JPH02236705A - 移動車走行制御用の磁気検出センサー - 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、移動車に取り付けられて、地上側に設置され
た走行制御情報指示用の磁気体を検出する移動車走行制
御用の磁気検出センサーに関する。

〔従来の技術〕

上記この種の移動車走行制御用の磁気検出センサーは、
例えば、移動車に現在位置を伝達するために、地上側に
設定パターンで複数個の磁石を配置し、それらの磁極配
置及ぶ有無を組み合わせることにより、走行経路上の位
置情報を表示させるマークを形成して、そのマークを移
動車側で読み取るための手段として使用したり、移動車
の走行経路に沿って地上側に帯状に形成した磁気体を敷
設して走行用ガイドを形成し、その磁気体の磁極を異な
らせることにより、複数の走行用ガイドが交差する交差
点で走行するガイドを自動的に選択できるようにする場
合等に用いられることになる。

但し、従来のセンサーでは、感知した磁界がＮ極である
かＳ極であるかを識別することができなかったので、Ｎ
極磁界感知用のセンサーとＳ極感知用のセンサーとを一
対として設けるようにしていた（例えば、本出願人が先
に提案した特願昭６１−２１４６２８号参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来構成では、Ｎ極磁界感知用の磁気感知部とＳ極感知
用の磁気感知部とを一対として設けるようにしていたの
で、それら一対の感知部の磁気感知特性にばらつきが生
じると誤動作が生じる虞れがある。又、Ｓ極用とＮ極用
の磁気感知部を設けるために構成が複雑高価になる不利
があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、一つのセンサーで、Ｎ極感知状態、Ｓ極感知
状態、及び非感知状態の夫々を判別できるようにするこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による移動車走行制御用の磁気検出センサーは、
移動車に取り付けられて、地上側に設置された走行制御
情報指示用の磁気体を検出するものであって、その特徴
構成は以下の通りである。

第１の特徴構成は、Ｎ極磁界、Ｓ極磁界、及び、無磁界
の夫々で異なるレベルの電圧信号を出力する磁気感知部
と、その磁気感知部の出力電圧信号に基づいて、Ｎ極感
知状態、Ｓ極感知状態、及び、非感知状態の何れである
かを判別する判別部とからなる点にある。

第２の特徴構成は、前記磁気感知部は、ブリッジ回路を
構成する磁気抵抗素子と、その磁気抵抗素子に対するバ
イアス磁石と、前記ブリッジ回路の出力信号を増幅する
差動増幅器とからなる点にある。

第３の特徴構成は、前記磁気感知部は、温度補償手段を
備えている点にある。

第４の特微構成は、前記磁気感知部は、前記非感知状態
における出力電圧レベルを変更調節自在に構成されてい
る点にある。

〔作　用〕

第１の特徴構成では、一つの磁気感知部の出力電圧信号
に基づいて、Ｎ極感知状態、Ｓ極感知状態、及び、非感
知状態の何れであるかを判別させるので、感知状態を的
確に判別できると共に、構成の簡素化を図ることができ
る。

第２の特徴構成では、磁気抵抗素子にバイアス磁界を与
えながらブリッジ回路に組み込んで、その出力信号を差
動増幅させるので、外来ノイズの影響を受け難＜シなが
ら、出力電圧信号レベルの調節、つまり、感度の調節が
容易になる。

ところで、磁気抵抗素子は温度によってその磁気に対す
る抵抗変化の特性が変化するので、温度特性が問題とな
る場合には、温度補償する必要がある。

そこで、第３の特徴構成に示すように、温度補償するこ
とにより、温度変化に対する磁気感知部の出力特性の変
動を抑制するのである。

又、磁気抵抗素子の感度にはばらつきが生じることから
、第４の特徴構成に示すように、磁気の非感知状態に対
応する出力レベルを変更調節できるようにすれば、磁気
の非感知状態に対応する出力レベルを正確に設定するこ
とができる。

〔発明の効果〕

第１の特徴構成では、一つの磁気感知部で、Ｎ極感知状
態、Ｓ極感知状態、及び、非感知状態の夫々を的確に判
別できるので、センサー構成の簡素化並びにコストの低
廉化を図ることができる。

