JP5666103B2 - Position detection sensor - Google Patents

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Description

本発明は、走行路を走行する自立走行式無人車等に使用して好適な位置検出センサに関する。   The present invention relates to a position detection sensor suitable for use in a self-propelled unmanned vehicle traveling on a traveling road.

従来から、床面に貼られた発磁体からなるガイドテープ(走行路)に沿って走行する自立走行式無人車が知られている。このような自立走行式無人車は、ガイドテープの幅方向における磁束密度分布に応じて、無人車の左右方向の位置を検出する位置検出センサを備えている。この位置検出センサとしては、例えば、特許文献1及び2に記載されているようなものがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a self-propelled unmanned vehicle that travels along a guide tape (running path) made of a magnetomotive member attached to a floor surface is known. Such a self-propelled unmanned vehicle includes a position detection sensor that detects the position of the unmanned vehicle in the left-right direction according to the magnetic flux density distribution in the width direction of the guide tape. Examples of the position detection sensor include those described in Patent Documents 1 and 2.

特許文献1及び2に記載された位置検出センサは、ガイドテープの幅方向に所定の間隔をあけて配置される複数の磁気スイッチ(磁気検出素子)を備えている。そして、所定の閾値以上の出力を得る磁気スイッチを導通させ、そのうちの最左端及び最右端に位置する磁気スイッチを、それぞれガイドテープに対向する最左端及び最右端に位置する磁気スイッチとする。   The position detection sensors described in Patent Documents 1 and 2 include a plurality of magnetic switches (magnetic detection elements) arranged at predetermined intervals in the width direction of the guide tape. Then, the magnetic switches that obtain an output equal to or greater than a predetermined threshold are turned on, and the magnetic switches located at the leftmost end and the rightmost end of the switches are the magnetic switches located at the leftmost end and the rightmost end facing the guide tape, respectively.

具体的に説明すると、特許文献1に記載された位置検出センサは、右分岐出力抵抗群と、左分岐出力抵抗群を有している。右分岐出力抵抗群は、複数の磁気スイッチの出力端を右端から左端に亘って抵抗を介して互いに直列接続し、左分岐出力抵抗群は、複数の磁気スイッチの出力端を左端から右端に亘って抵抗を介して互いに直列接続する。そして、右分岐出力抵抗群または左分岐出力抵抗群からガイドテープに対する無人車の左右方向の位置を示す電圧信号がそれぞれ出力されるようになっている。   Specifically, the position detection sensor described in Patent Document 1 has a right branch output resistance group and a left branch output resistance group. The right branch output resistor group connects the output ends of a plurality of magnetic switches in series via resistors from the right end to the left end, and the left branch output resistor group extends the output ends of the plurality of magnetic switches from the left end to the right end. Are connected in series through a resistor. And the voltage signal which shows the position of the horizontal direction of the unmanned vehicle with respect to a guide tape with respect to a guide tape is each output from the right branch output resistance group or the left branch output resistance group.

また、特許文献2に記載された位置検出センサは、最左端の磁気スイッチを示す左端情報と、最右端の磁気スイッチを示す右端情報と、両者間の中心位置を示す第1のオフセット情報を生成する。そして、左端情報、右端情報、第1のオフセット情報及び固定値である第2のオフセット情報を用いて、ガイドテープに対する無人車の左右方向の位置を示す電圧信号を生成して出力するようになっている。   The position detection sensor described in Patent Document 2 generates left end information indicating the leftmost magnetic switch, right end information indicating the rightmost magnetic switch, and first offset information indicating the center position between the two. To do. Then, the left end information, the right end information, the first offset information, and the second offset information that is a fixed value are used to generate and output a voltage signal indicating the position of the unmanned vehicle in the left-right direction with respect to the guide tape. ing.

特開平5−41384号公報JP-A-5-41384 特開平10−170248号公報JP-A-10-170248

しかしながら、特許文献1及び2記載された位置検出センサでは、磁気スイッチ数に応じた分解能の出力しか得られなかった。そのため、磁気スイッチ数を少なくして隣り合う磁気スイッチ間の間隔を広くすると、得られる出力で許容される無人車の左右方向への変位量が大きくなってしまう。その結果、無人車の蛇行が多くなり、その蛇行により無人車が軌道から外れる可能性があった。   However, the position detection sensors described in Patent Documents 1 and 2 can only obtain an output with a resolution corresponding to the number of magnetic switches. Therefore, if the number of magnetic switches is reduced and the interval between adjacent magnetic switches is increased, the amount of displacement of the unmanned vehicle allowed in the left-right direction with the obtained output increases. As a result, the number of meanders of the unmanned vehicle increased, and the meander could cause the unmanned vehicle to go off track.

無人車の左右方向の位置を高精度に制御して蛇行を少なくするには、磁気スイッチ数を増やして隣り合う磁気スイッチ間の間隔を狭めればよい。しかしながら、磁気スイッチ数を増やすと、消費電力が増加すると共に、駆動回路等も増加することになりコストアップとなる。また、磁気スイッチ数を増やして隣り合う磁気スイッチ間の間隔を狭めることは、磁気スイッチの物理的な大きさによって制限されるという問題があった。   In order to control the position of the unmanned vehicle in the left-right direction with high accuracy and reduce meandering, it is only necessary to increase the number of magnetic switches and narrow the interval between adjacent magnetic switches. However, when the number of magnetic switches is increased, the power consumption increases and the number of drive circuits and the like increase, resulting in an increase in cost. In addition, increasing the number of magnetic switches to reduce the interval between adjacent magnetic switches is limited by the physical size of the magnetic switch.

本発明は、このような従来技術の実状に鑑みてなされたものであり、検出素子数を増やさずに出力の高分解能化を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a state of the prior art, and an object of the present invention is to achieve high resolution output without increasing the number of detection elements.

