專利名稱：移動(dòng)體系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)體系統(tǒng)，尤其涉及能夠在地面上高精度并且迅速 地檢測(cè)移動(dòng)體的絕對(duì)位置的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)明者對(duì)在地面上高精度并且迅速地識(shí)別塔式起重機(jī)、有軌臺(tái) 車、高架行車等移動(dòng)體的絕對(duì)位置進(jìn)行了研究。如果能夠如此，則能 夠容易地進(jìn)行移動(dòng)體的行走控制和停止控制、避免沖撞或擁堵等。因 此，需要沿移動(dòng)路徑連續(xù)不斷地或者基本連續(xù)地檢測(cè)移動(dòng)體的位置。 并且，由于每個(gè)線性傳感器輸出的是相對(duì)于線性傳感器自身原點(diǎn)的相 對(duì)坐標(biāo)，因此需要將其變換成絕對(duì)位置。另外，專利文獻(xiàn)1中公開了 使用了線性傳感器的移動(dòng)體位置的檢測(cè)。
專利文獻(xiàn)1日本特愿2006-218694號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題就是要能夠在地面上高精度并且迅速地求出移動(dòng) 體的絕對(duì)位置。本發(fā)明的另一個(gè)課題是要能夠區(qū)分多個(gè)移動(dòng)體、能夠 求出每個(gè)移動(dòng)體的絕對(duì)位置。本發(fā)明的再一個(gè)目的就是要在線性傳感 器的檢測(cè)區(qū)域的邊界處使移動(dòng)體位置的檢測(cè)不中斷。
本發(fā)明為用線性傳感器檢測(cè)移動(dòng)體的位置的移動(dòng)體系統(tǒng)，其特征 在于，上述線性傳感器輸出以每個(gè)傳感器的原點(diǎn)為基準(zhǔn)的相對(duì)位置； 沿上述移動(dòng)體的移動(dòng)路徑將多個(gè)線性傳感器配置成至少2歹U;在上述
移動(dòng)體中設(shè)置至少2個(gè)用這至少2列線性傳感器列檢測(cè)的標(biāo)記；并且 設(shè)置了將每個(gè)傳感器的原點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)加算到上述線性傳感器的輸 出中，求出上述移動(dòng)體的絕對(duì)位置的單元。
優(yōu)選設(shè)置存儲(chǔ)上述移動(dòng)體的ID及其當(dāng)前位置的存儲(chǔ)單元；以及 從上述存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中檢索上述線性傳感器的輸出與上述當(dāng) 前位置接近的上述移動(dòng)體，用上述線性傳感器的輸出更新上述當(dāng)前位 置的單元。并且優(yōu)選使上述至少2列線性傳感器的檢測(cè)區(qū)域在檢測(cè)區(qū) 域的邊界處互相重疊。
由于本發(fā)明沿移動(dòng)體的移動(dòng)路徑配置至少2列線性傳感器，分2 列交互地檢測(cè)移動(dòng)體的至少2個(gè)標(biāo)記，因此能夠不斷地檢測(cè)移動(dòng)體的 位置。雖然線性傳感器輸出各自的相對(duì)坐標(biāo)，但如果將線性傳感器原 點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)加算到其中的話，則能夠求出移動(dòng)體的絕對(duì)位置。通過 上述措施，本發(fā)明能夠高精度并且迅速地求出移動(dòng)體的絕對(duì)位置。
在此，如果存儲(chǔ)移動(dòng)體的ID及其當(dāng)前位置，檢索與線性傳感器 的輸出和當(dāng)前位置接近的移動(dòng)體，用線性傳感器的輸出更新當(dāng)前位 置，則叩使在存在多個(gè)移動(dòng)體的情況下也能夠跟蹤各個(gè)移動(dòng)體的絕對(duì) 位置。因此不用設(shè)置移動(dòng)體ID讀出器等就能夠跟蹤多個(gè)移動(dòng)體的移 動(dòng)狀況。并且，如果至少2列線性傳感器的檢測(cè)區(qū)域在邊界處互相重 疊，則移動(dòng)體的標(biāo)記在檢測(cè)區(qū)域的邊界部由任意一個(gè)線性傳感器檢 測(cè)，能夠不斷地檢測(cè)移動(dòng)體的絕對(duì)位置。


圖l實(shí)施例的移動(dòng)體系統(tǒng)的方框圖2表示實(shí)施例的線性傳感器與磁鐵的方框圖3表示實(shí)施例的傳感器值到線性坐標(biāo)的變換的圖;
