JP2015210625A

JP2015210625A - 自動搬送機用磁気アドレスセンサ

Info

Publication number: JP2015210625A
Application number: JP2014091123A
Authority: JP
Inventors: 勲甲斐; Isao Kai
Original assignee: Sensatec Co Ltd
Current assignee: Sensatec Co Ltd
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2034-04-25
Also published as: JP6297910B2

Abstract

【課題】走行する自動搬送機の下部床面に敷設された磁気アドレス情報板のアドレスデータを精度良く読み出すことができ、小型化して安価に製作が可能である磁気アドレスセンサを提供する。
【解決手段】所定ビット数のアドレスデータが着磁された磁気アドレス情報板に、アドレスデータを規定する最下位ビットＤ１及び最上ビットＤ８に隣接する一端部及び他端部に最下位ビット及び最上位ビットの極性と異なる極性でデータ読み出しタイミング信号用磁極ＲＬ、ＲＭが付加されており、並列した複数の磁気検出素子の両端側にデータ読み出しタイミング信号用磁気検出素子ＭＳＬ、ＭＳＭを設け、それら磁気検出素子によって検出される検出信号のうち、最終に入力される検出信号における磁極の磁束密度が一旦増加した後にレベル弁別値以下に減少した時に発生するデータ読み出しタイミング信号の立下りエッジで磁気アドレス情報板のアドレスデータを読み取るようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動走行ルートを床面に敷設された磁気テープで行い、磁気テープの磁気を自動搬送機に取り付けられた磁気センサで検出することにより、その磁気テープに沿って荷物を運搬する自動搬送機の制御において、搬送機の通過位置や停止位置或いは分岐点等の位置を知るために、それらのポイントに貼られた磁気アドレス情報板のアドレス情報を検出するのに用いられる磁気アドレスセンサに関する。

自動化・無人化した荷物搬送設備において制御装置により搬送機を制御して荷物の搬送を行う場合、搬送機の通過位置や停止位置、分岐位置を正確に認識する必要がある。このために、搬送機走行面の適宜の位置に、磁石のＮ極とＳ極を組み合わせた磁気パターンからなるコード板を設置しておき、自動搬送機に取り付けられた磁気検出センサの多数の磁気検出素子によってコード板のアドレスデータを読み取り、そのアドレスデータにより搬送機の制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、現在の自動搬送機による荷物運搬において、自動搬送機の停止位置や通過位置或いは分岐位置を検出するための磁気アドレスセンサは、１枚の広い磁気テープ板に最下位ビット（ＬＳＢ）から最上位ビット（ＭＳＢ）までの所定ビット数のアドレスデータが着磁されるとともに、そのデータの最下位ビットに隣接する端部及び最上位ビットに隣接する端部に読み出しタイミング信号用の磁極がアドレスデータの磁極とは無関係に一定の固定した極性で着磁され付加されて構成された磁気アドレス情報板の、その読み出しタイミング信号用磁極を磁気検出素子で検出し、その固定された所定の磁極を確認し検出したタイミングでＬＳＢからＭＳＢまでの磁気アドレス情報を読み取りアドレスデータとして出力している（例えば、特許文献１参照。）。

特公平３−６５２２号公報（第３−４頁、第５図−第１０図）

上記した従来の磁気アドレスセンサにおいては、アドレスデータの磁極が連続して同一磁極が続きそれに隣接する端部に付加される読み出しタイミング信号用の磁極も同じ場合と、連続した同一磁極のアドレスデータの磁極と読み出しタイミング信号用の磁極が異なる場合とでは、読み出しタイミング信号の出力ポイント位置がずれて異なり各ビットの、アドレスを読む磁気検出素子と各ビットのアドレス用磁極の位置関係がずれ、アドレスデータの読み取り誤差が発生し、信頼性が低い、といった問題点がある。

この問題点と現状についてより詳細に説明する。
従来の磁気アドレス情報板の例を図５に示す。（イ）は、一般的な８ビット情報板の機能構成と寸法を示し、（ロ）、（ハ）及び（ニ）は、情報板のアドレス＝０、情報板のアドレス＝２５５、及び、情報板のアドレス＝１の着磁の例をそれぞれ示す。

図５において、ＲＬは、最下位ビット（ＬＳＢ）に隣接する端部に設けられた読み出しタイミング信号用の磁極であり、ＲＭは、最上位ビット（ＭＳＢ）に隣接する端部に設けられた読み出しタイミング信号用の磁極である。