上述した目的を達成するため、本発明の位置検出センサは、少なくとも3つ以上の実装検出素子と、仮想出力算出部と、最端検出素子決定部と、検出信号生成部とを備える。少なくとも3つ以上の実装検出素子は、自立走行式無人車の走行路の幅方向に所定の間隔をあけて配置され、走行路に沿って設けられた磁性体からなるガイドテープの磁性体を検出する。仮想出力算出部は、実装磁気検出素子の出力結果に基づいて、隣り合う実装磁気検出素子間に配置される複数の仮想磁気検出素子の出力を補間により算出する。最端検出素子決定部は、3つ以上の実装磁気検出素子及び複数の仮想磁気検出素子のうち、出力が所定の閾値以上で最左端に位置する最左端磁気検出素子と、出力が閾値以上であって最端に位置する最端磁気検出素子を決定する。検出信号生成部は、最端検出素子または最右端磁気検出素子の位置に基づいて走行路の位置情報を示す位置検出信号を生成する。仮想出力算出部は、3つ以上の実装磁気検出素子を左から右に走査して、ガイドテープの左端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子の出力に基づいて複数の仮想磁気検出素子の出力を算出して最左端磁気検出素子を選定するとともに、実装磁気検出素子の出力がガイドテープの右端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子に基づいて複数の仮想磁気検出素子の出力を算出し、又は3つ以上の実装磁気検出素子を右から左に走査して、ガイドテープの右端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子の出力に基づいて複数の仮想磁気検出素子の出力を算出して最右端磁気検出素子を選定するとともに、実装磁気検出素子の出力がガイドテープの左端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子に基づいて複数の仮想磁気検出素子の出力を算出する。検出信号生成部は、走行路上の左の分岐路に沿って進む場合に、最左端磁気検出素子の位置に基づいて位置検出信号を生成し、走行路上の右の分岐路に沿って進む場合に最右端磁気検出素子の位置に基づいて位置検出信号を生成する。 In order to achieve the above-described object, the position detection sensor of the present invention includes at least three or more mounting detection elements, a virtual output calculation unit, an endmost detection element determination unit, and a detection signal generation unit. At least three or more mounting detection elements are arranged at predetermined intervals in the width direction of the traveling path of the self-propelled unmanned vehicle and detect the magnetic body of the guide tape made of a magnetic body provided along the traveling path. To do. Virtual output calculation unit, based on the output result of mounting the magnetic sensor, the outputs of the plurality of virtual magnetic sensing element disposed between the mounting magnetic sensing elements adjacent to calculate by interpolation. Of the three or more mounted magnetic detection elements and the plurality of virtual magnetic detection elements, the leftmost detection element determination unit includes a leftmost magnetic detection element positioned at the leftmost position with an output equal to or greater than a predetermined threshold, and an output equal to or greater than the threshold. there are determined a rightmost end magnetic sensing element located on the rightmost end. Detection signal generation unit generates a position detection signal indicating the position information of the travel path based on the position of the leftmost edge detecting element or the rightmost magnetic sensor. The virtual output calculation unit scans three or more mounted magnetic detection elements from left to right, and outputs the plurality of virtual magnetic detection elements based on the outputs of the two mounted magnetic detection elements that switch across the left end of the guide tape. And calculating the outputs of a plurality of virtual magnetic detection elements based on two mounting magnetic detection elements in which the output of the mounting magnetic detection element switches across the right end of the guide tape, Alternatively, three or more mounted magnetic detection elements are scanned from right to left, and outputs of a plurality of virtual magnetic detection elements are calculated based on outputs of two mounted magnetic detection elements that switch across the right end of the guide tape. A plurality of virtual magnetic detections are selected based on two mounting magnetic detection elements in which the right end magnetic detection element is selected and the output of the mounting magnetic detection element switches across the left end of the guide tape. To calculate the output of the child. The detection signal generation unit generates a position detection signal based on the position of the leftmost magnetic detection element when traveling along the left branch road on the traveling road, and when traveling along the right branch road on the traveling road. A position detection signal is generated based on the position of the rightmost magnetic detection element.

このように構成した本発明の位置検出センサでは、隣り合う実装検出素子間に配置される仮想検出素子の出力を仮想出力算出部によって算出する。つまり、隣り合う実装検出素子間に仮想の検出素子を設ける。そして、実装検出素子と仮想検出素子の中から最端検出素子を決定し、その最端検出素子の位置に基づいて位置検出信号を生成する。そのため、実装検出素子数を増やさなくても、走行路の位置情報を示す出力(位置検出信号)の分解能を高めることができる。   In the position detection sensor of the present invention configured as above, the output of the virtual detection element arranged between the adjacent mounting detection elements is calculated by the virtual output calculation unit. That is, a virtual detection element is provided between adjacent mounting detection elements. Then, an end detection element is determined from the mounting detection element and the virtual detection element, and a position detection signal is generated based on the position of the end detection element. Therefore, the resolution of the output (position detection signal) indicating the position information of the travel path can be increased without increasing the number of mounting detection elements.

本発明の位置検出センサによれば、実装する検出素子数を増やさずに出力を高分解能化することができる。   According to the position detection sensor of the present invention, the output can be increased in resolution without increasing the number of detection elements to be mounted.

本発明の位置検出センサの一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the position detection sensor of this invention. 走行路の磁束密度分布の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the magnetic flux density distribution of a travel path. 本発明の位置検出センサの一実施の形態に係る各実装検出素子の出力の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the output of each mounting detection element which concerns on one Embodiment of the position detection sensor of this invention. 本発明の位置検出センサの一実施の形態に係る各実装検出素子の出力に基づいて生成されるオンオフのビットパターンの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the on-off bit pattern produced | generated based on the output of each mounting detection element which concerns on one Embodiment of the position detection sensor of this invention. 本発明の位置検出センサの一実施の形態に係る補間の一例を説明するグラフである。It is a graph explaining an example of the interpolation which concerns on one Embodiment of the position detection sensor of this invention. 本発明の位置検出センサの一実施の形態に係る各実装検出素子及び仮想検出素子の出力に基づいて生成されるオンオフのビットパターンの第1の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st example of the on-off bit pattern produced | generated based on the output of each mounting detection element and virtual detection element which concerns on one Embodiment of the position detection sensor of this invention. 本発明の位置検出センサの一実施の形態を備える無人車と、走行路の一例を示す平面図である。It is a top view showing an example of an unmanned vehicle provided with one embodiment of a position detection sensor of the present invention, and a runway. 図8A,図8Bは、本発明の位置検出センサの一実施の形態に係る各実装検出素子及び仮想検出素子の出力に基づいて生成されるオンオフのビットパターンの第2及び第3の例を示す説明図である。8A and 8B show second and third examples of on / off bit patterns generated based on the outputs of the mounting detection elements and the virtual detection elements according to one embodiment of the position detection sensor of the present invention. It is explanatory drawing.

以下、本発明の位置検出センサを実施するための形態について、図1〜図9を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。   Hereinafter, the form for implementing the position detection sensor of this invention is demonstrated with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common member in each figure.

[位置検出センサの構成]
まず、本発明の位置検出センサの一実施の形態の構成について、図1及び図2を参照して説明する。
図1は、本発明の位置検出センサの一実施の形態を示す構成図である。図2は、走行路(ガイドテープ)の磁束密度分布の一例を示す説明図である。
[Configuration of position detection sensor]
First, the configuration of an embodiment of the position detection sensor of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a position detection sensor of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the magnetic flux density distribution of the travel path (guide tape).

位置検出センサ1は、磁性体からなるガイドテープGT(走行路)に沿って進行する自立走行式無人車等に備えられ、ガイドテープGTの位置を検出するものである。この位置検出センサ1は、複数の実装ヘッドH1〜H15と、複数のアナログ−デジタル変換器2と、制御回路3と、モード切替入力端子4A,4Bと、デジタル−アナログ変換器5と、出力端子6を備えている。
以下、アナログ−デジタル変換器2を「A/D変換器2」と略し、デジタル−アナログ変換器5を「D/A変換器5」と略す。
The position detection sensor 1 is provided in a self-supporting traveling unmanned vehicle or the like that travels along a guide tape GT (traveling path) made of a magnetic material, and detects the position of the guide tape GT. The position detection sensor 1 includes a plurality of mounting heads H1 to H15, a plurality of analog-digital converters 2, a control circuit 3, mode switching input terminals 4A and 4B, a digital-analog converter 5, and an output terminal. 6 is provided.
Hereinafter, the analog-digital converter 2 is abbreviated as “A / D converter 2”, and the digital-analog converter 5 is abbreviated as “D / A converter 5”.

複数の実装ヘッドH1〜H15は、実装検出素子の一具体例を示す磁気検出素子である。これら実装ヘッドH1〜H15は、ガイドテープGTの幅方向に所定の間隔をあけて配置されている。本実施の形態では、進行方向の左端に実装ヘッドH1を配置し、右端に実装ヘッドH15を配置している。そして、実装ヘッドH1から実装ヘッドH15までの距離は、ガイドテープGTの幅よりも長くなっている。   The plurality of mounting heads H1 to H15 are magnetic detection elements showing a specific example of the mounting detection element. These mounting heads H1 to H15 are arranged at a predetermined interval in the width direction of the guide tape GT. In the present embodiment, the mounting head H1 is disposed at the left end in the traveling direction, and the mounting head H15 is disposed at the right end. The distance from the mounting head H1 to the mounting head H15 is longer than the width of the guide tape GT.

