mm. Wenn
der zulässige Fehler kleiner wird, wird die Erfassungspräzision
hoch. Der zulässige Fehler wird durch die erforderliche
Erfassungspräzision bestimmt.
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2 zeigt
eine Ausgabe aus dem Erfassungskopf 2 gemäß einer
Gesamtbereichserfassungsspezifikation. Ein Bezugszeichen 24 bezeichnet
eine Bewegungsroute. In 2 bewegt sich das Bewegungsfahrzeug
von rechts nach links. Die magnetischen Markierungen 22 sind
in einem Abstand gleich der Länge des Spulenarrays angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass drei magnetische
Markierungen (A), (B) und (C) in dieser Reihenfolge von rechts nach
links vorgesehen sind. Wenn der Erfassungskopf 2 an einer
Position „a” angeordnet ist, wird die magnetische
Markierung (A) erfasst. Wenn das rechte Ende des Erfassungskopfes 2 (genauer
gesagt das rechte Ende des Spulenarrays 4) die Mitte der
magnetischen Markierung (B) erreicht, wird der Zählerwert
um 1 verändert. Zu dieser Zeit ist der Erfassungskopf 2 an
einer Position „b” in 2 angeordnet.
Dann wird an einer Position „c” eine Erfassung
nur unter Verwendung der magnetischen Markierung (B) ausgeführt.
An einer Position „d”, da das linke Ende des Spulenarrays
die Mitte der magnetischen Markierung (C) erreicht, wird der Zählerwert
weiter um 1 verändert. An einer Position „e” wird
eine Erfassung unter Verwendung der magnetischen Markierung (C)
ausgeführt. Somit wird die Adresse, die aus dem Erfassungskopf 2 ausgegeben wird,
verändert, wie auf der unteren Seite in 2 gezeigt
ist.
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3 zeigt
eine Ausgabe des Erfassungskopfs gemäß der Diskret-Layout-Spezifikation.
Eine magnetische Markierung, die mit (D) gekennzeichnet ist, ist
entlang der Bewegungsroute 24 vorgesehen. Es sei angenommen,
dass die magnetische Markierung (D) ausreichend entfernt von anderen
magne tischen Markierungen ist. An einer Position „f” erkennt der
Erfassungskopf die magnetische Markierung (D). Da die magnetische
Markierung jedoch nur an dem linken Ende des Spulenarrays positioniert
ist, ist die Erfassungspräzision niedrig. An einer Position „g” ist das
Spulenarray einer magnetischen Markierung 22 zugewandt.
Daher ist die Erfassungspräzision an dieser Position dieselbe
wie jene, die an den entsprechenden Punkten in dem Fall der Gesamtbereichserfassungsspezifikation
erhalten werden, die in 2 gezeigt ist. Dieser Zustand
wird bis zu einer Position „i” fortgesetzt. An
einer Position „j” ist das Spulenarray 1/2 der
magnetischen Markierung zugewandt. Auf der linken Seite der Position „j” kann
eine Positionserkennung nicht ausgeführt werden.
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Das
heißt, bei den obigen Prozessen sind Bereiche vorhanden,
wo keine Daten aus dem Erfassungskopf erhalten werden (Bereiche
auf der rechten Seite der Position „f”), Bereiche
wo die aktuelle Position mit einer Präzision erhalten wird,
die niedriger ist als die der Gesamtbereichserfassung (Bereiche
zwischen der Position „f” und der Position „g” und
zwischen der Position „i” und in der Position „j”),
und ein Bereich, wo die aktuelle Position mit einer Präzision erhalten
wird, die dieselbe ist wie die der Gesamtbereichserfassung (Bereich
zwischen der Position „g” und der Position „i”).
Der Erfassungsbereich z. B., der in den Ansprüchen erwähnt
wird, bezeichnet einen Bereich, wo eine Positionserfassung mit einer
Präzision ausgeführt werden kann, die dieselbe
ist wie die für die Gesamtbereichserfassung.