圖4實(shí)施例的局域控制器的方框圖5表示實(shí)施例的移動(dòng)體位置管理的算法的流程圖;
圖6實(shí)施例的局域控制器之間的交換的圖。
具體實(shí)施例方式
下面敘述實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 [實(shí)施例]
圖1—圖6表示實(shí)施例的移動(dòng)體系統(tǒng)2。雖然實(shí)施例描述的是地 面上使用了一次線性電動(dòng)機(jī)的線性搬運(yùn)臺(tái)車系統(tǒng)，但并不局限于此， 也可以控制塔式起重機(jī)或有軌臺(tái)車、高架行車等其他的搬運(yùn)臺(tái)車。并 且，本發(fā)明能夠用于電梯等臺(tái)車以外的移動(dòng)體的控制。圖中6為線性 電動(dòng)機(jī)，設(shè)置在地面上，移動(dòng)體A、 B在例如其左右兩側(cè)具備至少2 個(gè)磁鐵7、 8作為標(biāo)記。D1 D3為局域控制器，R1 R4為設(shè)置在移 動(dòng)體A C的行進(jìn)方向的例如右側(cè)的線性傳感器。在移動(dòng)體A C的 行進(jìn)方向的左側(cè)同樣配置有線性傳感器L1 L4，排成例如1列。
雖然這里將線性傳感器R1 R4、 L1 L4配置在移動(dòng)體A C的 移動(dòng)路徑的左右兩側(cè)合計(jì)2列，但也可以在左右一邊配置2列，或者 在左右各配置2列合計(jì)4列。圖中表示的線性傳感器R1 R4、 Ll L4表示其檢測(cè)區(qū)域，使右側(cè)一列的線性傳感器與左側(cè)一列的線性傳 感器的檢測(cè)區(qū)域在檢測(cè)區(qū)域的邊界部分部分重合地配置。由此，在檢 測(cè)區(qū)域的邊界能夠連續(xù)不斷地檢測(cè)移動(dòng)體A C的位置。
13為傳感器網(wǎng)絡(luò)，將來自多個(gè)線性傳感器的信號(hào)傳送給局域控制 器D1 D3; 14為控制網(wǎng)絡(luò)，傳送從局域控制器D1 D3對(duì)線性電動(dòng) 機(jī)6的控制信號(hào)。15為局部區(qū)域邊界，為各局域控制器控制區(qū)域的 邊界。局部區(qū)域邊界15優(yōu)選配置在線性傳感器檢測(cè)區(qū)域的邊界附近。
圖2表示線性傳感器的結(jié)構(gòu)。20為交流電源，給多個(gè)線圈21施 加檢測(cè)電流，假設(shè)電流的相位為例如sin"t。 22為相位檢測(cè)電路，23、 24為運(yùn)算電路，將各線圈兩端之間的電壓等輸入運(yùn)算電路23中，求 出sin9 .sin"t或cos9 .cos"t等。在此，9為使線性傳感器的檢
測(cè)區(qū)域?yàn)? :x時(shí)的相位，線圈的電感隨磁鐵與線圈的磁耦合而變化，
因此，相位e根據(jù)磁鐵相對(duì)于檢測(cè)區(qū)域的位置而變化。當(dāng)假設(shè)線性傳
感器檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度為2A時(shí)，線性傳感器的傳感器值例如在檢測(cè)區(qū) 域的中央為0， 一邊為+ ，另一邊為一。雖然這里說明線性傳感器與 磁鐵的組合，但標(biāo)記并不局限于磁鐵，也可以是適當(dāng)?shù)拇判泽w。而且 線性傳感器和標(biāo)記的種類自身是任意的。
圖3以移動(dòng)體A為例表示單個(gè)線性傳感器的傳感器值到線性坐標(biāo) (絕對(duì)位置)的變換。各線性傳感器以相對(duì)于每個(gè)傳感器原點(diǎn)的相對(duì) 位置為傳感器值，以每個(gè)線性傳感器原點(diǎn)的坐標(biāo)為偏移量加以保存。 將偏移量加到傳感器值中就能求出相對(duì)于移動(dòng)體原點(diǎn)的線性坐標(biāo)一 一即絕對(duì)位置。移動(dòng)體的行進(jìn)方向能夠從線性傳感器的傳感器值是增 加還是減少求得，存儲(chǔ)啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)移動(dòng)體的線性傳感器的ID，每次 切換線性傳感器時(shí)判斷是在沿移動(dòng)體移動(dòng)的方向檢測(cè)行進(jìn)方向上的 下一個(gè)線性傳感器，還是在檢測(cè)眼前的線性傳感器。這樣求出線性傳 感器正在檢測(cè)的線性傳感器的ID，將其記錄到后述的軌跡表中。
