JPH04112213A - 磁気誘導装置 - 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、例えば、走行路に貼られた着磁テープの磁気
を検出しながら走行する無人台車の誘導ンステムに適用
して好適な磁気誘導装置に関する。

：発明の概要二・ 本発明は、例えば、走行路に貼られた着磁テープの磁気
を検出しながら走行する無人台車の誘導ンステムに適用
して好適な磁気誘導装置において、一定のピンチてＮ極
とＳ極とが長さ方向に交互に着磁された着磁体を有する
誘導路と、この着磁体の磁気を検出する磁気センサを有
して上記誘導路上を走行する移動体とを備えることによ
り、誘導路上における移動体の位置、移動距離および移
動速度が分かるようにしたものである。

また、本発明は、例えば、走行路に貼られた着磁テープ
の磁気を検出しながら走行する無人台車を有する搬送ン
ステムに適用して好適な磁気誘導装置において、一定の
ピッチλでＮ極とＳ極とが長さ方向に交互に着磁された
着磁体を有する誘導路と、この着磁体の磁気を検出する
２個の磁気センサを有し、この２個の磁気センサが上記
長さ方向に（ｎ−＋−１／４）　　・λ、ただし、ｎ＝
０．１．２、、の間隔で配置されて上記誘導路上を走行
する移動体とを備えることにより、誘導路上における移
動体の位置、移動距離、移動方向および移動速度が分か
るようにしたものである。

［従来の技術二 従来、無人台車を有する搬送システムでは、例えば、光
反射テープを貼った走行路あるいは電線を敷設した走行
路を、光検出センサあるいは電磁誘導検出センサを有す
る無人台車が走行するようにされていた。したがって、
無人台車の位置等を知るためには、別に用意した番地用
の反射式コード板が必要とされていた。

［発明が解決しようとする課題二 しかしながら、これらの搬送システムにおいては、光反
射テープが汚れて無人台車が停止したり、また電線が切
れて、同様に無人台車が停止してしまうという問題があ
った。また後者のシステムにおいては走行路の分岐点に
おいて無人台車のルートの変更がきわｔて煩雑であると
いう問題もあった。　このように上記従来の搬送システ
ムでは、システムの安定性、信頼性および施行のしやす
さ等に欠けるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、磁気誘
導路上における移動体の位置、移動距離、移動方向およ
び移動速度を知ることができ、かつシステムの安定性等
に優れる磁気誘導装置を提供することを目的とする。

口課題を解決するための手段； 磁気誘導装置の第１発明は、例えば、第１図に示すよう
に、一定のピッチでＮ極とＳ極とが長さ方向に交互に着
磁された着磁体（２）を有する誘導路（１）と、この着
磁体（２）の磁気を検出する磁気センサ（４）を有して
上記誘導路（１）上を走行する移動体（３）とを備える
ものである。

磁気誘導装置の第２発明は、例えば、第１図に示すよう
に、一定のピッチλでＮ極とＳ極とが長さ方向に交互に
着磁された着磁体（２）を有する誘導路り１）と、この
着磁体（２）の磁気を検出する２個の磁気センサ（４）
　（５）を有し、この２個の磁気センサ（４）　（５）
が上記長さ方向に（ｎ−ｉ−１／４）　　・λ、ただし
、ｎ＝０、１．２、・・・の間隔で配置されて、上記誘
導路（１）上を走行する移動体（３）とを備えるもので
ある。

移動体（３）の位置、移動距離、移動速度、および移動
方向を知ることができ、しかも、磁気式であることから
、汚れの影響がなく、分岐接続が容易であることから安
定性、信頼性および施工のしやすさに優れている。

こ作用二 上記のように構成される第１発明によれば、移動体（３
）が誘導路（１）を走行しながら、磁気センサ（４）に
より検出されるＮ極とＳ極とが現れる回数を計数するこ
とで、誘導路（１）上における移動体（３）の位置、移
動距離、および移動速度を知ることができ、しかも磁気
式であることから、汚れの影響がなく、分岐接続が容易
であることから安定性、信頼性および施工のしやすさに
優れている。

また、第２の発明によれば、移動体（３）が誘導路（１
）を走行しながら、２個の磁気センサ（４）　（５）に
より検出されるＮ極とＳ極とが現れる回数を計数すると
ともに、磁気センサ（４）　（５）の出力信号の位相差
を検出することで、誘導路（１）上における［実施例］ 以下、図面を参照して本発明磁気誘導装置の一実施例に
ついて説明する。

