专利名称：与通信用馈线耦合的耦合装置及移动体运动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动体在预定路径运动的系统中，与沿其路径铺设的通信用馈线非接触式耦合的耦合装置。
现有技术以往，在物品制造工厂等，沿预定路径使移动体运动的移动体运动系统广为人知。而且，在沿其路径铺设通信用馈线的同时，把从其通信用馈线取得信号的耦合装置(与馈线的耦合器)安装于移动体，通过其通信用馈线传输控制信号，以此控制移动体的移动体运动系统也广被人知。并且，上述构成的系统例如在日本国的专利申请(特开平7-49397号公报)中有所记载。
然而，在现有系统中，耦合装置例如是与馈线相对配置的线圈形天线，不能说与馈线的耦合度很高。而且，有时若针对馈线的耦合装置相对位置发生变化，则随其而来的是信号检测感度降低，在移动体与控制其移动体运动的控制装置之间的通信质量劣化。另外，针对馈线的耦合装置相对位置的偏差，不仅由铺设馈线时的设置误差而产生，在移动体通过弯形运动路线时也会产生。
发明内容
本发明的目的是谋求在通信用馈线与耦合装置之间的耦合稳定化。另外，本发明的其他目的是使采用了通信用馈线的通信质量稳定化。
本发明的耦合装置安装于在预定路径运动的移动体，并以与沿上述路径铺设的通信用馈线相耦合为前提，具备夹着相互平行铺设并传输相互反极性信号的第1通信用馈线及第2通信用馈线而设置的第1电极及第2电极，上述第1电极及第2电极按其中至少一方在与上述第1通信用馈线或第2通信用馈线的至少一方之间产生电容耦合的原则来配置。
依据上述构成的耦合装置，由于第1电极及第2电极按夹着传输相互反极性信号的第1通信用馈线及第2通信用馈线的原则配置，所以在第1电极及第2电极基于与对应的馈线之间的电容耦合而产生相互反极性电位。因此，若按检测在第1电极及第2电极产生的电位之差的原则构成，则与只具备1个电极的耦合装置相比，可获得大的电压而提高感度。
而且，在上述馈线的相对位置向第1电极侧移动的场合下，第1电极与上述馈线之间的电容耦合变大，同时第2电极与上述馈线之间的电容耦合变小。另一方面，在上述馈线的相对位置向第2电极侧移动的场合下，第1电极与上述馈线之间的电容耦合变小，同时第2电极与上述馈线之间的电容耦合变大。但是，由于在第1电极及第2电极产生相互反极性的电位，所以这些电位差固定。因此，针对上述馈线即使耦合装置的位置相对移动，其之间的耦合度也是稳定的。
另外，在上述耦合装置中，上述第1电极可配置成比上述第2通信用馈线更接近于上述第1通信用馈线，上述第2电极可配置成比上述第1通信用馈线更接近于上述第2通信用馈线。
而且，取代上述第1电极及第2电极，可以采用第1线圈及第2线圈。只是在此场合下，第1线圈及第2线圈有必要相互串联连接。
图1是表示具备实施方式耦合装置的移动体使用环境的附图。
图2是表示通过通信用馈线传输的信号的附图。
图3是表示耦合装置构成的附图。
图4是表示耦合装置输出的附图。
图5是表示针对通信用馈线的耦合装置相对位置偏移的场合下耦合装置输出的附图。
图6是图3所示耦合装置的变形例。
图7是表示其他实施方式的耦合装置构成的附图。
实施方式以下，参照附图对本发明实施方式进行说明。
图1是说明具备本发明实施方式耦合装置的移动体使用环境的附图。具备实施方式耦合装置的移动体1例如是在物品制造工厂中搬运部品或完成品的搬运车或搬运机器人，并在预定的路径运动。并且，沿其路径铺设有通信用馈线2。在此，通信用馈线2是传输电信号的金属电缆。而且，通信用馈线2传输用于控制移动体1的控制信号和用于通知移动体1状态的通知信号等。只是以下为了使说明简单化，对通过通信用馈线2传输从发送装置(例如，控制移动体1运动的控制装置)传出的控制信号的情况进行说明。