実装ヘッドH1〜H15は、ガイドテープGTと対向し、ガイドテープGTの磁束密度に比例したアナログ電圧を出力する。つまり、各実装ヘッドH1〜H15は、それぞれが配置された場所でガイドテープGTの幅方向の磁束密度分布(図2参照)に応じたアナログ電圧を出力する。なお、本実施の形態では、ガイドテープGTのN極が実装ヘッドH1〜H15に対向する。これら実装ヘッドH1〜H15としては、例えば、可飽和コイル、ホール素子、MR素子等を挙げることができる。   The mounting heads H1 to H15 face the guide tape GT and output an analog voltage proportional to the magnetic flux density of the guide tape GT. That is, each of the mounting heads H1 to H15 outputs an analog voltage corresponding to the magnetic flux density distribution (see FIG. 2) in the width direction of the guide tape GT at the place where each of the mounting heads H1 to H15 is disposed. In the present embodiment, the N pole of the guide tape GT faces the mounting heads H1 to H15. Examples of the mounting heads H1 to H15 include a saturable coil, a Hall element, and an MR element.

複数のA/D変換器2は、複数の実装ヘッドH1〜H15に対応して設けられている。これらA/D変換器2には、実装ヘッドH1〜H15から出力されたアナログ電圧がそれぞれ入力される。各A/D変換器2は、供給されたアナログ電圧をデジタル信号に変換して制御回路3へ出力する。   The plurality of A / D converters 2 are provided corresponding to the plurality of mounting heads H1 to H15. The analog voltages output from the mounting heads H1 to H15 are input to these A / D converters 2, respectively. Each A / D converter 2 converts the supplied analog voltage into a digital signal and outputs it to the control circuit 3.

制御回路3は、例えば、マイクロコンピュータである。この制御回路3は、仮想出力算出部11と、最端検出素子決定部12と、検出信号生成部13とを有している。仮想出力算出部11は、複数のA/D変換器2から出力された各デジタル信号に基づいて、隣り合う実装ヘッドH1〜H15間に配置される仮想ヘッドVHa1〜VHa3(図5参照)の出力を補間により算出する。   The control circuit 3 is, for example, a microcomputer. The control circuit 3 includes a virtual output calculation unit 11, an endmost detection element determination unit 12, and a detection signal generation unit 13. The virtual output calculation unit 11 outputs the virtual heads VHa1 to VHa3 (see FIG. 5) arranged between the adjacent mounting heads H1 to H15 based on the digital signals output from the plurality of A / D converters 2. Is calculated by interpolation.

最端検出素子決定部12は、各実装ヘッドH1〜H15及び各仮想ヘッドVHa1〜VHa3のうち、出力が所定の閾値t(図4参照)以上であって最端に位置する最端検出素子を決定する。検出信号生成部13は、最端検出素子の位置に基づいてガイドテープGTの位置情報を示す位置検出信号を生成する。仮想出力算出部11、最端検出素子決定部12及び検出信号生成部13の詳しい処理内容については、後で説明する。   The endmost detection element determination unit 12 selects the endmost detection element located at the end of the mounting heads H1 to H15 and the virtual heads VHa1 to VHa3 and whose output is equal to or greater than a predetermined threshold value t (see FIG. 4). decide. The detection signal generator 13 generates a position detection signal indicating the position information of the guide tape GT based on the position of the endmost detection element. Detailed processing contents of the virtual output calculation unit 11, the endmost detection element determination unit 12, and the detection signal generation unit 13 will be described later.

モード切替入力端子4A,4Bは、それぞれ制御回路3の検出信号生成部13に接続されている。これらモード切替入力端子4A,4Bを介して、左分岐モード、右分岐モード及び直進モードのいずれかのモードを選択するための指令信号が制御回路3に入力される。具体的には、モード切替入力端子4Aにハイ信号が送信され、モード切替入力端子4Bにロー信号が送信されると、左分岐モードが選択される。左分岐モードでは、無人車21(図7参照)をガイドテープGTの分岐路上で位置制御して左方向の分岐路に進入させるための位置検出信号が演算される。   The mode switching input terminals 4A and 4B are connected to the detection signal generation unit 13 of the control circuit 3, respectively. A command signal for selecting any one of the left branch mode, the right branch mode, and the straight traveling mode is input to the control circuit 3 through the mode switching input terminals 4A and 4B. Specifically, when a high signal is transmitted to the mode switching input terminal 4A and a low signal is transmitted to the mode switching input terminal 4B, the left branch mode is selected. In the left branch mode, a position detection signal for controlling the position of the unmanned vehicle 21 (see FIG. 7) on the branch path of the guide tape GT and entering the left branch path is calculated.

また、モード切替入力端子4Aにロー信号が送信され、モード切替入力端子4Bにハイ信号が送信されると、右分岐モードが選択される。右分岐モードでは、無人車21をガイドテープGTの分岐路上で位置制御して右方向の分岐路に進入させるための位置検出信号が演算される。そして、モード切替入力端子4A,4Bにロー信号が送信されると、直進モードが選択される。直進モードでは、無人車21を直進路上で制御して走行させるための位置検出信号が演算される。   Further, when a low signal is transmitted to the mode switching input terminal 4A and a high signal is transmitted to the mode switching input terminal 4B, the right branch mode is selected. In the right branch mode, a position detection signal for controlling the position of the unmanned vehicle 21 on the branch path of the guide tape GT and entering the right branch path is calculated. When a low signal is transmitted to the mode switching input terminals 4A and 4B, the straight traveling mode is selected. In the straight traveling mode, a position detection signal for controlling the unmanned vehicle 21 to travel on a straight traveling path is calculated.

D/A変換器5は、制御回路3から供給された位置検出信号をステップ状のアナログ電圧に変換し、出力端子6を介して出力する。このステップ状のアナログ電圧は、ガイドテープGTに対する変位量に応じて段階的に値が変化するものであり、無人車21の駆動制御部(不図示)に入力される。   The D / A converter 5 converts the position detection signal supplied from the control circuit 3 into a step-like analog voltage and outputs it through the output terminal 6. This step-like analog voltage changes in a stepwise manner according to the amount of displacement with respect to the guide tape GT, and is input to a drive control unit (not shown) of the unmanned vehicle 21.

[制御回路の処理内容]
次に、制御回路3の処理内容について説明する。
図3は、実装ヘッドH1〜H15の出力の一例を示す説明図である。図4は、各実装ヘッドH1〜H15の出力に基づいて生成される実装ビットパターンの一例を示す説明図である。
[Processing content of control circuit]
Next, processing contents of the control circuit 3 will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of outputs from the mounting heads H1 to H15. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a mounting bit pattern generated based on the outputs of the mounting heads H1 to H15.

