JP2503658B2 - 磁気センサ - Google Patents
磁気センサInfo
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- JP2503658B2 JP2503658B2 JP1151229A JP15122989A JP2503658B2 JP 2503658 B2 JP2503658 B2 JP 2503658B2 JP 1151229 A JP1151229 A JP 1151229A JP 15122989 A JP15122989 A JP 15122989A JP 2503658 B2 JP2503658 B2 JP 2503658B2
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- Japan
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- magnetic
- marker
- coil
- magnetic core
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は帯状の磁気標識体に沿って搬送車を誘導する
自動搬送システムに用いる磁気センサに関する。
自動搬送システムに用いる磁気センサに関する。
近年、励磁部にて交流磁場を発生させ、複数個の検知
部に誘導される電圧の変化によって進路上に敷かれた帯
状の磁気標識体の有無を検知し、無人搬送車を誘導する
磁気センサの検知部は、円筒型の磁心に巻線を施したコ
イルや空芯コイルであり、そのインダクタンスは比較的
小さい。また、検知部は磁気標識体からの磁場の一方向
成分の変化をコイルに誘導される誘導電圧の変化として
検知している。この検知電圧に応じて、磁気センサの中
央から磁気標識体の位置がずれないように無人搬送車の
ステアリングを制御している。
部に誘導される電圧の変化によって進路上に敷かれた帯
状の磁気標識体の有無を検知し、無人搬送車を誘導する
磁気センサの検知部は、円筒型の磁心に巻線を施したコ
イルや空芯コイルであり、そのインダクタンスは比較的
小さい。また、検知部は磁気標識体からの磁場の一方向
成分の変化をコイルに誘導される誘導電圧の変化として
検知している。この検知電圧に応じて、磁気センサの中
央から磁気標識体の位置がずれないように無人搬送車の
ステアリングを制御している。
無人搬送車を誘導する磁気センサ系を第８図に示す。
この磁気センサ系は搬送車に搭載された励磁部５によっ
て交流磁場を発生させ、磁気標識体３を磁化し、磁化さ
れた標識体３からの磁場変化を複数個の検知部6,6′で
検知し、搬送車を制御するものである。しかし、このシ
ステムを屋外において導入する場合や大型車に使用する
場合、路面の凹凸やセンサ取り付け位置の問題からセン
サの路面からの高さを高くする必要がある。
この磁気センサ系は搬送車に搭載された励磁部５によっ
て交流磁場を発生させ、磁気標識体３を磁化し、磁化さ
れた標識体３からの磁場変化を複数個の検知部6,6′で
検知し、搬送車を制御するものである。しかし、このシ
ステムを屋外において導入する場合や大型車に使用する
場合、路面の凹凸やセンサ取り付け位置の問題からセン
サの路面からの高さを高くする必要がある。
ところが従来の磁気センサでは、センサの高さを高く
すると無人搬送車を制御するのに十分な出力が得られな
いという問題がある。
すると無人搬送車を制御するのに十分な出力が得られな
いという問題がある。
従来の磁気センサの検知部は、第９図（ａ）のような
円筒型の磁心11に巻線４を施したコイルや、第９図
（ｂ）のように巻線４をコイル状に巻いた空芯のコイル
である。この様な検知コイル12を用いて、第７図のよう
に外部にある磁気標識体３からの磁場変化を検知する場
合、誘導電圧の変化として検知できるのは、検知コイル
12をつらぬく磁束の変化である。検知コイル12をつらぬ
く磁束７の数は第７図のように磁心又は空芯の両端の表
面積で主として決まっている。センサ高が高くなれば、
センサ位置での磁気標識体３による磁場速度は著しく減
少し、検知コイル12をつらぬく磁束数も減少する。セン
サ高を高くすればするほど検知コイル12をつらぬく磁束
数は減少してしまうので、無人搬送車を誘導するのに十
分な電圧が得られず、その制御が困難である。
円筒型の磁心11に巻線４を施したコイルや、第９図
（ｂ）のように巻線４をコイル状に巻いた空芯のコイル
である。この様な検知コイル12を用いて、第７図のよう
に外部にある磁気標識体３からの磁場変化を検知する場
