JP3203565B2 - Position detection device - Google Patents

Position detection device

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JP3203565B2
JP3203565B2 JP34089591A JP34089591A JP3203565B2 JP 3203565 B2 JP3203565 B2 JP 3203565B2 JP 34089591 A JP34089591 A JP 34089591A JP 34089591 A JP34089591 A JP 34089591A JP 3203565 B2 JP3203565 B2 JP 3203565B2
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parallel
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magnet
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英夫 石田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自走式台車に
適用して好適な位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device suitable for a self-propelled truck, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人の出願に係る従来の技術(特願
1−277990号明細書)による位置検出装置の概
略的な構成を図5に示す。
2. Description of the Related Art The prior art (Japanese Patent Application
A schematic configuration of a position detecting device according to a flat 1-277990 Pat) shown in FIG.

【0003】この位置検出装置は、一面がN極に磁化さ
れ、他の面がS極に磁化された円盤状の永久磁石1を有
している。永久磁石1は、例えば、走行面に固定されて
目標とされ、その走行面上を走行する自走式台車(図示
していない)にXY軸磁気ヘッド2が搭載されている。
XY軸磁気ヘッド2が搭載されるのは、自走式台車の進
行方向Pと平行なY軸方向の位置とこのY軸方向に直交
するX軸方向の位置とを検出するためである。
[0003] This position detecting device has a disk-shaped permanent magnet 1 whose one surface is magnetized to the N pole and the other surface is magnetized to the S pole. For example, the permanent magnet 1 is fixed to a running surface and is targeted, and an XY-axis magnetic head 2 is mounted on a self-propelled carriage (not shown) running on the running surface.
The XY-axis magnetic head 2 is mounted to detect the position in the Y-axis direction parallel to the traveling direction P of the self-propelled bogie and the position in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.

【0004】XY軸磁気ヘッド2は、四角いコア7を有
し、この四角いコア7の各辺に4つのコイル3〜6が形
成されている。Y軸方向に平行に配置されて対向するコ
イル3とコイル4とは、図4に示すように、コイルA,
Bとして結線され、そのコイルA,Bに対して図4に示
すように検波回路8が接続されている。したがって、コ
イル3とコイル4とによって検出されるY軸方向の水平
磁界に基づいて検波回路8の出力端子10,11間に現
れる電圧信号eにより永久磁石1の中心Qに対するXY
軸磁気ヘッド2のY軸方向の位置ずれ量を検出すること
ができる。
The XY axis magnetic head 2 has a square core 7, and four coils 3 to 6 are formed on each side of the square core 7. As shown in FIG. 4, the coils 3 and 4 which are arranged in parallel in the Y-axis direction and face each other are coils A,
The detection circuit 8 is connected to the coils A and B as shown in FIG. Therefore, based on the horizontal magnetic field in the Y-axis direction detected by the coil 3 and the coil 4, the voltage signal e appearing between the output terminals 10 and 11 of the detection circuit 8 causes the XY relative to the center Q of the permanent magnet 1 to be changed.
The amount of displacement of the axial magnetic head 2 in the Y-axis direction can be detected.

【0005】一方、X軸方向に平行に配置されて対向す
るコイル5とコイル6とは、同様に図4に示すように、
コイルA,Bとして結線され、そのコイルA,Bに対し
て図4に示すのと同一構成の他の検波回路9が接続され
ている。したがって、コイル5とコイル6とによって検
出されるX軸方向の水平磁界に基づいて上記他の検波回
路9の出力端子10,11間に現れる電圧信号eにより
永久磁石1の中心Qに対するXY軸磁気ヘッド2のX軸
方向の位置ずれ量を検出することができる。
On the other hand, the coil 5 and the coil 6 which are arranged in parallel with each other in the X-axis direction and face each other similarly, as shown in FIG.
The coils A and B are connected, and another detection circuit 9 having the same configuration as that shown in FIG. 4 is connected to the coils A and B. Therefore, based on the horizontal magnetic field in the X-axis direction detected by the coil 5 and the coil 6, the voltage signal e appearing between the output terminals 10 and 11 of the other detection circuit 9 causes the XY-axis magnetic field with respect to the center Q of the The amount of displacement of the head 2 in the X-axis direction can be detected.

【0006】このように上記従来の位置検出装置におい
ても、XY軸磁気ヘッド2の永久磁石1の中心Qに対す
るX,Y軸方向への位置ずれ量を検出することができる
ことから、この位置検出装置を搭載した上記自走式台車
等の進行方向Pの方向修正制御を行うことができる。
As described above, in the above-described conventional position detecting device, the amount of displacement of the XY-axis magnetic head 2 in the X and Y-axis directions with respect to the center Q of the permanent magnet 1 can be detected. , The direction correction control of the traveling direction P of the above-described self-propelled bogie or the like can be performed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術では、永久磁石1の発生磁力が経年変化等
により変化した場合には、その永久磁石1の中心Qから
等しい位置(座標位置)における検波回路8,9の出力
電圧信号eの値が変化してしまい、進行方向Pの方向修
正制御の正確さが損なわれてしまうという問題があっ
た。その上、通常、進行方向Pに対して目標として多数
の永久磁石が配置されるので、それらの永久磁石の発生
磁力が常に同一の磁力になっているように管理しなけれ
ばならないとう繁雑さがあった。
However, according to the above-mentioned prior art, when the magnetic force generated by the permanent magnet 1 changes due to aging or the like, the position at the same position (coordinate position) from the center Q of the permanent magnet 1 is changed. There has been a problem that the value of the output voltage signal e of the detection circuits 8 and 9 changes, and the accuracy of the direction correction control in the traveling direction P is impaired. In addition, since a large number of permanent magnets are usually arranged as targets in the traveling direction P, the complexity of having to manage the generated magnetic forces of these permanent magnets so that they always have the same magnetic force is reduced. there were.

