自動運転車用の安全なコンパクトエンコーダ

レディング・トレーガー著 | 2023 年 6 月 28 日

安全な角度と速度の測定は、自動運転産業用トラックを含む車両における重要な要件です。 これは、回転軸または駆動モーターに適切な安全インターフェイスを備えた、機能的に安全で認定されたエンコーダを使用することで可能になります。 自動運転車は、安全な位置と速度のデータを使用して、目標位置に迅速に近づくことができます。 小型セーフティエンコーダによる監視で、環境・人・機械の保護に貢献します。

特に自動運転車の分野では、特に無人搬送車 (AGV) や自律移動ロボット (AMR) において、小型フォームファクタの認定安全センサーが必要とされています。 それに比べて、AMR は現在の作業状況により適応します。 これは、車線、ルート仕様、その他のインフラストラクチャを必要としない、より独立したナビゲーションによるものです。 彼らは状況に応じてルートを適応させることができ、多くの場合、より効率的な物流を実現します。 このような状況において、安全な運用を実現するには高性能センサー技術が鍵となります。 車両のステアリング角度、車輪速度、位置を常に確実に取得できる必要があります。

機敏でコンパクトなシステムのスペースと重量を節約するには、小型で軽量の安全センサーが必要です。 TWK は、さまざまな安全インターフェイスを備えたコンパクトな設計の認定センサーのポートフォリオを提供します。たとえば、ハウジングの直径と長さがわずか 38 mm のシングルターン エンコーダと Fail-Safe-over-EtherCAT (FSoE) インターフェイス (TRK38)、または、ハウジングの奥行きがわずか 30 mm で、直径 55 mm の CANopen 安全インターフェイスを備えたデバイス (TBN55)。 これらの安全インターフェイスや、PROFINET 経由の PROFIsafe などの他の安全インターフェイスには、さまざまなハウジング設計が用意されています。 当社の信頼性の高いマルチターン ギアボックスを備えたセンサーは、直径 42 mm から入手できます。

当社の小型エンコーダは、無人搬送車の車輪に直接取り付けて、車両の速度を検出できます。 あるいは、車両の駆動モーターに取り付けることもできます。 このデバイスには、磁気シールドされたステンレススチール製ハウジングも用意されています。 最大 15,000 rpm の速度に対応でき、通常の位置分解能は 16 ビット/360° です。

当社の小型エンコーダのもう 1 つの用途は、車両のステアリング角度の検出です。 ここでの測定は、車輪で行うことも、中間トランスミッション段階後のサーボモーターで行うこともできます。 後者の場合、TWK は、モーター/センサー シャフトの位置を車輪の位置 (ステアリング角度) に確実に変換する、SIL2 認定ソフトウェア (いわゆるスルー リング機能) を備えたデバイスを提供します。 これは、エンコーダに電力が供給されていない場合でも、完全な測定範囲にわたる任意の回転、および少なくとも 1024 回転に対して機能します。 再びスイッチをオンにすると、ホイール位置が確実かつ正確に出力されます。 コミッショニング中に、ユーザーがエンコーダのインターフェイスを介してギア比と必要な分解能をパラメータとして転送すると、エンコーダはすぐに使用できるようになります。

すべてのデバイスは、IEC 61508 および/または ISO 13849 に従って、SIL2 または PLd レベルで認定されています。 さらに、SIL3 認証を取得したデバイスも利用できます。 さらに、TWK は UL、E1、ATEX/IECEx、および完全冗長 (R2) 認定センサーを提供します。