JP2012506971A5 - - Google Patents

Claims (18)

1. 加熱によって引き起こされる収縮によって、可動要素を、前記可動要素を支持する支持構造体に対して移動させるように構成されたＳＭＡアクチュエータを備えているＳＭＡアクチュエータ装置を制御する方法であって、
   前記ＳＭＡアクチュエータを加熱するために前記ＳＭＡアクチュエータを介して駆動電流を供給し、前記駆動電流の電力が、前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗を目標値に合わるための閉ループ制御信号にもとづいて制御され、前記制御が、
   前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標を検出するステップと、
   前記駆動電流の電力にもとづいて、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の少なくとも１つの特徴温度の推定を熱モデルを使用して導出するステップであって、前記熱モデルは、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度を前記駆動電流の電力に関連付ける、前記導出するステップと、
   前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度の推定にもとづいて、抵抗オフセットを抵抗モデルを使用して導出するステップであって、前記抵抗モデルは、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度を有する前記可動要素の、抵抗の変化を補償する抵抗オフセットを、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度に関連付ける、前記導出するステップと、
   前記抵抗オフセットによって調節された前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標と前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の目標値との間の誤差にもとづいて、前記駆動電流の電力を制御するための閉ループ制御信号を生成するステップと、
   を実行することによってなされる、方法。
2. 前記抵抗モデルが、前記抵抗オフセットを前記抵抗オフセットに対する前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度に関連付ける一次方程式である、請求項１に記載の方法。
3. 前記駆動電流の電力にもとづいて前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度の推定を導出するステップが、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度の推定を定期的に更新することからなる、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの特徴温度が、ただ１つの特徴温度からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記熱モデルが、前記ただ１つの特徴温度の変化を、前記駆動電流の電力及び前記ただ１つの特徴温度の瞬間の値へと関連付ける一次方程式である、請求項４に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの特徴温度が、複数の特徴温度からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記熱モデルが、前記特徴温度のそれぞれに関する一組の一次方程式を含んでいる多段の熱モデルであり、
   第１の一次方程式が、前記連続のうちの最初の特徴温度の変化を、該最初の特徴温度の瞬間の値及び前記駆動電流の電力に関連付け、
   さらなる一次方程式が、それぞれの特徴温度の変化を、該それぞれの特徴温度の瞬間の値及び少なくとも１つの他の特徴温度の瞬間の値に関連付けている、請求項６に記載の方法。
8. 前記方法が、周囲温度を割り出すことをさらに含んでおり、前記熱モデルが、該割り出された周囲温度を考慮に入れる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 加熱によって引き起こされる収縮によって、可動要素を、前記可動要素を支持する支持構造体に対して移動させるように構成されたＳＭＡアクチュエータを備えているＳＭＡアクチュエータ装置の制御システムであって、
   前記ＳＭＡアクチュエータを加熱するために前記ＳＭＡアクチュエータを介して駆動電流を供給するように動作することができる電流供給部、
   前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標を検出するように動作することができる検出回路、及び
   前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗を目標値へと合わせるように前記電流供給部によって供給される駆動電流の電力を制御するために電流供給部へもたらされる閉ループ制御信号を生成するように動作することができる制御ユニット、を備え、
   前記制御ユニットが、
   前記駆動電流の電力にもとづいて、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の少なくとも１つの特徴温度の推定を熱モデルを使用して導出し、前記熱モデルが該ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度を前記駆動電流の電力に関連付け、