通信用馈线2由相互平行铺设的1组馈线2a、2b构成。并且，向馈线2a、2b如图2所示由发送装置3提供相互极性反转了的控制信号。这里，对1组馈线提供相互极性反转了的信号的功能可由公知技术实现。
耦合装置4配置在移动体1，并与通信用馈线2耦合。在这里，“耦合”是表示与通信用馈线2电/磁耦合。而且，“耦合”包括拾波通过通信用馈线2传输的控制信号以及向通信用馈线2提供信号的双方，在实施例中，表示拾波通过通信用馈线2传输的控制信号的情况。
图3是表示耦合装置4构成的附图。这里，通信用馈线2(2a、2b)表示在垂直于纸面的方向延伸。
耦合装置4由在移动体1在上述路径运动时夹着通信用馈线2(2a、2b)而配置的1组耦合电极5a、5b构成。具体讲被配置成在移动体1在上述路径运动时，耦合电极5a比馈线2b更接近于馈线2a，同时耦合电极5b比馈线2a更接近于馈线2b。在这里，耦合电极5a、5b分别可由例如具有规定面积的金属板实现。另外，图3中，耦合电极5a、5b分别在垂直于纸面的方向具有规定的长度。
耦合电极5a、5b与检测电路11连接。在这里，检测电路11检测耦合电极5a、5b间的电位差。解调电路12解调检测电路11的输出。并且，控制电路13解释已由解调电路12解调了的信号，依其控制移动体1的动作。
上述构成中，耦合电极5a可在与馈线2a、2b双方之间产生电容耦合。但是，耦合电极5a由于更接近于馈线2a，所以与馈线2b之间的电容耦合与在与馈线2a之间的电容耦合相比相对较弱。因此，耦合电极5a与通信用馈线2之间的电容耦合，是以耦合电极5a与馈线2a之间的电容耦合为支配性的。就是说在耦合电极5a产生与通过馈线2a传输的信号对应的电位。同样，耦合电极5b与通信用馈线2之间的电容耦合，是以耦合电极5b与馈线2b之间的电容耦合为支配性的。就是说在耦合电极5b产生与通过馈线2b传输的信号对应的电位。但是，在馈线2a、2b传输着相互极性反转了的信号。所以，耦合电极5a、5b产生相互极性反转了的电位。
另外，通过通信用馈线2传输的信号如上所述由耦合装置4拾波，作为其耦合装置4的输出电压取入移动体1。在这里，耦合装置4的输出电压作为耦合电极5a、5b之间的电位差由检测电路11检测。并且，在耦合电极5a、5b产生相互极性反转了的电位。因此，作为其差获得的耦合装置4的输出电压如图4所示与采用单一耦合电极检测通过通信用馈线传输的信号的场合相比较电压更大。就是说实施方式的耦合装置的信号检测感度高。
这样，实施方式的耦合装置不增加尺寸就提高了信号检测感度。而且，耦合装置4由于输出耦合电极5a、5b之间的电位差，所以即使针对通信用馈线2的耦合装置4相对位置偏移，其输出电压也是稳定的。也就是如图5(a)所示，假设通信用馈线2向靠近耦合电极5a的方向(即通信用馈线2远离耦合电极5b的方向)偏移，则在耦合电极5a、5b产生的电位如图5(b)所示变得失衡。具体讲在耦合电极5a产生的电位绝对值变大，在耦合电极5b产生的电位绝对值同程度变小。但是，即使起因于针对通信用馈线2的耦合装置4相对位置偏差而在耦合电极5a、5b产生的电位发生变动，其差也是一定的。也就是采用图3所示的检测电路11所检测的耦合电极5a、5b间的电压为一定，与图4所示的场合相同。
这样，实施方式的耦合装置总能得到稳定的信号检测感度。
另外，耦合电极5a、5b的形状不作特别限定。就是说耦合电极5a、5b可以是图3那样的平板形状，也可以是如图6所示包围通信用馈线2而呈适当的折曲形状或弯曲形状。此时，若形成包围通信用馈线2那样的耦合电极，则更能提高信号检测感度。
而且，耦合装置虽然在图3～图6所示的实施方式中由1组耦合电极构成，但本发明并不限定于此构成。也就是耦合装置可以是如图7(a)或图7(b)所示由1组线圈构成的线圈式耦合器。在该场合下，1组线圈21a、21b配置成夹着通信用馈线2(2a、2b)。
