JPH03127105A - 磁気誘導式無人搬送車の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気誘導式無人搬送車の操舵装置に関する。

〔従来の技術〕

昨今では生産工程の自動化に無人搬送システムが多く採
用されており、かつ搬送車の無軌条誘導方式として、搬
送車の走行ルートに沿って地上に布設した誘導磁気テー
プを搬送車に搭載した磁気センサで検出し、この検出信
号を基に搬送車が走行経路から脱線しないよう操舵速制
御する磁気誘導式操舵方式が周知である。

また、前記の磁気誘導方式において、走行ルートの途上
に分岐点がある場合には、誘導磁気テープと別に分岐点
に搬送車の走ｊテルートに対応するコマンドマークを誘
導磁気テープの側方に布設しておき、これを搬送車に搭
載した近接スイッチなどのマークセンサで検出し、その
選択ルートに対応した極性のシフト信号を磁気センサの
出力信号に加えて搬送車を指定したルートに沿って走行
させるようにした操舵制御方式も公知である。

ところで、走行経路上の分岐点では前記した誘導磁気テ
ープが二股状に枝分かれしていることから、分岐点以外
の領域と比べてテープ幅が局部的に拡大する。このため
に、搬送車が分岐点を通過する際に搬送車に搭載した磁
気センサの出力信号が磁気テープの拡大幅部との間で不
当な磁気的干渉を受けて変動し、これが原因で分岐点を
通過する際に搬送車の操舵制御が不安定となる問題があ
る。

そこで、前記した問題点の防止対策として、同じ出願人
より次記のような操舵装置が既に提案されている。

（１）分岐点における誘導磁気テープ幅拡大部との磁気
的干渉に起因して発生する磁気センサの出力波形と近似
な逆極性のシフト信号を操舵回路の内部で作り、この信
号を磁気センサの出力信号に加算して操舵信号の変動分
を打ち消すようにした操舵装置。（特願昭６３−１６３
００５）（２）分岐点から技分かれする直進ルート側、
ないし曲進ルート側のいずれか一方の誘導磁気テープを
局所的に分断しておくとともに、操舵回路には搬送車を
磁気誘導走行と無誘導の自律走行に切換える操舵モード
切換え手段、および自律走行信号の発生回路を備え、搬
送車が分岐点を通過する際に前記テープ分断域の区間で
搬送車を磁気誘導走行から無誘導の自律走行に切換えて
通過するようにして誘導磁気テープからの磁気的干渉防
止を図る操舵装置、（特願平１−７９９５３）〔発明が
解決しようとする課題〕 ところで、前記提案（１）、　（２）の操舵装置を実用
化するには次のような解決すべき問題点がある。すなわ
ち、 （１）の方式では、分岐点通過時に受ける磁気テープの
幅拡大部からの干渉分と近似な逆極性のシフト信号を操
舵回路で作ることか中々困難であり、磁気テープ幅拡大
部との磁気的干渉に起因する磁気センサの出力信号の変
動を完全に打ち消すことが難しく、操舵性の向上には限
界がある。

（２）の方式では、分岐点の直進ルート側を選択して磁
気テープ分断域を無誘導のまま自律走行する場合は操舵
性に殆ど支障がないが、カーブルート側のテープ分断域
を無誘導で自律走行させる場合には、その際の走行速度
、自律操舵信号発生回路の電圧変動などによってカーブ
走行の曲率が変化し、搬送車の走行が不安定となる。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、地上
側に布設した誘導磁気テープの検出方式を改良すること
により、磁気テープが二股状に分かれた分岐点を通過す
るに際して、磁気テープ側からの不当な磁気的干渉を受
けることなく選択ルート側の磁気テープを忠実に辿って
安定走行できるようにした操舵性の高い操舵装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、誘導磁気テープ
に対向させる磁気センサとして、複数個の磁気検出素子
を定間隔に配列したビット検出形磁気センサを用い、か
つ該磁気センサと操舵回路との間には、磁気センサの各
磁気検出素子の出力信号を基に誘導磁気テープの右端、
および左端と磁気センサとの相対位置に対応した右端、
左端検出信号を得る検出回路と、分岐点通過時に外部よ
り与えたルート選択信号と対応する検出信号を選んで前
記検出回路から操舵回路に出力させる検出信号切換手段
とを備えて構成するものとする。

また、分岐点通過時以外の走行経路で分解能の高い検出
信号を得るために、前記構成において、誘導磁気テープ
の幅が磁気センサの磁気検出素子間隔の１／２の奇数倍
に選定されており、かつ磁気センサと操舵回路との間に
は、右端検出信号、左端検出信号の平均値に対応した検
出信号を求める演算回路、およびこの検出信号を分岐点
通過時以外の走行時に操舵回路に出力させる検出信号切
換え手段を備えて構成することができる。