磁気アドレスセンサがこの磁気アドレス情報板の上を通過し、磁気アドレスセンサの読み出しタイミング信号用磁気検出素子がＲＭ及びＲＬの丁度上方を通過し、ＲＬ＝Ｓ極、ＲＭ＝Ｓ極を確認した瞬間、読み出しタイミング信号を出力する。アドレスデータを検出する８ビットのアドレス検出用の磁気検出素子のピッチは、磁気アドレス情報板のアドレス情報ピッチと同一でなされ、８ビットそれぞれの磁気検出素子は、着磁された磁気情報のおよそ中央になるように配置されているため、読み出しタイミング信号を受けてＤ１〜Ｄ８の磁気情報を読み出し、そのデータはラッチされてバイナリ―コードの位置情報として出力し、リセット信号が入力されるまで保持される。

１）一般的にＤ１〜Ｄ８は電気信号とする場合、Ｓ極或いは無着磁を電気信号“Ｌ“ とし、Ｎ極を“Ｈ”として用いられている。すなわち、
Ｄ１〜Ｄ８＝Ｓアドレス “０”
Ｄ１＝ＮＤ２〜Ｄ８＝Ｓアドレス “１”
Ｄ１〜Ｄ２＝ＮＤ３〜Ｄ８＝Ｓアドレス “３”
Ｄ１〜Ｄ８＝Ｎアドレス “２５５”
と一般的なバイナリ―デジタル信号を出力し、８ビットの場合は、０〜２５５の２５６種類のアドレスとして、また４ビットの場合は、０〜１５の１６種類のアドレスとして制御することができるように構成されている。
２）そして、読み出しタイミング信号検出用のＲＬ、ＲＭは、アドレスデータに関係なく一般的にはＳ極が用いられ、磁気検出素子ＭＳＬがＲＬ＝Ｓ極を、ＭＳＭがＲＭ＝Ｓ極と両方がＳ極を検出確認された瞬間に読み出しタイミング信号を出力する。
３）図６（イ）に、従来使用されている、磁気アドレス情報板とそれを検出し自動搬送機を制御する磁気アドレスセンサとの位置関連を示す。
実際の使用時、自動搬送機に取り付けられた磁気アドレスセンサは、図５（イ）に示したようにおよそ１００ｍｍ幅の磁気アドレス情報板の幅方向中央部をＲＬからＲＭ方向へ或いはＲＭからＲＬ方向へと通過する。したがって、通過方向に関係なく自動搬送機が磁気アドレス情報板上を通過する場合、磁気アドレス情報板のＬＳＢは、磁気アドレスセンサのＬＳＢと、また、磁気アドレス情報板のＭＳＢは、磁気アドレスセンサのＭＳＢと方向が一致するように使用される。
このとき、磁気検出素子ＭＳＬがＲＬのＳ極を、また磁気検出素子ＭＳＭがＲＭのＳ極を検出し、論理積（ＡＮＤ）が成立した瞬間、データ読み出しタイミング信号を発生させる。すなわち、磁気アドレス情報板のＤ１〜Ｄ８が磁気アドレスセンサの磁気検出素子ＭＳ１〜ＭＳ８のそれぞれの真下に来ていると仮定しているためである。
読み出しタイミング信号が発生した時、磁気アドレスセンサの磁気検出素子はＤ１〜Ｄ８のデータを読み取り、読み取った信号をラッチさせアドレス信号として出力する。
また、図６（イ）において磁気アドレス情報板の２個の読み出しタイミング信号用及び８個のアドレスデータ用の着磁は、一般的に３０ｍｍピッチでなされており、そのピッチに合わせて磁気アドレスセンサの磁気検出素子も実装されている。したがって、高速で走行する自動搬送機が走行中にアドレスを信頼性高く読み取り正しい制御を行うには、読み出しタイミング信号の発生タイミングが大変重要となる。図６（ロ）に、磁気アドレス情報板のアドレスを、磁気アドレスセンサを用いて検出する場合の図を例示する。
４）図７−１及び図７−２に、従来の磁気アドレス情報板が発生する読み出しタイミング信号検出用着磁部近辺の磁束密度の変化を示す。図７−１の（イ）は、ＲＬ、Ｄ１〜Ｄ８＝Ｓ極、アドレス０（ゼロ）のときの磁気検出素子がレベル弁別する等磁束密度曲線の例を示し、（ロ）は、ＲＬ＝Ｓ極、Ｄ１〜Ｄ８＝Ｎ極、アドレス２５５のときの磁気検出素子がレベル弁別する等磁束密度曲線の例を示し、図７−２の（ハ）は、アドレスが４７における磁気検出素子がレベル弁別する等磁束密度曲線の例を示す。また、磁気アドレス情報板上の実線は、Ｓ極の磁気検出素子がレベル弁別する強さの磁束密度の等しい曲線を示し、破線は、Ｎ極の同様な曲線を示し、二点鎖線は、磁気アドレス情報板を検出する磁気アドレスセンサの設定距離位置を示す。
