TWI400590B - Mobile system - Google Patents

Description

移動體系統

該發明是關於移動體系統，尤其是關於在地面側能高精度且迅速地檢測出移動體的絕對位置的系統。

發明者研究對於水平多關節機械臂、有軌道台車、頂棚運行車等的移動體，在地面側高精度且迅速地辨識其絕對位置的技術。如果這種技術可行的話，就能容易進行對於移動體的運行控制及停止控制、避免衝撞或壅塞等情形。因此，不使移動體的位置沿著移動路線連續地分隔，或需要幾乎連續地進行檢測。而各線性感應器，是輸出對於線性感應器本身的原點的相對座標，所以有需要將其轉換成絕對位置。而專利文獻1揭示了有關使用線性感應器的移動體的位置檢測的技術。

[專利文獻1]日本特願2006-218694

該發明的課題，是要在地面側高精度且迅速地求出移動體的絕對位置。該發明增加的課題，是要區別複數的移動體，求出每個移動體的絕對位置。第2發明增加的課題，是在線性感應器的檢測區域的交界部，不中斷移動體的位置檢測。

該發明，是藉由線性感應器來檢測移動體的位置的系 統，上述線性感應器將每個感應器的以原點為基準的相對位置作為輸出，沿著上述移動體的移動路線，將複數個線性感應器配置成至少兩列，並且在上述移動體設置有藉由該至少兩列的線性感應器列所檢測的至少兩個標記，並且設置有：將每個感應器的原點的絕對座標加到上述線性感應器的輸出，來求出上述移動體的絕對位置的手段、用來儲存上述移動體的ID與其現在位置的儲存手段、從上述儲存手段的儲存資料檢索上述線性感應器的輸出與上述現在位置接近的上述移動體，藉由上述線性感應器的輸出來更新上述現在位置的手段、以及藉由根據上述線性感應器的輸出是增加或減少來求出移動體的移動方向，當用來檢測移動體的線性感應器切換時，判斷：沿著移動體的移動路線使用下個的線性感應器，或是使用前側的線性感應器之手段。

上述至少兩列的線性感應器的檢測區域，在檢測區域的交界部互相重疊。

在該發明，沿著移動體的移動路線，至少配置兩列線性感應器，以兩列感應器交互地檢測移動體的至少兩個標記，能不中斷地檢測出移動體的位置。線性感應器輸出各相對座標，再加上線性感應器的原點的絕對座標，而能求出移動體的絕對位置。藉由上述方式，該發明能高精度且迅速地求出移動體的絕對位置。

儲存移動體的ID與其現在位置，檢索線性感應器的輸出與現在位置接近的移動體，藉由線性感應器的輸出來更新現在位置的話，則即使有複數的移動體，也能追跡各個移動體的絕對位置。因此不設移動體的ID讀取器，也能追跡複數移動體的移動狀況。當至少兩列線性感應器的檢測區域在交界部互相重疊時，則在檢測區域的交界部藉由任一個線性感應器檢測出移動體的標記，而能不中斷地檢測出移動體的絕對位置。

以下顯示用來實施本發明的最佳實施例。

[實施例]

第1圖~第6圖，顯示實施例的移動體系統2。實施例是顯示使用了地面一次的線性馬達的搬運台車系統。並不限於此，也可控制堆高式起重機、有軌道台車、頂棚運行車等的其他搬運台車。該發明也可使用於電梯等的台車以外的移動體的控制。在圖中6是線性馬達而舖設在地面側，移動體A、B例如在其左右兩側具備有至少兩個磁鐵7、8來作為標記。D1~D3是局部控制器，R1~R4是設置在移動體A~C的行進方向的例如右側的線性感應器。在移動體A~C的行進方向左側，同樣地配置有例如一列線性感應器L1~L4。

這裡在移動體A~C的移動路線的左右總共配置兩列線性感應器R1~R4、L1~L4，而也可在左右其中一方配置成兩列，或也可以左右各兩列而總共四列。在圖中的線性感應器R1~R4、L1~L4的顯示，顯示其檢測區域，右側列的線性感應器與左側列的線性感應器，在檢測區域的交界部配置成讓檢測區域部分重疊。藉此讓檢測區域的交界不會中斷，能連續檢測出移動體A~C的位置。