〔作用〕

上記の構成により、搬送車が分岐点を通過する際に右ル
ートを選択した場合には誘導磁気テープの右端を基準と
した右端検出信号が、また左ルートを選択した場合には
磁気テープの左端を基準とした磁気センサとの相対位置
に対応する左端検出信号が検出回路から操舵回路に出力
され、この検出信号に対応した操舵信号で搬送車が操舵
制御される。これにより、分岐点通過時には磁気テープ
幅に関係なく、つまりテープ幅拡大部による磁気的干渉
を受けることなく、搬送車が選択ルート側の磁気テープ
を忠実に辿って分岐点を通過するようになり、高い操舵
性が得られる。

また、搬送車が分岐点以外の走行経路を誘導磁気テープ
に沿って走行する際には、右端検出信号と左端検出信号
との加算平均値が検出信号として平均値演算回路から操
舵回路に出力され、これを操舵信号として搬送車が操舵
制御される。この場合に、誘導磁気テープの幅を磁気セ
ンサを構成する磁気検出素子間隔の％の奇数倍に選定し
た上で、右端、左端検出信号の平均値は求めることによ
り、その平均値に対応する検出信号は搬送車の左右振れ
に対して磁気検出素子の間隔のにＡで変化することにな
り、それだけ磁気テープの検出分解能が高まり、走行の
安定性がより一層向上する。

〔実施例〕

次に本発明実施例を図面に基づいて詳細に説明する。ま
ず、第１図は操舵、検出回路の全体図を示すものであり
、まず第１図において１は操舵回路、２は地上側に布設
した誘導磁気テープ３に対向して搬送車の左右センタ位
置に装備したビット検出形磁気センサ、４は磁気センサ
２の出力信号を基に後述する各種の検出信号を作って操
舵回路に出力する信号処理回路、５−１．５−２は走行
経路の分岐点で誘導磁気テープの側方に布設したコマン
ドマーク（後記する）を検出するマーク検出器であり、
操舵回路１は不感帯回路６．増幅器７の他に、マーク検
出器５−１．５−２の出力回路に介挿したルート選択ス
イッチ８−１．　８−２、フリップフロップ回路９−１
．　９−２、および走行中に検出したマーク信号を基に
信号処理回路４に対して検出信号の選択指令を与えるデ
コーダ回路１０などを備えて構成されている。

一方、第１図におけるビット検出形磁気センサ２は第２
図のように符号＃１〜＃１０で示す複数個の磁気検出素
子を定間隔ピッチｐで右から左へ一列に配列したセンサ
アレーであり、磁気検出素子＃１〜＃１０は個々に誘導
磁気テープ３の磁気を感知すると出力がＨ″から″Ｌ″
レベルに変わる。

例えば磁気センサ２と磁気テープ３との相対位置が第２
図の状態にあれば、磁気テープ３に対面している磁気検
出素子＃５．＃６の出力がＬ”それ以外の磁気検出素子
＃１〜＃４．および＃７〜＃１０の出力が”Ｈ”となる
、また、前記磁気テープ３のテープ幅りは前記した磁気
検出素子のピッチ間隔ｐに対して％の奇数倍、図示例で
はピッチ間隔ＰをＬｏｍとしてテープｌｉＤが２５ｍ＋
に選寓されている。

次に信号処理回路４の構成を第３図に示す、すなわち、
信号処理回路４は磁気センサ２の各磁気検出素子＃１〜
＃１０からの出力信号を処理してアナログ量の検出信号
を得るＤ／Ａ変換回路であって、磁気センサ２の磁気検
出素子＃１〜＃ｌＯの出力信号に対する磁気テープ３の
右端検出用のアンド回路１１と、磁気テープの左端検出
用のアンド回路１２を備えており、アンド回路１１の出
力側には加算回路１３　（反転増幅器）、極性反転回路
１４．出力スイッチ１５が、また、アンド回路１２の出
力側には加算回路１６（反転増幅器）、出力スイッチ１
７が接続されている。さらに極性反転回路１４の出力端
と加算回路１６の出力端との間にはアンド回路１１側よ
り出力する右端検出信号ＤＡＩとアンド回路１２側より
出力する左端検出信号ＤＡ２との加算平均値を求めて検
出信号ＤＡ３を得る演算回路１８．および出力スイッチ
１９が接続されている。そして、前記出力スイッチ１５
．１７．１９を介して選択的に出力した検出信号が第１
図の操舵回路１に与えられ、操舵回路１より操舵信号と
して搬送車の駆動系コントローラ（図示せず）に出力さ
れる。

次に、前記した信号処理回路４の動作を説明する。まず
、第３図におけるアンド回路１１では、アンド素子を磁
気検出素子＃１〜＃１０の出力の順にカスケード接続し
、各アンド素子の出力側に同一抵抗値の固定抵抗器を接
続してＤ／Ａ変換したものであり、その出力が加算回路
１３で加算される。

