JP2016155513A - Control device of seat for vehicle and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用シートの制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle seat control apparatus and control method.
従来より、モータ駆動可能な車両用シートが広く実用化されている。モータは制御装置によって制御され、制御装置は車両用シートの位置を記憶し、記憶された位置まで車両用シートを移動させることが可能である。 Conventionally, vehicle seats that can be driven by a motor have been widely used. The motor is controlled by the control device, and the control device stores the position of the vehicle seat and can move the vehicle seat to the stored position.
特許文献1には、モータの駆動電流のリップルパルス成分を基に、車両用シートの可動部材の位置を検出する制御装置が開示されている。リップルパルスは駆動電流停止後においては検出されなくなるため、リップルパルスだけではシートの惰性移動を検出することはできない。このため、特許文献1の制御装置は、モータへの通電停止後の惰性移動を予め補正マップとして記憶しておき、この補正マップに基づきシートの正確な位置を検出している。
しかしながら、引用文献1の技術においては、車種ごとにシートの構造および重量は異なるため、車種ごとに異なる補正マップを用意しなければならない。また、可動部材のばらつき、乗員の体重の相違によって惰性移動の距離が異なり、特に車両シートの動作を繰り返すことにより誤差が蓄積されてしまうという問題が生じていた。
However, in the technique of cited
本発明は、補正マップを用いることなく、車両用シートの惰性移動による誤差を補正可能な車両用シートの制御装置および制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vehicle seat control device and a control method capable of correcting an error due to inertial movement of a vehicle seat without using a correction map.
本発明の実施形態による車両用シートの制御装置は、車両用シートの可動部材を作動させるモータに駆動電流を供給する電流供給部と、前記モータを第1の回転方向および第1の回転速度で回転させた後に前記駆動電流を遮断する第1の制御を連続して実行した後、前記第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に前記モータを回転させる場合において、前記第1の回転速度よりも大きな第2の回転速度で前記モータを回転させた後に前記駆動電流を遮断する第2の制御を実行する制御部とを備える。 An apparatus for controlling a vehicle seat according to an embodiment of the present invention includes: a current supply unit that supplies a drive current to a motor that operates a movable member of the vehicle seat; and the motor at a first rotation direction and a first rotation speed. In the case of rotating the motor in a second rotation direction opposite to the first rotation direction after continuously executing the first control for cutting off the drive current after the rotation, the first control And a control unit that executes a second control for cutting off the drive current after the motor is rotated at a second rotational speed greater than the rotational speed.
また、本発明の他の実施形態による車両用シートの制御方法は、車両用シートの可動部材を作動させるモータを第1の回転方向および第1の回転速度で前記モータを回転させた後に前記駆動電流を遮断する第1の制御を実行するステップと、前記第1の制御が連続して実行された後、前記第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に前記モータを回転させる場合において、前記第1の回転速度よりも大きな第2の回転速度で前記モータを回転させた後に前記駆動電流を遮断するステップとを備える。 According to another embodiment of the present invention, there is provided a vehicle seat control method comprising: driving a motor that operates a movable member of the vehicle seat after rotating the motor in a first rotation direction and a first rotation speed. A step of executing a first control for cutting off an electric current; and a case where the motor is rotated in a second rotation direction opposite to the first rotation direction after the first control is continuously executed. And cutting off the drive current after rotating the motor at a second rotational speed greater than the first rotational speed.