第２の特徴構成では、磁気感知部の感度を適正に調節で
きるので、正確な判別を行える。

第３の特徴構成では、温度特性を改善できるので、広い
温度範囲で正確な判別が行える。

第４の特徴構成では、磁気の非感知状態の判別を正確に
行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、ブリッジ回路（１）の対向する二
辺の夫々に一対の磁気抵抗素子（ｒＮ），（ｒ，）が位
置するように、夫々が基準抵抗（ｒ）　に直列接続され
た状態で設けられている。

前記ブリッジ回路（１）は、定電流源（２）に接続され
て一定の電流が通電されている。

前記磁気抵抗素子（ｒＮ），　（ｒ−）の一方（ｒＮ）
はＮ極磁界の強さが大なるほどその抵抗値が大となるよ
うに、且つ、他方（ｒ５）はＳ極磁界の強さが大なるほ
どその抵抗値が大となるように、前記両磁気抵抗素子（
ｒＮ）．　（ｒｓ）に対するバイアス磁界（ＢＢ）を前
記ブリッジ回路（１）の内側から外側に向かう方向に印
加するバイアス磁石（３）が設けられている。

前記ブリッジ回路（１）の一対の出力（ｅ．），　（ｅ
．）は、三個の増幅器（ＡＩ），　（Ａ２），　（Ａ３
）によって構成される差動増幅器（Ａ０）によって増幅
され、第２図に示すように、感知する磁界の磁極及びそ
の大きさに対応して異なるレベルとなる電圧信号（Ｖａ
）を出力するように構成されている。

前記差動増幅器（Ａ０）の出力電圧信号（Ｖａ）は、加
算器（Ａ，）によって、温度補償手段としてのサーミス
タ（ＰＴＨ）で検出される温度に比例する温度補償電圧
（Ｖｂ）と、磁気非感知状態に対応する零点（Ｖｏ）（
第２図参照）を調節するだめの零点電圧（Ｖｃ）とを加
算されて、一対のコンパレータ（Ａ６），　（Ａ？）　
から構成されるウインドウコンパレータによって、Ｎ極
感知状態、Ｓ極感知状態、及び、非感知状態の夫々に対
応する一対の論理出力（Ｑκ），　（ＯＳ）に変換され
るように構成されている。

動作について説明すれば、前記加算器（Ａ４）の出力（
Ｖｓ）が前記零点電圧（Ｖｃ）に対して設定不感帯より
高い場合にはＮ極感知状態に対応するＮ出力（ＱＮ）が
“Ｌ”レベルで且つＳ極感知状態に対応するＳ出力（Ｑ
５）が“Ｈ”レベルとなり、前記加算器（Ａ４）の出力
（Ｖｓ）が前記零点（ｖ０）に対する設定不感帯より低
い場合には前記Ｎ出力（Ｑκ）が“Ｈ”レベルで且つ前
記Ｓ出力（Ｑ，）が“Ｌ”レベルとなるように構成され
ているのである。

但し、前記加算器（Ａ４）の出力（Ｖｓ）が前記零点（
Ｖ０）に対して設定不感帯内にある場合には、前記両出
力（ＯＮ）．　（ＯＳ）が両方とも“Ｈ”レベルとなっ
て、磁気の非感知状態に対応することになる。尚、第１
図中、（Ａ，）は前記温度補償用のサーミスタ（ＰＴｔ
ｌ）による検出電圧を増幅する増幅器、（Ｄ）　は前記
設定不感帯に対応する電圧を発生するためのダイオード
、（ＴＩ）．　（Ｔ２）は前記両出力（ＱＮ）．　（Ｑ
ｓ）を駆動するためのトランジスタ、（４）は前記各増
幅器（Ａ，乃至八５）に対する基準電圧つまり前記零点
（Ｖ０）に対応する電圧を供給するための基準電圧回路
、（シ）は前記零点電圧（Ｖｃ）を調節するための可変
抵抗器である。

つまり、前記ブリッジ回路（１）、その出力を増幅する
差動増幅器（Ａ０）、及び、前記加算器（Ａ，）とで磁
気感知部（１００）が構成され、前記一対のコンパレー
タ（Ａｓ），　（Ａ６）から構成されるウインドウコン
パレータが判別部（１０１）　に対応することになる。

次に、上記構成になる磁気検出センサーを利用して移動
車の走行制御を行う設備構成について説明する。

第３図に示すように、表面と裏面とが夫々異なる磁極と
なるように薄帯状に形成された磁気体（ｍ）が移動車（
Ａ）の走行経路に沿って走行路面に敷設され、もって、
移動車誘導用の走行用ガイド（Ｌ）が形成されている。