圖4表示局域控制器的結(jié)構(gòu)。偏移量表26中存儲(chǔ)每個(gè)局域控制 器所管理的線性傳感器的偏移量。軌跡表27中存儲(chǔ)每個(gè)局域控制器 管理下的移動(dòng)體的ID、當(dāng)前使用中的線性傳感器的編號(hào)(傳感器ID)、 每個(gè)線性傳感器的相對(duì)于原點(diǎn)的傳感器值、用偏移量將傳感器值換算 成線性坐標(biāo)(絕對(duì)坐標(biāo))的值以及移動(dòng)體的前進(jìn)目的地或其他的數(shù)據(jù)。
每當(dāng)從線性傳感器獲得新的傳感器值時(shí)，在軌跡表內(nèi)檢索傳感器 值最接近的記錄，根據(jù)傳感器值或輸入了線性坐標(biāo)的新的傳感器值進(jìn) 行更新。例如，圖4中在局域控制器D2管理下的有移動(dòng)體A、 B這 2臺(tái)，移動(dòng)體A上次的線性坐標(biāo)為1200，移動(dòng)體B上次的線性坐標(biāo) 為4150。這里，當(dāng)輸入相當(dāng)于線性坐標(biāo)1250的傳感器值時(shí)，將該值 作為移動(dòng)體A的新的線性坐標(biāo)。同樣，當(dāng)輸入線性坐標(biāo)4200時(shí)，將 該值作為移動(dòng)體B的數(shù)據(jù)。如此這般，能夠跟蹤每個(gè)移動(dòng)體的位置。
軌跡表27的其他欄中記載移動(dòng)體在局域控制器之間的出入管理 數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)移動(dòng)體C從上游的局域控制器D1向下游的局域控制 器D2移動(dòng)時(shí)，局域控制器D1將這個(gè)旨意通知局域控制器D2。局域 控制器D2記錄最上游的線性傳感器Rl的最上游的傳感器值例如一 400作為移動(dòng)體C的臨時(shí)位置。然后，當(dāng)線性傳感器R1實(shí)際檢測(cè)移 動(dòng)體時(shí)，更新移動(dòng)體C的記錄。移動(dòng)體B要脫離局域控制器D2的控 制區(qū)域，該旨意通知給下游的局域控制器D3。
當(dāng)移動(dòng)路徑存在岔道時(shí)，為了確認(rèn)移動(dòng)體接下來進(jìn)入到哪一個(gè)局 域控制器的控制之下，并且為了避免移動(dòng)體擁堵或避免沖撞等，優(yōu)選 在軌跡表27等中保存前進(jìn)的目的地或今后的移動(dòng)路徑。當(dāng)局域控制 器的控制區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)新的移動(dòng)體時(shí)，如果匯合部存在多個(gè)上游局域控 制器，則將通知上游的哪個(gè)局域控制器的數(shù)據(jù)記載到軌跡表中。該數(shù) 據(jù)為例如通知了移動(dòng)體進(jìn)入的局域控制器的ID。另外，也可以將移 動(dòng)體從出發(fā)點(diǎn)到目的地的所有的移動(dòng)路徑記載到軌跡表中。
圖5中表示移動(dòng)體位置管理的算法。當(dāng)傳感器值輸入局域控制器 中時(shí)，加上偏移量變換成線性坐標(biāo)，更新軌跡表中線性坐標(biāo)最接近的 記錄。另外，偏移量的相加也可以在每個(gè)線性傳感器中進(jìn)行。但是， 如果在局域控制器中進(jìn)行偏移量的相加，由于不需要將固有的數(shù)據(jù)寫 入線性傳感器自身中，因此線性傳感器的設(shè)置或更換容易。也可以檢 索與傳感器ID和傳感器值最接近的記錄取代在軌跡表中檢索線性坐 標(biāo)接近的記錄。與移動(dòng)體通過局域控制器之間的局部區(qū)域的邊界相對(duì) 應(yīng)在軌跡表中追加(進(jìn)入時(shí))或刪除(行走結(jié)束時(shí))每個(gè)移動(dòng)體的記 錄。并且，上游的局域控制器將下一個(gè)進(jìn)入的移動(dòng)體的ID和目的地 通知下游的局域控制器。
圖6表示控制器之間的交換，左側(cè)為上游的控制器，右側(cè)為下游 的控制器。當(dāng)移動(dòng)體進(jìn)入下游局域控制器控制區(qū)域時(shí)，從上游局域控 制器發(fā)出該旨意的進(jìn)入請(qǐng)求，該數(shù)據(jù)包括移動(dòng)體的ID和目的地。與