第1の回転方向にモータを回転させ、停止させる第1の制御が連続して繰り返されることにより惰性移動による誤差が蓄積され得る。本発明によれば、第1の回転方向とは逆の第2の回転方向にモータを回転させる場合において、第1の回転速度よりも大きな第2の回転速度でモータを回転させた後に駆動電流を遮断することにより、蓄積された誤差を補正若しくは低減することが可能となる。 Errors due to inertial movement can be accumulated by continuously repeating the first control for rotating and stopping the motor in the first rotation direction. According to the present invention, when the motor is rotated in the second rotation direction opposite to the first rotation direction, the drive current is generated after the motor is rotated at the second rotation speed larger than the first rotation speed. By shutting off, accumulated errors can be corrected or reduced.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態で説明される寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造または様々な条件に応じて変更される。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, dimensions, materials, shapes, relative positions of components, and the like described in the following embodiments are arbitrary, and are changed according to the structure of the apparatus to which the present invention is applied or various conditions. Further, unless otherwise specified, the scope of the present invention is not limited to the form specifically described in the embodiments described below. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用シート装置の概略構成図である。車両用シート装置は、車両用のシート1、ECU(Electronic Control Unit)100、操作スイッチ群40を含む。シート1は、モータにより駆動される所謂パワーシートである。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle seat device according to the first embodiment of the present invention. The vehicle seat device includes a
シート1は、シートクッション2、フロントチルト部3、シートバック4、ヘッドレスト5、モータ30a〜33a、アクチュエータ30b〜33bを備える。シートクッション2の下部には2本のアッパレール6が装着され、アッパレール6は2本のロアレール7によって摺動自在に保持される。ロアレール7はベースブラケット8によって車両の床面9に固定されている。ロアレール7は車両の前後方向において前側が若干高く傾斜した状態で取り付けられる。アッパレール6にはモータ30a、アクチュエータ30bが設けられている。モータ30aはブラシ付きの直流モータであり、印加される電流の向きに応じて、正回転または逆回転する。アクチュエータ30bはギア、ラック・アンド・ピニオン等の機構を備え、モータ30aの回転運動を直線運動に変換する。モータ30aが回転することにより、シートクッション2はロアレール7に沿ってスライド作動する。シートクッション2の下部にはモータ31a、アクチュエータ31bが設けられており、モータ31aが回転することによりシートクッション2は上下動(リフタ動作)する。
The
フロントチルト部3はシートクッション2の前部に傾動自在に設けられており、モータ32a、アクチュエータ32bが設けられている。モータ32aが回転することにより、フロントチルト部3はシートクッション2に対して上下動(チルト動作)する。シートバック4は、シートクッション2の後部に回動自在に設けられており、回動軸にはモータ33a、アクチュエータ33bが連結されている。モータ33aが回動することにより、シートバック4はリクライニング作動する。ヘッドレスト5は、シートバック4の上端に装着されている。
The
ここで、シートクッション2の前後の位置を「X」、高さを「Z」と定義する。また、フロントチルト部3のシートクッション2に対する高さを「z」、シートバック4の傾きを「θ」と定義する。本明細書においては、これらの位置X、Z、z、傾きθを位置情報と称する。
Here, the front and rear positions of the
モータ30a〜33aはブラシ付きの直流モータであり、ECU100から供給される駆動電流の方向に応じて正方向または逆方向に回転する。モータ30a〜33aの回転方向に応じて車両用シート1の各可動部位の移動方向が変化する。
The
ECU(Electronic Control Unit)100は、シート1の制御装置であって、モータ30a〜33aを駆動するとともに、モータ30a〜33aの回転速度および回転方向を検出する機能を有する。
The ECU (Electronic Control Unit) 100 is a control device for the
操作スイッチ群40は、スライドスイッチ41、リフタスイッチ42、チルトスイッチ43、リクライニングスイッチ44、記憶スイッチ45、再現スイッチ46を含み、それぞれは乗員によって操作される。スライドスイッチ41はシートクッション2のスライド作動を指示するためのスイッチであり、リフタスイッチ42はシートクッション2のリフタ作動を指示するためのスイッチである。チルトスイッチ43はフロントチルト部3のチルト作動を指示するためのスイッチであり、リクライニングスイッチ44はシートバック4のリクライニング作動を指示するためのスイッチである。スイッチ41〜44はモータ30a〜33aの停止、正回転、逆回転の3つの状態を指示するための接点を備え、ユーザによって操作されない場合にはスイッチ41〜44は停止を指示する状態になっている。記憶スイッチ45はシート1の可動部材の位置情報を記憶させるためのスイッチであり、再現スイッチ46は記憶された位置情報に従い可動部材を作動させるためのスイッチである。例えば、乗員がシート1を所望の位置および角度に調節し、記憶スイッチ45を操作することにより、可動部材の位置情報をECU100に記憶させることができる。その後、乗員が再現スイッチ46を操作することにより、シート1の各可動部の位置を再現することができる。
The
図2は、ECU100の構成図である。ECU100は、電源回路111、入力I/F回路112、CPU(Central Processing Unit)113、メモリ115、PWM(Pulse Width Modulation)回路116、切替回路114、リップル検出回路117、リレー駆動回路118を備える。
FIG. 2 is a configuration diagram of the ECU 100. The ECU 100 includes a power supply circuit 111, an input I /
電源回路111は、車両内のバッテリ50と接続され、一定の電圧をCPU113に供給する。バッテリ50のプラス側端子はイグニッションスイッチ60を介して入力I/F回路112に接続されており、イグニッションスイッチ60がONになると、ECU100は待機状態から動作状態になる。入力I/F回路112はA/D変換回路を含み、イグニッションスイッチ60を介して入力された電圧VBを検出することができる。なお、バッテリ50の電圧VBは温度、経年変化、車両内の他の機器の使用状態などによって変動する。本実施形態によれば、電圧VBを監視し、後述するPWM回路116のデューティ比を変更することにより、電圧VBの変動による影響を受けないようにモータ30a〜33aを制御することができる。