   前記ＳＭＡアクチュエータ装置の少なくとも１つの特徴温度の推定にもとづいて、抵抗オフセットを抵抗モデルを使用して導出し、前記抵抗モデルが、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度を有する前記可動要素の、抵抗の変化を補償する抵抗オフセットを、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の少なくとも１つの特徴温度に関連付け、
   前記抵抗オフセットによって調節された前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標と前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の目標値との間の誤差にもとづいて、前記閉ループ制御信号を生成するように動作可能な、制御システム。
10. 前記抵抗モデルが、前記抵抗オフセットを前記抵抗オフセットに対する前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度に関連付ける一次方程式である、請求項９に記載の制御システム。
11. 前記駆動電流の電力にもとづいて前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度の推定を導出するステップが、前記ＳＭＡアクチュエータ装置の前記少なくとも１つの特徴温度の推定を定期的に更新することからなる、請求項９又は１０に記載の制御システム。
12. 前記少なくとも１つの特徴温度が、ただ１つの特徴温度からなる、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の制御システム。
13. 前記熱モデルが、前記ただ１つの特徴温度の変化を、前記駆動電流の電力及び前記ただ１つの特徴温度の瞬間の値へと関連付ける一次方程式である、請求項１２に記載の制御システム。
14. 前記少なくとも１つの特徴温度が、複数の特徴温度からなる、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の制御システム。
15. 前記熱モデルが、前記特徴温度のそれぞれに関する一組の一次方程式を含む多段の熱モデルであり、
    第１の一次方程式が、前記連続のうちの最初の特徴温度の変化を、該最初の特徴温度の瞬間の値及び前記駆動電流の電力に関連付け、
    さらなる一次方程式が、それぞれの特徴温度の変化を、該それぞれの特徴温度の瞬間の値及び少なくとも１つの他の特徴温度の瞬間の値に関連付けている、請求項１４に記載の制御システム。
16. 前記制御ユニットが、周囲温度を割り出すようにさらに構成されており、前記熱モデルが、該割り出された周囲温度を考慮に入れる、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の制御システム。
17. 加熱によって引き起こされる収縮によって、可動要素を、該可動要素を支持する支持構造体に対して移動させるように構成されたＳＭＡアクチュエータを備えているＳＭＡアクチュエータ装置を制御する方法であって、
    前記ＳＭＡアクチュエータを加熱するために前記ＳＭＡアクチュエータを介して駆動電流を供給する工程を含み、
    該駆動電流の電力が、前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗を上限及び下限の間の範囲において選択される目標値へと合わせるための閉ループ制御信号にもとづいて制御され、
    前記上限は、
    前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標を監視しながら、前記ＳＭＡアクチュエータを加熱されていない状態から加熱し、前記抵抗の指標の最大値を検出するステップ、及び
    周囲温度が基準温度よりも上であるか否かを判断するステップ、によって導出され、
    前記上限は、前記検出された最大値から前記検出された周囲温度に依存する減少分を引いた値として導出され、該減少分は、前記検出された周囲温度が前記基準温度以下である場合に所定の値を有し、前記検出された周囲温度が前記基準温度よりも上である場合に前記所定の値よりも小さい値を有する、方法。
18. 加熱によって引き起こされる収縮によって、可動要素を、前記可動要素を支持する支持構造体に対して移動させるように構成されたＳＭＡアクチュエータを備えているＳＭＡアクチュエータ装置のための制御システムであって、
    前記ＳＭＡアクチュエータを加熱するために前記ＳＭＡアクチュエータを介して駆動電流を供給するように動作可能な電流供給部であって、前記駆動電流の電力が、当該電流供給部に供給される制御信号にもとづいて制御される電流供給部、
    前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標を検出するように動作することができる検出回路、及び
    前記検出回路によって検出される前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の指標及び前記ＳＭＡアクチュエータの抵抗の目標値にもとづいて、前記制御信号を生成するように動作することができる制御ユニット、を備え、
    前記制御回路が、前記目標値を上限及び下限の間の範囲において選択するように構成され、
    前記上限を決定するために、前記制御ユニットが、
    前記ＳＭＡアクチュエータの加熱されていない状態からの加熱を生じさせる制御信号を供給して、前記抵抗の指標の最大値を検出し、
    周囲温度が基準温度よりも上であるか否かを判断し、
    前記上限を、前記検出された最大値から前記検出された周囲温度に依存する減少分を引いた値として導出するようにさらに構成され、
    前記減少分は、前記検出された周囲温度が前記基準温度以下である場合に所定の値を有し、前記検出された周囲温度が前記基準温度よりも上である場合に前記所定の値よりも小さい値を有する、制御システム。