第１図において、（１）は誘導路であり、この誘導路（
１）には、一定のピッチλでＮ極とＳ極とが長さ方向Ａ
に交互に着磁された比較的厚さの薄い磁気ガイドテープ
（着磁体）（２）が貼られている。

磁気ガイドテープ（２）の貼られた誘導路（１）上には
、図中２点鎖線で示す無人台車（移動体）（３）が配置
されている。この無人台車（３）には２個の磁気センサ
（４）　（５）が搭載されており、この２個の磁気セン
サ（４）　（５）は上記長さ方向Ａに１／４λ離れて固
定されて配置されている。なお、２個の磁気センサ（４
）　（５）の間隔は１／４λに限らず、上記長さ方向Ａ
に（ｎ−１／４）−λ、ただし、ｎ＝０１１．２、・の
間隔で配置すればよい。

第２図Ａ〜Ｃは、磁気センサ（４）の詳細な構成（第２
図Ｃ）と、磁気ガイドテープ（２）（第２図Ｂ）との位
置的な関係において、無人台車（３）シたがって磁気セ
ンサ（４）を磁気ガイドテープ（２）の幅方向Ｃに移動
した場合の磁気センサ（４）等にかかる出力電圧Ｖ（第
２図Ａ）を示したものである。

第２図Ｃから理解されるように、磁気センサ（４）は、
磁気ガイドテープ（２）の幅方向Ｃの右端Ｒ側を検出す
るための磁気センサ（４Ａ）と、左端り側を検出するた
めの磁気センサ（４Ｂ）とを有している。

磁気センサ（４Ａ）は、幅方向Ｃに４個の可飽和コイル
（４ａ）〜（４ｄ）を有しており、可飽和コイル（４ｃ
）が幅方向Ｃの原点○く磁気ガイドテープ（２）の中心
線（２Ｍ）の直上所定の位置）にあるとした場合に、可
飽和コイル（４ｂ）は原点Ｏから距離Ｘ１だけ離れた位
置に配置され、可飽和コイル（４ａ）は距離ｘ２だけ離
れた位置に配置され、可飽和コイル（４ｄ）は反対方向
に距離ｘ３だけ離れて配置されている。

また可飽和コイル（４ａ）〜（４ｄ）の巻回数はそれぞ
れ２５２Ｔ、１５４Ｔ、１１２Ｔ、５６Ｔと重み付けさ
れている。また可飽和コイル（４ａ）〜（４Ｃ）はそれ
ぞれの出力電圧の和が現れるように結線されている。し
たがって、磁気センサ（４）の可飽和コイル（４Ｃ）が
幅方向Ｃの中心線２Ｍ上（第１図）にある場合には出力
電圧Ｖが出力電圧Ｖｌ　　（第２図Ａ）になり、可飽和
コイル（４ｂ）が中心線２Ｍ上にあるときには出力電圧
Ｖ２になり、可飽和コイル（４ａ）が中心線２Ｍ上にあ
るときには負の出力電圧Ｖ３になるようにされている（
特性（７）参照）。同様に、可飽和コイル（４ｅ）〜（
４ｈ）を有する磁気センサ（４Ｂ）の出力特性は第２図
Ａの特性（８）のようになるように配置構成されている
。

また、長さ方向Ａに１／４λ離れて配置されている磁気
センサ（５）も、その配置構成は図示はしないが磁気セ
ンサ（４）と同一の構成にされて、磁気センサ（４）の
構成要素に対応して、磁気センサ（５Ａ）（５Ｂ）およ
び、可飽和コイル（５ａ）〜（５ｈ）を有している。