The power supply circuit 111 is connected to the
また、入力I/F回路112には、スイッチ群40の各スイッチ41〜46が接続されている。入力I/F回路112はスイッチ41〜46の状態を検出し、デジタル信号としてCPU113に出力する。
In addition, the
CPU113は、演算回路、アキュムレータ、タイマ、割り込み回路等を備え、予め定められたプログラムに従い、シート1の制御を実行する。
The
切替回路114は複数のリレー回路を備え、それぞれのリレー回路はソレノイド、1つの可動接点、第1および第2の固定接点から構成されている。可動接点はモータ30a〜33aの端子に接続され、第1の固定接点はPWM回路116に接続され、第2の固定接点は抵抗Rを介して接地されている。モータ30a〜33aのそれぞれは2つのリレー回路に接続されており、リレー回路を切り替えることにより、モータ30a〜33aを正方向、逆方向に回転、あるいは停止させることができる。例えば、モータ30aの第1の端子にPWM信号を印加し、第2の端子を抵抗Rを介して接地すると、モータ30aは正方向に回転する。また、モータ30aの第1の端子を抵抗Rを介して接地し、第2の端子にPWM信号を印加すると、モータ30aは逆方向に回転する。さらに、モータ30aの第1および第2の端子の両方を抵抗Rを介して接地し、あるいはPWM回路116に接続することにより、モータ30aを停止させることができる。
The switching circuit 114 includes a plurality of relay circuits, and each relay circuit includes a solenoid, one movable contact, and first and second fixed contacts. The movable contact is connected to the terminals of the
リレー駆動回路118はトランジスタ回路、ゲート回路等から構成され、CPU113から出力された制御信号に応答して、リレー回路のソレノイドに電流を流す。例えば、CPU113からハイレベルの信号がリレー駆動回路118に出力されると、リレー駆動回路118のトランジスタがオンとなり、トランジスタを介してバッテリ50からソレノイドに電流が流れる。一方、CPU113からローレベルの信号がリレー駆動回路118に出力されると、リレー駆動回路118のトランジスタがオフとなり、ソレノイドへの電流が遮断される。このようにして、CPU113は切替回路114のリレー回路を駆動することにより、モータ30a〜33aのオン、オフ、回転方向を切り替えることができる。
The
PWM回路116は、インバータ回路、トランジスタ回路から構成され、バッテリ50の直流電流を所定の周波数(例えば500Hz)のPWM(Pulse Width Modulation)パルスに変換する機能を備える。PWMパルスのデューティ比はCPU113からの指令値に基づき変更可能であり、例えば指令値を8ビットで表すことにより、PWMパルスの電流を256段階に変化させることができる。
The
リップル検出回路117は、フィルタ回路、コンパレータから構成され、抵抗Rの両端の電位差を検出することにより、モータ30a〜33aを流れる電流(モータ電流)のリップル成分を検出する。すなわち、リップル検出回路117はモータ電流からリップル成分を抽出し、リップルパルスとして出力する機能を有する。リップル検出回路117からのリップルパルスはCPU113に出力される。CPU113は、リップル検出回路117で生成されたリップルパルスをカウントし、カウントされたリップルパルスの数をパルスカウント値として出力する。
The
パルスカウント値は、シート1の可動部材の移動距離を算出するために使用される。例えば、モータ30a〜33aのスロット数が4である場合、モータ30a〜33aが一回転する毎に4個のリップルパルスが生成される。また、モータ30a〜33aの回転数とシート1の各可動部材の移動距離との関係を予め計測することにより、1つのリップルパルスあたりの可動部材の移動距離を算出することができる。
The pulse count value is used to calculate the moving distance of the movable member of the
例えば、1パルスにつきシート1が1mmだけ前方に移動すると仮定する。パルスカウント値が50増加した場合、CPU113は、シート1が前方に50mm移動したと判断することができる。このようにして、算出された移動距離に基づき、CPU113は各可動部材の座標を位置情報(X,Z,z,θ)として記憶する。
For example, assume that the
メモリ115は不揮発性の記憶素子を備え、リップルのパルスカウント値、シート位置情報(X,Z,z,θ)を記憶する。また、メモリ115は、モータ30a〜33aのそれぞれの作動回数および回転方向を記憶する。モータ30a〜33aを同一方向(第1の回転方向)に回転させる指示が連続する場合には、作動回数はカウントアップされ、逆方向(第2の回転方向)に回転させる指示がなされ場合には、作動回数はゼロにリセットされる。なお、シート位置情報(X,Z,z,θ)を乗員毎に複数用意し、メモリ115に記憶しても良い。メモリ115に記憶された作動回数、回転方向、シート位置情報はイグニッションスイッチ60がオフになった後にも保持される。
The
図3は、リップル検出回路117の概略構成図である。リップル検出回路117は、図示しないスイッチド・キャパシタ・フィルタ(SCF)、ローパスフィルタ117a、第1の微分回路117b、増幅器117c、第2の微分回路117d、比較器117eを備える。SCFは、モータ駆動信号に含まれるノイズの一部を除去してローパスフィルタ117aに出力する。ローパスフィルタ117aは、SCFの信号に含まれるノイズを除去して第1の微分回路117bに出力する。第1の微分回路117bは、信号の直流成分を減衰させ、リップル成分のみの信号を増幅器117cに出力する。増幅器117cは、第1の微分回路117bからの信号を増幅して第2の微分回路117dに出力する。第2の微分回路117dは、入力された信号の位相を90度シフトさせて比較器117eに出力する。比較器117eは、増幅器117cの出力信号と、第2の微分回路117dの出力信号とを比較してモータ30a〜33aの駆動による回転に同期し、その回転速度に応じた周波数のリップルパルスをCPU113に送出する。また、リップルパルスの振幅はモータの回転速度が下がると小さくなる。したがって、回転速度が所定の値を下回ると、リップルパルスとノイズとを識別不能になる。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
図4はリップル検出回路117の変形例を示している。図3のリップル検出回路117はアナログ回路によって構成されているが、図4に示されるようにデジタルフィルタ117g、コンパレータ117hを用いてリップル検出回路117を構成することも可能である。A/Dコンバータ117fはモータ駆動信号をサンプリングしてデジタルフィルタ117gに出力する。デジタルフィルタ117gは、A/Dコンバータ117fからの信号をフィルタリング処理し、コンパレータ117hはフィルタリングされた信号と所定の閾値との比較を行い、リップルパルスをCPU113に出力する。デジタルフィルタ117gを表す各次数の係数を変更することにより、カットオフ周波数を変更することが可能となる。また、デジタルフィルタ117gをCPU113においてソフトウェア処理により実現して良い。例えば、モータ30a〜33aの回転数に応じて、デジタルフィルタ117gの遮断周波数、コンパレータ117hの閾値を動的に変更することにより、リップルを安定して検出することも可能となる。通常、モータ30a〜33aの回転速度が低くなると、リップルの振幅は小さくなる。このような場合に、デジタルフィルタ117gの遮断周波数、コンパレータ117hの閾値を低くすることにより、リップルを正確に検出することが可能となる。