自動搬送機が図７−１（イ）の磁気情報アドレス板ＲＬ側からＲＭ側へと高速で通過する場合、磁気アドレスセンサの磁気検出素子ＭＳＭが初めに磁気アドレス情報板上に入り、ＭＳ８からＭＳ１、そして最後にＭＳＬが入ると、既にＭＳＭはＲＭの磁束を検出記憶し、ＭＳＬがＲＬの磁束を検出すると、ＭＳＭの記憶信号とＭＳＬの信号の論理積（ＡＮＤ）が成立し、読み出しタイミング信号を発生する。
この読み出しタイミング信号を受けた瞬間、ＭＳ１〜ＭＳ８は、磁気検出素子の真下にある磁気アドレス情報板のデータを読み取りラッチさせアドレス信号として保持する。この読み出しタイミング信号は、自動搬送機の走行スピードが搬送する貨物の重量等の条件により一定ではないため、読み出しタイミング信号は、検出時そのままリアルタイムで出力しなければならず、タイマ回路等で定量的な時間で補正することはできない。
図７−１（イ）において、磁気アドレス情報板のＲＬから発生している磁束は、Ｄ１と同磁極であるため、ＲＬとＤ１間には無磁束である磁束の切れ目が無く、また、アドレス０（ゼロ）においてはＲＭとＤ８間も同様であるため、読み出しタイミング信号は、磁気アドレス情報板の端面から外側にＬ１離れた位置のＲＬが発生する磁束密度が強くなる立ち上がり部でしか出来ない。このことは、自動搬送機が磁気アドレス情報板のＲＭの方からＲＬ側へ走行する場合でも同様で、磁気情報板より外側になるＲＭの立ち上がり部でしか読み出しタイミング信号は発生させることはできない。
本質的に、磁気アドレス情報板の検出面がＳ極の場合、裏側は必ずＮ極であり、また磁石の原理からＳ極から出た磁束はＮ極へと戻る。このため、図７−１（ロ）に示すようなアドレスの場合、ＲＬの磁束密度は、Ｄ１との境目がＤ１やＤ２による異磁極の影響を受け減算され、磁気アドレス情報板の端面側はＤ１〜Ｄ８の帰り磁束が加算される影響を受け、磁気アドレス情報板の端面から遠く離れた位置まで磁束密度が高くなる。
図７−１（イ）のＲＬ部のＬ１の距離は、磁気アドレス情報板が発する磁力線の強さと磁気アドレスセンサの検出感度によっても異なるが、一般的には１０ｍｍ程度となり、また、図７−１（ロ）のＬ２の距離は、およそ２０ｍｍ程度と大きくなる。したがって、読み出しタイミング信号の出力ポイントの誤差はおよそ１０ｍｍ発生する。この１０ｍｍの差はそのまま、磁気アドレス情報板のＤ１〜Ｄ８とその磁束を読み取る磁気アドレスセンサの磁気検出素子ＭＳ１〜ＭＳ８のセンタずれとなるため、読み取りミスの原因となり非常に信頼性を落とし多発する誤動作の原因となっている。何故なら、３０ｍｍピッチの磁気アドレス情報板の磁束密度分布は中央点から±１５ｍｍを超えると隣のビットの領域となるためピッチの中央部が一番高く、その中央から１０ｍｍずれると、磁束密度は大幅に減衰し信頼性の高いデータの読み取りが困難となる。
この点について、アドレスデータ８５の等磁束密度曲線例を図７−２の（ニ）に例示する。
図７−２（ニ）から分るように、上記した原因により読み出しタイミング信号の発生は、磁気アドレスセンサのＭＳ１〜ＭＳ８が磁気アドレス情報板のＤ１〜Ｄ８それぞれの中央真上に来た時でなければならず、磁気検出素子ＭＳＬ或いはＭＳＭが磁気アドレス情報板のＲＬ或いはＲＭの磁束を検出したタイミングの立ち上がりエッジとなるように、磁気アドレス情報板の端面から大きく外側に移動させて配置しなければならない。このために、ＭＳＬとＭＳ１間の間隔Ｌは、Ｌ＝Ｐ＋（１/２Ｐ）＋（Ｌ１＋Ｌ２）÷２となる。但し、（Ｌ１＋Ｌ２）÷２は、色々な着磁パターンでの誤動作を避けるため立ち上がりエッジ位置を平均化したものである。
これを図８に示す。図８において、実線は、Ｓ極のセンサが検出する、レベル弁別値の等磁束密度曲線を示し、破線は、Ｎ極のセンサが検出する、レベル弁別値の等磁束密度曲線を示し、二点鎖線は、磁気アドレスセンサの設定位置を示す。この図からも分るように、磁気アドレスセンサの検出点は磁気アドレス情報板の端面から大幅に外側へ出るため、磁気アドレスセンサが磁気アドレス情報板より大変大きなものとなる原因となり、製品を大変高価なものとしている。