此相對(duì)應(yīng)，下游的局域控制器作成臨時(shí)記錄，作為移動(dòng)體進(jìn)入最上游 的線性傳感器的檢測(cè)區(qū)域的上游端的預(yù)定位置。接著，以臨時(shí)記錄的 位置為基準(zhǔn)確認(rèn)沒有其他的干涉的移動(dòng)體，將允許進(jìn)入的信息通知上 游的局域控制器。由此，上游的局域控制器使移動(dòng)體越過控制區(qū)域的 邊界移動(dòng)。當(dāng)下游的局域控制器的線性傳感器檢測(cè)到移動(dòng)體時(shí)，更新 軌跡表，并且將移動(dòng)體到達(dá)的旨意的通知傳送給上游的局域控制器。 接收到該通知的上游的局域控制器從軌跡表中刪除該記錄。
雖然實(shí)施例中更新傳感器值與當(dāng)前位置最接近的記錄，但也可以
沿移動(dòng)路徑設(shè)置ID讀出器讀入移動(dòng)體的ID。但是，如果這樣的話， 需要ID讀出器的設(shè)置成本。移動(dòng)體的移動(dòng)方向并不局限于水平面內(nèi)， 也可以像電梯那樣在鉛垂面內(nèi)等。雖然實(shí)施例能夠沿移動(dòng)體移動(dòng)路徑 的全長(zhǎng)連續(xù)不斷地檢測(cè)移動(dòng)體的絕對(duì)位置，但在線性傳感器的設(shè)置困 難等情況下，也可以部分中斷檢測(cè)。并且，移動(dòng)體并不局限于進(jìn)行直 線運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是轉(zhuǎn)臺(tái)等進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的物體。
本實(shí)施例能夠獲得以下效果。(1)能夠容易地將每個(gè)線性傳感器 的傳感器值換算成絕對(duì)位置。(2)能夠在地上高速并且高精度地檢測(cè) 多個(gè)移動(dòng)體的絕對(duì)位置。(3)利用軌跡表不用讀出移動(dòng)體的ID就能 夠檢測(cè)哪個(gè)移動(dòng)體位于什么位置。(4)由于線性傳感器的檢測(cè)區(qū)域在 端部部分重疊，因此能夠不斷檢測(cè)移動(dòng)體的位置。
權(quán)利要求
1.一種用線性傳感器檢測(cè)移動(dòng)體的位置的移動(dòng)體系統(tǒng)，其特征在于，上述線性傳感器輸出以每個(gè)傳感器的原點(diǎn)為基準(zhǔn)的相對(duì)位置；沿上述移動(dòng)體的移動(dòng)路徑將多個(gè)線性傳感器配置成至少2列；在上述移動(dòng)體中設(shè)置至少2個(gè)用這至少2列線性傳感器列檢測(cè)的標(biāo)記；并且設(shè)置了將每個(gè)傳感器的原點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)加算到上述線性傳感器的輸出中、求出上述移動(dòng)體的絕對(duì)位置的運(yùn)算單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置了以下 單元存儲(chǔ)上述移動(dòng)體的ID及其當(dāng)前位置的存儲(chǔ)單元；從上述存儲(chǔ) 單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中檢索與上述線性傳感器的輸出和上述當(dāng)前位置接 近的上述移動(dòng)體，用上述線性傳感器的輸出更新上述當(dāng)前位置的檢索 更新單元。
3. 如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體系統(tǒng)，其特征在于，上述至少2 列線性傳感器的檢測(cè)區(qū)域在檢測(cè)區(qū)域的邊界處互相重疊。
全文摘要
本發(fā)明為用線性傳感器檢測(cè)移動(dòng)體的位置的移動(dòng)體系統(tǒng)，沿移動(dòng)體(A、B)的移動(dòng)路徑隔開間隔將線性傳感器(L1～L4、R1～R4)配置成2列，求出移動(dòng)體(A、B)中設(shè)置的磁鐵相對(duì)于線性傳感器的相對(duì)位置。在求出的相對(duì)位置中加上線性傳感器原點(diǎn)的坐標(biāo)，求出移動(dòng)體的絕對(duì)位置。能夠在地面上高速并且高精度地檢測(cè)移動(dòng)體的絕對(duì)位置。通過上述措施，本發(fā)明能夠高精度并且迅速地求出移動(dòng)體的絕對(duì)位置。
文檔編號(hào)G01B21/00GK101201246SQ200710192878
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者堀喜久雄 申請(qǐng)人:村田機(jī)械株式會(huì)社