磁気センサ（４）　（５）は、第３図に示すように、同
一構成の検波回路（１０）　（１１）に接続されている
。この検波回路（１０）　（１１）には約５０ｋＨｚの
方形波パルス状電圧発振器（１２）から方形波パルスが
供給され、また、磁気センサ（４）　（５）の出力信号
が供給される構成とされている。第３図において、（１
３）はトランス、（１４）　（１４）　（１４）　（１
４）は直列抵抗器、（１５）（１５）　（１５）　（１
５）はダイオード、（１６）　（１６）　（１６）　（
１６）は出力抵抗器、（１８）　（１８）はフィルタ用
抵抗器、（１７）（１７）　（１７）　（１７）　（１
９）　（１９）はフィルタ用コンデンサであり、出力端
子（２０ａ）〜（２０ｄ）にアナログ電圧出力信号８１
〜Ｓ４が発生するものである。この出力信号Ｓ１〜Ｓ４
は無人台車（３）が長さ方向Ａに進行したときに正弦波
状の電圧として出力されるものである。なお、第３図に
おいて、（２１）　（２２）は連動のリレーであり、磁
気センサ（４）および磁気センサ（５）を構成する磁気
センサ（４Ａ）　（４Ｂ）および磁気センサ（５Ａ）　
（５Ｂ）を切り換えるための可動接点（２１ａ）　（２
２ａ）固定接点（２１ｂ）　（２１ｃ）　（２２ｂ）　
（２２ｃ）を備えている。

第４図は無人台車（３）に採用される磁気センサ（４）
　（５）および検波回路（１０）　（１１）を含む電気
回路のブロック図を示している。第４図において、検波
回路（１０）　（１１）の出力信号８１〜Ｓ４は合成回
路（２５）に供給される。

合成回路（２５）は、第５図に示すように、絶対値回路
（２６）〜（２９）と、加算回路（３０）　（３１）と
、演算回路（３２）　（３３）とを備えており、正弦波
信号Ｓ５、余弦波信号Ｓ６、右端信号Ｓ７および左端信
号Ｓ８を出力するものである。

右端信号Ｓ７、左端信号Ｓ８、正弦波信号Ｓ５および余
弦波信号Ｓ６はシステムコントローラ（３６）に直接供
給されるとともに、正弦波信号Ｓ５および余弦波信号Ｓ
６は内挿回路（３５）で、例えば、−サイクル当り４０
パルスが内挿され、正弦波信号Ｓ５に対応する出力信号
３１０および余弦波信号Ｓ６に対応する出力信号Ｓｌｌ
に変換されてシステムコントローラ（３６）に供給され
る。

システムコントローラ（３６）はフンチップマイクロコ
ンビエータであり、ＣＰ　Ｕ　（３６ａ）、ＲＯＭ（３
６ｂ）、ＲＡＭ　（３６ｃ）、Ａ／Ｄ変換器（３６ｄ）
、Ｄ／Ａ変換器（３６ｅ）、カウンタ（３６ｆ）および
タイマ（３６ｇ）等を有している。ここで、ＲＯＭ　（
３６ｂ）には無人台■（３）が走行する誘導路（１）の
地図テーブル、カウンタ（３６ｆ）による内挿パルスの
積算計数値と移動距離との対応テーブル、右輪駆動用の
モータ（３８）および左輪駆動用のモータ（３９）の回
転制御用のテーブル等のルックアップテーブルが格納さ
れている。

システムコントローラ（３６）の出力信号Ｓ１２はモー
タ駆動回路（３７）を通じて右輪＜４０）駆動用のモー
タ（３８）および左輪（４１）駆動用のモータ（３９）
に供給されている。また、リレー（２１）　（２２）の
切換信号Ｓ１３が検波回路（１０）　（１１）に供給さ
れている。

次に上記実施例の動作について説明する。

無人台車（３）が磁気ガイドテープ（２）上を長さ方向
Ａのうちの一方向に直進走行する場合、先ず、ＲＯＭ（
３６ｂ）に格納された動作プログラムに基づきＲＯＭ（
３６ｂ）に格納されたルックアップテーブルヲ参照して
システムコントローラ（３６）から所定の出力信号５１
２がモータ駆動回路（３７）に送出される。この出力信
号３１２に基づきモータ駆動回路（３７）を通じてモー
タ（３８）　（３９）が等しい回転数（ｒｐｍ）で回転
される。このモータ（３９）　（４０）の回転により右
輪（４１）および左輪（４１）が等しい回転数で回転す
ることで、無人台車（３）は所定速度で、例えば、前進
する。

この場合、リレー（２１）　（２２）の可動接点（２１
ａ）（２２ａ）　　が第３図に示すように固定接点＜２
１１］）　（２２Ｉ］）側に接続されているものとする
と、磁気センサ（４）（５）のうち、右側に配置されて
いる磁気センサ（４Ａ）（５Ａ）によって検出された電
気信号が検波回路（１０）（１１）により、検波されて
出力信号８１〜Ｓ４が合成回路（２５）に供給される。