自動搬送機は、数トンにも及ぶ重量の荷物を指示された所において積み下ろすため、所定の位置に精度良く停止させ、或いは工場内にネット状に張り巡らされた磁気ガイドテープの色々な作業ポイントを走行するため、精度良く分岐操作をしなければならない。このため、自動搬送機の走行途上にそのポイントを指示する磁気アドレス情報板を床面に張り付け、磁気アドレス情報板から発せられる磁気データを磁気アドレスセンサで精度良く信頼性の高いものにする、すなわち
１）磁気アドレスセンサの各ビットの磁気検出素子がそれぞれ磁気アドレス情報板の各ビットの情報磁極の中央に位置する時、アドレスを読み出す読み出しタイミング信号を出力してアドレスを読み取り、
２）磁気アドレスセンサの大きさを小型化することにより、使い勝手が良く安価にし、
３）自動搬送機に搭載されるインバータやモーター等が発生する電磁波によって磁気アドレスセンサのアドレス情報の読み取り誤動作を防止することを目的とする。

この発明は、先に述べた従来の磁気アドレス情報板の問題点を解決するため、
１）精度の良い読み出しタイミング信号を発生させ、精度良くアドレスデータを読み出すことにより、アドレス検出ミスを無くし、信頼性の高いデータとしてその信号を出力する。
２）磁気アドレス情報板と共に用いられ、磁気アドレス情報板のデータを検出し自動搬送機を制御するための、磁気アドレスセンサを小型にすることにより安価にし、トータルコストを低下させる。
３）磁気アドレスセンサが確実に磁気アドレス情報板上に位置しているかを確認した後にアドレスを読み取り出力することを目的とする。

この発明は、上記した目的を達成するため、本発明の磁気アドレスセンサは、最下位ビット（ＬＳＢ）に隣接する端部に設ける読み出しタイミング信号発生用磁極には最下位ビットに着磁された磁性と異なる磁性で着磁し、最上位ビット（ＭＳＢ）に隣接する端部に設ける読み出しタイミング信号発生用磁極には最上位ビットに着磁された磁性と異なる磁性で着磁した磁気アドレス情報板を用い、磁気アドレスセンサの両端に設けた２個の読み出しタイミング信号用磁気検出素子によって検出される検出信号のうち、最終に入力される検出信号における磁束を検出した後の、磁束密度が低くなる立下りエッジでアドレスデータを読み取るタイミング信号を発生させ、その読み出しタイミング信号でアドレスデータを読み取るように構成されたことを特徴とする。