合、誘導電圧の変化として検知できるのは、検知コイル
12をつらぬく磁束の変化である。検知コイル12をつらぬ
く磁束７の数は第７図のように磁心又は空芯の両端の表
面積で主として決まっている。センサ高が高くなれば、
センサ位置での磁気標識体３による磁場速度は著しく減
少し、検知コイル12をつらぬく磁束数も減少する。セン
サ高を高くすればするほど検知コイル12をつらぬく磁束
数は減少してしまうので、無人搬送車を誘導するのに十
分な電圧が得られず、その制御が困難である。
本発明の目的は、磁気標識体からの磁場を効率よく検
知し、検知感度を向上させ、センサの路面からの高さを
高くしても検知可能な磁気センサを提供することにあ
る。
知し、検知感度を向上させ、センサの路面からの高さを
高くしても検知可能な磁気センサを提供することにあ
る。
前述の課題を解決するため、本発明は、検知すべき帯
状の磁気標識体に向けて交流磁場を発生する励磁部と、
前記磁気標識体の位置変化によって生ずる磁場の変化を
電圧の変化として検知する複数個の検知部とを備える交
流励磁型磁気センサにおいて、前記検知部に磁心と、前
記磁心の中心部に集中的に巻線を施したコイルとを有
し、前記磁心の巻線を施していない部分を前記磁気標識
体の存在する方向に向けて設置するものであり、前記磁
心の形状として、Ｕ型の先端を中心に対して外側に曲げ
たもの、中心部の断面積が両端の断面積に比して小さい
形状のもの、さらに中心部の断面積が両端の断面積に比
して小さく、且つ両端がＬ字型を背中合わせにした形状
のものを選定したことを特徴とし、これにより検知感度
を向上できる。
状の磁気標識体に向けて交流磁場を発生する励磁部と、
前記磁気標識体の位置変化によって生ずる磁場の変化を
電圧の変化として検知する複数個の検知部とを備える交
流励磁型磁気センサにおいて、前記検知部に磁心と、前
記磁心の中心部に集中的に巻線を施したコイルとを有
し、前記磁心の巻線を施していない部分を前記磁気標識
体の存在する方向に向けて設置するものであり、前記磁
心の形状として、Ｕ型の先端を中心に対して外側に曲げ
たもの、中心部の断面積が両端の断面積に比して小さい
形状のもの、さらに中心部の断面積が両端の断面積に比
して小さく、且つ両端がＬ字型を背中合わせにした形状
のものを選定したことを特徴とし、これにより検知感度
を向上できる。
第１図に示すようなＵ型形状の磁心を有するコイル
は、第９図（ａ）に示すような円筒形状のコイルに比べ
て磁心の反磁界係数が小さいため、コイルの実効的透磁
率は大きくなりインダクタンスは大きくなる。また、第
９図（ｂ）に示すような円筒状空芯コイルに比べて高透
磁率の物質を磁心としているためインダクタンスは大き
くなる。このため、センサの検知部として用いた場合、
誘導電圧を大きくとることができ、検知感度は向上す
る。
は、第９図（ａ）に示すような円筒形状のコイルに比べ
て磁心の反磁界係数が小さいため、コイルの実効的透磁
率は大きくなりインダクタンスは大きくなる。また、第
９図（ｂ）に示すような円筒状空芯コイルに比べて高透
磁率の物質を磁心としているためインダクタンスは大き
くなる。このため、センサの検知部として用いた場合、
誘導電圧を大きくとることができ、検知感度は向上す
る。
また、第１図に示すようなＵ型形状コイルの場合、磁
気標識体からの磁場分布は第６図のようになる。磁心１
表面のある近傍領域における磁束密度はほぼ一定と見な
せるため、Ｕ型形状の磁心１の場合、円筒形状の磁心に
比べ、付加された部分の表面積の分だけ磁心１に入る磁
束数は増加する。しかも多方向から透磁率の高い磁心１
に入った磁束７は、磁心１の中央部で全てＸ方向の磁束
となるので、第１図に示すように、磁心１の中央部に巻
線４を集中すれば、磁気標識体３からの磁場分布全体の
乱れが誘導電圧として検知できる。それゆえ、検知感度
は向上し、センサの路面からの高さを高くでき、無人搬
送車の制御における信頼性も著しく高められる。また、
巻線を施していない部分の形状を、コイル断面方向に
大きくする。あるいは、磁束の通過方向に大きくす
る、あるいは、両方向に大きくなる、といった構成を
することにより、より高感度に検知電圧が得られる磁気
センサを実現することができる。
気標識体からの磁場分布は第６図のようになる。磁心１
表面のある近傍領域における磁束密度はほぼ一定と見な
せるため、Ｕ型形状の磁心１の場合、円筒形状の磁心に
比べ、付加された部分の表面積の分だけ磁心１に入る磁
束数は増加する。しかも多方向から透磁率の高い磁心１
に入った磁束７は、磁心１の中央部で全てＸ方向の磁束