したがって、加算回路１３の出力は磁気センサ２の磁気
検出素子＃１〜＃１０について、右側から数えた”Ｈ”
レベルの磁気検出素子の連続個数に比例する。すなわち
、第２図の状態では磁気検出素子＃５．＃６の出力がＬ
″であってアンド回路１１では＃５以降に対応するアン
ド素子の出力が全て”Ｌルーベルとなり、この結果、加
算器１３の出力電圧は右端から数えた”Ｈ″レベル磁気
検出素子＃１〜＃４　（４個〉に対応した出力電圧とな
る。

また、加算器回路１３（反転増幅器）では磁気センサ２
と磁気テープ３とのセンタが一致した位置で出力電圧が
零となるようにバイアス調整し、その出力をさらに反転
回路１４で極性反転するようにしている。

したがって、この出力電圧に対応する右端検出信号ＤＡ
Ｉは第４図の太線で表すようになる。なお、第４図にお
ける横軸は第２図における磁気センサ２と磁気テープ３
との相対位置を同じスケールで表しいる。すなわち、検
出信号ＤＡＩは磁気テープ３の右端を基準とした磁気セ
ンサ２との相対位置に対応した値を表し、両者のセンタ
が一致していれば出力電圧が零であり、これに対して磁
気テープが左側に行く程、換言すれば磁気テープ３に対
して磁気センサ２の相対位置が右側に偏る程その出力電
圧は（＋）方向に増加し、相対位置が逆方向に偏ると出
力電圧は（−）方向に増加する。なお、その出力電圧の
変化は磁気検出素子のピッチ間隔ｐ（１０■）に対応し
て階段状にステップ変化する。

また、アンド回路１２は、前記したアンド回路１１とは
逆にアンド素子が磁気検出素子＃１０〜＃１の出力の順
にカスケード接続されており、その出力が加算回路１６
（反転増幅器）で加算される。したがって、加算回路１
６の出力電圧は左側から数えた”Ｈ”レベルの磁気検出
素子の連続個数に比例する。おな、加算回路１６では加
算回路１３と同様に磁気センサ２と磁気テープ３とのセ
ンタが一致した位置で出力電圧が零となるようにバイア
ス調整しており、かつその出力側には極性反転回路を設
けていない。

これにより、前記出力電圧に対応する左端検出信号ＤＡ
２は第４図の点線で表すようになる。この検出信号ＤＡ
２は磁気テープ３の左端を基準とした磁気センサ２との
相対位置に対応した値を示し、先記した検出信号ＤＡＩ
と同様に、磁気テープが左側に行く程、つまり磁気テー
プに対して磁気センサの相対位置が右側に偏る程出力電
圧が（＋）方向に、また相対位置が左側に偏るとく−）
方向に増加する。

一方、演算回路１８で演算した前記の右端検出信号ＤＡ
Ｉと左端検出信号ＤＡ２との平均値に対応する検出信号
ＤＡ３（ＤＡ３−　　（ＤＡＩ　＋ａａ２）／２　）は
、第４図の細線で表すようになる。ここで、先述のよう
に磁気センサ２における磁気検出素子の間隔ピッチｐ（
１０■）に対して、磁気テープＩＩ　Ｄを間隔ピッチｐ
のＡの奇数倍（２５ｍ）に選定した条件では、平均値の
検出信号ＤＡ３の階段ステップ幅は磁気検出素子の間隔
ピッチｐの′Ａ（５ｍ）となり、誘導磁気テープの検出
分解能が磁気センサ自身の分解能の２倍に高まる。

次に第５図に示した走行経路を例に、その分岐点を搬送
車が通過する際の操舵制御について説明する。まず、搬
送車２０が図示の走行経路を左側から走行して来るもの
として、走行経路が二股に分かれる分岐点には右側ルー
ト、左側ルートに対応してその進入、退出側位置の地上
側に符号Ｍ１〜Ｍ４で示したコマンドマークが布設され
ている。そして、搬送車２０は走行中にこのコマンドマ
ークの上を通過する際にマーク検出器５−１．５−２が
コマンドマークＭ１〜Ｍ４を検出する。