合成回路（３５ンでは加算回路（３０）により出力信号
Ｓ１と出力信号Ｓ２とが加算されて磁気センサ（４）に
かかる正弦波信号Ｓ５が出力されるとともに、出力信号
Ｓ３と出力信号Ｓ４とが加算されて１／４λ離れて取り
付けられティる磁気センサ（５）にかかる余弦波信号Ｓ
６が出力す臣る。また、出力信号Ｓ１の絶対値回路（２
６）を通じた信号と出力信号Ｓ３の絶対値回路（２８）
を通じた信号とが演算回路（３２）により合成されて右
端信号Ｓ７が出力する。この右端信号Ｓ７は第２図Ａに
示した特性（７）に示す出力電圧に対応する。

なお、この右端信号Ｓ７は、１／４λピツチ離れた磁気
センサ（４Ａ）　（５Ｂ）のベクトル和的演算（絶対値
回路（２６）から送出される信号（ａとする）と絶対値
回路（２９）から送出される信号（ｂとする）とをそれ
ぞれ２乗した後、加算し、その和の平方根（Ｃとする、
ｃ＝３７）を求める演算 （ｃ＝　Ｊ「下ｐ））を行っているので、無人台車（３
）（磁気センサ（４Ａ）　（５Ｂ）　）の進行方向であ
る長さ方向Ａへの移動のみにおいては一定の出力電圧が
発生し、進行方向と直交する幅方向Ｃへの移動では変動
する出力電圧が発生することになる。２乗する前に絶対
値回路（２６）　（２８）により絶対値をとるのは演算
回路（３２）に入力する信号を正の信号にして演算回路
（３２）の構成を簡略化するためで・ある。

システムコントローラ（３６）はこのように算出された
右端信号Ｓ７の値が一定値Ｖｌ（第２図Ａ）になるよう
に比較器として動作しフィードバック制御を行い無人台
車（３）が幅方向Ｃにずれないようにする。この幅方向
Ｃの修正、いわゆるステアリングの操舵はモータ（３８
）　（３９）の回転数を異なる値にすることにより行わ
れる。

さらに、無人台車（３）の長さ方向Ａの移動距離は正弦
波信号Ｓ５または余弦波信号Ｓ６についての内挿パルス
出力信号ＳＩＯまたは出力信号Ｓ１１のパルス数をカウ
ンタ（３６ｆ）で積算計数することにより容易にかつ正
確に制御することが可能であり、これらの制御により無
人台車（３）を図示しない加工ステージョンに正確に停
止させることができる。また、移動速度はタイマ（３６
ｆ）の一定評時ごとの上記積算計数値を算出することに
より制御することが可能である。さらにまた、移動方向
は正弦波信号Ｓ５と余弦波信号Ｓ６の位相差を測定する
ことにより容易に検出できることになる。

さらに、第６図に示すように、誘導路（１）が誘導路（
５１）および誘導路（５２）に分岐している場合には、
磁気ガイドテープ（２）の位相を分岐点（５０）で合わ
せた状態で磁気ガイドテープ（５３）と磁気ガイドテー
プ（５４）に分離して誘導路（５１）　（５２）に貼つ
けることにより、例えば、進行方向りに走行してし）だ
無人台車（３）が誘導路（１）かみみて左側の誘導路（
５２）に進行しようとする場合には（進行方向Ｆ）分岐
点（５０）に至る手前で切換信号３１３により、リレー
（２１）　（２２）の可動接点（２１ａ）　（２２ａ）
を固定接点（２１ｃ）　（２２ｃ）側に切り換える。こ
の切り換え動作によりシステムコントローラ（３６）に
は磁気センサ（４Ｂ）　（５Ｂ）にかかる特性（８）（
第１図）で表される左端信号Ｓ８が供給されることにな
るので、この左端信号Ｓ８の電圧値がＶｌになるように
フィードバック制御を行うことにより無人台車（３）は
、磁気ガイドテープ（５４）の左端りに自動的に沿うよ
うにして進行方向Ｆの方向に進むことになる。