まず、制御回路3の仮想出力算出部11によって行われる処理について説明する。
仮想出力算出部11は、複数のA/D変換器2から出力された各デジタル信号により、各実装ヘッドH1〜H15の出力情報を得る(図3参照)。そして、仮想出力算出部11は、各実装ヘッドH1〜H15の出力に基づいて、実装ビットパターン情報を生成する(図4参照)。
First, processing performed by the virtual output calculation unit 11 of the control circuit 3 will be described.
The virtual output calculation unit 11 obtains output information of the mounting heads H1 to H15 from the digital signals output from the plurality of A / D converters 2 (see FIG. 3). And the virtual output calculation part 11 produces | generates mounting bit pattern information based on the output of each mounting head H1-H15 (refer FIG. 4).

具体的には、各実装ヘッドH1〜H15の出力と予め設定された閾値tとを比較し、閾値t以上の値を出力した実装ヘッドをオンのビット(例えば「1」)に置き換え、閾値tよりも小さい値を出力した実装ヘッドをオフのビット(例えば「0」)に置き換える。なお、閾値tは、ガイドテープGTと実装ヘッドH1〜H15との間の距離と、ガイドテープGTの幅及び磁界の大きさに基づいて設定される。   Specifically, the output of each of the mounting heads H1 to H15 is compared with a preset threshold value t, and the mounting head that outputs a value equal to or greater than the threshold value t is replaced with an ON bit (for example, “1”). A mounting head that outputs a smaller value is replaced with an off bit (eg, “0”). The threshold t is set based on the distance between the guide tape GT and the mounting heads H1 to H15, the width of the guide tape GT, and the magnitude of the magnetic field.

次に、仮想出力算出部11は、ビット列を左端から右端へ走査して、オフからオンに変化する2つの実装ヘッドを抽出する。図4に示す例では、実装ヘッドH4,H5がオフからオンに変化する2つの実装ヘッドとなる。続いて、仮想出力算出部11は、隣り合う実装ヘッドH4,H5間に、仮想ヘッド(仮想検出素子)を等間隔に配置し、その仮想ヘッドの出力を補間により算出する。   Next, the virtual output calculation unit 11 scans the bit string from the left end to the right end, and extracts two mounting heads that change from off to on. In the example shown in FIG. 4, the mounting heads H4 and H5 are two mounting heads that change from off to on. Subsequently, the virtual output calculation unit 11 arranges virtual heads (virtual detection elements) at equal intervals between the adjacent mounting heads H4 and H5, and calculates the output of the virtual head by interpolation.

仮想ヘッドとは、隣り合う実装ヘッド間に仮想的に配置されるヘッドであり、その出力は、実装ヘッドの出力値を用いた補間により算出される。なお、隣り合う実装ヘッド間に配置する仮想ヘッドは少なくとも1つあればよい。   A virtual head is a head virtually arranged between adjacent mounting heads, and the output is calculated by interpolation using the output value of the mounting head. Note that at least one virtual head may be disposed between adjacent mounting heads.

図5は、仮想出力算出部11によって行われる補間の一例を説明するグラフである。
本実施の形態では、仮想出力算出部11が直線補間によって3つの仮想ヘッドVHa1〜VHa3の出力を算出する。つまり、隣り合う実装ヘッドH4,H5の出力の差を等分割し、その値を用いて3つの仮想ヘッドVHa1〜VHa3の出力を算出する。
FIG. 5 is a graph illustrating an example of interpolation performed by the virtual output calculation unit 11.
In the present embodiment, the virtual output calculation unit 11 calculates the outputs of the three virtual heads VHa1 to VHa3 by linear interpolation. That is, the difference between the outputs of the adjacent mounting heads H4 and H5 is equally divided, and the outputs of the three virtual heads VHa1 to VHa3 are calculated using the values.

例えば、実装ヘッド間に配置される仮想ヘッド数をnとし、算出する仮想ヘッドの位置番号をVHNとすると共に、オンの実装ヘッドの出力をHon、オフの実装ヘッドの出力をHoffとする。その場合、各仮想ヘッドVHa1〜VHa3の出力VHdは、次式により算出される。
VHd=(Hon−Hoff)/(n+1)×VHN+Hoff
For example, the number of virtual heads arranged between the mounting heads is n, the calculated virtual head position number is VHN, the output of the on-mounting head is Hon, and the output of the off-mounting head is Hoff. In that case, the output VHd of each of the virtual heads VHa1 to VHa3 is calculated by the following equation.
VHd = (Hon−Hoff) / (n + 1) × VHN + Hoff

図5に示す例において、例えば、実装ヘッドH5の出力(Hon)が6V、実装ヘッドH4の出力(Hoff)が4Vのとき、仮想ヘッドVHa1の出力(VHd)は、4.5Vになる。
VHd=(Hon−Hoff)/(n+1)×VHN+Hoff
=(6−4)/(3+1)×1+4
=4.5
なお、図5に示す例では、仮想ヘッドVHa2,VHa3と実装ヘッドH5の出力が閾値t以上になる。
In the example shown in FIG. 5, for example, when the output (Hon) of the mounting head H5 is 6V and the output (Hoff) of the mounting head H4 is 4V, the output (VHd) of the virtual head VHa1 is 4.5V.
VHd = (Hon−Hoff) / (n + 1) × VHN + Hoff
= (6-4) / (3 + 1) × 1 + 4
= 4.5
In the example shown in FIG. 5, the outputs of the virtual heads VHa2, VHa3 and the mounting head H5 are equal to or greater than the threshold value t.

また、仮想出力算出部11は、ビット列を右端から左端へ走査して、オフからオンに変化する2つの実装ヘッドを抽出する。図4に示す例では、実装ヘッドH11,H12がオフからオンに変化する2つの実装ヘッドとなる。なお、ビット列を左端から右端へ走査して、オンからオフに変化する2つの実装ヘッドを抽出してもよい。   The virtual output calculation unit 11 scans the bit string from the right end to the left end, and extracts two mounting heads that change from off to on. In the example shown in FIG. 4, the mounting heads H11 and H12 are two mounting heads that change from off to on. The bit string may be scanned from the left end to the right end to extract two mounting heads that change from on to off.

続いて、仮想出力算出部11は、隣り合う実装ヘッドH11,H12間に仮想ヘッドVHb1〜VHb3を配置し、これら仮想ヘッドVHb1〜VHb3の出力を補間により算出する。このとき、各仮想ヘッドVHb1〜VHb3の出力VHdは、次式により算出される。
VHd=(Hoff−Hon)/(n+1)×VHN+Hon
Subsequently, the virtual output calculation unit 11 arranges the virtual heads VHb1 to VHb3 between the adjacent mounting heads H11 and H12, and calculates the outputs of the virtual heads VHb1 to VHb3 by interpolation. At this time, the outputs VHd of the virtual heads VHb1 to VHb3 are calculated by the following formula.
VHd = (Hoff−Hon) / (n + 1) × VHN + Hon

その後、仮想出力算出部11は、各実装ヘッドH1〜H15の出力情報と各仮想ヘッドの出力情報を最端検出素子決定部12(図1参照)へ送る。なお、仮想出力算出部11は、実装ヘッド間に配置される全ての仮想ヘッドの出力を算出し、その情報を最端検出素子決定部12へ送るようにしてもよい。   Thereafter, the virtual output calculation unit 11 sends the output information of each mounting head H1 to H15 and the output information of each virtual head to the endmost detection element determination unit 12 (see FIG. 1). Note that the virtual output calculation unit 11 may calculate the outputs of all the virtual heads arranged between the mounting heads and send the information to the endmost detection element determination unit 12.