ここで、分岐点の右側ルートを選択して搬送車２０を右
折させる場合には、まず第１図の操舵回路１に対して外
部１例えば地上側の搬送車運行管理コントローラよりル
ート選択信号のを入力してルート選択スイッチ８−１を
オンにする。そして、搬送車２０が走行経路の分岐点に
差し掛かってマーク検出器５−１がコマンドマークＭｌ
を検出すると、その信号がフリップフロップ回路９−１
を経てデコーダ回路１０に与えられ、デコーダ回路１０
から右ルート信号が信号処理回路４に与えられ、第３図
における検出スイッチ１５がオンとなる。これにより、
信号処理回路４からは先述した右端検出信号ＤＡＩが操
舵回路１に出力され、右端検出信号ＤＡＩに対応して操
舵回路ｌから出力される操舵信号により搬送車２０は磁
気テープ３の右端縁を辿るように右カーブし士分岐点を
走行する。そして、次にマーク検出器５−１が分岐点退
出側のコマンドマークＨ２を検出するとデコーダ回路１
０よりいままでの右ルート信号に替わって直進信号が出
力する。これにより第３図における検出スイッチ１９が
オンとなり、信号処理回路４からは検出信号ＤＡ３が出
力し、以降はこの検出信号ＤＡ３を基に搬送車２０が操
舵制御されて走行経路上を直進する。

一方、分岐点を通過する際に左側ルートを選択して操舵
回路１にルート選択信号■を入力すると、前記とは逆に
マーク検出器５−２がコマンドマーク間を検出したとこ
ろでデコーダ回路１０から左ルート信号が出力し、これ
を基に信号処理回路４からは左端検出信号ＤＡ２が出力
される。したがって、搬送車２０は磁気テープ３の左端
縁を辿るようにして分岐点の左側ルートを走行し、次に
コマンドマーク間を検出すると、検出信号がＤＡ２から
ＤＡ３に切り替わり、以降は走行経路上を直進する。

〔発明の効果〕

本発明による操舵装置は以上説明したように構成されて
いるので、次記の効果を奏する。

（１）誘導磁気テープを検知する磁気センサとして磁気
検出素子アレーを備えたビット検出形磁気センサを用い
、かつその出力信号を処理して誘導磁気テープの右端、
左端を基準とした磁気センサとの相対位置に対応する右
端検出信号、左端検出信号を作るとともに、この右端、
左端検出信号から走行経路の分岐点通過時のルート選択
信号に対応した検出信号を選んで操舵信号を得るように
したので、誘導磁気テープ幅に関係なく、つまり分岐点
におけるテープ幅拡大部からの不当な磁気的干渉を受け
ることなく、指定されたルート側の磁気テープの端縁を
忠実に辿って分岐点を安定走行させることができる。

（２）また、誘導磁気テープの幅を磁気センサの磁気検
出素子間隔の％の奇数倍に選定した上で、分岐点通過時
以外の走行時には右端、左端検出信号の平均値に対応す
る検出信号を出力して操舵信号を得るようにしたので、
磁気テープに対する検出分解能を磁気センサ自身の分解
能に２倍に高めることができ、直進走行経路での走行安
定性をより一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の検出、操舵回路の全体図、第２
図は第１図における磁気センサの構成図、第３図は第１
図における信号処理回路の詳細回路図、第４図は信号処
理回路の出力特性図、第５図は搬送車の走行ルート図で
ある０図において、１：操舵回路、２：ビット検出形磁
気センサ、３：誘導磁気テープ、４：信号処理回路、＃
１〜＃１０：Ｉ気センサの磁気検出素子、ｐ：磁気検出
素子の間隔ピッチ、Ｄ：磁気テープ幅、ＤＡＩ：右端検
出信号、ＤＡ２　：左端検出信号、ｆｌＡ３　：平均値
検出信１前請戯−７−’ｙ’ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）搬送車の走行ルートに沿って地上側に布設した誘導
   磁気テープを搬送車に装備の磁気センサで検出し、その
   検出信号を基に操舵回路から出力する操舵信号により搬
   送車を指定した走行ルートに沿って操舵制御する磁気誘
   導式無人搬送車の操舵装置において、前記磁気センサに
   複数個の磁気検出素子を定間隔に配列したビット検出形
   磁気センサを用い、かつ該磁気センサと操舵回路との間
   に、磁気センサの各磁気検出素子の出力信号を基に誘導
   磁気テープの右端、および左端と磁気センサとの相対位
   置に対応した右端、左端検出信号を得る検出回路と、分
   岐点通過時に外部より与えたルート選択信号と対応する
   検出信号を選んで前記検出回路から操舵回路に出力させ
   る検出信号切換手段とを備えたことを特徴とする磁気誘
   導式無人搬送車の操舵装置。 ２）請求項１に記載の操舵装置において、誘導磁気テー
   プの幅が磁気センサの磁気検出素子間隔の１／２の奇数
   倍に選定されており、かつ磁気センサと操舵回路との間
   には、右端検出信号、左端検出信号の平均値に対応した
   検出信号を求める演算回路、およびこの検出信号を分岐
   点通過時以外の走行時に操舵回路に出力させる検出信号
   切換え手段を備えたことを特徴とする磁気誘導式無人搬
   送車の操舵装置。