FIG. 4 shows a modification of the
図5はシートの惰性移動を説明するためのグラフである。図5のグラフは、上から順に、モータのオン・オフ、モータに流れる電流、リップルパルス、モータ回転軸のセンサ出力を表している。なお、本実施形態において、モータ回転軸のセンサは必ずしも必須ではなく、比較のために設けられたものである。図5において、時刻t1において、スライドSW1が操作されると、モータ30aに駆動電流が印加され、モータ30aは回転し始める。同時に、シート1が移動し始める。モータ30aの回転速度が増加するに従い、単位時間あたりのリップルパルスの個数が増加する。一方、モータ30aに流れる電流は、モータ30aの回転速度が増加するに従い、減少する。時刻t2において、スライドSW1が元の状態に操作されると、モータ30aへの駆動電流が遮断される。以下の説明において、時刻t2のように、駆動電流が遮断されるタイミングを「駆動電流遮断時」と称することにする。駆動電流遮断時以降においても、モータ回転軸のセンサ出力波形に示されるように、シート1の惰性移動に伴い、モータ30aは惰性により回転する。このとき、リップルパルスは出力されないため、従来技術によればリップルパルスに基づきシート1の惰性移動距離を正確に検出することはできない。本実施形態によれば、モータ30aを逆方向に回転させた際に、駆動電流遮断時の回転速度(第2の回転速度)を正方向の回転速度よりも大きくすることにより、惰性移動により累積した誤差を低減することができる。また、逆方向の回転速度(第2の回転速度)を、正方向の回転速度(第1の回転速度)に正方向の回転および停止が繰り返された回数を乗じた値とすることにより、上述の誤差をさらに低減することが可能となる。すなわち、本発明によれば、補正マップ等を用意することなく、シート1の惰性移動による誤差を補正することが可能となる。
FIG. 5 is a graph for explaining the inertial movement of the sheet. The graph of FIG. 5 represents the motor on / off, the current flowing through the motor, the ripple pulse, and the sensor output of the motor rotation axis in order from the top. In the present embodiment, the sensor for the motor rotation shaft is not necessarily required, and is provided for comparison. In FIG. 5, when the slide SW1 is operated at time t1, a driving current is applied to the
図6は、駆動電流遮断時におけるモータの回転速度とシート1の惰性移動距離との関係を表すグラフである。このグラフから確認できるように、駆動電流遮断時におけるモータの回転速度とシート1の惰性移動距離とはほぼ正比例の関係になっている。したがって、駆動電流遮断時におけるモータの回転速度をできるだけ低くすることにより、シート1の惰性移動距離を低減することが確認できる。本実施形態においては、ECU100は、駆動電流遮断時における回転速度(第1の回転速度)よりも大きな回転速度(第3の回転速度)でモータを回転させることによりシートをより早く移動させる。その後、ECU100は、モータの回転速度をできるだけ低くしながら駆動電流を遮断することにより、惰性移動を可能な限り抑えることができる。回転速度(第1の回転速度)を、リップル検出回路117が検出可能な最低の速度として駆動電流を遮断するとよい。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the motor and the inertial movement distance of the
図7はモータが駆動し、シート1がリフタ上昇する場合の惰性移動距離、モータの回転速度、乗員の体重等の負荷との関係を表すグラフである。図7のグラフは、上から順に、VB=9V、12V、および15Vの3種類の印加電圧でモータを回転させた場合のグラフである。それぞれのグラフにおいて、横軸はモータ回転速度を、縦軸はシート1の惰性移動距離を示す。負荷、電圧値、モータ回転速度が同一条件であったとしても、モータの個体差によって惰性移動距離は異なる。また、負荷が小さい場合にはモータの回転速度は高くなり、惰性移動距離は大きくなる。すなわち、惰性移動距離は乗員による荷重、またはモータの個体差によって変動する。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the inertial moving distance, the rotational speed of the motor, and the load such as the weight of the occupant when the motor is driven and the
図8はシート1の惰性移動を説明するための図である。図8(a)において、モータ30aに駆動電流が印加され、モータ30aが回転すると、シート1は距離X1だけ前方に移動する。このとき、リップルパルスのパルスカウント値はP1だけ増加する。駆動電流が遮断された後においても、シート1は距離ΔXだけ惰性移動する。さらに、モータ30aに駆動電流が印加されると、シート1は距離X2だけ前方に移動し、パルスカウンタ値はP2だけ増加する。駆動電流が遮断された後、シート1は同様にΔXだけ惰性移動する。同様に、シート1は距離X3だけ移動し、さらに距離ΔXだけ惰性移動した後に停止する。ここで、本実施形態によれば、惰性移動の距離ΔXは移動距離X1、X2、X3に拘わらず、略一定となるように制御される。すなわち、駆動電流の遮断時におけるモータ30aの回転速度(第1の回転速度)が一定となるように駆動電流を制御することにより、惰性移動の距離ΔXを一定にすることができる。また、駆動電流の遮断時におけるモータ30aの回転速度を可能な限り低くすることにより、惰性移動の距離ΔXを低減することが可能となる。但し、モータ30aの回転速度を遅くしすぎると、リップルパルスの振幅が小さくなり、リップルパルスを検出することが困難となる。このため、リップルパルスを検出し得る限度において、回転速度を低くすることが望ましい。
FIG. 8 is a diagram for explaining inertial movement of the
図8(b)はモータ30aの逆回転時の動作を表している。この動作は図8(a)の正回転時の動作に続いて実行されるものとする。モータ30aが逆回転することにより、シート1は後方に距離X4だけ移動する。ECU100は、駆動電流遮断時のモータ30aの逆方向の回転速度が正方向の回転速度の3倍となるように、駆動電流を制御する。すなわち、ECU100は逆方向の回転における駆動電流が正方向の回転における駆動電流の3倍となるようにPWM回路116を制御する。これにより、モータ30aの逆方向の回転時における惰性移動の距離が3×ΔXとなり、正回転により累積した惰性移動の距離3×ΔXと等しくなる。このように、モータ30aを正方向に回転させ、停止させる制御が連続して繰り返された後にモータ30aを逆方向に回転させる場合、逆方向の回転速度を正方向の回転速度よりも大きくすることにより、正方向の惰性移動に起因する誤差を低減することができる。また、逆方向の回転速度を、正方向の回転速度に正方向の回転が連続した回数を乗じた回転速度とすることにより、正方向の惰性移動により累積した誤差をキャンセルすることができる。