尚、図中、（ＳＴ）は前記移動車（Ａ）を利用して荷移
載作業等を行わせるためのステーションである。

又、第３図及び第７図に示すように、前記走行路面には
、薄板状に形成された磁気体（ｍ）の複数個を、それら
の表面側に形成される磁極の違いと有無とを組み合わせ
て設定パターンで配置することにより、現在位置を示す
番地マーク（Ｂ）を敷設してある。

説明を加えれば、前記走行用ガイド（シ）の左側に設定
間隔を隔てて前後二個の磁気体（ｍ）を配置し、右側に
設定間隔を隔てて左右前後に各二個の磁気体（ｍ）を配
置して、合計六個の磁気体（ｍ）の表面側の磁極及び有
無を組み合わせて異なる番地を表示できるようになって
いる。但し、前記走行用ガイド（Ｌ）の右側で且つ走行
方向前方側に位置する磁気体（ｍ）の直左側箇所には、
前記番地マーク（Ｂ）の読み取り開始位置を表示する表
面がＳ極に形成されたトリガー用磁気体（ｍア）が敷設
されている。そして、他の磁気体（ｍ）　は敷設されな
い場合があるが、このトリガー用磁気体（ｍア）は、必
ず敷設するようになっている。ちなみに、このトリガー
用磁気体（ｍ丁）のみが敷設されている箇所は、例えば
、前記ステーション（ＳＴ）に対する停止位置を表示す
るマーク等として用いられることになる。

第４図及び第５図に示すように、前記移動車（Ａ）には
、前記走行用ガイド（Ｌ）に対する車体横幅方向での偏
位を検出する損向制御用センサー（５）と、前記番地マ
ーク（Ｂ）を読み取るマークセンサー（６）とが設けら
れている。

但し、これらセンサー（５）．　（６）は、前述の構成
になる移動車走行制御用の磁気検出センサー（Ｓ）を利
用して、Ｓ極磁界、Ｎ極磁界、及び、無磁界の何れであ
るかを判別できるように構成されることになる。

尚、第４図中、（７）は走行用電動モータ（８）によっ
て駆動停止自在で且つ揉向用電動モータ（９）゛によっ
て向き変更自在に構成された推進車輪、（１０）は車体
後方側に設けられた左右一対の遊転輪、（１１）は前記
ステーション（ＳＴ）に設けられた通信装置（１２）と
の間で各種制御情報を授受するための移動車側通信装置
である。又、第５図中、（１３）は前記両センサー（５
），　（６）の検出情報及び前記通信装置（１１）．　
　（１２）を介して伝達される各種制御情報に基づいて
前記両電動モータ（８）．　（９）の駆動装置（１４）
の作動を制御する制御装置、（１５）は前記移動車（Ａ
）の運行を管理する中央制御装置である。

前記揉向制御用センサー（５）について説明すれば、第
６図に示すように、前述の構成になる磁気検出センサー
（Ｓ）の複数個を設定間隔で車体横幅方向に並べて配置
すると共に、それら各磁気検出センサー（Ｓ）の出力（
ＱＮ）．　（Ｏｓ）の同一磁界を感知し且つ隣合うもの
同士を、直列接続された複数個の抵抗（Ｒ）の各接続点
に接続してある。

前記直列接続された抵抗（Ｒ）の夫々は、それらに対す
る通電方向を、スイッチ（ＳＷ０）　によって切り換え
自在な状態で、且つ、前記Ｎ出力（ＱＮ）とＳ出力（Ｑ
，）の何れの側に通電するかをスイッチ（ＳＷ＋）　に
よって切り換え自在な状態で、定電流源（１６）に接続
されている。

つまり、直列接続された抵抗（Ｒ）の各接続点は、前記
両出力（Ｑイ），　（Ｏｓ）　によって前記走行用ガイ
ド（Ｌ）からの磁気を感知した前記磁気検出センサー（
Ｓ）の内部で接地される状態となることから、前記定電
流源（１３）との接続点の電圧（ｖ×）が、前記走行用
ガイド（Ｌ）の左右何れか一方の端縁上に位置する磁気
検出センサー（Ｓ）の位置に応じた電圧、つまり、前記
走行用ガイド（Ｌ）に対する前記移動車（Ａ）の横幅方
向の位置に応じた電圧となるようにしているのである。

