KR890004487B1 - 무인반송차용 1선식 전자파 유도 센서장치 및 유도방식 - Google Patents

무인반송차용 1선식 전자파 유도 센서장치 및 유도방식 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

무인반송차용 1선식 전자파 유도 센서장치 및 유도방식
제1도는 전류방향에 따른 무인차 진행도.
제2도는 본 발명에 따른 블럭도.
제3도는 본 발명에 따른 제2도의 채널감지부(CHA)와 검파 및 증폭부(10a, 10b, 10c) 및 A/D변환부(20a, 20b, 20c)의 구체화로도.
제4도는 본 발명에 따른 제2도의 유도선 위치 판단부(30)와 데이타 제어부(40)의 구체회로도.
제5도는 본 발명에 따른 제2도의 데이타 송출부(40)와 디스플레이장치(60)의 구체회로도.
제6도는 본 발명의 따른 픽업 코일과 유도선에 의해 아나로그 전압의 입력상태 및 픽업위치에 따른 트랙킹 데이타 예시도.
제7도는 본 발명에 따른 흐름도.
제8도는 본 발명에 따른 전류방향에 의해 픽업코일의 최소 및 최대 출력예.
제9도는 입력 아나로그 전압이 MSB보다 클때 디지탈 변환 예시회로도.
제10도는 입력 아나로그 전압이 MSB보다 작을때, 디지탈 데이타 변환에서 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10a, 10b, 10c : 검파 및 증폭부 20a, 20b,20c : A/D변환부
30 :유도선 위치판단부 40 : 데이타제어부
50 : 데이타송출부 60 : 디스플레이부
70 : 마이콤
본 발명은 무인반송차용 1선식 전자파 유도 센서장치 및 유도방식에 관한 것이다.
일반적으로 물건을 이동시키는 반송장치중 무궤도 방식에서든 자주 대차형의 무인반송차용 유도 방식이 있다. 그리고 상기 무인반송차용 유도방식에는 액티브형(Active Type)의 지상 주행 루트(Route)자체가 에너지를 갖는 방식이 있는데, 이 방식에는 전자파유도 방식과 자석 유도 방식 및 레이저 유도 방식등이 있다.
종래 전자파 유도방식에서 무인차 주행루트를 형성할시 폐회로를 구성하여야 하며, 유도선 자체의 자장세기가 일정해야 하는 조건을 만족해야 하나 제1도와 같이 무인차의 주행 루트중 분지점에서 전자파의 감쇠 또는 간섭으로 인해 전자파의 세기가 변하여 무인차에 정확한 루트데이타를 입력할 수 없는 결점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 1선식 전자파 유도형 무인차에 1개의 단일 주파수를 이용하여 분지점 동작 및 트랙킹 동작을 정확히 수행할수 있는 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 루트증설 및 변경시에 분지점 처리가 간편한 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 정확한 위치 정보를 얻기 위해 트랙킹 데이타를 좌우 각16스텝의 디지탈 데이타로 출려가여 트랙킹 상태를 개선할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하면 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 블럭도로서 유도선(LR)에 흐르는 전자파를 전류가 흐르는 방향에 따라 감지하는 채널감지부(CHA, CHB, CHC)와, 상기 채널 감지부(CHA, CHB, CHC)의 출력에서 주파수를 검출 증폭하여 거리 및 각도에 따른 값을 출력하는 검파 및 증폭부(10a, 10b, 10c)와, 상기 검파 및 증폭부(10a, 10b, 10c)의 각 출력을 디지탈 신호로 변환하는 A/D 변환부(20a, 20b, 20c)와, 상기 A/D변환부(20a, 20b, 20c)의 각 출력을 기준세팅값 및 양채널 감지 값과 비교하여 유도선(LR)의 위치를 판별하는 유도선 위치 판단부(30)와, 상기 A/D변환부(20a, 20b)의 출력과 유도선(LR)위치 판단부(30)의 출력인 위치정보와 출력전압의 크기를 정확히 대응시켜 류트 주행시 정확한 데이타를 출력하는 데이타 제어부(40)와, 상기 데이타 제어부(40)의 출력을 제어하고 드라이브하여 출력하는 데이타 송출부(50)와, 상기 데이타 제어부(40)의 상태에 따라 유도선을 노면에 묻어 버릴경우 트랙킹 상태를 판별할 수 있는 디스플레이부(60)와, 상기 데이타 송출부(50)의 신호를 받아 분기점에서 자장의 변화에 관계없이 자립 주행하도록 제어하는 마이콤(70)으로 구성된다.
