(57)【要約】【課題】光電式のセンサを用いずに可動子の位置を特定することができる平面モータシステムを提供する。【解決手段】平面モータシステム１０は、複数の磁石を有する可動子２０と、可動子２０と対向する主面３１ａ、及び、主面３１ａに沿って配置される複数の位置検出用コイル３５を有する固定子３０と、制御部５２とを備える。複数の磁石には、可動子２０が固定子３０から推力を得るための第一磁石２２と、可動子２０の位置を検出するための位置検出用の第二磁石２３とが含まれる。制御部５２は、第二磁石２３の磁束によって複数の位置検出用コイル３５の一部に生じる誘導電流を検出することにより、可動子２０の位置を特定する。【選択図】図１
2019193329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁石を有する可動子と、
前記可動子と対向する主面、及び、前記主面に沿って配置される複数のコイルを有する固定子と、
制御部とを備え、
前記複数の磁石には、前記可動子が前記固定子から推力を得るための第一磁石と、前記可動子の位置を検出するための位置検出用の第二磁石とが含まれ、
前記制御部は、前記第二磁石の磁束によって前記複数のコイルの一部に生じる誘導電流を検出することにより、前記可動子の位置を特定する
平面モータシステム。
【請求項２】
前記平面モータシステムは、さらに、前記制御部の制御に基づいて前記複数のコイルに電力供給を行う電力供給回路を備える
請求項１に記載の平面モータシステム。
【請求項３】
前記固定子は、さらに、前記主面に沿って配置される複数の駆動用コイルを有し、
前記平面モータシステムは、さらに、前記制御部の制御に基づいて前記複数のコイルに電力供給を行う電力供給回路を備える
請求項１に記載の平面モータシステム。
【請求項４】
前記複数のコイルのそれぞれの巻数は、前記複数の駆動用コイルのそれぞれの巻数よりも多い
請求項３に記載の平面モータシステム。
【請求項５】
前記第一磁石の磁束密度は、前記第二磁石の磁束密度と異なる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の平面モータシステム。
【請求項６】
前記第一磁石を形成する磁性材料は、前記第二磁石を形成する磁性材料と異なる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の平面モータシステム。
【請求項７】
前記制御部は、さらに、前記複数のコイルの一部に生じる誘導電流の大きさに応じて当該誘導電流が前記第一磁石及び前記第二磁石のいずれによって生じた誘導電流であるかを判定する
請求項５または６に記載の平面モータシステム。
【請求項８】
前記第一磁石及び前記第二磁石は、前記可動子の移動方向に並んで配置される
請求項１〜７のいずれか１項に記載の平面モータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動子を平面に沿って二次元的に移動させる平面モータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
可動子を平面に沿って二次元的に移動させる平面モータが知られている。このような平面モータとして、特許文献１には、キャリヤの移動自由度が向上されたキャリヤ移動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５９９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のキャリヤ移動装置は、光電式の反射型センサによってキャリヤの位置を確認する。
【０００５】
本発明は、光電式のセンサを用いずに可動子の位置を特定することができる平面モータシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る平面モータシステムは、複数の磁石を有する可動子と、前記可動子と対向する主面、及び、前記主面に沿って配置される複数のコイルを有する固定子と、制御部とを備え、前記複数の磁石には、前記可動子が前記固定子から推力を得るための第一磁石と、前記可動子の位置を検出するための位置検出用の第二磁石とが含まれ、前記制御部は、前記第二磁石の磁束によって前記複数のコイルの一部に生じる誘導電流を検出することにより、前記可動子の位置を特定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の平面モータシステムは、光電式のセンサを用いずに可動子の位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る平面モータシステムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る平面モータシステムの断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る平面モータシステムの動作のフローチャートである。