次に、最端検出素子決定部12によって行われる処理について説明する。
最端検出素子決定部12は、各実装ヘッドH1〜H15の出力と各仮想ヘッドの出力に基づいて、位置検出用ビットパターン情報を生成する(図6参照)。具体的には、各実装ヘッドH1〜H15及び各仮想ヘッドの出力と予め設定された閾値tとを比較し、閾値t以上の出力であるヘッドをオンのビットに置き換え、閾値tよりも小さい出力であるヘッドをオフのビットに置き換える。
Next, the process performed by the outermost detection element determination unit 12 will be described.
The endmost detection element determination unit 12 generates position detection bit pattern information based on the outputs of the mounting heads H1 to H15 and the outputs of the virtual heads (see FIG. 6). Specifically, the output of each of the mounting heads H1 to H15 and each virtual head is compared with a preset threshold value t, the head that is an output equal to or higher than the threshold value t is replaced with an ON bit, and the output is smaller than the threshold value t. Replace the head with a bit off.

図6は、実装ヘッドH1〜H15と仮想ヘッドの出力に基づいて生成される検出用ビットパターンの第1の例を示す説明図である。
位置検出用ビットパターン情報は、実装ヘッドH1〜H15と、隣り合う実装ヘッド間にそれぞれ配置された仮想ヘッドに対応したビット数になる。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a first example of a detection bit pattern generated based on the outputs of the mounting heads H1 to H15 and the virtual head.
The position detection bit pattern information is the number of bits corresponding to the mounting heads H1 to H15 and the virtual heads arranged between the adjacent mounting heads.

なお、仮想出力算出部11から仮想ヘッドVHa1〜VHa3,VHb1〜VHb3の出力情報のみが送られる場合は、閾値t以上の出力である実装ヘッド間に配置される仮想ヘッドを自動的にオンに置き換える。そして、閾値tより小さい実装ヘッド間に配置される仮想ヘッドを自動的にオフに置き換える。本例では、実装ヘッド間に3つの仮想ヘッドを配置するようにしたため、位置検出用ビットパターン情報は、57ビットのビット列となる。   When only the output information of the virtual heads VHa1 to VHa3 and VHb1 to VHb3 is sent from the virtual output calculation unit 11, the virtual heads arranged between the mounting heads whose output is equal to or higher than the threshold value t are automatically switched on. . Then, the virtual head arranged between the mounting heads smaller than the threshold value t is automatically replaced with off. In this example, since three virtual heads are arranged between the mounting heads, the bit pattern information for position detection is a 57-bit bit string.

次に、最端検出素子決定部12は、位置検出用ビットパターン情報のビット列を左端から右端へ走査して、最初にオンに変化する最左端検出ヘッド(最左端検出素子)を抽出する。そして、位置検出用ビットパターン情報のビット列を右端から左端へ走査して、最初にオンに変化する最右端検出ヘッド(最右端検出素子)を抽出する。図6に示す例では、最左端検出ヘッドとして仮想ヘッドVHa2が抽出され、最右端検出ヘッドとして仮想ヘッドVHb2が抽出される。   Next, the leftmost detection element determination unit 12 scans the bit string of the position detection bit pattern information from the left end to the right end, and extracts the leftmost detection head (leftmost detection element) that first turns on. Then, the bit string of the position detection bit pattern information is scanned from the right end to the left end, and the rightmost end detection head (rightmost end detection element) that first turns on is extracted. In the example shown in FIG. 6, the virtual head VHa2 is extracted as the leftmost detection head, and the virtual head VHb2 is extracted as the rightmost detection head.

次に、最端検出素子決定部12は、最左端検出ヘッドを示す情報と最右端検出ヘッドを示す情報を検出信号生成部13へ送る。これら最左端検出ヘッド及び最右端検出ヘッドを示す情報は、実装ヘッドH1〜H15と仮想検出ヘッドに対してH1から順番に付されたビット番号になっている。つまり、実装ヘッドH1のビット番号は、「1」になり、実装ヘッドH15のビット番号は「57」になる。本例では、最左端検出ヘッドである仮想ヘッドVHa2のビット番号が「15」になり、最右端検出ヘッドである仮想ヘッドVHb2のビット番号が「43」になる。   Next, the outermost detection element determination unit 12 sends information indicating the leftmost detection head and information indicating the rightmost detection head to the detection signal generation unit 13. The information indicating the leftmost detection head and the rightmost detection head is a bit number assigned in order from H1 to the mounting heads H1 to H15 and the virtual detection head. That is, the bit number of the mounting head H1 is “1”, and the bit number of the mounting head H15 is “57”. In this example, the bit number of the virtual head VHa2 that is the leftmost detection head is “15”, and the bit number of the virtual head VHb2 that is the rightmost detection head is “43”.

次に、検出信号生成部13によって行われる処理について説明する。
検出信号生成部13は、最端検出素子決定部12から供給されたビット番号に基づいて、左分岐モード、右分岐モード及び直進モードに対応した位置データを演算する。演算した位置データは、その後、位置検出信号に変換される。
Next, processing performed by the detection signal generation unit 13 will be described.
The detection signal generation unit 13 calculates position data corresponding to the left branch mode, the right branch mode, and the straight traveling mode based on the bit number supplied from the endmost detection element determination unit 12. The calculated position data is then converted into a position detection signal.

まず、左分岐モードに対応した位置データの演算について説明する。
左分岐モードでは、ガイドテープGTの左端部分のみに注目する。つまり、検出信号生成部13は、最左端検出ヘッドの情報(ビット番号)に基づいて位置データを演算する。このとき、ガイドテープGTの中心位置を示す位置データにするために、最左端検出ヘッドのビット番号にオフセット値が加えられる。
First, calculation of position data corresponding to the left branch mode will be described.
In the left branch mode, attention is paid only to the left end portion of the guide tape GT. That is, the detection signal generation unit 13 calculates position data based on the information (bit number) of the leftmost detection head. At this time, an offset value is added to the bit number of the leftmost detection head in order to obtain position data indicating the center position of the guide tape GT.

オフセット値は、ガイドテープGTの幅の1/2の値に設定される。つまり、ヘッド列の中心がガイドテープの幅方向の中心に一致しているときに、オンになるビット数の1/2の値に設定される(図6参照)。したがって、ヘッド列の中心とガイドテープGTの幅方向の中心が一致していると、位置データは、オンとなったビットのうちの中心のビットに付されたビット番号と等しい値になる。例えば、最左端検出ヘッドのビット番号をLnとして、オフセット値をLoとすると、左分岐モードの位置データLdは、次式から算出される。
Ld=Ln+Lo・・・(1)
The offset value is set to a value that is ½ of the width of the guide tape GT. That is, when the center of the head row coincides with the center in the width direction of the guide tape, the value is set to a value that is ½ of the number of bits that are turned on (see FIG. 6). Therefore, if the center of the head row and the center of the guide tape GT in the width direction coincide with each other, the position data has a value equal to the bit number assigned to the central bit among the turned-on bits. For example, assuming that the bit number of the leftmost detection head is Ln and the offset value is Lo, the position data Ld in the left branch mode is calculated from the following equation.
Ld = Ln + Lo (1)