【0008】また、位置検出装置を構成するXY軸磁気
ヘッド2の走行面(永久磁石1)からの高さが変動した
場合には、XY軸磁気ヘッド2で検出される磁界の強さ
が変動してしまうことから、同様に、永久磁石1の中心
Qから等しい位置(座標位置)における検波回路8,9
の出力電圧信号eの値が変化してしまい、進行方向Pの
方向修正制御の正確さが損なわれてしまうという問題が
あった。
Further, when the height of the XY-axis magnetic head 2 constituting the position detecting device from the running surface (permanent magnet 1) changes, the intensity of the magnetic field detected by the XY-axis magnetic head 2 changes. Similarly, the detection circuits 8 and 9 at the same position (coordinate position) from the center Q of the permanent magnet 1
, The value of the output voltage signal e changes, and the accuracy of the direction correction control in the traveling direction P is impaired.

【0009】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、正確な方向修正制御を可能とする位置検出
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a position detecting device capable of performing accurate direction correction control.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明位置検出装置は、
例えば、図1に示すように、走行面に盤面が平行に配置
され、一面がN極に他面がS極に磁化された円盤状の発
磁体1と、発磁体1を目標として進行し、進行方向前側
に配置され、発磁体1の盤面と平行でかつ進行方向と平
行な磁界を検出する第1の磁気ヘッド22と、第1の磁
気ヘッド22と一体で進行方向に進行し、第1の磁気ヘ
ッド22の中心を通る進行方向と平行な直線上において
進行方向後側に一定距離Lだけ離されて配置され、発磁
体1の盤面と平行でかつ進行方向と平行な磁界、および
発磁体1の盤面と平行でかつ進行方向と直交する磁界を
検出する第2の磁気ヘッド、12と、第1の磁気ヘッド
22および第2の磁気ヘッド、12が進行方向に進行中
に、第1の磁気ヘッド22の中心と第2の磁気ヘッド、
12の中心を結ぶ直線上から第1の磁気ヘッド22の中
心を通り発磁体1側に延ばした仮想の垂線を想定し、垂
線が発磁体1の中心点を通過したことを検出する計測位
置検出手段と、計測位置検出手段が計測位置を検出した
ときに、第2の磁気ヘッド、12が出力する発磁体1の
盤面と平行でかつ進行方向と平行な磁界に基づく出力電
圧Vyと発磁体1の盤面と平行でかつ進行方向と直交す
る磁界に基づく出力電圧Vxとを基にして、発磁体1の
盤面と平行な平面上において発磁体1の中心点Qと第1
の磁気ヘッド22との間で進行方向に直交する方向の位
置ずれMを算出する演算手段25とで構成される位置検
出装置において、発磁体1は、盤面と平行な平面上にお
いて中心Qから放射状の方向に磁界が分布し、また一定
の範囲内で中心からの距離に比例した強さを持ち、計測
位置検出手段は、第1の磁気ヘッド22から延ばした仮
想の垂線が発磁体1の中心点を通過する前後で、第1の
磁気ヘッド22で検出される磁界の向きが反転すること
から、第1の磁気ヘッド22で検出される磁界に基づく
出力電圧が零値になった位置を計測位置として検出し、
演算手段25は、計測位置検出手段が計測位置を検出し
たときに、発磁体1の盤面と平行な平面上において、第
2の磁気ヘッド、12が出力する出力電圧Vyと出力電
圧Vxがそれぞれ一定距離Lと位置ずれMに相当するこ
とから、位置ずれMをM=L・Vx/Vyとして算出す
るようにしたものである。
The position detecting device according to the present invention comprises:
For example, as shown in Fig. 1, the board surface is arranged parallel to the running surface.
A disk-shaped source with one surface magnetized to the N pole and the other surface magnetized to the S pole
Proceeding with the magnetic body 1 and the magnetizing body 1 as the target
And is parallel to the surface of the magnetic body 1 and parallel to the traveling direction.
A first magnetic head 22 for detecting a linear magnetic field;
Traveling in the traveling direction integrally with the magnetic head 22 and the first magnetic head.
On a straight line parallel to the traveling direction passing through the center of the pad 22
It is arranged at a fixed distance L behind the traveling direction and
A magnetic field parallel to the surface of the body 1 and parallel to the direction of travel, and
A magnetic field parallel to the surface of the magnet 1 and perpendicular to the direction of travel
Second magnetic head for detecting, 12 and first magnetic head
22 and the second magnetic head, 12 are traveling in the traveling direction
The center of the first magnetic head 22 and the second magnetic head,
12 from the straight line connecting the centers of the first magnetic head 22
Assuming a virtual perpendicular extending through the heart to the magnet 1 side,
Measurement position for detecting that the line has passed the center point of the magnet 1
The position detection means and the measurement position detection means have detected the measurement position.
Sometimes, the second magnetic head, 12
Output power based on a magnetic field parallel to the board and parallel to the direction of travel
The pressure Vy is parallel to the surface of the magnetic body 1 and perpendicular to the traveling direction.
Based on the output voltage Vx based on the magnetic field
On a plane parallel to the board surface, the center point Q of the magnet
Position in the direction orthogonal to the traveling direction with respect to the magnetic head 22.
A position detecting unit configured with the calculating means 25 for calculating the displacement M;
In the output device, the magnetizing body 1 is placed on a plane parallel to the board surface.
And the magnetic field is distributed radially from the center Q
Within the range of, the strength is proportional to the distance from the center and measured
The position detecting means is a temporary magnetic head extending from the first magnetic head 22.
Before and after the perpendicular of the mind passes through the center point of the magnet 1, the first
Inversion of the direction of the magnetic field detected by the magnetic head 22
From the magnetic field detected by the first magnetic head 22
The position where the output voltage becomes zero is detected as the measurement position,
The calculating means 25 detects the measuring position by the measuring position detecting means.
The plane of the magnet 1 on a plane
The output voltage Vy and the output voltage
The pressure Vx corresponds to a fixed distance L and a displacement M, respectively.
From this, the displacement M is calculated as M = LVx / Vy.
That's what I did .