13是感應器網路，將來自於複數個線性感應器的訊號輸送到局部控制器D1~D3，14是控制網路，從局部控制器D1~D3將控制訊號輸送到線性馬達6。15是局部區域交界，是各局部控制器的控制區域的交界。局部區域交界15，配置在線性感應器的檢測區域的交界附近較佳。

第2圖顯示線性感應器的構造。20是交流電源，對複數的線圈21施加檢測電流，電流的相位例如為sin ω t。22是相位檢測電路，23、24是運算電路，將各線圈的兩端間電壓等輸入到運算電路23，求出sin θ．sin ω t或cos θ．cos ω t等。θ是線性感應器的檢測區域為2 π的相位，藉由磁鐵與線圈的磁性結合讓線圈的電感變化，因此藉由磁鐵對於檢測區域的位置讓相位θ變化。線性感應器的檢測區域的長度為2A時，線性感應器的感應器值例如在檢測區域的中央為0，在其中一方為＋，在另一方為－。這裡雖然是以線性感應器與磁鐵的組合來說明，而標記並不限於磁鐵，只要是適當的磁性體都可以。並且線性感應器及標記的種類本身是隨意的。

在第3圖顯示，以移動體A為例，從個別的線性感應器的感應器值到線性座標(絕對位置)的轉換。各線性感應器，將每個感應器的相對於原點的相對位置作為感應器值，將每個線性感應器的原點座標儲存作為補償值。若將補償值加入到感應器值，則能求出移動體的相對於原點的線性座標，也就是能求出絕對位置。移動體的行進方向可以從線性感應器值是增加還是減少來求出，將起動時檢測移動體的線性感應器的ID加以儲存，每次切換線性感應器，判斷：隨著移動體的移動方向而行進方向的下個的線性感應器檢測，或是前側的線性感應器檢測。求出檢測移動體的線性感應器的ID，將其記載於後述的追跡表。

在第4圖顯示局部控制器的構造。補償值表26，儲存著各個局部控制器所管理的線性感應器的補償值。追跡表27，是儲存有：個別的局部控制器的管理下的移動體的ID、現在使用的線性感應器的編號(感應器ID)、個別的線性感應器的相對於原點的感應器值、使用補償值將感應器值換算成線性座標(絕對位置)、以及移動體的目標或其他資料。

每次從線性感應器得到新的感應器值，在追跡表內檢索感應器值的最接近的記錄，根據所輸入的新的感應器值來將感應器值或線性座標更新。例如在第4圖，在局部控制器D2的管理下具有兩台移動體A、B，移動體A其前次的線性座標為1200，移動體B其前次的線性座標為4150。這裡將與線性座標1250相當的感應器值輸入的話，將該值作為移動體A的新的線性座標。同樣地將線性座標4200輸入的話，將該值作為移動體B的資料。用以上的方式，則能追跡各個移動體的位置。

在追跡表27的其他欄位，記載著與局部控制器之間的移動體的出入管理資料。例如當移動體C從上游側的局部控制器D1移動到局部控制器D2移動時，局部控制器D1會將其內容通知局部控制器D2。局部控制器D2，將最上游側的感應器R1的最上游側的感應器值，例如記載為－400作為移動體C的臨時位置。而當線性感應器R1實際檢測出移動體時，則將移動體C的記錄更新。移動體B從局部控制器D2的控制區域脫離，將其內容通知下游側的局部控制器D3。

當移動路線分歧時，會辨識移動體下次進入哪個局部控制器的控制下，而避免移動體壅塞或衝撞，最好將行進目標或今後的移動路線儲存在追跡表27等。當在局部控制器的控制區域內出現新的移動體時，且在匯流部具有複數個上游側的局部控制器時，在追跡表記載著要通知上游側的哪個局部控制器。該資料是例如能通知移動體進入的局部控制器的ID。也可將移動體從出發點到目標的整個移動路線都記載於追跡表。

在第5圖顯示移動體的位置管理算法。當將感應器值輸入到局部控制器時，加上補償值而轉換到線性座標，以追跡表來更新線性座標最接近的記錄。而補償值的加入，也可在個別的線性感應器執行。可是當以局部控制器來進行補償值的加算時，不需要將原有的資料寫入線性感應器本身，所以容易設置或更換線性感應器。也可取代檢索在追跡表而線性座標最接近的記錄，而檢索感應器ID與感應器值最接近的記錄。對應於移動體通過局部控制器之間的局部區域交界的方式，在追跡表增加(進入時)或刪除(運行完畢時)每個移動體的記錄。上游側的局部控制器會將接著進入的移動體的ID與目標通知下游側的局部控制器。