イ）最下位ビットのアドレスデータを規定するＤ１（ＬＳＢ）と、それに隣接する端部に設けられる読み出しタイミング信号発生用ＲＬの磁極とが異なり、また、最上位ビットのアドレスデータを規定するＤ８（ＭＳＢ）と、それに隣接する端部に設けられる読み出しタイミング信号発生用ＲＭの磁極とは異なるため、磁気アドレス情報板の上方にはそれぞれ、必ず磁束密度変化率の大きな無磁気のエリアを発生させることが可能となる。このため、読み出しタイミング信号は、自動搬送機が磁気アドレス情報板の最下位ビットの方から侵入してくる場合はＲＬの磁気を検出した後の、磁気検出信号が減衰した立下り部で、また、最上位ビットの方から侵入してくる場合は同様にＲＭの磁気を検出した後の、磁気密度が減衰する立下り部で読み出し信号を発生することができる。
この点は、アドレスデータが着磁された磁気パターンに影響を受けにくく、また、変化しないため、寸法上の位置関係が磁気アドレス情報Ｄ１〜Ｄ８の中心部に、アドレスを読み出す磁気検出素子のＭＳ１〜ＭＳ８を正確に合わせることができ、信頼性の高いアドレス情報を検出することができる。
また、読み出しタイミング信号は、磁気アドレスセンサが磁気アドレス情報板の上に来た時のみ出力するので、周囲の電磁波による誤動作も少なくすることが可能となる。
ロ）磁気アドレスセンサの大きさは、上記説明したようにＭＳＬ〜ＭＳＭの距離によって決まる。
この発明の、磁気アドレス情報板を用いた磁気アドレスセンサに設けられる読み出しタイミング信号発生用の磁気検出素子ＭＳＬは、最下位ビット（ＬＳＢ）Ｄ１を読み取るＭＳ１側に寄せ、読み出しタイミング発生用の磁気検出素子ＭＳＭは、最上位ビット（ＭＳＢ）Ｄ８を読み取るＭＳ８側に寄せることができるため、ＭＳＬ〜ＭＳＭ間は短くなり、磁気アドレスセンサを小さくするとともに、磁気アドレスセンサのケース内部に耐環境用として充填するシリコンゴムやエポキシ樹脂の量を少なくすることができ、安価にすることを可能とし、磁気アドレスセンサシステム全体のコストを低減させることができる。

（イ）は、この発明の磁気アドレスセンサに対して用いられる磁気アドレス情報板のアドレス０（ゼロ）を示す場合の、磁気アドレス情報板が発生する等磁束密度曲線を示し、（ロ）は、この発明の磁気アドレス情報板のアドレス２５５を示す場合の、磁気アドレス情報板が発生する等磁束密度曲線を示し、（ハ）は、この発明の磁気アドレス情報板のアドレス８５を示す場合の、磁気アドレス情報板が発生する等磁束密度曲線を示す。（イ）は、この発明の磁気アドレスセンサを構成する磁気検出素子と磁気アドレス情報板との位置関連を示し、（ロ）は、この発明の磁気アドレスセンサにおいて、アドレス０（ゼロ）の場合における読み出しタイミング信号を発生させる検出ポイントの詳細図を示し、（ハ）は、この発明の磁気アドレスセンサにおいて、アドレスが奇数の場合における読み出しタイミング信号を発生させる検出ポイントの詳細図を示す。（イ）は、磁気検出にホールセンサを用いた場合の、ウインドコンパレータを用いてＮ極とＳ極の検出信号を論理和処理するブロック図を示し、（ロ）は、磁気検出にＭＲセンサを用いた場合の、コンパレータを用いてＮ極とＳ極何れの磁極をも検出するブロック図を示す。磁気アドレスセンサが磁気アドレス情報板の上に来た場合のみ読み出しタイミング信号を発生させるブロック図の例を示す。（イ）は、一般的な磁気アドレス情報板とその寸法の例を示し、（ロ）は、アドレス０（ゼロ）を示す従来の磁気アドレス情報板の着磁の例を示し、（ハ）は、アドレス２５５を示す従来の磁気アドレス情報板の例を示し、（ニ）は、アドレス１を示す従来の磁気アドレス情報板の例を示す。（イ）は、従来の磁気アドレスセンサを構成する磁気検出素子と、磁気アドレス情報板との位置関係を示し、（ロ）は、従来の磁気アドレスセンサを用いた磁気アドレス情報板の検出図を示す。（イ）は、従来の磁気アドレス情報板のアドレス０（ゼロ）を示す場合の最下位ビット近辺の読み出しタイミング信号用着磁部の、磁気検出素子がレベル弁別する等磁束密度曲線の例を示し、（ロ）は、従来の磁気アドレス情報板のアドレス２５５を示す場合の最下位ビット近辺の読み出しタイミング信号用着磁部の、磁気検出素子がレベル弁別する等磁束密度曲線の例を示す。（ハ）は、従来の磁気アドレス情報板のアドレス４７を示す場合の磁気アドレス情報板が発生する等磁束密度曲線図を示し、（ニ）は、従来の磁気アドレス情報板のアドレス８５を示す場合の磁気アドレス情報板が発生する等磁束密度曲線図を示す。（イ）は、従来の磁気アドレスセンサに用いる磁気検出素子と、磁気アドレス情報板のアドレス０（ゼロ）を示す場合の最下位ビット近辺の等磁束密度曲線との位置関連を示し、（ロ）は、従来の磁気アドレスセンサの磁気検出素子と、磁気アドレス情報板のアドレス２５５を示す場合の最下位ビット近辺の等磁束密度曲線との位置関連を示す。

