JP2001014029A - 走行自動式ゴルフカートの磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の磁気センサは、磁気の変化量をコイル
を用いて検出する構成としていたため、磁気の変化がな
い場合にはマグネットの判別を行うことができなかっ
た。また、磁気センサから検出される電流はアナログ波
形として入力されるため、マグネットの判別を行うため
のソフトウェア制御が複雑になっていた。 【解決手段】 誘導経路２に沿って埋設された誘導線２
１に沿って自動走行するとともに、誘導経路２に沿って
埋設されたマグネット２２を磁気センサ３で検出して走
行状態の変更を行う構成のゴルフカート１であって、該
磁気センサ３は、上部の温度補償磁気抵抗素子３３と下
部の磁気抵抗素子３２とでバイアス磁気用磁石３１を挟
み込む構成とし、また、温度補償磁気抵抗素子３３、磁
気抵抗素子３２及びバイアス磁気用磁石３１をユニット
としてケース３０に収納した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフ場内で誘導
経路に沿って自動走行を可能としたゴルフカートの磁気
センサの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴルフ場内において誘導経路
に沿って誘導線、及びマグネットを埋設し、ゴルフカー
トに誘導センサ及び磁気センサを搭載し、該誘導センサ
により誘導線を認識して誘導経路上を走行可能とすると
ともに、マグネットから発生される磁気を磁気センサで
検出し、走行速度、状態の変更を行うよう構成されたゴ
ルフカートが公知となっており、該磁気センサは導体を
コイル状に巻いたピックアップコイル等を使用してい
た。そして、ピックアップコイルが受けるマグネットか
らの磁気の大きさが変化することで、電磁誘導により該
ピックアップコイルに電流が流れるが、この電流の変化
を検出することで、ゴルフカートの下部に埋設されてい
るマグネットを判別するようにしていた。そして、この
ような構成によりオペレータの手動操作を必要とするこ
となく、誘導経路上でコースに合わせて走行速度を減
速、加速、停止していたのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、マグネットとの電磁誘導によりピックアッ
プコイルに流れる電流の変化量を検出する構成としてい
るため、ゴルフカートが停止していたり、非常に遅い走
行速度の場合、磁気の大きさの変化がなくマグネットを
検出することができない。また、ゴルフカートが低速で
マグネット上に停止し、その後停止状態から走行を開始
する場合には、マグネットを判別する事ができないとい
う問題があり、磁気センサの構成についての改善が必要
であった。また、コイルにより構成される磁気センサが
検出する電流変化は、連続的に変化するアナログ波形と
して入力されるため、電子回路のオーバヘッドが大き
く、このためコントローラのプログラムが大きくなり、
コスト上の問題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上が本発明の解決する
課題であり、次に課題を解決するための手段を説明す
る。即ち、誘導経路に沿って埋設された誘導線に沿って
自動走行するとともに、誘導経路に沿って埋設されたマ
グネットを磁気センサで検出して走行状態の変更を行う
構成のゴルフカートであって、該磁気センサは、上部の
温度補償磁気抵抗素子と下部の磁気抵抗素子とでバイア
ス磁気用磁石を挟み込む構成とした。

【０００５】また、前記温度補償磁気抵抗素子、磁気抵
抗素子及びバイアス磁気用磁石をユニットとしてケース
に収納した。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付の
図面を用いて説明する。図１は本発明の磁気センサを搭
載したゴルフカートの正面図、図２は同じく平面図、図
３は誘導経路に沿って誘導線及びマグネットを埋設した
状態を示す平面図、図４は磁気センサとＮ極を上面側と
するマグネットを示す正面図、図５は磁気センサとＳ極
を上面側とするマグネットを示す正面図、図６は磁気抵
抗素子の抵抗値を表すグラフ、図７は電流の検出回路を
示す模式図、図８は本発明の制御系を示す模式図であ
る。