FIG. 8B shows the operation during reverse rotation of the
なお、ロアレール7は前端が後端よりも若干高くなるようにフロアに取り付けられることがあり、シート1の前方移動における惰性移動距離は後方移動における惰性移動距離よりも短くなることがある。このような場合には、モータ30aの正方向の回転時の駆動電流を逆方向の回転時の駆動電流よりも大きくさせることにより、前方移動および後方移動のそれぞれの惰性移動距離を等しくすることができる。これにより、惰性移動による誤差を正確に補正することが可能となる。
The lower rail 7 may be attached to the floor such that the front end is slightly higher than the rear end, and the inertial movement distance in the forward movement of the
リクライニングの傾斜、チルトおよびリフタの上昇および下降作動においても同様にして、惰性移動に起因する誤差を低減またはキャンセルすることができる。リクライニングの傾斜、チルトおよびリフタ上昇および下降作動では、重力に抗する方向への移動における惰性移動距離は重力が作用する方向への移動における惰性移動距離よりも短くなる。したがって、モータ31a〜33aの重力に抗する方向の回転時の駆動電流を重力が作用する方向の回転時の駆動電流よりも大きくさせることにより、前方移動および後方移動のそれぞれの惰性移動距離を略一致させることができる。これにより、惰性移動による誤差を正確に補正することが可能となる。
Similarly, in the tilting and tilting of the reclining and the lifting and lowering operations of the lifter, errors due to inertial movement can be reduced or canceled. In the tilting, tilting and lifting / lowering operations of the reclining, the inertial movement distance in the movement in the direction against gravity is shorter than the inertial movement distance in the movement in the direction in which gravity acts. Therefore, the inertial movement distances of the forward movement and the backward movement are substantially reduced by making the driving current at the time of rotation in the direction against the gravity of the
図9は、本実施形態に係る車両用シートの制御方法のメインフローチャートである。 FIG. 9 is a main flowchart of the vehicle seat control method according to the present embodiment.
まず、車両のイグニッションスイッチ60がオンになると(ステップS600)、バッテリ50からECU100に電力が供給される。ECU100は初期設定を行う(ステップS602)。例えば、CPU113は、メモリ115のチェックを行うとともに、メモリ115からシート1の位置情報、モータ30a〜33aの動作回数、回転方向を読み出す。
First, when the
ECU100は、スライドスイッチ41、リフタスイッチ42、チルトスイッチ43、リクライニングスイッチ44が操作されたか否かを判断する(ステップS604)。スイッチ41〜44が操作された場合(ステップS604でYES)、ECU100は、操作対象である可動部位を移動させる(ステップS700)。すなわち、乗員はスイッチ41〜44を操作することにより、シートクッション2、フロントチルト部3、シートバック4のそれぞれを所望の位置まで移動させることができる。このとき、ECU100はリップルのパルスカウント値に基づき可動部位の位置を検出し、シート位置情報を更新する。乗員によって記憶SW45が操作されると(ステップS606でYES)、ECU100は更新されたシート位置情報をメモリ115に格納する(ステップS608)。
The ECU 100 determines whether or not the
ステップS610で、ECU100は、再現スイッチ46からの信号の入力の有無を判断する。再現スイッチ46が操作されると(ステップS610でYES)、ECU100は、メモリ115からシート位置情報を読み出し、シート位置情報に基づきシートの可動部位を移動させる(ステップS900)。
In step S610, ECU 100 determines whether or not a signal is input from
ECU100は、イグニッションスイッチ60がオフになるまで、所定時間毎(例えば数ミリ秒毎)にステップS604〜S612、S700、S900を繰り返す。イグニッションスイッチ60がオフにされると(ステップS612でYES)、ECU100は終了処理を行う(ステップS614)。例えば、ECU100は、シート位置情報、モータ30a〜33aの各々の動作回数および回転方向をメモリ115に格納し、処理を終了する。
The ECU 100 repeats steps S604 to S612, S700, and S900 every predetermined time (for example, every several milliseconds) until the
図10はステップS700のマニュアル処理の詳細を表すフローチャートである。ステップS702で、ECU100は、操作されたスイッチ41〜44に対応するモータ30a〜33aに駆動電流を供給する。例えば、リクライニングスイッチ44が操作され、シートバック4を後傾させる指示がECU100に与えられると、ECU100は切替回路114のリレーを切り替え、モータ33aに逆方向の駆動電流を印加する。これにより、モータ33aは第3の回転速度で逆回転し、シートバック4は後傾する。第3の回転速度は任意に定め得るが、高速に設定することにより、可動部材の作動時間を短縮することができる。同時に、ECU100は、リクライニングスイッチ44からの信号、またはCPU113からリレー駆動回路118への信号に基づき、モータ30aの回転方向を検出する(ステップS704)。他のモータ31a〜33aの回転方向も同様に検出することができる。
FIG. 10 is a flowchart showing details of the manual processing in step S700. In step S702, the ECU 100 supplies drive current to the