【図４】図４は、位置検出用コイルを用いた位置検出方法を説明するための第一の図である。
【図５】図５は、位置検出用コイルを用いた位置検出方法を説明するための第二の図である。
【図６】図６は、検出抵抗の両端の電圧の変化を示す図である。
【図７】図７は、誘導電流の判定方法のフローチャートである。
【図８】図８は、変形例に係る平面モータシステムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００１１】
また、以下の実施の形態において、「平面視」とは、固定子の主面に垂直な方向から見ることを意味する。図面において、磁石のＮ極は、「Ｎ」と記載され、磁石のＳ極は、「Ｓ」と記載される。
【００１２】
（実施の形態１）
［全体構成］
以下、実施の形態１に係る平面モータシステムの構成について図面を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る平面モータシステムの概略構成を示す図である。図２は、実施の形態１に係る平面モータシステムの断面図である。図１において、可動子２０及び固定子３０については平面図が示されている。図１においては、複数の駆動用コイル３３及び複数の位置検出用コイル３５の配置を示すために、第一回路基板３２及び第二回路基板３４の位置がずらされ、カバー部材３１は図示が省略されている。図２において、電力供給回路４０及び制御装置５０は図示が省略されている。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、実施の形態１に係る平面モータシステム１０は、可動子２０と、固定子３０と、電力供給回路４０と、制御装置５０とを備える。平面モータシステム１０は、固定子３０が有する主面３１ａに沿って可動子２０を２次元的に移動させるリニアモータ（言い換えれば、電磁アクチュエータ）システムである。平面モータシステム１０は、例えば、物流倉庫内で荷物の運搬に用いられる。以下、このような平面モータシステム１０の各構成要素について詳細に説明する。
【００１４】
［可動子］
まず、可動子２０について説明する。可動子２０は、平面モータシステム１０における移動対象物である。図２に示されるように、可動子２０は、可動子本体２１と、第一磁石２２と、第二磁石２３と、ボールキャスタ２４とを備える。
【００１５】
可動子本体２１は、略矩形板状の部材である。可動子本体２１は、例えば、樹脂材料によって形成される。可動子本体２１は、アルミニウムなどの比較的透磁率の低い金属材料によって形成されてもよい。
【００１６】
第一磁石２２は、可動子２０が固定子３０から推力を得るための永久磁石であり、可動子本体２１に取り付けられる。第一磁石２２は、例えば、平たい円柱状のネオジム磁石である。第一磁石２２の形状及び材料は特に限定されない。第一磁石２２は、例えば、フェライト磁石、または、アルニコ磁石などであってもよい。可動子２０は、例えば、複数の第一磁石２２を備えるが、少なくとも１つの第一磁石２２を備えればよい。図２では、第一磁石２２は、可動子本体２１内に埋め込まれているが、第一磁石２２は、可動子本体２１の上面に取り付けられてもよいし、可動子本体２１の下面に取り付けられてもよい。
【００１７】
図２の例では、第一磁石２２は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに交差し、Ｓ極がＮ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されている。しかしながら、第一磁石２２は、Ｎ極がＳ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されてもよい。また、第一磁石２２は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに沿うように配置されてもよい。
【００１８】
第二磁石２３は、制御装置５０が可動子２０の位置を検出するための永久磁石であり、可動子本体２１に取り付けられる。第一磁石２２と同様に、第二磁石２３の形状及び材料は特に限定されないが、平面モータシステム１０においては、第二磁石２３の磁束密度は、第一磁石２２の磁束密度よりも小さい。第二磁石２３は、例えば、フェライト磁石であり、第一磁石２２と異なる磁性材料によって形成されるが、第一磁石２２と同種の磁性材料で着磁量の小さい磁性材料によって形成されてもよい。可動子２０は、例えば、複数の第二磁石２３を備えるが、少なくとも１つの第二磁石２３を備えていればよい。図２では、第二磁石２３は、可動子本体２１に埋め込まれているが、第二磁石２３は、可動子本体２１の上面に取り付けられてもよいし、可動子本体２１の下面に取り付けられてもよい。