【0011】[0011]

【作用】本発明位置検出装置によれば、発磁体1は、盤
面と平行な平面上において中心Qから放射状の方向に磁
界が分布し、また一定の範囲内で中心からの距離に比例
した強さを持ち、計測位置検出手段は、第1の磁気ヘッ
ド22から延ばした仮想の垂線が発磁体1の中心点を通
過する前後で、第1の磁気ヘッド22で検出される磁界
の向きが反転することから、第1の磁気ヘッド22で検
出される磁界に基づく出力電圧が零値になった位置を計
測位置として検出し、演算手段25は、計測位置検出手
段が計測位置を検出したときに、発磁体1の盤面と平行
な平面上において、第2の磁気ヘッド、12が出力する
出力電圧Vyと出力電圧Vxがそれぞれ一定距離Lと位
置ずれMに相当することから、位置ずれMをM=L・V
x/Vyとして算出する。
According to the position detecting device of the present invention, the magnetizable body 1 is
In a direction radial from center Q on a plane parallel to the
The field is distributed and is proportional to the distance from the center within a certain range
And the measurement position detecting means has a first magnetic head.
A virtual vertical line extending from node 22 passes through the center point of magnet 1
Before and after the magnetic field detected by the first magnetic head 22
Since the orientation of the magnetic head is reversed, the first magnetic head 22 detects the direction.
Measure the position where the output voltage based on the magnetic field generated becomes zero.
The calculation means 25 detects the position as a measurement position,
When the step detects the measurement position, it is parallel to the board surface of the magnet 1
Output from the second magnetic head 12 on a simple plane
The output voltage Vy and the output voltage Vx are respectively equal to the fixed distance L and the position.
Since it corresponds to the displacement M, the displacement M is represented by M = LV
It is calculated as x / Vy.

【0012】第1および第2の磁気ヘッド22,12の
発磁体1の中心Qに対する角度θは、進行方向Pの磁界
の強さとこの進行方向Pと直交する方向の磁界の強さと
の比で求めることができるので、発磁体1の磁力が変化
しても、また、第1および第2の磁気ヘッド22,12
の発磁体1に対する高さが変動しても、その比の値は変
化することがない。このため、位置ずれ量Mは常に正確
な値が算出されることになり、正確な方向修正制御を行
うことができる。
The angle θ of the first and second magnetic heads 22 and 12 with respect to the center Q of the magnet 1 is the ratio between the strength of the magnetic field in the traveling direction P and the strength of the magnetic field in the direction perpendicular to the traveling direction P. Therefore, even if the magnetic force of the magnetic field generator 1 changes, the first and second magnetic heads 22 and 12
Does not change even if the height of the magnetic body 1 with respect to the magnetic body 1 fluctuates. Therefore, an accurate value is always calculated for the displacement amount M, and accurate direction correction control can be performed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明位置検出装置の一実施例につい
て図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面
において、上記の図4および図5に示したものと対応す
るものには同一の符号を付ける。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the position detecting device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same components as those shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals.

【0014】図2において、円柱状の永久磁石1は、一
面がN極に磁化され、他の面がS極に磁化されて、中心
Qから放射状に磁束を発生している。永久磁石1は、例
えば、走行面(図示していない)に固定されて目標とさ
れる。その走行面上を走行する自走式台車30(図1参
照)に相互に一定間隔Lだけ離されて配置された第1の
磁気ヘッドとしてのY軸磁気ヘッド22と第2の磁気ヘ
ッドとしてのXY軸磁気ヘッド12が搭載されている。
Y軸磁気ヘッド22は、XY磁気ヘッド12に対して進
行方向Pの前側に配置されている。
In FIG. 2, a cylindrical permanent magnet 1 has one surface magnetized to an N pole and the other surface magnetized to an S pole, and generates a magnetic flux radially from the center Q. The permanent magnet 1 is, for example, fixed to a running surface (not shown) and targeted. A Y-axis magnetic head 22 as a first magnetic head and a Y-axis magnetic head 22 as a second magnetic head are disposed on a self-propelled carriage 30 (see FIG. 1) running on the running surface at a predetermined interval L from each other. An XY axis magnetic head 12 is mounted.
The Y-axis magnetic head 22 is disposed in front of the XY magnetic head 12 in the traveling direction P.