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4 zeigt
ein Beispiel der Bewegungsroute 24. Bei dem Beispiel sei
angenommen, dass ein sich überland bewegendes Fahrzeug
als das Bewegungsfahrzeug verwendet wird. Ein Bezugszeichen 30 bezeichnet
eine Zwischen-Bucht-Route und ein Bezugszeichen 31 bezeichnet
eine Intra-Bucht-Route mit einer Schleifenform. Die Bewegungsroute 24 umfasst
einen divergierenden Abschnitt 32, einen zusammenlaufenden
Abschnitt 33 und Kurvenabschnitte 34. Last-Ports 35 sind entlang
der Intra-Bucht-Route 31 als Stopppositionen des sich überland
bewegenden Fahrzeugs vorgesehen. In einem Diskret-Layout-Segment 36 ist
es z. B. ausreichend, dass die aktuelle Position nur in Bereichen
in der Nähe des Last-Ports 35 erkannt werden kann. Daher
sind die magnetischen Markierungen 22 an den Stopppositionen
vorgesehen, und das sich überland bewegende Fahrzeug bewegt
sich zwischen den magnetischen Markierungen, während Positionen
unter Verwendung eines Rotationsgebers oder ähnlichem vermutet
werden. An der Stoppposition ist eine Stoppsteuerung unter Verwendung
der magnetischen Markierung 22 implementiert. In dem divergierenden
Abschnitt 32, dem zusammenlaufenden Abschnitt 33 und
den Kurvenabschnitten 34, wenn die magnetische Markierung
vorgesehen ist, kann eine unerwünschte Störung
mit dem Spulenarray auftreten. Daher kann die magnetische Markierung
in diesen Abschnitten nicht vorgesehen sein. Aus diesem Grund kann
bei den Erfassung-Deaktiviert-Segmenten 38 die aktuelle
Position nicht unter Verwendung der magnetischen Markierung erfasst
werden. In den anderen Segmenten kann eine Gesamtbereichserfassung
ausgeführt werden.
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Auf
diese Weise kann in der Zwischen-Bucht-Route 30, wo der
Verkehr stark ist, eine Störung bzw. Interferenz zwischen
den sich überland bewegenden Fahrzeugen verhindert werden,
durch präzises Bestimmen der aktuellen Position. In der
Intra-Bucht-Route 31, wo der Verkehr gering ist, ist die magnetische
Markierung 22 nur in Bereichen in der Nähe der
Stopppositionen vorgesehen, wie z. B. an den Last-Ports 35.
In den Erfassung-Deaktiviert-Segmenten 38 wird eine andere
Einrichtung als die magnetischen Markierung 22 zum Verhindern
einer Störung zwischen den sich überland bewegenden
Fahrzeugen verwendet. Zum Beispiel ist eine ausschließliche
Steuerung der Bewegung in dem divergierenden Abschnitt 32 und
dem zusammenlaufenden Abschnitt 33 durch eine Bodensteuerung
(nicht gezeigt) oder ähnliches implementiert. Ferner wird
vor dem Eintritt in den Kurvenabschnitt 34 die Zwischen-Fahrzeug-Distanz
zwischen den sich überland bewe genden Fahrzeugen gesteuert,
um eine vorbestimmte Länge oder mehr aufzuweisen.
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5 und 6 zeigen
Algorithmen zum Erfassen der aktuellen Position gemäß der
Gesamtbereichserfassungsspezifikation und der Diskret-Layout-Spezifikation.
Bei der Gesamtbereichserfassungsspezifikation wird ein Signal aus
dem Spulenarray durch die Bewertungsschaltung bewertet und eine
Adresse wird ausgegeben (Schritt 1). Ferner wird der Zählerwert
in einen Versatz umgewandelt (Schritt 2) und das Vorhandensein der
magnetischen Markierung wird unter Verwendung der Hall-Elemente
gesucht (Schritt 3). Zum Beispiel wird die Adresse zu dem Versatz
addiert, zur Umwandlung in die aktuelle Position, und die aktuelle
Position wird ausgegeben (Schritt 4). Dann wird basierend auf einer
Bahn, die aus der Bewertungsschaltung ausgegeben wird, d. h. basierend
auf Daten, die anzeigen, ob die Ausgabe der Bewertungsschaltung
erhöht oder verringert wird, und auf Daten, die anzeigen,
ob die Ausgabe der Bewertungsschaltung einen vorbestimmten Wert
erreicht hat oder nicht, der Zählerwert inkrementiert oder
dekrementiert (Schritt 5). Ferner wird z. B. in dem Fall, in dem
die Hall-Elemente die nächste magnetische Markierung erfassen,
wenn die Ausgabe der Bewertung einen vorbestimmten Wert erreicht
hat, der Algorithmus der Gesamtbereichserfassung (kontinuierliche
Erfassung) beibehalten. In dem Fall, in dem die Hall-Elemente die
nächste magnetische Markierung nicht erfassen, wird angenommen,
dass das Intervall zwischen den magnetischen Markierungen breiter
ist als das der Gesamtbereichserfassungsspezifikation. Somit wird
ein Schalten zu dem Algorithmus gemäß der Diskret-Layout-Spezifikation
ausgeführt (Schritt 6).