図6に示す例では、ヘッド列の中心(H8)とガイドテープGTの幅方向の中心が一致している。そして、最左端検出ヘッドのビット番号が「15」であり、最右端検出ヘッドのビット番号が「43」である。そのため、オンになっているビットは合計で28ビットになり、その1/2である14ビットがオフセット値となる。したがって、位置データLdは、「29」になり、ビット番号の中心の値となる。
Ld=15+14
=29
In the example shown in FIG. 6, the center (H8) of the head row coincides with the center in the width direction of the guide tape GT. The bit number of the leftmost detection head is “15”, and the bit number of the rightmost detection head is “43”. Therefore, the number of bits that are turned on is 28 bits in total, and 14 bits that is 1/2 of that is the offset value. Therefore, the position data Ld is “29”, which is the center value of the bit number.
Ld = 15 + 14
= 29

次に、右分岐モードに対応した位置データの演算について説明する。
右分岐モードでは、ガイドテープGTの右端部分のみに注目する。つまり、検出信号生成部13は、最右端検出ヘッドの情報(ビット番号)に基づいて位置データを演算する。このとき、ガイドテープGTの中心位置を示す位置データにするために、最右端検出ヘッドのビット番号からオフセット値が減算される。
Next, calculation of position data corresponding to the right branch mode will be described.
In the right branch mode, attention is paid only to the right end portion of the guide tape GT. That is, the detection signal generation unit 13 calculates position data based on the information (bit number) of the rightmost detection head. At this time, in order to obtain position data indicating the center position of the guide tape GT, the offset value is subtracted from the bit number of the rightmost detection head.

オフセット値については、左分岐モードと同じであるため、説明を省略する。右分岐モードにおいても、ヘッド列の中心とガイドテープGTの幅方向の中心が一致していると、位置データは、オンとなったビットのうちの中心のビットに付されたビット番号と等しい値になる。例えば、最右端検出ヘッドのビット番号をRnとして、オフセット値をRo(Ro=Lo)とすると、右分岐モードの位置データRdは、次式から算出される。
Rd=Rn−Ro・・・(2)
Since the offset value is the same as that in the left branch mode, description thereof is omitted. Even in the right branch mode, if the center of the head row coincides with the center of the guide tape GT in the width direction, the position data is a value equal to the bit number assigned to the central bit among the turned-on bits. become. For example, assuming that the bit number of the rightmost detection head is Rn and the offset value is Ro (Ro = Lo), the position data Rd in the right branch mode is calculated from the following equation.
Rd = Rn−Ro (2)

図6に示す例では、ヘッド列の中心(H8)とガイドテープGTの幅方向の中心が一致しており、最右端検出ヘッドのビット番号が「43」である。したがって、位置データRdは、「29」になり、ビット番号の中心の値となる。
Rd=43−14
=29
In the example shown in FIG. 6, the center (H8) of the head row coincides with the center in the width direction of the guide tape GT, and the bit number of the rightmost detection head is “43”. Therefore, the position data Rd is “29”, which is the value at the center of the bit number.
Rd = 43-14
= 29

図7は、位置検出センサ1を備える無人車21と、走行路であるガイドテープGTの一例を示す平面図である。
図7に示すように、ガイドテープGTは、直進路31と、この直進路31に連続する左分岐路32及び右分岐路33を有している。直進路31は、床面に設けられた鉄板I上を略垂直に横断している。このように、ガイドテープGTが鉄板Iを横断する場合には、鉄板Iに起因して、あたかもガイドテープGTの幅が広がったように磁束密度分布が広がる。
FIG. 7 is a plan view illustrating an example of the unmanned vehicle 21 including the position detection sensor 1 and a guide tape GT that is a travel path.
As shown in FIG. 7, the guide tape GT has a straight path 31 and a left branch path 32 and a right branch path 33 that are continuous with the straight path 31. The straight path 31 crosses the iron plate I provided on the floor surface substantially vertically. As described above, when the guide tape GT crosses the iron plate I, the magnetic flux density distribution spreads as if the width of the guide tape GT is widened due to the iron plate I.

鉄板Iから離れた場所では、図6に示すように、最左端検出ヘッドのビット番号が「15」になり、最右端検出ヘッドのビット番号が「43」になるとする。ところが、鉄板I上では、磁束密度分布が広がるため、例えば、最左端検出ヘッドのビット番号が「13」になり、最右端検出ヘッドのビット番号が「45」になる。   In a place away from the iron plate I, as shown in FIG. 6, the bit number of the leftmost detection head is “15” and the bit number of the rightmost detection head is “43”. However, since the magnetic flux density distribution is widened on the iron plate I, for example, the bit number of the leftmost detection head is “13” and the bit number of the rightmost detection head is “45”.

このとき、左分岐モードにおける位置データLdは、(1)の式から「27」になる。
Ld=Ln+Lo
=13+14
=27
実際には、位置検出センサ1(無人車21)が左右方向に変位したわけではないので、正しい位置データLdは、「29」である。ところが、(1)の式で算出すると、位置データLdが「27」になるため、ガイドテープGTに対する位置が誤検出されてしまう。つまり、検出した位置は、実際の位置よりも右側にずれてしまう。そして、無人車21は、誤検出された位置に基づいて駆動制御を行うことになり、ガイドテープGTの幅方向の中心よりも左側に変位した走行軌跡Leを走行してしまう。
At this time, the position data Ld in the left branch mode is “27” from the expression (1).
Ld = Ln + Lo
= 13 + 14
= 27
Actually, since the position detection sensor 1 (unmanned vehicle 21) is not displaced in the left-right direction, the correct position data Ld is “29”. However, if the position data Ld is “27” when calculated by the expression (1), the position with respect to the guide tape GT is erroneously detected. That is, the detected position is shifted to the right side from the actual position. The unmanned vehicle 21 performs drive control based on the erroneously detected position, and travels on the travel locus Le displaced to the left from the center in the width direction of the guide tape GT.

一方、右分岐モードにおける位置データRdは、(2)の式から「31」になる。
Rd=Rn−Ro
=45−14
=31
その結果、右分岐モードにした場合は、検出した位置が実際の位置よりも左側にずれてしまう。そして、無人車21は、誤検出された位置に基づいて駆動制御を行うことになり、ガイドテープGTの幅方向の中心よりも右側に変位した走行軌跡Reを走行してしまう。そこで、以下に述べる本実施の形態の直進モードでは、上述したような誤検出を回避するようになっている。
On the other hand, the position data Rd in the right branch mode is “31” from the expression (2).
Rd = Rn-Ro
= 45-14
= 31
As a result, when the right branch mode is set, the detected position is shifted to the left side from the actual position. The unmanned vehicle 21 performs drive control based on the erroneously detected position, and travels on the travel locus Re displaced to the right side from the center in the width direction of the guide tape GT. Therefore, in the straight traveling mode of the present embodiment described below, erroneous detection as described above is avoided.

次に、直進モードに対応した位置データの演算について説明する。
直進モードでは、ガイドテープGTの両端部分に着目する。つまり、検出信号生成部13は、最左端検出ヘッドのビット番号Lnに、最右端検出ヘッドのビット番号Rnを加えて1/2にすることにより位置データを生成する。したがって、直進モードの位置データSdは、次式から算出される。
Sd=(Ln+Rn)/2 ・・・(3)
Next, calculation of position data corresponding to the straight traveling mode will be described.
In the straight running mode, attention is paid to both end portions of the guide tape GT. That is, the detection signal generation unit 13 generates position data by adding the bit number Rn of the rightmost detection head to the bit number Ln of the leftmost detection head and halving it. Therefore, the position data Sd in the straight traveling mode is calculated from the following equation.
Sd = (Ln + Rn) / 2 (3)

すなわち、直進モードの位置データは、左分岐モードの位置データLdと、右分岐モードの位置データRdを平均化したものになる。したがって、直進モードの位置データは、オンとなったビットのうちの中心の位置を示すようになっている。   That is, the position data in the straight traveling mode is obtained by averaging the position data Ld in the left branch mode and the position data Rd in the right branch mode. Accordingly, the position data in the straight-ahead mode indicates the position of the center of the bits that are turned on.