【0015】自走式台車30にY軸磁気ヘッド22およ
びXY軸磁気ヘッド12とが搭載されるのは、自走式台
車30の進行方向Pと平行なY軸方向の位置とこのY軸
方向に直交するX軸方向の位置とを検出するためであ
る。なお、Y軸磁気ヘッド22とXY軸磁気ヘッド12
とは、Z軸方向(図2参照)所定高さの永久磁石1のN
極面に平行する仮想平面上を進行するものとしている。
ただし、Y軸磁気ヘッド22のZ軸方向の高さとXY軸
磁気ヘッド12のZ軸方向の高さは同一の高さでなくて
もよい。Y軸磁気ヘッド22とXY軸磁気ヘッド12と
が、それぞれ、永久磁石1のN極面に平行する仮想平面
上を進行すればよい。
The Y-axis magnetic head 22 and the XY-axis magnetic head 12 are mounted on the self-propelled carriage 30 because of the position in the Y-axis direction parallel to the traveling direction P of the self-propelled carriage 30 and the Y-axis direction. This is for detecting the position in the X-axis direction orthogonal to. The Y-axis magnetic head 22 and the XY-axis magnetic head 12
Means N of the permanent magnet 1 having a predetermined height in the Z-axis direction (see FIG. 2).
It travels on an imaginary plane parallel to the polar plane.
However, the height of the Y-axis magnetic head 22 in the Z-axis direction and the height of the XY-axis magnetic head 12 in the Z-axis direction need not be the same. It is sufficient that the Y-axis magnetic head 22 and the XY-axis magnetic head 12 respectively travel on a virtual plane parallel to the N-pole surface of the permanent magnet 1.

【0016】Y軸磁気ヘッド22およびXY軸磁気ヘッ
ド,12は、それぞれ、四角いコア7,17を有し、こ
の四角いコア7,17の各辺に、それぞれ、2つのコイ
ル3,4と4つのコイル13〜16が形成されている。
Y軸磁気ヘッド22のY軸方向に平行に配置されて対向
するコイル3とコイル4とは、図4に示すように、コイ
ルA,Bとして結線され、そのコイルA,Bに対して図
4に示すように第1の検波回路24aが接続されてい
る。したがって、コイル3とコイル4とによって検出さ
れるY軸方向の水平磁界に基づいて第1の検波回路24
aの出力端子10,11間に現れる電圧信号eにより永
久磁石1の中心Qに対するY軸磁気ヘッド22のY軸方
向の位置ずれ量を検出することができる。
The Y-axis magnetic head 22 and the XY-axis magnetic heads 12 have square cores 7 and 17, respectively. Two coils 3, 4 and 4 The coils 13 to 16 are formed.
The coil 3 and the coil 4 which are arranged in parallel with the Y-axis direction of the Y-axis magnetic head 22 and face each other are connected as coils A and B as shown in FIG. , The first detection circuit 24a is connected. Therefore, based on the horizontal magnetic field in the Y-axis direction detected by the coil 3 and the coil 4, the first detection circuit 24
The displacement amount of the Y-axis magnetic head 22 in the Y-axis direction with respect to the center Q of the permanent magnet 1 can be detected from the voltage signal e appearing between the output terminals 10 and 11 of FIG.

【0017】同様に、XY軸磁気ヘッド12のうち、Y
軸方向に平行に配置されて対向するコイル13とコイル
14とは、図4に示すように、コイルA,Bとして結線
され、そのコイルA,Bに対して図4に示すのと同一構
成の第2の検波回路24bが接続されている。したがっ
て、コイル13とコイル14とによって検出されるY軸
方向の水平磁界に基づいて第2の検波回路24bの出力
端子10,11間に現れる電圧信号eにより永久磁石1
の中心Qに対するXY軸磁気ヘッド12のY軸方向の位
置ずれ量を検出することができる。
Similarly, of the XY axis magnetic head 12, Y
As shown in FIG. 4, the coils 13 and 14 which are arranged in parallel in the axial direction and face each other are connected as coils A and B, and the coils A and B have the same configuration as that shown in FIG. The second detection circuit 24b is connected. Therefore, based on the horizontal magnetic field in the Y-axis direction detected by the coils 13 and 14, the voltage signal e appearing between the output terminals 10 and 11 of the second detection circuit 24b causes the permanent magnet 1
Of the XY-axis magnetic head 12 with respect to the center Q of the Y-axis direction can be detected.

【0018】一方、X軸方向に平行に配置されて対向す
るコイル15とコイル16とは、同様に図4に示すよう
に、コイルA,Bとして結線され、そのコイルA,Bに
対して図4に示すのと同一構成の第3の検波回路24c
が接続されている。したがって、コイル15とコイル1
6とによって検出されるX軸方向の水平磁界に基づいて
第3の検波回路24cの出力端子10,11間に現れる
電圧信号eにより永久磁石1の中心Qに対するXY軸磁
気ヘッド12のX軸方向のずれ量を検出することができ
る。
On the other hand, the coil 15 and the coil 16, which are arranged in parallel in the X-axis direction and face each other, are similarly connected as coils A and B as shown in FIG. Third detection circuit 24c having the same configuration as that shown in FIG.
Is connected. Therefore, coil 15 and coil 1
6, the voltage signal e appearing between the output terminals 10 and 11 of the third detection circuit 24c based on the horizontal magnetic field in the X-axis direction detected by the X-axis direction of the XY-axis magnetic head 12 relative to the center Q of the permanent magnet 1. Can be detected.