続いて、ECU100は、モータ30a〜33aの回転方向が、前回の作動時における回転方向と一致するか否かを判断する(ステップS706)。すなわち、ECU100はメモリ115に記憶された回転方向と、現在の回転方向の相違を判断する。両者の回転方向が異なる場合(ステップS706でNO)、操作スイッチ41〜44がオフになると(ステップS708でYES)、ECU100は後述する補正停止制御(S800)を実行し、蓄積された惰性移動の誤差を補正した後、駆動電流を遮断する(ステップS728)。
Subsequently, ECU 100 determines whether or not the rotation direction of
一方、両者の回転方向が一致する場合(ステップS706でYES)、ECU100はモータ作動回数をカウントアップする(ステップS710)。カウントアップされた作動回数はメモリ115に記憶される。操作スイッチ41〜44が操作されている間(ステップS712でNO)、ECU100はモータ30a〜33aに駆動電流を供給し続け、モータ30aを第3の回転速度で回転させる。操作スイッチ41〜44がオフになると(ステップS712でYES)、ECU100はステップS714以降の減速処理を実行する。
On the other hand, when the rotation directions of the two coincide (YES in step S706), ECU 100 counts up the number of motor operations (step S710). The counted number of operations is stored in the
ステップS714において、ECU100はモータ33aを制御目標値である第1の回転速度まで減速する。ECU100は、第1の回転速度と現在の回転速度である第3の回転速度の比に基づき、デューティ比D=(第3の回転速度/第1の回転速度)を算出する。ECU100は、このようにして算出されたディーティ比Dの駆動電流によってモータ30aを駆動する。ステップS716で、ECU100は、電源電圧VB1を検出する。続いて、ECU100は、電圧VB1の変動分を補正するため、駆動電流のデューティ比D0=D×(VB0/VB1)を算出する(ステップS718)。例えば、検出された電圧VB1が9V〜15Vの間で変動する場合、電圧VB0=9Vを基準としてデューティ比D0を算出することができる。ECU100は、ディーティ比D0の駆動電流によってモータ30aを駆動する(ステップS720)。
In step S714, the ECU 100 decelerates the motor 33a to the first rotation speed that is the control target value. The ECU 100 calculates a duty ratio D = (third rotation speed / first rotation speed) based on the ratio between the first rotation speed and the third rotation speed that is the current rotation speed. The ECU 100 drives the
ステップS722において、ECU100は、単位時間あたりのリップルパルスの数をカウントすることにより、モータの回転速度R1を検出する。上述したように回転速度R1は乗員の荷重によって変動し得る。 In step S722, ECU 100 detects the rotational speed R1 of the motor by counting the number of ripple pulses per unit time. As described above, the rotational speed R1 can vary depending on the load of the passenger.
ECU100は、乗員の荷重の影響によって生じる変動分を補正するため、第1の回転速度と回転速度R1の比に基づき、デューティ比D1=D0×(回転速度R1/第1の回転速度)を算出する(ステップS724)。ECU100は、デューティ比D1の駆動電流をモータ33aに供給してモータ33aを第1の回転速度で駆動させる(ステップS726)。続いて、ECU100は、ステップS728で、駆動電流を遮断する。上述の処理によれば、駆動電流遮断時の回転速度(第1の回転速度)が一定になり、印加電圧の変動および乗員の負荷によって惰性移動の距離が変動することを防ぐことができる。また、第1の回転速度をできる限り低くすることにより、惰性移動の距離を抑えることも可能となる。以上、シートバック4の動作を例として説明したが、他の可動部材についても同様の処理が実行される。 The ECU 100 calculates a duty ratio D1 = D0 × (rotational speed R1 / first rotational speed) based on the ratio between the first rotational speed and the rotational speed R1 in order to correct the fluctuation caused by the load of the passenger. (Step S724). The ECU 100 supplies the drive current having the duty ratio D1 to the motor 33a to drive the motor 33a at the first rotation speed (step S726). Subsequently, the ECU 100 interrupts the drive current in step S728. According to the above-described processing, the rotation speed (first rotation speed) when the drive current is interrupted becomes constant, and it is possible to prevent the distance of inertial movement from fluctuating due to fluctuations in applied voltage and occupant load. Moreover, it is also possible to suppress the distance of inertial movement by making the first rotation speed as low as possible. The operation of the seat back 4 has been described above as an example, but the same processing is executed for other movable members.
図11は、補正停止制御S800の詳細を表すフローチャートである。以下、シートバック4を後傾させる処理(第1の制御)が3回連続して行われた後、前傾させる処理(第2の制御)を例として説明する。 FIG. 11 is a flowchart showing details of the correction stop control S800. Hereinafter, the process of tilting the seatback 4 backward (first control) is performed three times in succession, and then the process of tilting forward (second control) will be described as an example.