상기구성에 따라 본 발명의 일실시예를 기술하면 채널감지부(CHA, CHB, CHC)에서는 유도선(LR)에 흐르는 전자파를 전류가 흐르는 방향에 따라 채널별(CHA, CHB)로 감지된 주파수를 검출하고 증폭하여 거리 및 각도에 따라 검출한다.
이 검출된 신호를 A/D변환부(20a, 20b, 20c)에 입력하면 A/D변환부(20a, 20b, 20c)에서는 상기 검출출력을 디지탈 신호로 변환하여 유도선 위치 판단부(30)로 입력한다.
유도선 위치 판단부(30)에서는 상기 A/D변환부(20a, 20b, 20c)의 각 출력을 기준 세팅값 및 양 채널 감지값과 비교하여 유도선(LR)의 위치를 판벼한다.
이 판별된 신호를 데이타 제어부(40)로 입력하면 상기 A/D변환부(20a, 20b, 20c)의 각 출력에 의해 루트 주행에 따른 정확한 데이타를 출력한다. 상기에서 출력된 데이타를 데이타 송출부(50)로 입력하면 제어 드라이 하여 마이콤(70)으로 입력된다. 이때 프로그램에 의해 처리하면 분기점 자장변화와 관계없이 자립 주행하고 또한 상기 데이타 송출부(50)의 제어에 의해 유도선(LR)을 노면에 묻어버린 경우 트랙킹 상태가 디스플레이 되어 쉽게 상태를 판별할 수 있다.
제3도는 본 발명에 따른 제1도의 채널감지부(CHA, CHB, CHC), 검파 및 증폭부(10a, 10b, 10c) 및 A/D변환부 (20a, 20b, 20c)중 일부만 구체로 나타낸 것이다.
제3도에서 도시한 회로도는 제2도의 채널감지부(VHA)와 검파 및 증폭부(10a, 10b, 10c) 및 A/D변환부 (20a, 20b, 20c)중 일부만 구체로 나타낸 것이다.
제3도중 R1- R25는 저항, C1- C6은 캐패이터, L1은 코일, OP1 -OP10은 연산증폭기, D1은 다이오드, ZD1은 제너다이오드이며, 코일(L1), 캐패시터(C1)로 구성된 부분이 채널 감지부(CHA)에 대응하고, 저항(R1 -R7), 캐패시터(C2 -C5), 가변 저항(VR1), 연산증폭기(OP1- OP2)로 구성된 부분이 검파 및 증폭부(10a)에 대응하며, 디이오드(D1), 제너다이오드(ZD1), 캐패시터(C6), 저항(R8- R25), 연산증폭기(OP3- OP9)로 구성된 부분이 A/D변환부(20a)에 대응된다.
제4도는 본 발명에 따른 제2도의 유도선 위치 판단부(30)와 데이타 제어부(40)의 구채회로도로서, 제4도중 IC2, IC2'는 메그니튜드비교기(Magnitude Comparators), IC3, IC3'은 앤드게이트, R26- R2~은 저항 IC5, IC5'는 버퍼, IC6, IC6', IC8, IC8', IC10, IC10'은 3-스테이트 인버터이며, 메그니튜드비교기 (IC2, IC2'), 저항(R26- R29), 앤드게이트(IC3, IC3')로 구성된 부분이 유도선 위치 판단부(30)에 대응하고, 3-스테이트 버퍼(IC6, IC8, IC10, IC6', IC8', IC10'), 버퍼(IC3, IC3'), 3-스테이트인버퍼(IC7, IC9, IC11, ,IC7, IC9, IC11')로 구성된 부분이 데이타 제어부(40)에 대응하며, 제5도는 본 발명에 따른 제2도의 데이타 송출부(50)와 디스플레이부(60), 마이콤(70)의 구체회로도로서 제5도중 IC12-IC15는 인버터 CP1- CP4는 포토카풀러, LD1- LD4는 발고아다이오드, R26- R36은 저항 IC16은 라인 드라이브이며, 인버터(IC12- IC15), 포로카풀러(CP1- CP9), 발광다이오드(LD1- LD4), 저항(R30- R36), 라인드라이브(IC16)로 구성된 부분이 데이타 송출부(50)에 대응하고, 발광다이오드(LD1- LD4), 저항(R2- R29)으로 구성된 부분이 디스플레이부(60)에 대응하며, 첨부부호 51은 상기 인버터(IC12- IC15)와 포토카풀러(CP1- CP4), 발광다이오드(LD1- LD4), 저항(R26- R29)의 구성과 동일한 회로로 제4도의 데이타 제어부(40)의 출력을 받는다.