在第6圖顯示控制器之間的交流，左側是上游側的控制器，右側是下游側的控制器。當移動體進入下游側的局部控制器的控制區域時，從上游側的局部控制器作成其內容的進入要求，在其資料包含移動體的ID及目標。相對的在下游側的局部控制器，預定進入的移動體位於在最上游側的線性感應器的檢測區域的上游端部，作成臨時的記錄。接著以臨時的記錄的位置作為基準，確認沒有會造成干涉的其他移動體，將進入的許可通知給上游側的局部控制器。藉此，上游側的局部控制器，使移動體移動而通過局部區域交界。當以下游側的局部控制器的線性感應器檢測出移動體時，將追跡表更新，而將移動體到達的內容通知送到上游側的局部控制器。而在接收到該訊息的上游側的局部控制器，從追跡表將對應記錄刪除。

在實施例，雖然將感應器值與現在位置最接近的記錄予以更新，而也可以沿著移動路線設置ID讀取器來讀取移動體的ID。可是這樣作的話，需要ID讀取器的設置成本。而移動體的移動方向並不限於水平面內，也可像電梯在鉛直面內。在實施例，雖然是沿著移動體的移動路線的全長，連續而不中斷地檢測出移動體的絕對位置，在不易設置線性感應器處，也可讓檢測部分地中斷。而移動體也不限於直線運動，也可像旋轉台進行旋轉運動。

在實施例可得到以下的效果。(1)能將每個線性感應器的感應器值容易地換算成絕對位置。(2)能在地面側高速且高精度地檢測出複數移動體的絕對位置。(3)利用追跡表，不用讀取移動體的ID，就能檢測出任何移動體的位置。(4)由於線性感應器的檢測區域在端部部分重疊，所以能不中斷地檢測出移動體的位置。

2．．．移動體系統

6．．．線性馬達

7、8．．．磁鐵

13．．．感應器網路

14．．．控制網路

15．．．局部區域交界

20．．．交流電源

21．．．線圈

22．．．相位檢測電路

23、24．．．運算電路

26．．．補償值表

27．．．追跡表

28．．．單元化處理部

A~C．．．移動體

D1~D3．．．局部控制器

R1~R4．．．線性感應器

L1~L4．．．線性感應器

第1圖是實施例的移動體系統的方塊圖。

第2圖是顯示實施例的線性感應器與磁鐵的方塊圖。

第3圖是顯示實施例的從感應器值到線性座標的轉換情形的顯示圖。

第4圖是實施例的局部控制器的方塊圖。

第5圖是顯示實施例的移動體的位置管理算法的流程圖。

第6圖是實施例的局部控制器之間的交流的顯示圖。

2．．．移動體系統

6．．．線性馬達

7、8．．．磁鐵

13．．．感應器網路

14．．．控制網路

15．．．局部區域交界

A~C．．．移動體

D1~D3．．．局部控制器

R1~R4．．．線性感應器

L1~L4．．．線性感應器

Claims (2)

1. 一種移動體系統，是藉由線性感應器來檢測移動體的位置的系統，其特徵為：上述線性感應器將每個感應器的以原點為基準的相對位置作為輸出，沿著上述移動體的移動路線，將複數個線性感應器配置成至少兩列，並且在上述移動體設置有藉由該至少兩列的線性感應器列所檢測的至少兩個標記，並且設置有：將每個感應器的原點的絕對座標加到上述線性感應器的輸出，來求出上述移動體的絕對位置的手段、用來儲存上述移動體的ID與其現在位置的儲存手段、從上述儲存手段的儲存資料中檢索上述線性感應器的輸出與上述現在位置接近的上述移動體，藉由上述線性感應器的輸出來更新上述現在位置的手段、以及藉由根據上述線性感應器的輸出是增加或減少來求出移動體的移動方向，當用來檢測移動體的線性感應器切換時，判斷：沿著移動體的移動路線使用下個的線性感應器，或是使用前側的線性感應器之手段。
2. 如申請專利範圍第1項的移動體系統，其中上述至少兩列的線性感應器的檢測區域，在檢測區域的交界部互相重疊。