【００１９】
図２の例では、第二磁石２３は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに交差し、Ｓ極がＮ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されている。しかしながら、第二磁石２３は、Ｎ極がＳ極よりも主面３１ａ寄りに位置するように配置されてもよい。また、第二磁石２３は、Ｓ極及びＮ極の並び方向が主面３１ａに沿うように配置されてもよい。
【００２０】
なお、第一磁石２２及び第二磁石２３のそれぞれは、電磁石であってもよい。この場合、電磁石は、例えば、乾電池または蓄電池によって駆動される。電磁石は、可動子２０の移動に寄与していない駆動用コイル３３から給電されてもよい。このように、第一磁石２２及び第二磁石２３のそれぞれは、永久磁石または電磁石のいずれでもよい。
【００２１】
ボールキャスタ２４は、可動子本体２１を固定子３０の主面３１ａに沿って移動させるための移動機構である。ボールキャスタ２４は、可動子本体２１の下面に取り付けられ、固定子３０の主面３１ａに当接する。なお、可動子２０は、自在キャスタまたは車輪など、ボールキャスタ２４以外の移動機構を備えてもよい。
【００２２】
［固定子］
次に、固定子３０について説明する。固定子３０は、可動子２０を移動させるための構造体である。実施の形態では、固定子３０は、シート状の部材である。図２に示されるように、固定子３０は、カバー部材３１と、第一回路基板３２と、第二回路基板３４とを有する。
【００２３】
カバー部材３１は、第一回路基板３２の摩耗等を抑制し、かつ、固定子３０の表面を平滑化するためのシート状の保護部材である。カバー部材３１は、第一回路基板３２の上面の全部を覆う。カバー部材３１の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。カバー部材３１の上面は、固定子３０が有する主面３１ａとなる。主面３１ａは、可動子２０と対向する。
【００２４】
カバー部材３１は、例えば、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、または、アクリル樹脂などの有機材料によって形成される。カバー部材３１は、シラン化合物または金属酸化物によって形成されてもよい。このような有機材料、シラン化合物、または金属酸化物は、摩耗耐性の点でカバー部材３１に適している。カバー部材３１に有機材料が採用されれば、カバー部材３１が低温の製造プロセスで形成できる。また、カバー部材３１に有機材料が採用されれば、カバー部材３１の大面積化が容易である。
【００２５】
第一回路基板３２は、上面に薄膜状の駆動用コイル３３が複数形成される薄膜状（言い換えれば、シート状）の基板である。第一回路基板３２の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。第一回路基板３２の基材は、例えば、ガラエポなどの樹脂材料によって形成される。
【００２６】
第一回路基板３２の上面には、複数の駆動用コイル３３が形成される。図１に示されるように、平面視において、複数の駆動用コイル３３は、マトリクス状に敷き詰められている。図１においては、マトリクス状の配置の複数の行及び複数の列を区別するために、複数の行には数字が付与され、複数の列にはアルファベットが付与されている。なお、複数の駆動用コイル３３の数は、特に限定されない。
【００２７】
複数の駆動用コイル３３は、可動子２０に推力を与えるためのコイルである。複数の駆動用コイル３３は、電力供給回路４０によって電力が供給されて磁化する。複数の駆動用コイル３３のそれぞれは、第一回路基板３２の上面にパターン形成されたパターンコイルである。
【００２８】
複数の駆動用コイル３３のそれぞれは、巻回軸が主面３１ａに垂直な方向に沿う矩形巻回状の配線であるが、円形巻回状等、他の巻回状であってもよい。複数の駆動用コイル３３のそれぞれは、例えば、三角形、または、六角形等の多角形に沿う巻回形状であってもよい。複数の駆動用コイル３３の巻回方向は、同一であるが、異なってもよい。駆動用コイル３３は、例えば、銅などの金属材料によって形成される。駆動用コイル３３は、例えば、エッチングによって形成される。
【００２９】
第二回路基板３４は、上面に薄膜状の位置検出用コイル３５が複数形成される薄膜状（言い換えれば、シート状）の基板である。第二回路基板３４は、第一回路基板３２の下方に重ねられる。第二回路基板３４の平面視形状は、矩形であるが、円形等その他の形状であってもよい。第二回路基板３４の基材は、例えば、ガラエポなどの樹脂材料によって形成される。