となるので、第１図に示すように、磁心１の中央部に巻
線４を集中すれば、磁気標識体３からの磁場分布全体の
乱れが誘導電圧として検知できる。それゆえ、検知感度
は向上し、センサの路面からの高さを高くでき、無人搬
送車の制御における信頼性も著しく高められる。また、
巻線を施していない部分の形状を、コイル断面方向に
大きくする。あるいは、磁束の通過方向に大きくす
る、あるいは、両方向に大きくなる、といった構成を
することにより、より高感度に検知電圧が得られる磁気
センサを実現することができる。
以下に、本発明による無人搬送車誘導用磁気センサの
実施例を示す。
実施例を示す。
第５図は本発明が適用される磁気センサの構成図であ
る。
る。
図において、磁気センサは交流磁場を発生させ、無人
搬送車の進路上に帯状に敷かれた磁気標識体３を磁化す
る励磁部５と、磁気標識体３に生じた磁場を誘導電圧に
よって左右から検知し、センサの中央に標識体３が位置
するように無人搬送車のステアリング制御信号を出力す
る左右一対の検知部6,6′を備えている。
搬送車の進路上に帯状に敷かれた磁気標識体３を磁化す
る励磁部５と、磁気標識体３に生じた磁場を誘導電圧に
よって左右から検知し、センサの中央に標識体３が位置
するように無人搬送車のステアリング制御信号を出力す
る左右一対の検知部6,6′を備えている。
第１図は本発明の磁気センサの検知部６を説明するた
めの参考となるＵ型状の磁心を有する検知部の参考例で
ある。この参考例では磁心１の形状をＵ型として反磁界
係数を小さくし、かつ、磁気標識体からの磁束を受けや
すくし、Ｕ型の中心部分に集中させて巻線４を施し、巻
線の施していない部分２を磁気標識体３の方向に向くよ
うに設置している。第６図のように磁化された標識体３
から出た磁束７は、巻線を施していない高透磁率部分２
に集まり、集まった磁束はコイル内を通過する時にコイ
ルの断面に対し垂直となる。コイルの断面に垂直な磁束
がコイルに電圧を誘起するので、磁場の乱れを誘導電圧
の変化として効率よく検知できる。
めの参考となるＵ型状の磁心を有する検知部の参考例で
ある。この参考例では磁心１の形状をＵ型として反磁界
係数を小さくし、かつ、磁気標識体からの磁束を受けや
すくし、Ｕ型の中心部分に集中させて巻線４を施し、巻
線の施していない部分２を磁気標識体３の方向に向くよ
うに設置している。第６図のように磁化された標識体３
から出た磁束７は、巻線を施していない高透磁率部分２
に集まり、集まった磁束はコイル内を通過する時にコイ
ルの断面に対し垂直となる。コイルの断面に垂直な磁束
がコイルに電圧を誘起するので、磁場の乱れを誘導電圧
の変化として効率よく検知できる。
第２図は本発明による磁気センサを構成する検知部６
の第１の実施例を示すものである。
の第１の実施例を示すものである。
図において、Ｕ型磁心１の両端の部分からさらにコイ
ルの中心軸と平行になるように折り曲げたような形状と
したものである。なお、磁路が磁心１のみで閉じるのを
防ぐため、折り曲げた部分が接近しないように外側に曲
げている。巻線４を磁心の中央部に集中部に施し、巻線
を施していない部分２を磁気標識体３の方向に向けて設
置すれば、磁気標識体３から出た磁束は磁心に効率よく
集められ、集まった磁束はコイル内を通過するときに全
てコイル断面に対して垂直な方向となる。そのため、磁
気標識体３からの磁場変化を誘導電圧として敏感に検知
できるる 第３図（ａ）は本発明による磁気センサを構成する検
知部６の第２の実施例を示している。
ルの中心軸と平行になるように折り曲げたような形状と
したものである。なお、磁路が磁心１のみで閉じるのを
防ぐため、折り曲げた部分が接近しないように外側に曲
げている。巻線４を磁心の中央部に集中部に施し、巻線
を施していない部分２を磁気標識体３の方向に向けて設
置すれば、磁気標識体３から出た磁束は磁心に効率よく
集められ、集まった磁束はコイル内を通過するときに全
てコイル断面に対して垂直な方向となる。そのため、磁
気標識体３からの磁場変化を誘導電圧として敏感に検知
できるる 第３図（ａ）は本発明による磁気センサを構成する検
知部６の第２の実施例を示している。
図において、磁心１は両端の断面積が中心の断面積に
対し大きい形状をなし、中心部に集中的に巻線４を施
し、前実施例と同様に巻線を施していない部分２を磁気
標識体３に向けて設置する。本実施例においても巻線の
施されていない部分２で集められた磁束は、コイル内を
通過するときにコイルの断面に対して垂直な方向とな
る。この実施例では、コイルの断面方向に磁心を拡げて