そして、前記直列接続された抵抗（Ｒ）に対する通電方
向を切り換えることにより、前記走行用ガイド（Ｌ）の
左右何れの端縁を検出するかを切り換えられるようにし
ているのである。従って、前記移動車（Ａ）が前記走行
用ガイド（シ）に対して適正状態に沿っている状態に対
応する基準電圧に対する前記電圧（ＶＸ）の偏差を、前
記走行用ガイド（Ｌ）　に対するずれに対応する情報と
して揉向制御することになる。

そして、例えば、第８図に示すように、前記移動車（Ａ
）の走行経路が複数に分岐合流する交差点（Ｋ）におい
て分岐する走行用ガイドクむ）の表面側の磁極を、Ｓ極
とＮ極とに異ならせて敷設し、且つ、前記揉向制御用セ
ンサー（５）を何れの磁極を感知させるか、及び、走行
用ガイド（Ｌ）の左右何れの端縁を検出するかを、前記
両スイッチ（ｓｗｏ）．　（ｓｗ，）の切り換えによっ
て選択設定することにより、所望の走行方向に対応する
走行用ガイド（シ）のみを検出させて、設定方向に分岐
合流させることになる。

説明を加えれば、例えば、中央の走行用ガイド（シ，）
とそれから右側に分岐する走行用ガイド（シ２）の表面
をＳ極に形成し、前記中央の走行用ガイド（Ｌυから左
に分岐する走行用ガイド（し３）及びその走行用ガイド
（Ｌ，）から更に左に分岐する走行用ガイド（Ｌ４）の
表面をＮ極に形成しておく。

そして、中央のＳ極の走行用ガイド（Ｌ１）に沿って交
差点（Ｋ）を通過させる場合には、前記通電方向切り換
え用のスイッチ（ＳＷ０）を前記走行用ガイド（Ｌ１）
の左端縁を検出する側へ通電するように切り換え、且つ
、前記極性選択用のスイッチ（ＳＷ，）を前託Ｓ出力（
ＱＳ）側に通電するように切り換えて、前記揉向制御用
センサー（５）が前記中央のＳ極の走行用ガイド（し，
）の左端縁のみを検出する状態に維持させることになる
。

前記中央のＳ極の走行用ガイド（Ｌ１）から右側に分岐
するＳ極の走行用ガイド（Ｌ２）に沿って分岐させる場
合には、前記通電方向切り換え用のスイッチ（Ｓｔ！ｌ
０）を前記走行用ガイド（Ｌ２）の右端縁を検出する側
へ通電するように切り換え、且つ、前記極性選択用のス
イッチ（Ｓｌｌｌυを前記Ｓ出力（ＱＳ）側に通電する
ように切り換えて、前記揉向制御用センサー（５）が前
記右側へ分岐する走行用ガイド（Ｌ２）の右端縁のみを
検出する状態に維持させることになる。

同様にして、前記中央のＳ極の走行用ガイド（シ，）か
ら左に分岐するＮ極の走行用ガイド（Ｌ，），くシ．）
の夫々に沿って分岐させる場合には、前記極性選択用の
スイッチ（ＳＷ，）を前記Ｎ出力〈Ｑ，）側に通電する
ように切り換えると共に、分岐方向に応じて前記通電方
向切り換え用のスイッチ（ＳＷ。）を切り換えて、前記
揉向制御用センサー（５）が前記中央のＳ極の走行用ガ
イド（Ｌ．）から左に分岐するＮ極の走行用ガイド（シ
，）の右端縁又はそれから左に分岐する走行用ガイド（
Ｌ４）の左端縁のみを検出する状態に維持させることに
なる。

前記マークセンサー（７）について説明すれば、第３図
及び第５図に示すように、前記磁気検出センサー（Ｓ）
の複数個を、前記番地マーク（Ｂ）の配置に対応して車
体下側部に設けたものであって、前記トリガーマーク（
ｍ．）を読み取るトリガー用の磁気検出センサー（ｓｒ
）のＳ極磁界感知出力（Ｑｓ）が“Ｌ”である間の、各
磁気検出センサー（Ｓ）の出力（Ｑ）１），（ＱＳ）の
出力論理の組み合わせに基づいて、読み取った番地を判
別させることになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、走行用ガイド（Ｌ）に対するずれ状態
を定量的に検出できるように、磁気感知センサー（Ｓ）
の多数個を車体横幅方向に並べて、揉向制御用センサー
（５）に構成した場合を例示したが、少数個の磁気感知
センサー（Ｓ）を用いる構成に簡素化してもよい。