以下、この発明の最良の実施形態について、一般に使用されている８ビットの磁気アドレス情報板を例にして図面を参照しながら説明する。
この発明において、磁気アドレス情報板の読み出しタイミング信号を発生させる磁極は、最下位ビットＤ１に隣接する端部のＲＬが最下位ビットの磁性と異なる磁性で着磁され、また、最上位ビットＤ８に隣接する端部のＲＭが最上位ビットと異なる磁性で着磁されている。したがって、必ずＤ１とＲＬ及びＤ８とＲＭは、互いが異なる磁性に着磁されている。これにより、磁束密度の変化率が高い無磁気エリアをＤ１とＲＬ及びＤ８とＲＭ間に作ることができる。この無磁気に近付く点の磁束密度パターンは、隣り合わせの磁極が異なるため、狭く鋭角で立ち下がり、位置的に非常に安定しており、アドレス内容によって移動変化することは少ない。

図１の（イ）は、アドレス＝０の場合の磁束密度の分布を示し、（ロ）は、アドレス＝２５５の場合の磁束密度の分布を示し、（ハ）は、アドレス＝８５の場合の磁束密度の分布を示す。図１において、実線は、Ｓ極のセンサが検出する、レベル弁別値の等磁束密度曲線を示し、破線は、Ｎ極のセンサが検出する、レベル弁別値の等磁束密度曲線を示し、二点鎖線は、磁気アドレスセンサの設定位置を示す。
図１からも分かるように、磁気アドレス情報板端面から外側に発生している磁束については、従来のものと大きな差は無いが、この磁束密度が増加する立ち上がり点を利用することはないので、それを無視することができる。しかしながら、Ｄ１とＲＬ及びＤ８とＲＭ間に出来る磁束密度が鋭角に減衰する無磁気に近づく点は、それを読み出しタイミング信号発生に使用することができる。

したがって、読み出しタイミング信号の発生は、
１）磁気アドレスセンサのＭＳＭ側が磁気アドレス情報板のＲＬからＲＭ側に向かって侵入する場合、磁気検出素子ＭＳＬがＲＬを検出した後無磁気に近付くＡ点でＭＳ１〜ＭＳ８の磁気検出素子が丁度Ｄ１〜Ｄ８の中央真上に来るように配置し、磁気検出素子ＭＳＬがＲＬを検出した後無磁気に近付く点で読み出しタイミング信号を出力すれば、ＭＳ１〜ＭＳ８はそれぞれＤ１〜Ｄ８の真上中央に来ているので、磁気アドレス情報板のデータを正確に信頼性高く読み取ることができる。

この読み出しタイミング信号用の磁極は、Ｎ極或いはＳ極とアドレスデータで変わるため、両方の磁極を検出することができるものでなければならない。
したがって、一般的には、Ｎ極とＳ極のどちらでも検出することができるアナログ出力のホール素子を用いて増幅しそれをウインドコンパレータでデジタル信号化した後、Ｎ極検出信号とＳ極検出信号の論理和（ＯＲ）信号にすることにより、いずれの磁極で着磁されていても読み出しタイミング信号を検出することができるように構成される。この論理和信号（ＯＲ）の立下りエッジを読み出しタイミング信号として、一般的には利用する。これに関して、図３の（イ）に示す。