【００３０】
第二回路基板３４の上面には、複数の位置検出用コイル３５が形成される。図１に示されるように、平面視において、複数の位置検出用コイル３５は、マトリクス状に敷き詰められている。複数の位置検出用コイル３５は、例えば、複数の駆動用コイル３３に１対１で対応し、１つの駆動用コイル３３の下方に１つの位置検出用コイル３５が位置する。
【００３１】
複数の位置検出用コイル３５は、可動子２０の位置を検出するためのコイルである。複数の駆動用コイル３３には、電力供給回路４０によって電力が供給されない。複数の位置検出用コイル３５のそれぞれは、一端及び他端が検出抵抗Ｒ（図２に１つだけ図示）を介して接続された、閉回路を構成する。複数の位置検出用コイル３５のそれぞれは、第二回路基板３４の上面にパターン形成されたパターンコイルである。
【００３２】
複数の位置検出用コイル３５のそれぞれは、巻回軸が主面３１ａに垂直な方向に沿う矩形巻回状の配線であるが、円形巻回状等、他の巻回状であってもよい。複数の位置検出用コイル３５のそれぞれは、例えば、三角形、または、六角形等の多角形に沿う巻回形状であってもよい。複数の位置検出用コイル３５の巻回方向は、同一であるが、異なってもよい。位置検出用コイル３５は、例えば、銅などの金属材料によって形成される。位置検出用コイル３５は、例えば、エッチングによって形成される。
【００３３】
なお、位置検出用コイル３５に流れる電流は、駆動用コイル３３に流れる電流よりも小さい。このため、位置検出用コイル３５は、線幅を細くして巻数を増やすことが容易である。位置検出用コイル３５の巻数が駆動用コイル３３の巻数よりも多ければ、後述の誘導電流の検出感度を高めることができる。
【００３４】
［電力供給回路］
次に、電力供給回路４０について説明する。電力供給回路４０は、制御装置５０から出力される制御信号に基づいて、複数の駆動用コイル３３への電力供給を行う。図１に示されるように、電力供給回路４０は、具体的には、複数の駆動用コイル３３に１対１で対応する複数の制御回路を含む。例えば、マトリクス状に配置された複数の駆動用コイル３３のうち１行に属し、かつ、列Ａに属する駆動用コイル３３に対応する制御回路は、制御回路１Ａである。
【００３５】
複数の制御回路のそれぞれは、例えば、フルブリッジインバータ回路である。複数の制御回路は、制御装置５０から出力される制御信号に基づいて動作する。複数の制御回路のそれぞれは、当該制御回路に対応する駆動用コイル３３に対して、（ａ）電力を供給しない、（ｂ）第一の極性（例えば、正極性）の直流電圧を供給する、及び、（ｃ）第一の極性の逆の第二の極性（例えば、負極性）の直流電圧を供給する、のいずれかを行う。第一の極性の直流電圧が供給された駆動用コイル３３は、例えば、主面３１ａ側がＳ極の電磁石として機能し、第二の極性の直流電圧が供給された駆動用コイル３３は、例えば、主面３１ａ側がＮ極の電磁石として機能する。
【００３６】
このように、電力供給回路４０は、複数の駆動用コイル３３のそれぞれに直流電圧を供給し、当該直流電圧の極性を駆動用コイル３３ごとに切り替えることができる。直流電圧の極性を切り替えることは必須ではなく、電力供給回路４０は、少なくとも直流電圧の供給をオン及びオフできればよい。なお、電力供給回路４０は、複数の位置検出用コイル３５には電力を供給しない。
【００３７】
［制御装置］
制御装置５０は、電力供給回路４０を制御することにより可動子２０を主面３１ａに沿って移動させる。制御装置５０は、具体的には、マイクロコンピュータなどによって実現されるが、専用回路、または、プロセッサなどによって実現されてもよい。
【００３８】
図１に示されるように、制御装置５０は、取得部５１及び制御部５２を備える。なお、図示されないが、制御部５２は、制御装置５０が備える、半導体メモリなどの記憶部（図示せず）に記憶された制御プログラムを実行する。
【００３９】
［平面モータシステムの動作］
以下、平面モータシステム１０の動作について説明する。図３は、平面モータシステム１０の動作のフローチャートである。
【００４０】
まず、取得部５１は、可動子２０の位置情報を取得する（Ｓ１１）。取得部５１は、具体的には、位置検出用コイル３５から可動子２０の位置情報を取得する。図４及び図５は、位置検出用コイル３５を用いた位置検出方法を説明するための図である。
【００４１】
図４及び図５に示されるように、可動子２０が備える第二磁石２３が位置検出用コイル３５の上方を通過すると、位置検出用コイル３５内の磁束密度が変化する。このため、位置検出用コイル３５に誘導電流が発生する。取得部５１は、位置検出用コイル３５に接続された検出抵抗Ｒの両端の電圧Ｖをモニタすることにより、誘導電流を図６に示されるような電圧の変化として捉えることができる。図６は、検出抵抗Ｒの両端の電圧Ｖの変化を示す図である。取得部５１は、このような電圧Ｖの変化を可動子２０の位置情報として取得する。なお、取得部５１は、整流回路などによって整流された電圧の変化（つまり、直流電圧）を位置情報として取得してもよい。