【０００７】図１及び図２において、本発明の磁気セン
サ３を車体下部に搭載したゴルフカート１は、自動走行
又はオペレータによる手動走行の双方を切換え可能にし
ており、運転席前部に配設されたステアリング８は、自
動走行時にはゴルフカート１内に搭載された後述するコ
ントローラ７により制御されて自動操作され、また、手
動走行時にはオペレータによりステアリング操作され
る。そして、自動走行時にはコントローラ７によりアク
セル及びブレーキも自動操作され、ゴルフ場内の誘導経
路２に沿って自動走行を行うものである。そして、ゴル
フカート１の車体前方下部にはセンサ部１０が設けら
れ、該センサ部１０は左右の誘導センサ９・９及び磁気
センサ３より構成されている。

【０００８】また、図３に示すように、誘導経路２に沿
って誘導線２１が埋設されており、該誘導線２１の側部
で適宜位置にはマグネット２２・２２・・・が埋設され
ている。誘導線２１の周囲には、誘導線２１に接続され
た交流電流発生装置により印加された適宜周波数の交流
電流により交流磁界が発生している。そして、前記左右
の誘導センサ９・９のピックアップコイルが該誘導線２
１の交流磁界を検出することにより、誘導線２１を認識
しながら誘導経路２上を自動走行可能としているのであ
る。

【０００９】また、誘導線２１の側部に埋設された複数
のマグネット２２は、地表面側がＮ極となるように埋設
されたマグネット２２Ｎと、地表面側がＳ極となるよに
埋設されたマグネット２２Ｓとがあり、これらマグネッ
ト２２Ｎ・２２Ｓの組合せによってゴルフカート１の走
行状態の変更を行うものである。例えば、本実施例にお
いては、進行方向の順にマグネット２２Ｓ→２２Ｓの組
合せがゴルフカート１の停止制御用とし、２２Ｎ→２２
Ｓの組合せを減速制御用とし、２２Ｎ→２２Ｎを加速制
御用としている。

【００１０】次に、本発明に係る磁気センサ３の構成に
ついて説明する。図４及び図５に示すように、磁気セン
サ３は上部の温度補償磁気抵抗素子３３、下部の磁気抵
抗素子３２、該温度補償磁気抵抗素子３３及び磁気抵抗
素子３２に挟まれるようにして配設されたバイアス磁気
用磁石３１の３層構造とし、これらがユニットとしてセ
ンサケース３０内に収納されている。このように構成す
ることにより、磁気センサ３全体をユニットとして取外
しが可能となりメンテナンス性が向上した。また、セン
サケース３０に収納したことでセンサケース３０内の磁
気抵抗素子、磁石等の保護が充分となり耐久性が向上し
た。

【００１１】そして、上記の如く構成された磁気センサ
３において、バイアス磁気用磁石３１によりバイアスさ
れた磁気抵抗素子３２・３３は同じ抵抗値を持つことと
なる。そして、該磁気センサ３が外部の磁界から影響を
受けず、バイアス磁気用磁石３１にのみバイアスされた
状態における磁気抵抗素子３２の抵抗値をバイアス時抵
抗値Ｒｂとする。

【００１２】そして、ユニット化された磁気センサ３は
図１及び図２に示すように、ゴルフカート１の車体下部
に搭載されており、図３で示すように誘導線２１の側部
に配設されたマグネット２２Ｎ・２２Ｓの磁気を検出し
ながらゴルフカート１の走行速度の制御や走行停止を可
能とするのである。

【００１３】次に、図４及び図５を用いて、本発明に係
る磁気センサ３による自動走行の制御方法について説明
する。まず、図４に示すようにマグネット２２Ｎ上を磁
気センサ３が通過する場合には、バイアス磁気用磁石３
１とマグネット２２ＮはＮ極同士が向かい合う状態とな
るため、磁気抵抗素子３２を通過する磁気が減少する。
このため、磁気抵抗素子３２の抵抗は前記バイアス時抵
抗値Ｒｂより小さくなる。

【００１４】一方、図５に示すようにマグネット２２Ｓ
上を磁気センサ３が通過する場合には、バイアス磁気用
磁石３１のＮ極からマグネット２２ＳのＳ極側へ向かう
磁気が発生するため、磁気抵抗素子３２を通過する磁気
が増加する。このため、磁気抵抗素子３２の抵抗が増加
し、前記バイアス時抵抗値Ｒｂより大きくなる。