図３（イ）において、ホール素子は、無磁気のときに出力電圧がおよそ電源電圧の１／２である中点電圧を出力し、磁気を印加すると磁束極性の印加方向によって出力を増減させることができる。例えばＮ極を印加したときに出力が増加する方向で磁気を印加すると、Ｓ極が印加される場合には出力が低下する。したがって、その信号を増幅しウインドコンパレータに入力すると、Ｎ極検出の場合はＯＵＴＮが検出信号を出力し、Ｓ極検出の場合はＯＵＴＳが検出信号を出力する。この両方の信号を論理和回路（ＯＲ回路）に入力すると、Ｎ、Ｓどちらの極性でも検出信号を出力することができる。この論理和回路出力の立下りエッジを読み出しタイミング信号とする。

別の方法として、Ｓ極とＮ極の判別が不可能で磁気が有れば極性に関係なく検出することができるＭＲ素子を用いた双極検出信号を利用しても、同様に立下りエッジを同一ポイントで発生させることができる。これを図３（ロ）に示す。また、Ｄ１〜Ｄ８の磁気検出には、単極検出素子を用いてＮ極だけの検出を行う場合やホール素子を用いＮ極だけの検出信号を用いてもよい。

図２（イ）に、この発明に使用する磁気アドレス情報板とこの発明の磁気アドレスセンサの磁気検出素子との位置関係を示す。図２の（ロ）及び（ハ）は、この発明に使用する磁気アドレス情報板とこの発明の磁気アドレスセンサの磁気検出素子の読み出しタイミング信号発生ポイントであるＡ点の詳細な位置関連を示す。

磁気アドレスセンサのＭＳＬ側が磁気アドレス情報板のＲＭからＲＬ側に向かって侵入する場合は、磁気検出素子ＭＳＭがＲＭを検出した後、無磁気に近づくＢ点でＭＳ１〜ＭＳ８のデータ読み取りタイミング信号を出力する。このＤ１に対するＡ点の距離と、D（に対するＢ点の距離は、異磁極が隣り合っているため磁気の変化率が大きく、アドレス変化による着磁パターンによって位置の移動が極めて少なく安定している。

２）しかしながら、自動搬送機には走行用モーターのスピード制御用にパワーの大きなインバータが搭載され、過大な漏れ磁束を発生させるとともにパワーの大きなコモンモードノイズを発生している。このため、この発明の磁気アドレスセンサにおいては、これらの環境で誤動作を避けるために、ＭＳＬ或いはＭＳＭのどちらか早く磁気アドレス情報板の磁気を検出した信号をラッチ保存して、磁気アドレスセンサが磁気アドレス情報板の上に来たことを確認した後、最後に入力される他方の信号の立下りエッジで読み出しタイミング信号を発生し、Ｄ１〜Ｄ８の磁気情報を読み取るようにしている。これについて、図４を用いて説明する。

ＭＳＬ及びＭＳＭの磁気センサは、各々増幅器を介しウインドコンパレータで比較検出されて、Ｎ極、Ｓ極の検出信号として出力し、論理和回路にて処理された後、それぞれＭＳＬ、ＭＳＭの磁気検出信号を発生する。その検出信号は、それぞれラッチ記憶されるとともに、信号の立下り信号を微分しやすくするために反転回路にて反転した後、立ち上がり信号にして微分回路にて微分される。したがって、先に入力されラッチされた検出信号と後から入力される微分出力とが論理積回路で処理されると、最後に入力されるＭＳＬ或いはＭＳＭの磁気検出立下りエッジで読み出し信号を発生する。

図４からも明らかなように、２個の信号はどちらが先でどちらが後でも全く同様の読み出しタイミング信号を発生させることが可能となる。すなわち、磁気アドレスセンサが磁気アドレス情報板の上に来たことを確認しないと読み出しタイミング信号を発生することができないので、信頼性の高い磁気アドレスセンサにすることができる。

３）上記した説明からも明らかなように、読み出しタイミング信号発生用の磁気検出素子は、従来品と異なり、ＭＳＬはＭＳ１側に、ＭＳＭはＭＳ８側に寄せることができる。磁気アドレスセンサの大きさは、ＭＳＬからＭＳＭまでの距離で決まるため、従来の方法に比べ大幅に小さくすることが可能となる。

この発明に係る磁気アドレスセンサは、無人化、省人化された工場や倉庫などの設備内で搬送機に材料、製品等を載せて搬送する自動搬送システムの分野において広く利用されるものである。