方、右側の誘導路（５１）側に進みたい場合には、リレ
ー（２１）　（２２）を切り換えることなく右端信号Ｓ
７によりそのままフィードバック制御を続行することに
より無人台車（３）は磁気ガイドテープ（５３）の右端
Ｒに自動的に沿うようにして進行方向已に進路を変更し
て進むことになる。

このように本実施例によれば、右端信号Ｓ７と左端信号
Ｓ８を用いて無人台車（３）の直進・分岐制御が容易に
行えるという効果を有する。また、内挿パルスの出力信
号５ＩＯ１Ｓｌｌにより、無人台車（３）の位置を正確
に制御することができ、例えば、従来の光検出センサを
有する無人台車方式における番地用コード板を誘導路に
設置することなく、直進・分岐・減速・停止等の制御が
容易に行えるという利点も得られる。さらに、タイマ（
３６ｇ）およびカウンタ（３６ｆ）を備えているので速
度制御が容易に行える。さらにまた、パルスの積算計数
値をＲＡ　Ｍ（３６ｃ）に記憶しておくことにより、無
人台車（３）の累積走行距離が分かり計画的な保守点検
を行うことができるので、この無人台車（３）が走行す
る例えば、組立・加工ラインの信頼性が向上するという
利益がある。しかも、誘導路（１）が磁気ガイドテープ
（２）等による磁気式であることから、汚れの影響がな
く、施工のしやすさに優れているという特長を有する。

なお、本発明は上述の実施例に限らず、例えば、無人台
車（３）が一方向だけに進めば良い場合には、磁気セン
サク４）または磁気センサ（５）のいずれか一つの磁気
センサでよいことになり（例えば、磁気センサ（４）だ
けとする）、その場合には、磁気センサ（５）に付随し
ていた検波回路（１１）、加算回路（３１）、絶対値回
路（２８）　（２９）および演算回路（３２）（３３）
が不要となり、−層廉価な無人台車を得ることができる
。

また、本発明は上述の実施例に限らず本発明の要旨を逸
脱することなく種々の構成をとり得ることはもちろんで
ある。

［発明の効果］ 第、１発明によれば、移動体が誘導路を走行しながら、
磁気センサにより検出されるＮ極とＳ極とが現れる回数
を計数することで、誘導路上における移動体の位置、移
動距離、および移動速度を知ることができ、しかも磁気
式であることから、汚れの影響がなく、分岐接続が容易
であることから安定性、信頼性および施工のしやすさに
優れているという効果を有する。

第２の発明によれば、移動体が誘導路を走行しながら、
２個の磁気センサにより検出されるＮ極とＳ極とが現れ
る回数を計数するとともに、磁気センサの出力信号の位
相差を検出することで、誘導路上における移動体の位置
、移動距離、移動速度、および移動方向を知ることがで
き、しかも、磁気式であることから、汚れの影響がなく
、分岐接続が容易であることから安定性、信頼性および
施工のしやすさに優れているという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気誘導装置の一実施例の構成を
示す概略平面図、第２図は第１図中に示した磁気センサ
と磁気ガイドテープ等の位置的関係等を示す線図、第３
図は磁気センサを含む検波回路図、第４図は第１図に示
す無人台車に採用される電気回路のブロック図、第５図
は第４図に示す合成回路の詳細なブロック図、第６図は
分岐を有する誘導路の例を示す線図である。 （１）は誘導路、 （２）は磁気ガイ ドテープ、 （３）は 無人台車、 （４）　（５）は磁気センサである。 代 理 人 松 隈 秀 盛 、７ｉ在気ｔシサ庖含む複連回路、 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定のピッチでＮ極とＳ極とが長さ方向に交互に着
   磁された着磁体を有する誘導路と、 この着磁体の磁気を検出する磁気センサを有して上記誘
   導路上を走行する移動体とを備えることを特徴とする磁
   気誘導装置。 ２、一定のピッチλでＮ極とＳ極とが長さ方向に交互に
   着磁された着磁体を有する誘導路と、この着磁体の磁気
   を検出する２個の磁気センサを有し、この２個の磁気セ
   ンサが上記長さ方向に（ｎ＋１／４）・λ、ただし、ｎ
   ＝０、１、２、・・・の間隔で配置されて上記誘導路上
   を走行する移動体とを備えることを特徴とする磁気誘導
   装置。