제6도의 (6A)는 본 발명에 따른 픽업코일과 유도선(LR)에 의한 아나로그 전압의 입력 상태 예시도이고 (6B)는 본 발명에 따른 픽업의 위치에 따른 트랙킹 데이타의 예이다.
제7도는 본 발명에 따른 흐름도이다.
따라서 본 발명의 구체적 일실시예를 상술한 제2 - 7도를 참조하여 상세히 기술하면 제3도 픽업코일(L1)을 통해 유도선 (LR)에 흐르는 전자파를 감지하면 캐패시터(C2)를 통해 신호만 통과시켜 저항(R2)을 지내 연산증폭기(OP1)의 반전단( - )에 접지시킨 저항(R2)과 캐패시터(C3)를 통해 입력되고 캐패시터(C4)와 저항(R3)을 통해 출력으로부터 궤환시킨 다중 궤환형 액티브 고역통과 필터를 통해 주파수를 검출한다.
상기 검출 출력을 캐패시터(C5)와 가변저항(VR1)의 조정값에 따라 소정 전압값을 갖도록 출력하여 연산증폭기(OP2)에서 비반전 증폭한다. 이때 연산증폭기(OP2)의 출력은 유도선(LR)과 픽업 코일의 거리 및 각도에서 따라 그 출력 전압치가 달라진다.
즉, 제8도와 같이 전류방햐에 따라 최대, 최소 출력을 나타낼 수 있는 것으로 가변저항(VR1)의 조정에 따라 제6도의 그림(6A)와 같은 출력상태를 얻게된다.
상기에서 얻은 출력을 다이오드(D1)와 캐패시터(C6) 및 저항(R8)의 평활회로를 거치면 아나로그 피크치가 5Volt 정도 된다. 이어서 제너 다이오드(ZD1)에서 최대 아나로그 전압을 제어하게 되어 연산증폭기(OP3)로 입력되면 입력값에 따라 연산증폭기(OP3)의 출력인 디지탈 데이타의 최상위 비트(MSB)는 기준전압과 비교되어 “하이” 또는 “로우”를 출력한다. 즉, 기준전압을 피이크 전압의 1/2로 만들어 기준값 이하이면 “로우”가 출력되어 입력된 아나로그 데이타를 하위 비트단에 넘겨 비교하는 방식을 취해 MSB가 “하이”로 출력한다. 여기서 아나로그 신호중 기준값 크기의 전압은 커팅(Cutting)한 뒤 뒷단 비트의 입력 아나로그 전압으로 넘겨 하위비트의 기준전압 레벨과 비교를 해가는 회로로 된다.
이때 디지탈 데이타가 TTL레벨이 되기 위해서는 연산 증폭기(OP3- OP9)의 전원전압은 5V와 0V를 사용해야 한다. 상기 아나로그/디지탈 변환기능을 상세히 살펴보면 입력 아나로그 전압이 MSB기준전압 보다 클때 연산증폭기(OP3)의 출력은 “하이”출력(5V)을 나타내고, 연산증폭기(OP4)의 회로 구성이 제9도와 같이 될때 연산증폭기(OP4)의 출력은
Figure kpo00001
가 된다
이때 비교된 기준치 저압을 00감하기 위하여 V기준치 =
Figure kpo00002
로 하여 R1, R2,R3, R4의 저항치로 결정될 수 있다.