図8Aは、実装ヘッドH1〜H15と仮想ヘッドの出力に基づいて生成される検出用ビットパターンの第2の例を示す説明図である。
図8Aに示す例では、最左端検出ヘッドのビット番号Lnが「30」になり、最右端検出ヘッドのビット番号Rnが「36」になっている。したがって、オンとなるビット数は、7個になる。
FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating a second example of the detection bit pattern generated based on the outputs of the mounting heads H1 to H15 and the virtual head.
In the example shown in FIG. 8A, the bit number Ln of the leftmost detection head is “30”, and the bit number Rn of the rightmost detection head is “36”. Therefore, the number of bits turned on is 7.

このとき、直進モードの位置データSdは、(2)の式から「33」になる。
Sd=(Ln+Rn)/2
=(30+36)/2
=33
At this time, the position data Sd in the straight traveling mode is “33” from the expression (2).
Sd = (Ln + Rn) / 2
= (30 + 36) / 2
= 33

図8Bは、実装ヘッドH1〜H15と仮想ヘッドの出力に基づいて生成される検出用ビットパターンの第3の例を示す説明図である。
図8Bに示す例では、最左端検出ヘッドのビット番号Lnが「12」になり、最右端検出ヘッドのビット番号Rnが「19」になっている。したがって、オンとなるビット数は、8個になる。
FIG. 8B is an explanatory diagram illustrating a third example of the detection bit pattern generated based on the outputs of the mounting heads H1 to H15 and the virtual head.
In the example shown in FIG. 8B, the bit number Ln of the leftmost detection head is “12”, and the bit number Rn of the rightmost detection head is “19”. Therefore, the number of bits turned on is 8.

このとき、直進モードの位置データSdは、(2)の式から「15.5」になる。
Sd=(Ln+Rn)/2
=(12+19)/2
=15.5
At this time, the position data Sd in the straight traveling mode becomes “15.5” from the expression (2).
Sd = (Ln + Rn) / 2
= (12 + 19) / 2
= 15.5

このように、磁束密度分布が広がったり狭まったりしても、直進モードの位置データSdは、オンとなったビットのうちの中心の位置、つまり、ガイドテープGTの幅方向の中心を示すようになっている。したがって、ガイドテープGTに対する位置が誤検出されることを防止することができ、常に正確な位置検出を行うことができる。   As described above, even when the magnetic flux density distribution is widened or narrowed, the position data Sd in the straight-ahead mode indicates the center position of the turned-on bits, that is, the center in the width direction of the guide tape GT. It has become. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection of the position with respect to the guide tape GT, and accurate position detection can always be performed.

検出信号生成部13は、テーブル変換やオフセットを加算することにより、演算した位置データを位置検出信号に変換し、D/A変換器5に送信する。D/A変換器5は、位置検出信号をステップ状のアナログ電圧に変換し、出力端子6を介して無人車21の駆動制御部へ出力する。   The detection signal generation unit 13 converts the calculated position data into a position detection signal by adding table conversion and offset, and transmits the position detection signal to the D / A converter 5. The D / A converter 5 converts the position detection signal into a step-like analog voltage and outputs it to the drive control unit of the unmanned vehicle 21 via the output terminal 6.

本実施の形態の位置検出センサ1によれば、隣り合う実装ヘッド間に配置される仮想ヘッドの出力を仮想出力算出部11によって算出する。つまり、隣り合う実装ヘッド間に実際には存在しない仮想ヘッドを設ける。そして、最端検出素子決定部12によって全ての実装ヘッドと仮想ヘッドの中から最左端検出ヘッド及び最右端検出ヘッドを決定する。その後、最左端検出ヘッド及び最右端検出ヘッドのビット番号(位置)に基づいてガイドテープGTの位置情報を示す位置検出信号を生成する。   According to the position detection sensor 1 of the present embodiment, the virtual output calculation unit 11 calculates the output of the virtual head arranged between the adjacent mounting heads. That is, a virtual head that does not actually exist is provided between adjacent mounting heads. Then, the leftmost detection element determination unit 12 determines the leftmost detection head and the rightmost detection head among all mounting heads and virtual heads. Thereafter, a position detection signal indicating position information of the guide tape GT is generated based on the bit numbers (positions) of the leftmost end detection head and the rightmost end detection head.

その結果、実装ヘッドを増やさなくても、出力(位置検出信号)の分解能を高めることができ、無人車21を高精度に制御することができる。また、実装ヘッドを削減することもでき、低消費電力化、ローコスト化を図ることができる。   As a result, the resolution of the output (position detection signal) can be increased without increasing the number of mounting heads, and the unmanned vehicle 21 can be controlled with high accuracy. Further, the number of mounting heads can be reduced, and power consumption and cost can be reduced.

本実施の形態の位置検出センサ1によれば、仮想ヘッドの出力を直線補間(線形補間)により算出する。そのため、簡単な演算で仮想ヘッドの出力を得ることができ、仮想ヘッドの出力を演算するためのプログラムを簡単なものにすることができる。   According to the position detection sensor 1 of the present embodiment, the output of the virtual head is calculated by linear interpolation (linear interpolation). Therefore, the output of the virtual head can be obtained by a simple calculation, and the program for calculating the output of the virtual head can be simplified.

以上、本発明の位置検出センサの実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の位置検出センサは、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。   The embodiment of the position detection sensor according to the present invention has been described above including its effects. However, the position detection sensor of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims.

例えば、上述した実施の形態では、仮想出力算出部11、最端検出素子決定部12及び検出信号生成部13をソフトウエアによって実現したが、本発明に係る仮想出力算出部、最端検出素子決定部及び検出信号生成部は、ハードウエアによって実現することもできる。   For example, in the above-described embodiment, the virtual output calculation unit 11, the endmost detection element determination unit 12, and the detection signal generation unit 13 are realized by software. However, the virtual output calculation unit and the endmost detection element determination according to the present invention are performed. The unit and the detection signal generation unit can also be realized by hardware.

また、上述した実施の形態では、15個の実装ヘッド(実装検出素子)を設ける構成としたが、本発明の位置検出装置としては、少なくとも3つ以上の実装ヘッドを設ければよい。また、上述した実施の形態では、仮想ヘッドの出力を直線補間により算出したが、仮想ヘッドの出力としては、多項式補間、スプライン補間、ラグランジュ補間などその他の補間方法により算出することができる。   In the above-described embodiment, 15 mounting heads (mounting detection elements) are provided. However, as the position detection device of the present invention, at least three mounting heads may be provided. In the above-described embodiment, the output of the virtual head is calculated by linear interpolation. However, the output of the virtual head can be calculated by other interpolation methods such as polynomial interpolation, spline interpolation, and Lagrange interpolation.

また、上述した実施の形態では、実装ヘッド(実装検出素子)として磁気検出素子を用いる構成とした。しかしながら、本発明に係る実装検出素子としては、光検出素子、温度検出素子など走行路の構成に対応し、走行路を検出することができるその他の検出素子を採用することができる。   In the embodiment described above, a magnetic detection element is used as the mounting head (mounting detection element). However, as the mounting detection element according to the present invention, other detection elements that can detect the travel path can be adopted, such as a light detection element and a temperature detection element, corresponding to the configuration of the travel path.