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In 6 sind
die Schritte, die ähnlich zu jenen in 5 sind,
mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei der Diskret-Layout-Spezifikation ist
der Erfassungsbereich auf einen Bereich reduziert, wo eine präzise
Erfassung in 3 ausgeführt werden
kann (Schritt S11). In dem Erfassungs bereich wird das Signal aus
dem Spulenarray in eine Adresse umgewandelt (Schritt 1). Zum Beispiel
wird die Adresse zu einem Versatz addiert, der aus dem Zählerwert
bestimmt wird, und die aktuelle Position wird ausgegeben (Schritt
4). In der Zwischenzeit wird die magnetische Markierung unter Verwendung
der Hall-Elemente gesucht (Schritt 3). Basierend auf einer Bahn,
die aus der Bewertungsschaltung ausgegeben wird, wird der Zählerwert
inkrementiert oder dekrementiert (Schritt 5). Dann, wenn die Ausgabe der
Bewertungsschaltung einen vorbestimmten Wert erreicht, wenn die
Hall-Elemente die nächste magnetische Markierung erfasst
haben, wird ein Schalten zu dem Algorithmus gemäß der
Gesamtbereichserfassungsspezifikation in 5 ausgeführt,
und wenn die Hall-Elemente die magnetische Markierung nicht erfasst
haben, wird der Algorithmus gemäß der Diskret-Layout-Spezifikation
beibehalten (Schritt 12). Nachfolgend, z. B. wenn die Hall-Elemente
die nächste magnetische Markierung erfassen, wird der Zustand
des Erfassungskopfes in den Zustand innerhalb des Erfassungsbereichs
zurückgesetzt (Schritt 13).
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7 zeigt
ein Beispiel, bei dem ein Staplerkran 40 als das Bewegungsfahrzeug
verwendet wird. Die magnetischen Markierungen 22 sind entlang
der Bewegungsschiene oder ähnlichem in demselben Abstand
wie der Erfassungslänge des Spulenarrays angeordnet. Ferner
sind die magnetischen Markierungen 22 entlang dem Masten 41 in
demselben Abstand wie der Erfassungslänge des Spulenarrays
des Erfassungskopfs 2 angeordnet. Unter Verwendung dieser
magnetischen Markierungen kann die absolute Position sowohl in der
horizontalen als auch vertikalen Richtung bestimmt werden. Ein Bezugszeichen 42 bezeichnet
einen Heberahmen und ein Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Übertragungsvorrichtung,
wie z. B. eine Schiebegabel. In dem Fall, in dem der Staplerkran
verwendet wird, sind der Laufbereich des Trägers und der
Hebebereich des Heberahmens konstant. Sowohl Laufen als auch Heben
sind eine gerade Bewegung. Daher wird vor zugsweise in dem gesamten
Arbeitstakt die Gesamtbereichserfassungsspezifikation verwendet.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel werden die zwei Beispiele, die
das sich überland bewegende Fahrzeug und den Staplerkran
verwenden, verwendet. Zusätzlich dazu ist die vorliegende
Erfindung an andere Bewegungsfahrzeuge anwendbar, wie z. B. ein
durch Schienen geleitetes Fahrzeug, eine Übertragungsvorrichtung
mit einer Basis, die am Boden befestigt ist, eine Arbeitsmaschine
oder ein Förderband.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel werden die nachfolgenden Vorteile
erreicht.
- (1) Sogar wenn die magnetischen Markierungen in
Intervallen getrennt voneinander vorgesehen sind und ein Erfassungskopf
verwendet wird, wird ein Segment geliefert, wo die Positionserfassung kontinuierlich
ausgeführt werden kann.