한편 입력 아나로그 전압이 MSB기준전압보다 적을때 연산 증폭기(OP3)의 출력은 “로우” (OV)를 나타내므로 회로 구성이 제10도와 같을때 연산증폭기(OP3)의 출력전압은
Figure kpo00003
가 된다.
상기 식(1) (2)에서 상수
Figure kpo00004
의 보상은 22비트의 저항치 선정으로 가능하여진다.
상기한 바와같이 아나로그 전압을 디지탈로 변환하고 그 출력이 제3도 유도선 위치 판단부(30) 및 데이타 제어부(40)에서 채널(CHc)데이터는 비교기인 메그니튜드 비교기(IC2)에 의해 입력이 된다.
상기한 채널 A, B, C(CHA, CHB, CHC)는 제3도와 같은 구성으로 제2도와 같이 연결하여 채널 감지부(10)의 각 입력을 처리한 출력이 된다.
따라서 채널C(CHc)을 통해 입력된 디지탈 데이타 값이 제4도 메그니튜드 비교기(IC2)로 입력되어 딥스위치(DIP)로 세팅된 데이타와 비교하게 되므로써 기준 크기에 대한 비교치 출력이 출력단자 (A<B) 에 나타난다. 그리고 채널 B, C(CHB, CHC)의 대지탈 값이 메그니튜드 비교기(IC2')로 입력되어 양 채널을 비교하여 채널A(CHA)가 채널 B(CHB)보다 클때 출력단자(A>B)로 “하이”가 출력되고, 채널A(CHB)가 채널 B(CHB)보다 적을때 출력단자(A<B) 로 출력되어 앤드게이트(IC2, IC3')를 동작하므로써 유도선(LR)의 위치를 판별할 수 있게 된다.
즉 유도선(LR)이 제6도 (6A)와 같이 픽업코일(L1) A (CHa), 픽업코일 B(CHb)사이에 있을때는 메그니튜드 비교기(IC2)의 출력단자가 “로우”가 되고 유도선(LR)이 픽업코일(L1) A (CHa)쪽 또는 픽업코일 B(CH...)쪽에 존재할때 메그니튜드비교기(IC2')의 출력단자(A>B)단자와 출력단자(A<B)출력으로 “하이”“로우”가 되더라도 메그니튜드 비교기(IC3, IC3')의 출력은 계속“로우”가 유지되며 3-스테이트버퍼(IC(, IC/, IC10, IC6', IC8', IC10')단의 입력 디지탈 데이타 출력된다.
제6도(6A)도 에서와 같이 유도선(LR)이 픽업코일(L1)A(CHa)마 픽업코일 B(CHB)에 존재하면 메그니튜드 비교기(IC2)의 출력단자(A<B)가 “하이”가 되고, 유도선(LR)이 A'에 존재할때는 메그니튜드 비교기(IC2')의 출력단자(A<B)가 “하이”가 되고 버퍼(IC5)의 출력이 “하이”로 세팅되며 3-스테이트 인버터(IC7, IC9, IC11, IC7' IC9' IC11')입력 디지탈 데이타가 반전되어 출력된다. 이때 출력 디지탈 데이타를 나타내면 표 1과 같다.
[표 1]
Figure kpo00005
상기 표 1에서와 같이 픽업 코일이 위치 정보와 출력전압의 크기를 정확히 대응시켜 무인 차 루트 주행시 정확한 데이타를 얻게된다.이어서 상기 각 출력이 제5도의 인버터(IC11-IC15)를 통해 반전되어 입력하면 포토카풀러 (CP1-CP4)를 구동하여 다시 반전되어 풀업저항(R30-R33)을 지나 라인 드라이브(IC16)에 입력함과 동시에 발광다이오드(LD1-LD4)를 구동하여 유도선을 노면에 묻어버릴 경우 트랙킹 상태를 쉽거ㅔ 판별할 수 있다.