例えば、第９図に示すように、前記走行用ガイド（Ｌ＞
　に対する車体横幅方向の偏位が無い状態で、内側の二
個が前記走行ガイド（いからの磁界を感知し、且つ、外
側の二個が前記走行用ガイド（Ｌ）からの磁界を感知し
ない状態となるように、車体横幅方向に四個の磁気感知
センサー（Ｓ１乃至Ｓ．）を並べて配置して、それら四
個の磁気感知センサー（Ｓ，乃至Ｓ４）の磁気感知状態
の組み合わせに基づいて、走行用ガイド（Ｌ）　に対し
て適正に沿っている状態にあるか、左右何れの方向にず
れているかの、ずれ方向のみを判別させるようにしても
よい。そして前記交差点（Ｋ）において各走行用ガイド
（Ｌ，乃至Ｌ＜）の夫々に沿って走行させるときには、
分岐方向に応じて左右一方の二個のセンサー（Ｓ，，　
３２）．　（Ｓ３．　Ｓ４）の一方を用いて、且つ、感
知させる磁極をＳ極又はＮ極の一方に切り換えて、前記
各走行用ガイド（Ｌ，乃至Ｌ４）に対して車体外側に位
置するセンサーが非感知状態で且つ内側に位置するセン
サーが磁気感知状態に維持されるように揉向制御すれば
よい。

又、詳述はしないが、本発明を実施する上で必要となる
各部の具体構成は、各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る移動車走行制御用の磁気検出センサ
ーの実施例を示し、第１図は磁気検出センサーの回路図
、第２図はその出力電圧特性図、第３図は移動車誘導設
備のレイアウトを示す概略平面図、第４図は移動車の概
略構成を示す平面図、第５図は制御構成のブロック図、
第６図は操向制御用センサーの構成を示すブロック図、
第７図は番地マークの平面図、第８図は交差点における
走行用ガイドのレイアウトを示す概略平面図、第９図は
操向制御用センサーの別実施例を示す概略説明図である
。 （Ａ）・・・・・・移動車、（ｍ）・・・・・・磁気体
、（ｒ＝），　（ｒ−）・・・・・・磁気抵抗素子、（
八〇）・・・・・・差動増幅器、（ＰＴＨ）・・・・・
・温度補償手段、（１）・・・・・・ブリッジ回路、（
３）・・・・・・バイアス磁石、（１００）・・・・・
・磁気感知部、（１０１）・・・・・・判別部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動車（Ａ）に取り付けられて、地上側に設置され
   た走行制御情報指示用の磁気体（ｍ）を検出する移動車
   走行制御用の磁気検出センサーであって、Ｎ極磁界、Ｓ
   極磁界、及び、無磁界の夫々で異なるレベルの電圧信号
   を出力する磁気感知部（１００）と、その磁気感知部（
   １００）の出力電圧信号に基づいて、Ｎ極感知状態、Ｓ
   極感知状態、及び、非感知状態の何れであるかを判別す
   る判別部（１０１）とからなる移動車走行制御用の磁気
   検出センサー。 ２、請求項１記載の移動車走行制御用の磁気検出センサ
   ーであって、前記磁気感知部（１００）は、ブリッジ回
   路（１）を構成する磁気抵抗素子（ｒ＿Ｎ）、（ｒ＿Ｓ
   ）と、その磁気抵抗素子（ｒ＿Ｎ）、（ｒ＿Ｓ）に対す
   るバイアス磁石（３）と、前記ブリッジ回路（１）の出
   力信号を増幅する差動増幅器（Ａ＿０）とからなる移動
   車走行制御用の磁気検出センサー。 ３、請求項１又は２の何れかに記載の移動車走行制御用
   の磁気検出センサーであって、前記磁気感知部（１００
   ）は、温度補償手段（ＰＴＨ）を備えている移動車走行
   制御用の磁気検出センサー。 ４、請求項１又は２の何れかに記載の移動車走行制御用
   の磁気検出センサーであって、前記磁気感知部（１００
   ）は、前記非感知状態における出力電圧レベルを変更調
   節自在に構成されている移動車走行制御用の磁気検出セ
   ンサー。