【００４２】
次に、制御部５２は、ステップＳ１１において取得された位置情報に基づいて、複数の駆動用コイル３３への電力供給を行う電力供給回路４０を制御する（Ｓ１２）。制御部５２は具体的には、電力供給回路４０に制御信号を出力する。制御部５２から出力される制御信号は、例えば、電力供給回路４０の一部である制御回路に含まれるスイッチング素子をオン及びオフするための信号である。
【００４３】
図２に示されるように、制御部５２は、位置検出用コイル３５ａの検出抵抗Ｒにおいて第一閾値以上の電圧Ｖの変化が生じると、位置検出用コイル３５ａの上方付近に可動子２０が位置すると判定し、制御信号を出力する。制御部５２は、制御信号の出力により、（ａ）第一磁石２２の移動先側に位置する１つまたは複数の駆動用コイル３３ａ（図２では１つ）から生じる磁力によって可動子２０を吸引する、及び、（ｂ）第一磁石２２の移動先と反対側に位置する１つまたは複数の駆動用コイル３３ｂ（図２では１つ）から生じる磁力によって可動子２０を反発させる、の少なくとも一方を行う。これにより、制御装置５０は、可動子２０を固定子３０が有する主面３１ａに沿って移動させることができる。
【００４４】
なお、可動子２０の移動方向があらかじめ定められているような場合、第一磁石２２及び第二磁石２３は、例えば、可動子２０の移動方向に並んで配置される。図２に示されるように第一磁石２２が第二磁石２３よりも移動先側に位置する場合、制御部５２は、位置検出用コイル３５ａにおいて電圧の変化が生じると、位置検出用コイル３５ａよりも移動先側に位置する駆動用コイル３３（具体的には、駆動用コイル３３ａ、及び、駆動用コイル３３ｂなど）を電力供給の対象とすることができる。つまり、制御アルゴリズムの簡素化が可能となる。なお、第二磁石２３が第一磁石２２よりも移動先側に位置してもよい。
【００４５】
［誘導電流の判定方法］
位置検出用コイル３５において生じる誘導電流は、位置検出用コイル３５の上方付近を第一磁石２２が通過することによっても生じる。したがって、可動子２０の移動精度を高めるためには、誘導電流が第一磁石２２及び第二磁石２３のいずれによって生じた誘導電流であるかを判定する必要がある。以下、このような判定方法について説明する。図７は、誘導電流の判定方法のフローチャートである。
【００４６】
まず、取得部５１は、位置検出用コイル３５の検出抵抗Ｒにおける電圧Ｖの変化を可動子２０の位置情報として取得する（Ｓ２１）。
【００４７】
次に、制御部５２は、電圧Ｖの変化（例えば、ピークトゥピーク値）が第一閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。制御部５２は、電圧Ｖの変化が第一閾値未満である場合（Ｓ２２でＮｏ）、当該位置検出用コイル３５の近傍に磁石（言い換えれば、可動子２０）が位置しておらず、誘導電流発生していないと判定する（Ｓ２３）。
【００４８】
一方、制御部５２は、電圧Ｖの変化が第一閾値以上である場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、電圧Ｖの変化が第一閾値よりも大きい第二閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２４）。
【００４９】
上述のように、平面モータシステム１０において、第二磁石２３の磁束密度は、第一磁石２２の磁束密度よりも小さい。このため、位置検出用コイル３５の上方付近を第一磁石２２が通過した場合には、位置検出用コイル３５の上方付近を第二磁石２３が通過した場合よりも大きな誘導電流が生じ、電圧Ｖが大きく変化する。
【００５０】
そこで、制御部５２は、電圧Ｖの変化量が第二閾値以上である場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、誘導電流が第一磁石２２によって生じたものであると判定する（Ｓ２５）。制御部５２は、電圧Ｖの変化量が閾値未満である場合（Ｓ２４でＮｏ）、誘導電流が第二磁石２３によって生じたものであると判定する（Ｓ２６）。
【００５１】
このように、制御装置５０は、さらに、複数の位置検出用コイル３５の一部に生じる誘導電流の大きさに応じて誘導電流が第一磁石２２及び第二磁石２３のいずれによって生じた誘導電流であるかを判定する。これにより、制御装置５０は、可動子２０の移動精度を高めることができる。
【００５２】
なお、第二磁石２３の磁束密度は、第一磁石２２の磁束密度よりも大きくてもよい。第二磁石２３の磁束密度は、第一磁石２２の磁束密度と異なればよい。
【００５３】
［位置検出用コイルの配置の別の例］