버스라인 드라이브(IC16) 입력된 데이타는 마이콤(70)으로부터 발생된 제어단(53)의 신호에 따라 데이타 라인(58)을 통해 마이콤(70)으로 출력된다. 실제 픽업의 위치에 따른 트랙킹 데이타는 제6도(6B)와 같다.
따라서 분기점에서의 주행동작에 따른 자장변화는 유도선(LR)에 흐르는 전류에 비례적으로 그 증감의 폭이 크나 분기점에서 자장이 발생되지 않게 차폐(Shild)처리하며 무인차를 제6도(6a)과정에서 탈선시키고 마이콤(70)은 (6b)과정에서 무인차 진행 방향을 체크 모드로 두고 (6c) (6d) (6g)과정에서 방향을 체크하여(6e)-(6h)과정에서 조향을 좌, 우측 및 정지하고(6i)과정에서 트랙킹 데이타가 유무를 체크하여 있을씨 리턴하면, 없을씨 탈선 타임을 디크리먼트한후(6m)과정에서 탈선 타임이 제로“0”일때 탈선 상태를 세트하여 리턴한다.
상술한 바와 같이 1선식 전자파 유도형 무인차에 있어서, 1개의 단일 주파수를 이용하여 분지점동작 및 트랙킹 동작을 정확히 수행할 수 있어 주파수 선택형 분지동작 무인차에 비해 하드워어와소프트워어가 간편해지고 루트의 증설 및 변경시에는 분지점의 처리가 쉬우어지며 또한 트랙킹 데이타를 좌우 각 16스텝의 디지탈데이타화 하였음으로 보다 좋은 위치정보를 얻을 수 있어 트랙킹 상태를 대폭 개선시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 무궤도 방식 자주 대차형의 무인 반송차용 유도장치에 있어서, 유도선(LR)에 흐르는 전자파를 전류가 흐르는 방향에 따라 감지하는 채널감지부(CHa, CHB, CHC)와, 상기 채널 감지부(CHA, CHB, CHC)의 출력에서 주파수를 검출 증폭하여 거리 및 각도에 따른 값을 출력하는 검파 및 증폭부(10a, 10, b, 10C)와, 상기 검파 및 증폭부(10a, 10b, 10c)의 각 출력을 디지탈 신호로 변환하는 A/D변환부(20a, 20b, 20c)와, 상기 A/D변환부(20a, 20b, 20c)의 각 출력을 기준세팅값 및 양채널감지값과 비교하여 유도선(LR)의 위치를 판별하는 유도선 위치 판단부(30)와, 상기 A/D변환부(20a, 20b)의 출력과 유도선(LR)위치판단부(30)의 출력인 위치정보와 출력전압의 크기를 정확히 대응시켜 루트 주행시 정확한 데이타를 출력하는 데이타 제어부(40)와, 상기 데이타 제어부(40)의 출력을 제어하고 드라이브하여 출력하는 데이타송출부(50)와, 상기 데이타 제어부(40)의 상태에 따라 유도선을 노면에 묻어 버릴경우 트랙깅 상태를 판별할 수 있는 디스플레이부(60)와, 상기 데이타 송출부(50)의 신호를 받아 분기점에서 자장의 관계없이 자립 주행하도록 제어하는 마이콤(70)으로 구성함을 특징으로 하는 무인 반송차용 1선식 전자파 유도 센서 장치.
  2. 무인반송차 유도방법에 있어서, 탈선타임세트 및 무인차 진행 방향을 체크 모드로 두는 제1과정과, 상기 제1과정으로부터 전진, 좌, 우측을 체크하여 조향하는 제2과정과, 상기 제2과정어에서 정지, 좌우측 조향시 트랙킹 데이타 유무를 체크하는 제3과정과, 상기3과정에서 트랙킹 데이타 있을시 리턴하면 없을시 탈선 타임을 디크리먼트하는 제4과정과, 상기 제4과정에서 탈선 타임이 제로인가를 체크하여 탈선 상태 세트 및 처음으로 궤환하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 무인차 반송차용 1선식 전자파 센서유도방식.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100478595B1 (ko) * 2001-06-29 2005-03-28 산요덴키가부시키가이샤 무인 반송차

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