【0019】図3は、第1〜第3の検波回路24a〜2
4cのそれぞれの出力端子10、11のそれぞれ間に現
れる電圧信号eの特性例を示している。この特性は、高
さ方向(Z軸方向)100mmの平面上に配置された第
1または第2のXY軸磁気ヘッド22、12がその原点
(X=0、Y=0、Z=100)からX軸方向またはY
軸方向に変位した場合の各変位位置(いわゆるずれ量)
における出力電圧値の変化を示している。すなわち、永
久磁石1のN極面に平行な水平平面の磁束成分が中心Q
から放射状の方向であり、かつ一定の範囲内で中心Qか
らの距離に比例した強さを持つことから、中心Qを境に
出力電圧の極性が反転し、中心Qからのずれ量に比例し
た電圧を示している。なお、Z軸方向の値が変わった場
合には、その特性は、相似的に変化する。
FIG. 3 shows first to third detector circuits 24a to 24a.
4C shows a characteristic example of a voltage signal e appearing between each of the output terminals 10 and 11 of FIG. The characteristic is that the first or second XY-axis magnetic heads 22 and 12 arranged on a plane having a height of 100 mm (Z-axis direction) are positioned from their origins (X = 0, Y = 0, Z = 100). X axis direction or Y
Each displacement position when displaced in the axial direction (so-called deviation amount)
5 shows the change in the output voltage value. That is,
The magnetic flux component on the horizontal plane parallel to the N pole face of
From the center Q within a certain range
Has a strength proportional to the distance between them,
The polarity of the output voltage is reversed and proportional to the amount of deviation from the center Q
Voltage. When the value in the Z-axis direction changes, the characteristics change similarly.

【0020】図4に示した第1〜第3の検波回路24a
〜24cは、一般的に使用されている回路であり、OS
Cは約50kHzのパルス状電圧発振器、Rsは直列抵
抗、D1 、D2 はダイオード、r1、r2は出力抵抗、
1 〜C3 は、出力コンデンサである。
The first to third detection circuits 24a shown in FIG.
To 24c are generally used circuits, and
C is a pulsed voltage oscillator of about 50 kHz , Rs is a series resistor, D 1 and D 2 are diodes, r 1 and r 2 are output resistors,
C 1 -C 3 is an output capacitor.

【0021】図1は、本実施例による位置検出装置の動
作説明に供される線図である。第1〜第3の検波回路2
4a〜24cの出力信号eは演算手段としてのマイクロ
プロセッサ25に接続されている。マイクロプロセッサ
25は、第1〜第3の検波回路24a〜24cの出力電
圧信号eを時間的に連続的に取り込み、時間軸をアドレ
スとして取り込んだ出力電圧信号eを記憶保持する。
FIG. 1 is a diagram for explaining the operation of the position detecting device according to the present embodiment. First to third detection circuits 2
The output signals e of 4a to 24c are connected to a microprocessor 25 as arithmetic means. The microprocessor 25 continuously captures the output voltage signals e of the first to third detection circuits 24a to 24c temporally continuously, and stores and holds the output voltage signals e captured using the time axis as an address.

【0022】図1において、自走式台車30が進行方向
Pに進行中に、すなわち間隔Lを有するY軸磁気ヘッド
22およびXY軸磁気ヘッド12が進行方向Pに同時に
進行中に、Y軸磁気ヘッド22が、その進行方向Pに対
する上記仮想平面上における垂線21が永久磁石1の中
心Qを通る位置に至ったときには、Y軸磁気ヘッド22
を構成するコイル3とコイル4とによって検出されるY
軸方向(進行方向P)の水平磁界は零値となるので、第
1の検波回路24aの出力端子10,11間に現れる電
圧信号eも零値になる(図3参照)。
In FIG. 1, while the self-propelled carriage 30 is traveling in the traveling direction P, that is, while the Y-axis magnetic head 22 and the XY-axis magnetic head 12 having the interval L are traveling in the traveling direction P at the same time, the Y-axis magnetic When the head 22 reaches a position where the perpendicular 21 to the traveling direction P on the virtual plane passes through the center Q of the permanent magnet 1, the Y-axis magnetic head 22
Y detected by the coils 3 and 4 constituting
Since the horizontal magnetic field in the axial direction (the traveling direction P) has a zero value, the voltage signal e appearing between the output terminals 10 and 11 of the first detection circuit 24a also has a zero value (see FIG. 3).