なお、第二回路基板３４は省略され、第一回路基板３２に複数の駆動用コイル３３及び複数の位置検出用コイル３５が配置されてもよい。この場合、複数の位置検出用コイル３５は、例えば、第一回路基板３２内の複数の駆動用コイル３３と異なる層（例えば、第一回路基板３２の下面）に配置される。また、複数の位置検出用コイル３５は、複数の駆動用コイル３３と同じ層に配置されてもよく、この場合、平面視において、複数の位置検出用コイル３５のそれぞれは、複数の駆動用コイル３３の間に配置される。
【００５４】
また、複数の位置検出用コイル３５が複数の駆動用コイル３３の下方に配置されることは必須ではなく、複数の駆動用コイル３３よりも上方に配置されてもよい。
【００５５】
［変形例］
以下、変形例に係る平面モータシステムの構成について図面を用いて説明する。図８は、変形例に係る平面モータシステムの概略構成を示す図である。以下の変形例の説明では、上記実施の形態との相違点を中心に説明が行われる。
【００５６】
図８に示されるように、変形例に係る平面モータシステム１０ａは、可動子２０と、固定子３０ａと、電力供給回路４０と、制御装置５０と、切替回路６０とを備える。
【００５７】
固定子３０ａは、複数の駆動用コイル３３を備えるが、位置検出用コイル３５を備えていない。つまり、固定子３０ａは、第二回路基板３４を備えていない。平面モータシステム１０ａでは、駆動用コイル３３が可動子２０の移動だけでなく、可動子２０の位置検出にも用いられる。駆動用コイル３３を位置検出にも用いるために、平面モータシステム１０ａは、切替回路６０を備える。
【００５８】
切替回路６０は、制御装置５０の制御部５２によって出力される切替制御信号に基づいて、駆動用コイル３３を、検出抵抗Ｒと電気的に接続するか、対応する制御回路と電気的に接続するかを切り替える回路である。複数の駆動用コイル３３のそれぞれは、基本的には検出抵抗Ｒと電気的に接続された位置検出モードであるが、可動子２０に推力を与える場合に制御回路に電気的に接続された駆動モードに遷移する。
【００５９】
このような平面モータシステム１０ａは、位置検出用コイル３５を別途追加することなく、既存の駆動用コイル３３を利用して位置検出を行うことができる。
【００６０】
［実施の形態１の効果等］
以上説明したように、平面モータシステム１０（または、平面モータシステム１０ａ）は、複数の磁石を有する可動子２０と、可動子２０と対向する主面３１ａ、及び、主面３１ａに沿って配置される複数のコイルを有する固定子３０と、制御部５２とを備える。複数の磁石には、可動子２０が固定子３０から推力を得るための第一磁石２２と、可動子２０の位置を検出するための位置検出用の第二磁石２３とが含まれる。制御部５２は、第二磁石２３の磁束によって複数のコイルの一部に生じる誘導電流を検出することにより、可動子２０の位置を特定する。
【００６１】
このような平面モータシステム１０は、複数のコイルを利用して可動子２０の位置を特定することができる。平面モータシステム１０は、光電式のセンサを用いずに可動子の位置の特定が可能である。
【００６２】
平面モータシステム１０ａにおいては、上記複数のコイルのそれぞれは、駆動用コイル３３である。この場合、平面モータシステム１０ａは、制御部５２の制御に基づいて複数の駆動用コイル３３に電力供給を行う電力供給回路４０を備える。
【００６３】
このような平面モータシステム１０ａは、複数の駆動用コイル３３を利用して可動子２０の位置を特定することができる。
【００６４】
平面モータシステム１０においては、上記複数のコイルのそれぞれは、位置検出用コイル３５である。この場合、固定子３０は、主面３１ａに沿って配置される複数の駆動用コイル３３を有する。平面モータシステム１０は、さらに、制御部５２の制御に基づいて複数の駆動用コイル３３に電力供給を行う電力供給回路４０を備える。
【００６５】
このような平面モータシステム１０は、複数の位置検出用コイル３５を利用して可動子２０の位置を特定することができる。
【００６６】
また、例えば、複数の位置検出用コイル３５のそれぞれの巻数は、複数の駆動用コイル３３のそれぞれの巻数よりも多い。
【００６７】
これにより、誘導電流の検出感度を高めることができる。
【００６８】
また、例えば、第一磁石２２の磁束密度は、第二磁石２３の磁束密度と異なる。
【００６９】
これにより、第一磁石２２の磁束密度、及び、第二磁石２３の磁束密度の差を利用して、誘導電流が第一磁石２２及び第二磁石２３のいずれによって生じた誘導電流であるかを判定することができる。
【００７０】
また、例えば、第一磁石２２を形成する磁性材料は、第二磁石２３を形成する磁性材料と異なる。
【００７１】
これにより、第一磁石２２の磁束密度、及び、第二磁石２３の磁束密度を異ならせることができる。
【００７２】