ステップS802において、ECU100は、モータ33aが同一の回転方向に回転した作動回数をメモリ115から読み出す。例えば、作動回数が「3」である場合、補正停止処理の制御目標値である第2の回転速度は、第2の回転速度=3×(第1の回転速度)と算出される。すなわち、第2の回転速度は第1の回転速度よりも大きくなる。
In step S802, the ECU 100 reads from the
ステップS804において、ECU100はモータ33aを第2の回転速度まで減速する。ECU100は、第2の回転速度と現在の回転速度である第3の回転速度の比に基づき、デューティ比D=(第3の回転速度/第2の回転速度)を算出する。ECU100は、このようにして算出されたディーティ比Dの駆動電流によってモータ30aを駆動する。ECU100は、ステップS805でモータ33aに供給される電源電圧VB1を測定する。ステップS806で、ECU100は、電圧VB1の変動分を補正するため、デューティ比D0=D×(VB0/VB1)を算出する。
In step S804, the ECU 100 decelerates the motor 33a to the second rotation speed. The ECU 100 calculates the duty ratio D = (third rotation speed / second rotation speed) based on the ratio between the second rotation speed and the third rotation speed that is the current rotation speed. The ECU 100 drives the
ECU100は、デューティ比D0の駆動電流によってモータ30aを駆動する(ステップS808)。
The ECU 100 drives the
ステップS810において、ECU100は、単位時間あたりのリップルパルスの数をカウントすることにより、モータの回転速度R2を算出する。回転速度R2は乗員による荷重によって変動する。 In step S810, ECU 100 calculates motor rotation speed R2 by counting the number of ripple pulses per unit time. The rotational speed R2 varies depending on the load applied by the passenger.
ECU100は、乗員の荷重の影響によって生じる変動分を補正するため、第2の回転速度と回転速度R2の比に基づき、デューティ比D2=(回転速度R2/第2の回転速度)を算出する(ステップS812)。 The ECU 100 calculates a duty ratio D2 = (rotational speed R2 / second rotational speed) based on the ratio between the second rotational speed and the rotational speed R2 in order to correct a variation caused by the influence of the passenger's load ( Step S812).
ECU100は、デューティ比D2の駆動電流を供給してモータ33aを第2の回転速度まで減速し(ステップS814)、メモリ115内に記憶された作動回数をリセットする(ステップS816)。上述の処理によれば、第1の制御における第1の回転速度よりも第2の制御における第2の回転速度を大きくすることで、シートバック4の惰性移動による誤差をキャンセル、または減少することが可能となる。以上、シートバック4の動作を例として説明したが、他の可動部材についても同様の処理が実行される。 The ECU 100 supplies a drive current having a duty ratio D2 to decelerate the motor 33a to the second rotational speed (step S814), and resets the number of operations stored in the memory 115 (step S816). According to the above-described processing, the error due to inertial movement of the seat back 4 is canceled or reduced by increasing the second rotation speed in the second control to be greater than the first rotation speed in the first control. Is possible. The operation of the seat back 4 has been described above as an example, but the same processing is executed for other movable members.
図12は、ステップS900の位置復元処理の詳細を表すフローチャートである。ステップS902で、ECU100は、メモリ115からシート1の記憶された位置情報を読み出す。そして、ステップS904で、ECU100は、シート1の記憶された位置情報と現在のシート1の位置情報から、モータの回転方向を決定する。ECU100は、モータ30a〜33aに駆動電流を供給し、モータ30a〜33aはシート1の各可動部位を記憶された位置へと作動させる(ステップS906)。例えば、ECU100がシートバック4を後傾させる必要があると判断した場合、ECU100は切替回路114のリレーを切り替え、対応するモータ33aに逆方向の駆動電流を印加する。これにより、モータ33aは逆回転し、シートバック4は第3の回転速度で後傾する。
FIG. 12 is a flowchart showing details of the position restoration process in step S900. In step S902, the ECU 100 reads out the stored position information of the
続いて、ECU100はモータ30a〜33aの現在の回転方向が、前回の作動時における回転方向と一致するか否かを判断する(ステップS908)。両者の回転方向が異なる場合(ステップS908でNO)、ECU100は、シートバック4が記憶された位置の直前まで作動したことを検出すると(ステップS910でYES)、前回の作動までに蓄積された惰性移動距離がキャンセルされるように、補正停止制御S800を実行する。続いて、ECU100は、ステップS916で、駆動電流を遮断する。
Subsequently, ECU 100 determines whether or not the current rotation direction of
両者の回転方向が同じである場合(ステップS908でYES)、ステップS912で、ECU100はモータ作動回数をカウントアップする。 If both rotation directions are the same (YES in step S908), in step S912, ECU 100 counts up the number of motor operations.