线圈式耦合器检测在通过通信用馈线2信号被传输时在其周边发生的磁束变化，由此来拾波信号。就是说由于若通信用馈线2周边的磁束发生变化，则由其引发在线圈产生的感应电压也发生变化，所以通过监视其感应电压来检测通过通信用馈线2传输的信号。
在实施方式的系统中，通过馈线2a、2b相互极性反转了的信号被传输。因此，如图7(a)所示若线圈21a、21b被配置，则在这些线圈发生反极性的感应电压。就是说如果把线圈21a、21b适当地串联连接，则可获得在各线圈发生的感应电压绝对值的相加值。而且，即使针对通信用馈线2的耦合装置相对位置在图面上的水平方向发生偏移，也与边参照图5边说明的原理相同，耦合装置的输出电压是稳定的。这样，即使是图7(a)所示的构成，也能得到与图3～图6所示的构成同样的效果。
另一方面，在如图7(b)所示配置了线圈21a、21b的场合下，在馈线2a、2b周边发生的磁束被有效地由各线圈检测。所以，信号检测感度得到提高。
另外，虽然在上述例子中，对拾波通过通信用馈线2传输的信号的情况进行了说明，但实施方式的耦合装置也可用于从移动体1向通信用馈线2提供信号的场合。并且，实施方式的耦合装置即使在从移动体1向通信用馈线2提供信号的场合下，也可享受与从通信用馈线2拾波信号的场合同样的效果。
发明效果依据本发明，由于即使在针对通信用馈线的耦合装置相对位置偏移的场合下，其之间的耦合也是稳定的，所以利用了通信用馈线的通信质量稳定。而且，由于耦合装置的感度提高，所以可以加大耦合装置与通信用馈线之间的距离，提高设计的自由度。
符号说明1 移动体2(2a、2b) 通信用馈线4 耦合装置5a、5b 耦合电极11 检测电路12 解调电路13 控制电路21a、21b 线圈
权利要求
1.一种与通信用馈线耦合的耦合装置，其安装于在预定路径运动的移动体，并与沿上述路径铺设的通信用馈线相耦合，其特征在于具备夹着相互平行铺设并传输相互反极性信号的第1通信用馈线及第2通信用馈线而设置的第1电极及第2电极，上述第1电极及第2电极按其中至少一方在与上述第1通信用馈线或第2通信用馈线的至少一方之间产生电容耦合的原则来配置。
2.权利要求1记载的耦合装置，其中上述第1电极被配置成比上述第2通信用馈线更接近于上述第1通信用馈线，上述第2电极被配置成比上述第1通信用馈线更接近于上述第2通信用馈线。
3.权利要求1记载的耦合装置，其中上述第1及第2电极为平板形状。
4.权利要求1记载的耦合装置，其中上述第1及第2电极为包围上述通信用馈线而呈折曲形状或弯曲形状。
5.一种与通信用馈线耦合的耦合装置，其安装于在预定路径运动的移动体，并与沿上述路径铺设的通信用馈线相耦合，其特征在于具备夹着相互平行铺设并传输相互反极性信号的第1通信用馈线及第2通信用馈线而设置的第1线圈及第2线圈，上述第1线圈及第2线圈串联连接。
6.一种移动体运动系统，其沿预定的路径铺设通信用馈线，移动体依据从其通信用馈线拾波到的信号运动，其特征在于上述通信用馈线由相互平行铺设并传输相互反极性信号的第1通信用馈线及第2通信用馈线构成，上述移动体具备包含夹着上述通信用馈线而设置的第1电极及第2电极的耦合装置以及检测在上述第1电极产生的电位与在上述第1电极产生的电位之差的检测电路，上述第1电极及第2电极按其中至少一方在与上述第1通信用馈线或第2通信用馈线的至少一方之间产生电容耦合的原则来配置。
全文摘要
通信用馈线2由传输相互反极性信号的1组馈线2a、2b构成。耦合装置4由夹着通信用馈线2而配置的1组耦合电极5a、5b构成。耦合电极5a被配置成比馈线2b更接近于馈线2a。耦合电极5b被配置成比馈线2a更接近于馈线2b。检测电路11检测耦合电极5a、5b间的电位差。由此来稳定通信用馈线与耦合装置之间的耦合。
文档编号H04B5/00GK1435737SQ0310217
公开日2003年8月13日 申请日期2003年1月30日 优先权日2002年1月31日
发明者近藤直, 森田胜幸, 马渕光浩 申请人:株式会社丰田自动织机