【0023】Y軸磁気ヘッド22に接続された第1の検
波回路24aの出力電圧信号eの値が零値になったと
き、マイクロプロセッサ25は、その零値になったとき
におけるXY軸磁気ヘッド12を構成するコイル13と
コイル14とによって検出されるY軸方向(進行方向
P)の水平磁界に基づいて第2の検波回路24bの出力
端子10,11間に現れる電圧信号e(e=Vyとす
る)と、コイル15とコイル16とによって検出される
X軸方向(進行方向Pと直交する方向)の水平磁界に基
づいて第3の検波回路24cの出力端子10,11間に
現れる電圧信号e(e=Vxとする)とを取り込む。
When the value of the output voltage signal e of the first detection circuit 24a connected to the Y-axis magnetic head 22 becomes zero, the microprocessor 25 outputs the XY-axis magnetic head when the value becomes zero. A voltage signal e (e = Vy) appearing between the output terminals 10 and 11 of the second detection circuit 24b based on a horizontal magnetic field in the Y-axis direction (progression direction P) detected by the coils 13 and 14 constituting the coil 12. And a voltage signal appearing between the output terminals 10 and 11 of the third detection circuit 24c based on the horizontal magnetic field in the X-axis direction (direction orthogonal to the traveling direction P) detected by the coils 15 and 16. e (e = Vx).

【0024】この場合、進行方向PとXY軸磁気ヘッド
12と永久磁石1の中心Qとで形成される角度θは、次
の数1で表される。
In this case, an angle θ formed between the traveling direction P, the XY-axis magnetic head 12 and the center Q of the permanent magnet 1 is expressed by the following equation (1).

【0025】[0025]

【数1】tanθ=Vx/Vy Tan θ = Vx / Vy

【0026】Y軸磁気ヘッド22とXY軸磁気ヘッド1
2との間隔は間隔Lと一定であるので、Y軸磁気ヘッド
22と永久磁石1の中心Qと間の間隔、すなわち位置ず
れ量M(上記した仮想平面上の間隔である)は、次の数
2で表される。
Y-axis magnetic head 22 and XY-axis magnetic head 1
2 is constant as the interval L, the interval between the Y-axis magnetic head 22 and the center Q of the permanent magnet 1, that is, the displacement M (the above-described interval on the virtual plane) is given by It is represented by Equation 2.

【0027】[0027]

【数2】M=Ltanθ=L・Vx/Vy M = Ltan θ = L · Vx / Vy

【0028】この場合、マイクロプロセッサ25には、
予め、次の目標地点(次の永久磁石が固定されている
点)までの距離と、永久磁石1の中心Qと上記次の目標
地点とを結ぶ方向とが記憶されているので、これらのデ
ータと進行方向の速度データおよび算出された位置ずれ
量Mに基づいて新たに進べき修正された進行方向を算出
することができる。このようにして上記実施例による位
置検出装置を搭載した自走式台車30は、予め定められ
た経路上を略正確に走行することができる。
In this case, the microprocessor 25 includes:
The distance to the next target point (the point where the next permanent magnet is fixed) and the direction connecting the center Q of the permanent magnet 1 to the next target point are stored in advance. The corrected traveling direction to be newly traveled can be calculated based on the speed data of the traveling direction and the calculated positional deviation amount M. In this way, the self-propelled trolley 30 equipped with the position detecting device according to the above-described embodiment can travel on a predetermined route substantially accurately.

【0029】このように上記の実施例によれば、自走式
台車30が進行方向Pに進行中に、すなわち、Y軸磁気
ヘッド22およびXY軸磁気ヘッド12が進行方向Pに
同時に進行中に、Y軸磁気ヘッド22の進行方向Pに対
する垂線21が永久磁石1の中心Qを通る位置まで進行
したときに、進行方向PとXY軸磁気ヘッド12と永久
磁石1の中心Qとで形成される角度θから永久磁石1の
中心QとY軸磁気ヘッド22との間の位置ずれ量Mを、
発磁体1の盤面と平行な平面上において、第2の磁気ヘ
ッド、12が出力する出力電圧Vyと出力電圧Vxがそ
れぞれ一定距離Lと位置ずれMに相当することから、
L・Vx/Vyとして算出するようにしている。
As described above, according to the above embodiment, while the self-propelled carriage 30 is traveling in the traveling direction P, that is, while the Y-axis magnetic head 22 and the XY-axis magnetic head 12 are traveling in the traveling direction P simultaneously. When the perpendicular 21 to the traveling direction P of the Y-axis magnetic head 22 travels to a position passing through the center Q of the permanent magnet 1, the traveling direction P is formed by the XY-axis magnetic head 12 and the center Q of the permanent magnet 1. From the angle θ, the displacement M between the center Q of the permanent magnet 1 and the Y-axis magnetic head 22 is calculated as
On a plane parallel to the surface of the magnetic field generator 1, the second magnetic head
The output voltage Vy and the output voltage Vx output from the
Since they correspond to a fixed distance L and a displacement M, respectively, M
= L · Vx / Vy .

【0030】この場合、Y軸磁気ヘッド22およびXY
軸磁気ヘッド12の永久磁石1の中心Qに対する角度θ
は、進行方向の磁界の強さとこの進行方向と直交する方
向の磁界の強さとの比に対応する電圧信号の比(Vx/
Vy)で求めているので、たとえ、永久磁石1の磁力が
経年変化等により変化しても、また、Y軸磁気ヘッド2
2およびXY軸磁気ヘッド12の永久磁石1に対する高
さが相対的に変動しても、上記電圧信号の比の値は変化
することがない。このため、位置ずれ量Mは常に正確な
値が算出されることになり、自走式台車30の正確な方
向修正制御を行うことができるという効果が得られる。
In this case, the Y-axis magnetic head 22 and the XY
Angle θ of axial magnetic head 12 with respect to center Q of permanent magnet 1
Is the ratio of the voltage signal corresponding to the ratio between the strength of the magnetic field in the traveling direction and the strength of the magnetic field in the direction perpendicular to the traveling direction ( Vx /
Vy) , even if the magnetic force of the permanent magnet 1 changes due to aging or the like, the Y-axis magnetic head 2
Even if the heights of the 2 and XY axis magnetic heads 12 relative to the permanent magnet 1 are relatively varied, the value of the voltage signal ratio does not change. For this reason, an accurate value is always calculated for the displacement amount M, and an effect is obtained that accurate direction correction control of the self-propelled carriage 30 can be performed.