ECU100は、シートバック4が記憶された位置の直前まで作動したことを検出すると(ステップS914でYES)、上述のステップS714〜S726を実行する。続いて、ECU100は、ステップS916で、駆動電流を遮断する。上述の処理によれば、記憶された位置へとシート位置を復元する処理においても、駆動電流遮断時の回転速度(第1の回転速度)が一定になり、乗員の負荷等によって惰性移動の距離が変動することを防ぐことができる。また、第1の回転速度をできる限り低くすることにより、惰性移動の距離を抑えることも可能となる。第1の制御における第1の回転速度よりも第2の制御における第2の回転速度を大きくすることで、シートバック4の惰性移動による誤差をキャンセル、または減少することが可能となる。以上、シートバック4の動作を例として説明したが、他の可動部材についても同様の処理が実行される。 When the ECU 100 detects that the seat back 4 has been operated just before the stored position (YES in step S914), the ECU 100 executes steps S714 to S726 described above. Subsequently, in step S916, the ECU 100 interrupts the drive current. According to the above-described process, even in the process of restoring the seat position to the stored position, the rotational speed (first rotational speed) when the drive current is interrupted is constant, and the distance of inertial movement due to the occupant's load or the like Can be prevented from fluctuating. Moreover, it is also possible to suppress the distance of inertial movement by making the first rotation speed as low as possible. By making the second rotational speed in the second control larger than the first rotational speed in the first control, it becomes possible to cancel or reduce an error due to inertial movement of the seat back 4. The operation of the seat back 4 has been described above as an example, but the same processing is executed for other movable members.
上述したように本実施形態に係るシート1の制御装置では、シート1のシートクッション2、フロントチルト部3、およびシートバック4を作動させるモータ30a〜33aに駆動電流を供給する電流供給部119と、モータ30a〜33aを正回転方向および第1の回転速度で回転させた状態で駆動電流を遮断する第1の制御(ステップS714〜S726)を連続して実行した後、逆回転方向にモータ30a〜33aを回転させる場合、第1の回転速度よりも大きな第2の回転速度でモータ30a〜33aを回転させ、駆動電流を遮断する第2の制御(補正停止制御S800)を実行する制御部と、を備える。
As described above, in the control device for the
可動部位の惰性移動量を検出して補正するのではなく、可動部位の作動回数を検出して補正するこの制御方法は、モータごとの補正であるので、モータの個体差による惰性移動量のばらつきも補正することができる。同一モータの正方向および逆方向の回転によるシート可動部位の作動を組み合わせるので、モータの個体差影響を受けず、高精度な制御を提供する。 Since this control method, which detects and corrects the number of actuations of the movable part instead of detecting and correcting the inertial movement amount of the movable part, is a correction for each motor, variation in the inertial movement amount due to individual differences in motors Can also be corrected. Since the operation of the seat movable portion by the forward and reverse rotations of the same motor is combined, high-precision control is provided without being affected by individual motor differences.
また、第1の回転速度をリップル検出回路117が検出可能な最低値にするので、1回の作動で生じる惰性移動距離を小さくできる。また、従来のような補正マップを用意する必要がないので、膨大な数の補正マップを生成するための開発期間をなくすことが可能となる。
Further, since the first rotation speed is set to the lowest value that can be detected by the
本発明は以上の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明は車両シートに限定されず、モータによって駆動されるシートに広く適用可能である。また、本発明は、シートに限定されず、直流モータによって駆動される機構に広く適用可能である。例えば、サンルーフ、スライドドア等の開閉体に本発明を適用しても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited to a vehicle seat, and can be widely applied to a seat driven by a motor. Further, the present invention is not limited to a sheet, and can be widely applied to mechanisms driven by a DC motor. For example, the present invention may be applied to an open / close body such as a sunroof or a slide door.
1:シート、2:シートクッション(可動部材)、3:フロントチルト部(可動部材)、4:シートバック(可動部材)、30a〜33a:モータ、100:ECU(制御装置)、 1: Seat, 2: Seat cushion (movable member), 3: Front tilt part (movable member), 4: Seat back (movable member), 30a to 33a: Motor, 100: ECU (control device),
Claims (6)
前記モータを第1の回転方向および第1の回転速度で回転させた後に前記駆動電流を遮断する第1の制御を連続して実行した後、前記第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に前記モータを回転させる場合において、前記第1の回転速度よりも大きな第2の回転速度で前記モータを回転させた後に前記駆動電流を遮断する第2の制御を実行する制御部と、
を備える車両用シートの制御装置。 A current supply unit that supplies a drive current to a motor that operates the movable member of the vehicle seat;
After continuously executing the first control for cutting off the drive current after rotating the motor at the first rotation direction and the first rotation speed, the second control, which is opposite to the first rotation direction, is performed. When rotating the motor in the rotation direction, a control unit that executes a second control that cuts off the drive current after rotating the motor at a second rotation speed that is greater than the first rotation speed;
A vehicle seat control apparatus comprising:
前記制御部は前記電源電圧の変動に応じて前記駆動電流を補正する請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用シートの制御装置。 A voltage detection unit for detecting a power supply voltage applied to the current supply unit;
The control device for a vehicle seat according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit corrects the driving current according to a change in the power supply voltage.
前記第1の制御を連続して実行した後、前記第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に前記モータを回転させる場合において、前記第1の回転速度よりも大きな第2の回転速度で前記モータを回転させた後に前記駆動電流を遮断するステップとを備える、車両用シートの制御方法。 Performing a first control for cutting off the drive current after rotating the motor that operates the movable member of the vehicle seat in a first rotation direction and a first rotation speed;
When the motor is rotated in a second rotation direction opposite to the first rotation direction after continuously executing the first control, a second rotation greater than the first rotation speed is performed. And a step of cutting off the drive current after rotating the motor at a speed.
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JP2015036358A JP2016155513A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Control device of seat for vehicle and control method |
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2015
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