Ｎ、Ｓ磁気の極性
ＲＬ磁気アドレス情報板の最下位ビットに隣接する端部に設けられ、自動搬送機が最下位ビット方向から侵入する場合の、読み出し信号を発生するための磁極
ＲＭ磁気アドレス情報板の最上位ビットに隣接する端部に設けられ、自動搬送機が最上位ビット方向から侵入する場合の、読み出し信号を発生するための磁極
Ｌ磁気アドレスセンサの最下位ビット検出用磁気検出素子と、最下位ビットに隣接する端部の読み出しタイミング信号発生用の磁気検出素子との間の距離、或いは、磁気アドレスセンサの最上位ビット検出用磁気検出素子と、最上位ビットに隣接する端部の読み出しタイミング信号発生用の磁気検出素子との間の距離
Ｌ１最下位ビットのデータ用磁極とその隣の読み出しタイミング信号発生用磁極、或いは、最上位ビットのデータ用磁極とその隣の読み出しタイミング信号発生用磁極とが同じ場合の磁気アドレス情報板端面からはみ出す検出点までの距離
Ｌ２最下位ビットのデータ用磁極とその隣の読み出しタイミング信号発生用磁極、或いは、最上位ビットのデータ用磁極とその隣の読み出しタイミング信号発生用磁極とが異なる場合の磁気アドレス情報板端面からはみ出す検出点までの距離
Ｄ１〜Ｄ８着磁されたアドレスデータ
Ｄ１着磁されたアドレスを規定するための最下位ビット
Ｄ８着磁されたアドレスを規定するための最上位ビット
ＭＳＬ磁気アドレスセンサの最下位ビットに隣接する端部に設けられ、自動搬送機が最下位ビット方向から侵入する場合の、ＲＬの磁束を検出し、読み出し信号を発生するための磁気検出素子
ＭＳＭ磁気アドレスセンサの最上位ビットに隣接する端部に設けられ、自動搬送機が最上位ビット方向から侵入する場合の、ＲＭの磁束を検出し、読み出し信号を発生するための磁気検出素子
ＭＳ１〜ＭＳ８磁気アドレスセンサのアドレスデータを検出する磁気検出素子
ＭＳ１最下位ビットのアドレスデータを検出するための磁気検出素子
ＭＳ８最上位ビットのアドレスデータを検出するための磁気検出素子
Ｐ磁気データの着磁ピッチ
Ａ自動搬送機が最下位ビット方向から侵入する場合の読み出し信号発生ポイント
Ｂ自動搬送機が最上位ビット方向から侵入する場合の読み出し信号発生ポイント

Claims

Ｓ及びＮの磁極によって所定ビット数のアドレスデータが着磁された磁気アドレス情報板の上部を通過する自動搬送機に取り付けられ、前記磁気アドレス情報板のアドレスデータを示す磁極を、並列した複数の磁気検出素子によって検出することにより前記自動搬送機が通過する通過点の位置を検出する自動搬送機用磁気アドレスセンサにおいて、
前記磁気アドレス情報板が、アドレスデータを規定する最下位ビットに隣接する一端部及び最上位ビットに隣接する他端部に、最下位ビット及び最上位ビットのそれぞれの極性と異なる極性でデータ読み出しタイミング信号用の磁極がそれぞれ付加されたものであって、前記並列した複数の磁気検出素子の両端側にデータ読み出しタイミング信号用磁気検出素子をそれぞれ設け、それら２個のデータ読み出しタイミング信号用磁気検出素子によってそれぞれ検出される検出信号のうち、最終に入力される検出信号におけるデータ読み出しタイミング信号用磁極の磁束密度が一旦増加した後にレベル弁別値以下に減少した時に発生するデータ読み出しタイミング信号の立下りエッジで前記磁気アドレス情報板のアドレスデータを読み取るようにしたことを特徴とする自動搬送機用磁気アドレスセンサ。
２個のデータ読み出しタイミング信号用磁気検出素子によってそれぞれ検出される検出信号のうち、一方の最初に検出され入力される検出信号を、磁気アドレス情報板の上部に入ったことを確認する確認信号とし、他方の最後に検出され入力される検出信号により、前記確認信号が有るときのみにデータ読み出しタイミング信号を出力して前記磁気アドレス情報板のアドレスデータを読み取るようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動搬送機用磁気アドレスセンサ。
磁気アドレス情報板のデータ読み出しタイミング信号用磁極の検出は、Ｓ及びＮの両磁極について行う双極磁気検出であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動搬送機用磁気アドレスセンサ。