また、上述した実施の形態では、検出信号生成部13は、最左端検出ヘッド及び最右端検出ヘッドのビット番号に基づいて位置検出信号を生成した。しかしながら、本発明に係る検出信号生成部としては、最端検出素子決定部12によって生成した位置検出用ビットパターン情報をパラレル信号に変換することにより位置検出信号を生成するものであってもよい。その場合には、無人車21の駆動制御部が、位置検出用ビットパターン情報に基づいて無人車21の左右方向の位置を制御する。   In the above-described embodiment, the detection signal generation unit 13 generates the position detection signal based on the bit numbers of the leftmost detection head and the rightmost detection head. However, the detection signal generation unit according to the present invention may generate a position detection signal by converting the position detection bit pattern information generated by the endmost detection element determination unit 12 into a parallel signal. In this case, the drive control unit of the unmanned vehicle 21 controls the position of the unmanned vehicle 21 in the left-right direction based on the position detection bit pattern information.

1…位置検出センサ、 2…アナログ−デジタル変換器(アナログ−デジタル変換手段)、 3…制御回路、 4A,4B…モード切替入力端子、 5…デジタル−アナログ変換器(デジタル−アナログ変換手段)、 6…出力端子、 11…仮想出力算出部、 12…最端検出素子決定部、 13…検出信号生成部、 21…無人車、 31…直進路、 32…左分岐路、 33…右分岐路、 GT…ガイドテープ、 H1〜H15…実装ヘッド(実装検出素子)、 VHa1〜VHa3, VHb1〜VHb3…仮想ヘッド、 t…閾値   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Position detection sensor, 2 ... Analog-digital converter (analog-digital conversion means), 3 ... Control circuit, 4A, 4B ... Mode switching input terminal, 5 ... Digital-analog converter (digital-analog conversion means), DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 ... Output terminal, 11 ... Virtual output calculation part, 12 ... Endmost detection element determination part, 13 ... Detection signal generation part, 21 ... Unmanned vehicle, 31 ... Straight road, 32 ... Left branch road, 33 ... Right branch road, GT ... guide tape, H1-H15 ... mounting head (mounting detection element), VHa1-VHa3, VHb1-VHb3 ... virtual head, t ... threshold

Claims (4)

自立走行式無人車の走行路の幅方向に所定の間隔をあけて配置され、前記走行路に沿って設けられた磁性体からなるガイドテープの磁性体を検出するための少なくとも3つ以上の実装磁気検出素子と、
前記少なくとも3つ以上の実装磁気検出素子の出力結果に基づいて、隣り合う実装磁気検出素子間に配置される複数の仮想磁気検出素子の出力を補間により算出する仮想出力算出部と、
前記3つ以上の実装磁気検出素子及び前記複数の仮想磁気検出素子のうち、出力が所定の閾値以上であって最左端に位置する最左端磁気検出素子と、出力が前記閾値以上であって最右端に位置する最右端磁気検出素子とを決定する最端磁気検出素子決定部と、
前記最左端磁気検出素子または前記最右端磁気検出素子の位置に基づいて前記走行路の位置情報を示す位置検出信号を生成する検出信号生成部と、を備え、
前記仮想出力算出部は、前記3つ以上の実装磁気検出素子を左から右に走査して、前記ガイドテープの左端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子の出力に基づいて前記複数の仮想磁気検出素子の出力を算出して前記最左端磁気検出素子を抽出するとともに、前記実装磁気検出素子の出力が前記ガイドテープの右端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子に基づいて前記複数の仮想磁気検出素子の出力を算出し、又は前記3つ以上の実装磁気検出素子を右から左に走査して、前記ガイドテープの右端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子の出力に基づいて前記複数の仮想磁気検出素子の出力を算出して前記最右端磁気検出素子を抽出するとともに、前記実装磁気検出素子の出力が前記ガイドテープの左端を横切って切り替わる2つの実装磁気検出素子に基づいて前記複数の仮想磁気検出素子の出力を算出し、
前記検出信号生成部は、前記走行路上の左の分岐路に沿って進む場合に、前記最左端磁気検出素子の位置に基づいて前記位置検出信号を生成し、前記走行路上の右の分岐路に沿って進む場合に前記最右端磁気検出素子の位置に基づいて前記位置検出信号を生成する
位置検出センサ。
At least three or more mountings for detecting a magnetic body of a guide tape that is arranged at a predetermined interval in the width direction of the traveling path of the self-propelled unmanned vehicle and is made of a magnetic body provided along the traveling path A magnetic sensing element;
A virtual output calculation unit that calculates, by interpolation, outputs of a plurality of virtual magnetic detection elements arranged between adjacent mounting magnetic detection elements based on the output results of the at least three mounting magnetic detection elements;
Of the three or more mounted magnetic detection elements and the plurality of virtual magnetic detection elements, the leftmost magnetic detection element located at the leftmost end with an output equal to or greater than a predetermined threshold, and an output equal to or greater than the threshold An outermost magnetic detection element determination unit for determining the rightmost magnetic detection element located at the right end;
A detection signal generation unit that generates a position detection signal indicating position information of the travel path based on the position of the leftmost magnetic detection element or the rightmost magnetic detection element;
The virtual output calculation unit scans the three or more mounted magnetic detection elements from left to right, and based on the outputs of the two mounted magnetic detection elements that switch across the left end of the guide tape, The output of the detection element is calculated to extract the leftmost magnetic detection element, and the plurality of virtual magnetism is based on two mounting magnetic detection elements in which the output of the mounting magnetic detection element switches across the right end of the guide tape. The output of the detection element is calculated, or the three or more mounting magnetic detection elements are scanned from right to left, and the plurality of mounting magnetic detection elements are switched based on the outputs of the two mounting magnetic detection elements switching across the right end of the guide tape. The output of the virtual magnetic detection element is calculated to extract the rightmost magnetic detection element, and the output of the mounted magnetic detection element is cut across the left end of the guide tape. Calculating an output of said plurality of virtual magnetic detecting element based on Waru two mounting magnetic sensing element,
The detection signal generation unit generates the position detection signal based on the position of the leftmost magnetic detection element when traveling along the left branch path on the travel path, and outputs the position detection signal to the right branch path on the travel path. A position detection sensor that generates the position detection signal based on the position of the rightmost magnetic detection element when traveling along the position detection sensor.
前記仮想出力算出部は、隣り合う実装磁気検出素子の出力の差を等分割して前記複数の仮想磁気検出素子の出力を算出する
請求項1に記載の位置検出センサ。
The position detection sensor according to claim 1, wherein the virtual output calculation unit calculates outputs of the plurality of virtual magnetic detection elements by equally dividing a difference between outputs of adjacent mounting magnetic detection elements.
前記少なくとも3つ以上の実装磁気検出素子から出力されるアナログ電圧をデジタル信号に変換するA/D変換手段を備える
請求項1または2に記載の位置検出センサ。
The position detection sensor according to claim 1, further comprising an A / D conversion unit that converts an analog voltage output from the at least three mounting magnetic detection elements into a digital signal.
前記位置検出信号をアナログ電圧に変換するD/A変換手段を備える
請求項1〜3のいずれかに記載の位置検出センサ。
The position detection sensor according to claim 1, further comprising D / A conversion means for converting the position detection signal into an analog voltage.
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