【0031】なお、X軸方向の測定範囲(検出範囲)を
広げるためには、Y軸磁気ヘッド22、XY軸磁気ヘッ
ド12および第1〜第3の検波回路24a〜24cを備
える位置検出センサーを進行方向Pに対して平行に複数
個同一平面上に配置すればよい。それら複数個の位置検
出センサーを構成する各検波回路の出力電圧が比較的に
大きい方の位置検出センサーを使用することにより、測
定範囲を広げることができる。
In order to widen the measurement range (detection range) in the X-axis direction, a position detection sensor including the Y-axis magnetic head 22, the XY-axis magnetic head 12, and the first to third detection circuits 24a to 24c is required. What is necessary is just to arrange a plurality of pieces on the same plane in parallel to the traveling direction P. By using a position detection sensor having a relatively large output voltage of each detection circuit constituting the plurality of position detection sensors, the measurement range can be expanded.

【0032】また、本発明は上記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採り得ること
はもちろんである。
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明位置検出装
置によれば、発磁体1は、盤面と平行な平面上において
中心Qから放射状の方向に磁界が分布し、また一定の範
囲内で中心からの距離に比例した強さを持ち、計測位置
検出手段は、第1の磁気ヘッド22から延ばした仮想の
垂線が発磁体1の中心点を通過する前後で、第1の磁気
ヘッド22で検出される磁界の向きが反転することか
ら、第1の磁気ヘッド22で検出される磁界に基づく出
力電圧が零値になった位置を計測位置として検出し、演
算手段25は、計測位置検出手段が計測位置を検出した
ときに、発磁体1の盤面と平行な平面上において、第2
の磁気ヘッド22、12が出力する出力電圧Vyと出力
電圧Vxがそれぞれ一定距離Lと位置ずれMに相当する
ことから、位置ずれMをM=L・Vx/Vyとして算出
する。
As described above, according to the position detecting device of the present invention, the magnetizing body 1 is positioned on a plane parallel to the board surface.
A magnetic field is distributed in a radial direction from the center Q, and a certain range
Within the enclosure, the strength is proportional to the distance from the center, and the measurement position
The detecting means is a virtual magnetic head extending from the first magnetic head 22.
Before and after the perpendicular passes through the center point of the magnet 1,
Whether the direction of the magnetic field detected by the head 22 is reversed
Output based on the magnetic field detected by the first magnetic head 22.
The position where the force voltage becomes zero is detected as the measurement position, and the
The calculation means 25 detects the measurement position by the measurement position detection means.
Sometimes, on a plane parallel to the board surface of
Output voltage Vy output by the magnetic heads 22 and 12
The voltages Vx correspond to the fixed distance L and the displacement M, respectively.
Therefore, the displacement M is calculated as M = LVx / Vy.
I do.

【0034】この場合、第1および第2の磁気ヘッドの
上記発磁体の中心に対する角度θは、上記進行方向の磁
界の強さとこの進行方向と直交する方向の磁界の強さと
の比で求めることができるので、上記発磁体の磁力が変
化しても、また上記第1および第2の磁気ヘッドの上記
発磁体に対する高さが変動しても、その比の値は変化す
ることがない。このため、位置ずれ量Mは常に正確な値
が算出されることになり、正確な方向修正制御を行うこ
とができるという効果が得られる。
In this case, the angle θ of the first and second magnetic heads with respect to the center of the magnetic field is determined by the ratio of the strength of the magnetic field in the traveling direction to the strength of the magnetic field in the direction perpendicular to the traveling direction. Therefore, even if the magnetic force of the magnetic body changes or the height of the first and second magnetic heads with respect to the magnetic body changes, the value of the ratio does not change. For this reason, an accurate value is always calculated for the displacement amount M, and an effect that accurate direction correction control can be performed is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による位置検出装置の一実施例の構成を
示す線図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a position detecting device according to the present invention.

【図2】図1例に示す位置検出装置のうち、磁気ヘッド
と永久磁石との相対位置関係を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a relative positional relationship between a magnetic head and a permanent magnet in the position detecting device shown in FIG.

【図3】図1例に示す位置検出装置のうち、第1〜第3
の検波回路の出力信号の特性を表す線図である。
FIG. 3 shows first to third of the position detection devices shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating characteristics of an output signal of the detection circuit of FIG.

【図4】一般的な検波回路の構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a general detection circuit.