- (2) Da die Länge des Spulenarrays dieselbe ist wie
der Anordnungsabstand der magnetischen Markierungen, ist die Gesamtlänge
der magnetischen Markierung betrachtet von dem Spulenarray aus gleich
einer magnetischen Markierung zu jeder Zeit, und die Erfassungsbedingungen
werden stabilisiert.
- (3) Die vorliegende Erfindung ist an Bereiche in geraden Segmenten
anwendbar, wo es ausreichend ist, eine Positionserkennung in der
Nähe bestimmter Positionen auszuführen, und an
Segmente anwendbar, wo magnetische Markierungen nicht in einem vorbestimmten
Abstand angeordnet sein können, wie z. B. Kurvensegmente, divergierende
Abschnitte und zusammenlaufende Abschnitte, durch Liefern magnetischer
Markierungen in Intervallen einer Distanz, die breiter ist als die
Erfassungslänge des Spulenkopfs. Ferner ist in dem Fall,
in dem die magnetischen Markierungen in einem Abstand gleich der Erfassungslänge
des Spulenkopfs in dem gesamten Bereich des geraden Segments angeordnet
sind, die Länge des geraden Segments auf ein ganzzahliges Mehrfaches
des Anordnungsabstands der magnetischen Markierungen beschränkt.
Im Gegensatz dazu sind in dem Fall, in dem ein Segment, wo die magnetischen
Markierungen in Intervallen einer Distanz angeordnet sind, die breiter
ist als die Erfassungslänge des Spulenkopfs, keine Einschränkungen
im Hinblick auf die Länge des geraden Segments vorgegeben.
Somit wird z. B. eine Änderung bei dem Layout der Intra-Bucht-Bewegungsroute,
wie z. B. eine Änderung oder eine Hinzufügung
von Stopppunkten, einfach.
- (4) Durch Bestimmen der magnetischen Markierung, die erfasst
wird, basierend auf einem Zählen, kann die Adresse, die
durch den Spulenkopf bestimmt wird, einfach in die absolute Position umgewandelt
werden. Ferner kann durch Zählen der Anzahl der magnetischen
Markierungen und Speichern der Daten in einem nichtflüchtigen Speicher
die Wiederherstellung von einem Ausfall oder ähnlichem
einfach ausgeführt werden.
- (5) In dem Fall, in dem eine Zwischen-Versatz-Tabelle vorgesehen
ist, anstelle direkt eine Zahl oder ähnliches der magnetischen
Markierung als einen Versatz zu verwenden, kann sogar in dem Fall
der Verwendung der Diskret-Layout-Position die absolute Position
ohne weiteres bestimmt werden.
- (6) Durch Schalten des Erfassungsbereichs gemäß der
Erfassung des Ergebnisses der magnetischen Markierung durch den
magnetischen Sensor, wie z. B. Hall-Elemente, sogar in dem Segment,
wo die magnetischen Markierungen in breiten Intervallen angeordnet
sind, kann die aktuelle Position mit der Präzision erfasst
werden, die dieselbe ist wie in dem Fall der Gesamtbereichserfassungsspezifikation.
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- 2
- Erfassungskopf
- 4
- Spulenarray
- 5
- Spule
- 6,
7
- Hall-Element
- 8
- Antriebsschaltung
- 9
- Wechselstromleistungsquelle
- 10
- Bewertungsschaltung
- 12
- Zähler
- 14
- Erfassungsbereichschalteinheit
- 16
- Flash-Speicher
- 18
- Verschiebungstabelle
- 20
- Addierer
- 22
- magnetische
Markierung
- 24
- Bewegungsroute
- 30
- Zwischen-Bucht-Route
- 31
- Intra-Bucht-Route
- 32
- divergierender
Abschnitt
- 33
- zusammenführender
Abschnitt
- 34
- Kurvenabschnitt
- 35
- Last-Port
- 36
- Diskret-Layout-Segment
- 38
- Erfassung-Deaktiviert-Segment
- 40
- Staplerkran
- 41
- Mast
- 42
- Heberahmen
- 43
- Übertragungsvorrichtung
- P
- Spulenarraylänge
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A [0002]