また、例えば、制御部５２は、さらに、複数のコイルの一部に生じる誘導電流の大きさに応じて当該誘導電流が第一磁石２２及び第二磁石２３のいずれによって生じた誘導電流であるかを判定する。
【００７３】
このような平面モータシステム１０（または、平面モータシステム１０ａ）は、第一磁石２２によって生じた誘導電流、及び、第二磁石２３によって生じた誘導電流が区別されれば、可動子２０の移動精度を高めることができる。
【００７４】
また、例えば、第一磁石２２及び第二磁石２３は、可動子２０の移動方向に並んで配置される。
【００７５】
このような平面モータシステム１０（または、平面モータシステム１０ａ）は、簡素な制御アルゴリズムで可動子２０を移動させることができる。
【００７６】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態に係る平面モータシステムについて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７７】
例えば、上記実施の形態では、平面モータシステムは、物流倉庫における荷物の搬送システムとして使用されたが、荷物の搬送システム以外の用途で使用されてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態では、駆動用コイルは薄膜状のパターンコイルであったが、駆動用コイルは巻線コイルであってもよい。また、上記実施の形態では、複数の駆動用コイルは、マトリクス状に配置されたが、マトリクス状以外のレイアウトで配置されてもよい。例えば、駆動用コイルが六角形に沿う巻回形状を有する場合には、複数のパターンコイルは、ハニカム状に配置されてもよい。位置検出用コイルについても同様である。
【００７９】
また、上記実施の形態の固定子の模式断面図に示される積層構造は一例である。平面モータシステムは、本発明の特徴的な機能を実現できる他の積層構造を有する固定子を備えてもよい。平面モータシステムは、例えば、上記実施の形態で説明された積層構造と同様の機能を実現できる範囲で、上記実施の形態の積層構造の層間に別の層が設けられた固定子を備えてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、固定子が有する積層構造の各層を構成する主たる材料について例示しているが、固定子が有する積層構造の各層には、上記実施の形態の積層構造と同様の機能を実現できる範囲で他の材料が含まれてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態において、制御装置などの構成要素は、当該構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。制御装置などの構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００８３】
また、制御装置などの構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、制御装置などの構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【００８４】
また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。例えば、本発明は、平面モータシステムに含まれる制御装置として実現されてもよいし、上記実施の形態の可動子の位置検出方法として実現されてもよい。本発明は、位置検出方法を制御装置等のコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。本発明は、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態に係る平面モータシステムは、単一の装置として実現されてもよいし、複数の装置によって実現されてもよい。平面モータシステムが複数の装置によって実現される場合、上記実施の形態で説明された平面モータシステムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。
【００８６】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０、１０ａ  平面モータシステム
２０  可動子
２２  第一磁石
２３  第二磁石
３０、３０ａ  固定子
３１ａ  主面
３３、３３ａ、３３ｂ  駆動用コイル
３５、３５ａ  位置検出用コイル
４０  電力供給回路
５２  制御部
６０  切替回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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