【００１５】以上の現象を図６のグラフを用いて説明す
る。図に示すように縦軸は磁気抵抗素子３２の抵抗値Ｒ
であり、磁気バイアスが無い場合、即ち磁気抵抗素子３
２が磁気を受けていない場合の磁気抵抗素子３２の抵抗
値をＲ０としている。そして、磁気センサ３が地表側に
Ｎ極を配置したマグネット２２Ｎ上の近辺を通過してい
る場合には、磁気センサ３とマグネット２２Ｎとの距離
により磁気抵抗素子３２を通過する磁気が変化し、磁気
抵抗素子３２の抵抗値はＲ０からＲｂ間を変位する。ま
た、磁気センサ３が地表側にＳ極を配置したマグネット
２２Ｓ上の近辺を通過している場合には、磁気抵抗素子
３２の抵抗値はＲｂより高い抵抗値で変位することとな
る。

【００１６】以上の如く構成された磁気センサ３の磁気
抵抗素子３２・３３は、さらに図７に示すように電気回
路を形成している。つまり、電源４と分岐点６間には磁
気抵抗素子３２が設けられ、該分岐点６から分岐した回
路の一方は、温度補償磁気抵抗素子３３を介してアース
され、分岐点６から分岐するもう一方の回路は、該回路
の電圧信号をアンプ５によって増幅した後、コントロー
ラ７へ入力するのである。

【００１７】コントローラ７は図８に示すように、マグ
ネット判別手段７１、走行制御判断手段７２、アクセル
ドライバ７３、ブレーキドライバ７４等より構成されて
いる。マグネット判断手段７１は前記アンプ５により増
幅された電圧を入力し、この電圧値から誘導経路内に埋
設されている磁気の強さと方向（Ｎ極、Ｓ極）を判別す
るのである。

【００１８】つまり、図６のグラフにおいて、磁気抵抗
素子３２は、もともとバイアス磁気用磁石３１によりバ
イアスされて抵抗値Ｒｂを有しており、磁気センサ３が
マグネット２２Ｓ上を通過している場合には、バイアス
用磁石と引き合うため磁気抵抗素子３２を通る磁束密度
が増加し、磁気抵抗素子３２の抵抗値は抵抗値Ｒｂより
大きい値に変位する。これに対して、磁気センサ３がマ
グネット２２Ｎ上を通過している場合には、バイアス用
磁石と反発するため、磁気抵抗素子３２を通る磁束密度
は減少し、抵抗値Ｒｂより小さい値に変位する。そし
て、これより磁気の強さを算出可能とするとともに、バ
イアス時抵抗値Ｒｂとの比較により磁気センサ３の下部
に埋設されたマグネットの方向（つまり、マグネット２
２Ｎとマグネット２２Ｓの何れか）を判断可能としてい
るのである。

【００１９】そして、磁気センサ３が誘導線２１側部に
埋設されているマグネット２２Ｎ若しくはマグネット２
２Ｓ上を通過することによって、マグネット判別手段７
１がマグネットの極性の方向を判別し、この判別結果を
もとに前記走行制御判定手段７２がゴルフカート１の走
行制御命令を行うのである。つまり、本実施例において
は、マグネット判別手段７１により判別されたマグネッ
トの方向が２２Ｓ→２２Ｓであった場合には、走行制御
判定手段７２がアクセルドライバ７３及びブレーキドラ
イバ７４に対して走行停止命令を出力するのである。ま
た、同様にマグネットの方向が２２Ｎ→２２Ｓであった
場合には減速命令、２２Ｎ→２２Ｎであった場合には加
速命令を出力するのである。そして、アクセルドライバ
７３、ブレーキドライバ７４によってアクセル及びブレ
ーキが自動制御されて、ゴルフカート１の走行状態を制
御可能としているのである。

【００２０】以上説明したマグネット２２の方向の組み
合わせと、ゴルフカート１の状態制御命令との対応は、
本実施例に限定されるものではなく自由に変更可能であ
るし、３個以上のマグネット２２の方向の組合せに対し
て、ゴルフカート１の状態制御命令を対応させることも
可能であり、この場合には、マグネット２２の組合せ数
が増加するので、様々な状態制御に利用可能となる。