【図5】従来の技術による位置検出装置の構成を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a position detecting device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 永久磁石 12 XY軸磁気ヘッド 22 Y軸磁気ヘッド 25 マイクロプロセッサ 30 自走式台車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Permanent magnet 12 XY-axis magnetic head 22 Y-axis magnetic head 25 Microprocessor 30 Self-propelled trolley

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 茂治郎 東京都大田区西蒲田7丁目32番6号 株 式会社マコメ研究所内 (56)参考文献 特開 平4−348406(JP,A) 特開 平1−253007(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shigeru Shimizu 7-32-6 Nishikamata, Ota-ku, Tokyo Inside the Makome Research Laboratories Co., Ltd. (56) References JP-A-4-348406 (JP, A) Hei 1-253007 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 1/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 走行面に盤面が平行に配置され、一面が
N極に他面がS極に磁化された円盤状の発磁体と、 上記発磁体を目標として進行し、進行方向前側に配置さ
れ、上記発磁体の盤面と平行でかつ上記進行方向と平行
な磁界を検出する第1の磁気ヘッドと、 上記第1の磁気ヘッドと一体で上記進行方向に進行し、
上記第1の磁気ヘッドの中心を通る上記進行方向と平行
な直線上において上記進行方向後側に一定距離Lだけ離
されて配置され、上記発磁体の盤面と平行でかつ上記進
行方向と平行な磁界、および上記発磁体の盤面と平行で
かつ上記進行方向と直交する磁界を検出する第2の磁気
ヘッドと、 上記第1の磁気ヘッドおよび上記第2の磁気ヘッドが上
記進行方向に進行中に、上記第1の磁気ヘッドの中心と
上記第2の磁気ヘッドの中心を結ぶ直線上から第1の磁
気ヘッドの中心を通り上記発磁体側に延ばした仮想の垂
線を想定し、上記垂線が上記発磁体の中心点を通過した
ことを検出する計測位置検出手段と、 上記計測位置検出手段が計測位置を検出したときに、上
記第2の磁気ヘッドが出力する上記発磁体の盤面と平行
でかつ上記進行方向と平行な磁界に基づく出力電圧Vy
と上記発磁体の盤面と平行でかつ上記進行方向と直交す
る磁界に基づく出力電圧Vxとを基にして、上記発磁体
の盤面と平行な平面上において上記発磁体の中心点と上
記第1の磁気ヘッドとの間で上記進行方向に直交する方
向の位置ずれMを算出する演算手段とで構成される位置
検出装置において、 上記発磁体は、盤面と平行な平面上において中心から放
射状の方向に磁界が分布し、また一定の範囲内で中心か
らの距離に比例した強さを持ち、 上記計測位置検出手段は、上記第1の磁気ヘッドから延
ばした上記仮想の垂線が上記発磁体の中心点を通過する
前後で、上記第1の磁気ヘッドで検出される磁界の向き
が反転することから、上記第1の磁気ヘッドで検出され
る磁界に基づく出力電圧が零値になった位置を計測位置
として検出し、 上記演算手段は、上記計測位置検出手段が計測位置を検
出したときに、上記発磁体の盤面と平行な平面上におい
て、上記第2の磁気ヘッドが出力する上記出力電圧Vy
と上記出力電圧Vxがそれぞれ上記一定距離Lと位置ず
れMに相当する ことから、上記位置ずれMを M=L・Vx/Vy として算出する ようにしたことを特徴とする位置検出装
置。
1. A board surface is arranged parallel to a running surface, and one surface is
A disk-shaped magnet with the other surface magnetized to the south pole at the north pole, and a traveling body with the magnet body as a target, and arranged at the front side in the traveling direction.
Parallel to the surface of the magnet and to the direction of travel.
A first magnetic head for detecting a strong magnetic field, and advancing in the traveling direction integrally with the first magnetic head;
Parallel to the traveling direction passing through the center of the first magnetic head
On the straight line at a fixed distance L behind
The magnets are parallel to the surface of the magnet and
A magnetic field parallel to the row direction and parallel to the surface of the magnet
And a second magnet for detecting a magnetic field orthogonal to the traveling direction.
The head, the first magnetic head and the second magnetic head
While traveling in the traveling direction, the center of the first magnetic head is
The first magnetic head is positioned on a straight line connecting the center of the second magnetic head.
Virtual head extending to the magnetizing body side through the center of the magnetic head
Assuming a line, the perpendicular passes through the center point of the magnet
Measurement position detecting means for detecting that a measurement position has been detected.
Parallel to the surface of the above-mentioned magnetic field outputted by the second magnetic head.
And the output voltage Vy based on the magnetic field parallel to the traveling direction
And parallel to the board surface of the magnet and perpendicular to the traveling direction.
Based on the output voltage Vx based on the magnetic field
On the plane parallel to the surface of the
A direction perpendicular to the traveling direction with the first magnetic head.
And a calculation means for calculating the direction displacement M
In the detection device, the magnetizing member is released from the center on a plane parallel to the panel surface.
The magnetic field is distributed in the radiating direction, and the center is within a certain range.
And the measuring position detecting means extends from the first magnetic head.
The virtual perpendicular passes through the center point of the magnet.
Before and after, the direction of the magnetic field detected by the first magnetic head
Is inverted, so that it is detected by the first magnetic head.
The position where the output voltage based on the magnetic field
And the calculation means detects the measurement position by the measurement position detection means.
When it comes out, place it on a plane parallel to the
And the output voltage Vy output by the second magnetic head.
And the output voltage Vx are not at the fixed distance L, respectively.
A position detecting device , wherein the position shift M is calculated as M = L · Vx / Vy , since the position shift corresponds to M.
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