いるため励磁部との干渉が生じ、参考例に比べ、ベース
電圧が増大する可能性があるが、参考例に比べ磁束を集
める部分が広いため高い感度が得られる。また、第１の
実施例に比べ、コイルの断面と垂直な方向への広がりが
無いため、隣の検知部との干渉は少なくなり、安定的に
動作する。
対し大きい形状をなし、中心部に集中的に巻線４を施
し、前実施例と同様に巻線を施していない部分２を磁気
標識体３に向けて設置する。本実施例においても巻線の
施されていない部分２で集められた磁束は、コイル内を
通過するときにコイルの断面に対して垂直な方向とな
る。この実施例では、コイルの断面方向に磁心を拡げて
いるため励磁部との干渉が生じ、参考例に比べ、ベース
電圧が増大する可能性があるが、参考例に比べ磁束を集
める部分が広いため高い感度が得られる。また、第１の
実施例に比べ、コイルの断面と垂直な方向への広がりが
無いため、隣の検知部との干渉は少なくなり、安定的に
動作する。
第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の変形例を示してい
る。本実施例では磁心１の中心軸に垂直な面から見た磁
心１の両端の形状は長方形である。磁心１の中心部に巻
線４を集中的に施し、両端の長方形部分を巻線４の施さ
れていない部分２として磁気標識体３の方向に設置すれ
ば、この形状も磁束を有効に集めることができ、集めら
れた磁束はコイルの断面に垂直になる。
る。本実施例では磁心１の中心軸に垂直な面から見た磁
心１の両端の形状は長方形である。磁心１の中心部に巻
線４を集中的に施し、両端の長方形部分を巻線４の施さ
れていない部分２として磁気標識体３の方向に設置すれ
ば、この形状も磁束を有効に集めることができ、集めら
れた磁束はコイルの断面に垂直になる。
第４図は本発明による磁気センサを構成する検知部６
の第３の実施例である。磁心１として、両端の断面積に
比して中心の断面積が小さく、コイルの中心軸に対し平
行な面で見たとき両端がＬ字型を背中合わせにしたよう
な形状のものを用い、中心部に集中的に巻線４を施し、
巻線を施していない部分２を磁気標識体３に向けて設置
するものである。なお、磁路が磁心１のみで閉じるのを
防ぐために磁心の両端の形状がＬ字型になっている。本
実施例の場合、コイルの断面方向、長手方向の両方向に
磁心を広げているため、励磁部及び隣接する検知部との
干渉が起こる可能性はあるが、参考例1,実施例1,2に比
べ磁束を受ける部分が広いので高い感度が得られる。
の第３の実施例である。磁心１として、両端の断面積に
比して中心の断面積が小さく、コイルの中心軸に対し平
行な面で見たとき両端がＬ字型を背中合わせにしたよう
な形状のものを用い、中心部に集中的に巻線４を施し、
巻線を施していない部分２を磁気標識体３に向けて設置
するものである。なお、磁路が磁心１のみで閉じるのを
防ぐために磁心の両端の形状がＬ字型になっている。本
実施例の場合、コイルの断面方向、長手方向の両方向に
磁心を広げているため、励磁部及び隣接する検知部との
干渉が起こる可能性はあるが、参考例1,実施例1,2に比
べ磁束を受ける部分が広いので高い感度が得られる。
以上、詳述したように、本発明によれば、磁気標識体
からの磁場の乱れを効率よく検知できるように形状、巻
線位置を設定したコイルを検知コイルとして使用するこ
とにより、磁気標識体をガイドとする無人搬送車磁気セ
ンサの検知感度を向上させ、センサ高を従来のものより
著しく高めることができる効果を有する。
からの磁場の乱れを効率よく検知できるように形状、巻
線位置を設定したコイルを検知コイルとして使用するこ
とにより、磁気標識体をガイドとする無人搬送車磁気セ
ンサの検知感度を向上させ、センサ高を従来のものより
著しく高めることができる効果を有する。
第１図は、本発明を説明するための磁気センサの検知部
の参考例を示す図，第２図，第３図（ａ），（ｂ），第
４図はそれぞれ本発明を適用した磁気センサの検知部の
実施例を示す図、第５図は本発明が適用される磁気セン
サの構成例を示す図、第６図は本発明の作用を説明する
ための磁場分布図、第７図は従来の磁気センサにおける
検知コイルの作用を説明する磁場不分布図、第８図は従
来の磁気センサの構成図、第９図（ａ），（ｂ）は従来
の磁気センサの検知部を示す図である。 １……コイルの磁心 ２……巻線の施されていない部分 ３……磁気標識体、４……巻線 ５……励磁部、６……検知部 ７……磁束
の参考例を示す図，第２図，第３図（ａ），（ｂ），第
４図はそれぞれ本発明を適用した磁気センサの検知部の
実施例を示す図、第５図は本発明が適用される磁気セン