【００２１】そして、本発明の磁気センサ３は、通過す
る磁気の大きさによって抵抗値が変化する磁気抵抗素子
３２及び温度補償磁気抵抗素子３３を用いているので、
埋設されているマグネット２２から発生される磁気の変
化量がない場合であっても、磁気抵抗素子３２を通過す
る磁気量からマグネット２２の磁気の強さと方向を検出
可能としているのである。このため、ゴルフカート１が
停止中の場合にもマグネットの方向が判別可能であり、
発進時においてもマグネット２による制御命令を見落と
すことなく、安定した自動走行の状態制御が行えるので
ある。

【００２２】また、前述した従来構成では、マグネット
の判別にコイルを利用して磁気の変化を検出していたた
め、磁気の変化が連続的に変化するアナログ波形とな
り、この変化量からマグネットの方向を算出するための
電子回路及びソフトウェア制御が複雑となり、コスト上
の問題があった。そして、本発明においては、磁気セン
サ３がマグネット２２Ｎ近辺を通過する場合と、マグネ
ット２２Ｓ近辺を通過する場合における磁気抵抗素子３
２の抵抗値が離散的に変化するため（磁気センサ３とマ
グネット２２との距離によりある程度の連続的変化はあ
るが）、マグネット２２の方向を判別するためのコント
ローラ７内におけるソフトウェア制御を簡易にすること
ができるのである。

【００２３】

【発明の効果】本発明の磁気センサは以上の如く構成し
たので、以下のような効果を奏するものである。即ち、
誘導経路に沿って埋設された誘導線に沿って自動走行す
るとともに、誘導経路に沿って埋設されたマグネットを
磁気センサで検出して走行状態の変更を行う構成のゴル
フカートであって、該磁気センサは、上部の温度補償磁
気抵抗素子と下部の磁気抵抗素子とでバイアス磁気用磁
石を挟み込む構成としたので、埋設されているマグネッ
トから発生する磁気に変化量がない場合であっても、マ
グネットの強さと方向を判別可能となった。これにより
ゴルフカートが走行していない場合や低速走行中におい
ても、埋設されているマグネットの方向を判断すること
が可能となり、ゴルフカートの走行状態制御を安定して
行うことが可能となった。

【００２４】また、前記温度補償磁気抵抗素子、磁気抵
抗素子及びバイアス磁気用磁石をユニットとしてケース
に収納したので、磁気センサ全体をユニットとして取外
しが可能となりメンテナンス性が向上した。また、ケー
スに収納したことでケース内の磁気抵抗素子、磁石等の
保護が充分となり耐久性が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気センサを搭載したゴルフカートの
正面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】誘導経路に沿って誘導線及びマグネットを埋設
した状態を示す平面図である。

【図４】磁気センサとＮ極を上面側とするマグネットを
示す正面図である。

【図５】磁気センサとＳ極を上面側とするマグネットを
示す正面図である。

【図６】磁気抵抗素子の抵抗値を表すグラフである。

【図７】電流の検出回路を示す模式図である。

【図８】本発明の制御系を示す模式図である。

【符号の説明】

１ ゴルフカート ２ 誘導経路 ３ 磁気センサ ７ コントローラ ２１ 誘導線 ２２ マグネット ３０ センサケース ３１ バイアス磁気用磁石 ３２ 温度補償磁気抵抗素子 ３３ 磁気抵抗素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA03 BA11 BA30 CA40 CB08 CC05 DA01 DD03 DD04 GA01 GA53 LA02 LA11 5H301 AA03 AA09 BB13 CC03 CC06 DD01 EE05 EE06 EE28 FF03 FF04 FF16 FF17 FF27 GG07 GG29 HH01 JJ01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導経路に沿って埋設された誘導線に沿
   って自動走行するとともに、誘導経路に沿って埋設され
   たマグネットを磁気センサで検出して走行状態の変更を
   行う構成のゴルフカートであって、該磁気センサは、上
   部の温度補償磁気抵抗素子と下部の磁気抵抗素子とでバ
   イアス磁気用磁石を挟み込む構成としたことを特徴とす
   る走行自動式ゴルフカートの磁気センサ。
2. 【請求項２】 前記温度補償磁気抵抗素子、磁気抵抗素
   子及びバイアス磁気用磁石をユニットとしてケースに収
   納したことを特徴とする請求項１記載の走行自動式ゴル
   フカートの磁気センサ。