サの構成例を示す図、第６図は本発明の作用を説明する
ための磁場分布図、第７図は従来の磁気センサにおける
検知コイルの作用を説明する磁場不分布図、第８図は従
来の磁気センサの構成図、第９図（ａ），（ｂ）は従来
の磁気センサの検知部を示す図である。 １……コイルの磁心 ２……巻線の施されていない部分 ３……磁気標識体、４……巻線 ５……励磁部、６……検知部 ７……磁束
Claims (3)
- 【請求項１】検知すべき帯状の磁気標識体に向けて交流
磁場を発生する励磁部と、前記磁気標識体の位置変化に
よって生ずる磁場の変化を電圧の変化として検知する複
数個の検知部とを備える交流励磁型磁気センサにおい
て、前記検知部にＵ型の先端を中心に対して外側に折り
曲げた形状の磁心と、前記磁心の中心部に集中的に巻線
を施したコイルとを有し、前記磁心の巻線を施していな
い部分を前記磁気標識体の存在する方向に向けて設置し
たことを特徴とする磁気センサ。 - 【請求項２】検知すべき帯状の磁気標識体に向けて交流
磁場を発生する励磁部と、前記磁気標識体の位置変化に
よって生ずる磁場の変化を電圧の変化として検知する複
数個の検知部とを備える交流励磁型磁気センサにおい
て、前記検知部に中心部の断面積が両端の断面積に比し
て小さい形状の磁心と、前記磁心の中心部に集中的に巻
線を施したコイルとを有し、前記磁心の巻線を施してい
ない部分を前記磁気標識体の存在する方向に向けて設置
したことを特徴とする磁気センサ。 - 【請求項３】検知すべき帯状の磁気標識体に向けて交流
磁場を発生する励磁部と、前記磁気標識体の位置変化に
よって生ずる磁場の変化を電圧の変化として検知する複
数個の検知部とを備える交流励磁型磁気センサにおい
て、前記検知部に中心部の断面積が両端の断面積に比し
て小さく、両端がＬ字型を背中合わせにした形状の磁心
と、前記磁心の中心部に集中的に巻線を施したコイルと
を有し、前記磁心の巻線を施していない部分を前記磁気
標識体の存在する方向に向けて設置したことを特徴とす
る磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151229A JP2503658B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151229A JP2503658B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0317589A JPH0317589A (ja) | 1991-01-25 |
| JP2503658B2 true JP2503658B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=15514070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151229A Expired - Lifetime JP2503658B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503658B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW434411B (en) * | 1998-10-14 | 2001-05-16 | Tdk Corp | Magnetic sensor apparatus, current sensor apparatus and magnetic sensing element |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162978A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-24 | Hitachi Ltd | 磁性埋設物検知装置 |
| JPS63106014A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Nec Corp | 無人搬送車の検知方法 |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP1151229A patent/JP2503658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317589A (ja) | 1991-01-25 |
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