JP2017132387A - 車両シート制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スローストップ制御を実行可能な車両シート制御装置において、乗員による操作スイッチのオフ操作に基づいて停止される車両シートの電動駆動部位の停止位置を、乗員の所望の停止位置に近づけること。
【解決手段】制御回路１２は、高速モード（通常モード）における操作スイッチＳＷのオン操作に基づきモータＭの高速駆動（通常駆動）を実行し、該通常駆動中における操作スイッチＳＷのオフ操作に基づき、モータＭの回転速度をゼロまで徐々に低下させる減速制御を実行した後、該通常駆動とは反対方向にモータＭを駆動させる戻し制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの回転力に基づく車両シートの電動駆動を制御する車両シート制御装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、前後のスライド移動やシートバックの傾動等を、モータを駆動源として電動駆動可能とした車両用電動シートがある。このようなものでは、操作スイッチの操作に基づくモータの駆動が車両シートに内蔵の減速機構等を介してシートクッションやシートバックに伝達され、それらの電動駆動が実現される。

特許第５４７１１５８号公報

ところで、上記のような車両用電動シートでは、電動駆動部位の動作の高速化が望まれているが、単に動作速度を上げた場合、電動駆動部位の作動停止時の慣性力が大きくなり、乗員に不安感を与えてしまうおそれがある。そこで、この問題を解消するため、モータを停止させる際にモータの回転速度を徐々に低下させる所謂スローストップ制御を実行することが好ましい。

しかしながら、スローストップ制御では、電動駆動部位の作動中における操作スイッチのオフ操作によってモータの減速が開始され、回転速度が徐々に低下された後に停止するため、乗員が最適位置と判断して操作スイッチをオフ操作した時点から行き過ぎた位置で電動駆動部位の作動が停止されることとなる。このときの行き過ぎ量は、電動駆動部位の動作速度が速いほど大きくなるため、上記のように動作を高速化させる場合に特に顕著な問題となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スローストップ制御を実行可能な車両シート制御装置において、乗員による操作スイッチのオフ操作に基づいて停止される車両シートの電動駆動部位の停止位置を、乗員の所望の停止位置に近づけることにある。

上記課題を解決する車両シート制御装置は、モータの回転力に基づく車両シートの電動駆動を制御する車両シート制御装置であって、操作スイッチのオン操作に基づき前記モータの通常駆動を実行し、該通常駆動中における前記操作スイッチのオフ操作に基づき、前記モータの回転速度を徐々に低下させる減速制御を実行した後、前記通常駆動とは反対方向に前記モータを駆動させる戻し制御を実行する制御部を備える。

この構成によれば、通常駆動中における操作スイッチのオフ操作に基づいて減速制御（スローストップ制御）が実行された後、該通常駆動とは反対方向にモータが駆動される戻し制御が実行される。これにより、車両シートの電動駆動部位を乗員の所望の停止位置（操作スイッチをオフ操作したときの位置）に近づけるように戻すことが可能となる。

上記車両シート制御装置において、前記制御部は、前記通常駆動中に前記操作スイッチがオフ操作された時点での前記車両シートの位置情報をスイッチオフ位置として記憶し、前記戻し制御において前記車両シートを前記スイッチオフ位置に戻すべく前記モータの駆動を実行することが好ましい。

この構成によれば、減速制御後の戻し制御において、車両シートの電動駆動部位をスイッチオフ位置に戻すべくモータが駆動される。これにより、車両シートの電動駆動部位を乗員の所望の停止位置まで戻すことができる。

上記車両シート制御装置において、前記制御部は、前記戻し制御において、予め設定された戻し量だけ前記車両シートを作動させるべく前記モータの駆動を実行することが好ましい。

この構成によれば、減速制御後の戻し制御において、予め設定された戻し量だけ車両シートを作動させるべくモータが駆動される。減速制御による車両シートの行き過ぎ量は、通常駆動時の動作速度等からある程度類推できるため、前記戻し量を通常駆動の動作速度等を考慮した値に予め設定することで、戻し制御後の車両シートの停止位置を乗員の所望の停止位置に近づけることができ、さらに、この構成ではそれを単純な制御にて実現できる。

上記車両シート制御装置において、前記制御部の制御態様として、前記操作スイッチのオン操作に基づき前記モータの前記通常駆動を実行する通常モードと、前記操作スイッチのオン操作に基づき前記通常駆動時よりも低速で前記モータの駆動を実行する微調整モードとを備え、前記制御部は、前記戻し制御における前記モータの駆動停止後、前記微調整モードに移行することが好ましい。

この構成によれば、通常駆動の停止後（減速制御及び戻し制御の実行後）に移行される微調整モードにおいて、車両シートの位置の微調整を容易に行うことができる。
上記車両シート制御装置において、前記制御部は、前記微調整モードにおける前記操作スイッチのオン状態の継続時間が所定時間に達したとき、前記通常モードに移行することが好ましい。

この構成によれば、微調整モードにおける操作スイッチの所定時間以上の操作（長押し操作）によって、車両シートの動作速度が速い通常モードに切り替えることができる。
上記車両シート制御装置において、前記制御部は、前記微調整モードにおける前記操作スイッチのオフ状態の継続時間が所定時間に達したとき、前記通常モードに移行することが好ましい。

この構成によれば、微調整モードにおいて操作スイッチが所定時間操作されないことで、車両シートの動作速度が速い通常モードに切り替えることができる。
上記車両シート制御装置において、前記制御部は、前記操作スイッチのオン操作に基づき、一定値である速度指令値と前記モータの回転速度の実速度との差分を基に前記モータの回転速度を前記速度指令値に追従させる速度フィードバック制御を実行し、前記微調整モードにおける前記速度指令値は、前記通常モードにおける前記速度指令値よりも小さく設定されていることが好ましい。

この構成によれば、速度フィードバック制御によって、通常モード及び微調整モードにおけるモータの回転速度、つまり、車両シートの動作速度を一定に保つことができる。

本発明によれば、スローストップ制御を実行可能な車両シート制御装置において、乗員による操作スイッチのオフ操作に基づいて停止される車両シートの電動駆動部位の停止位置を、乗員の所望の停止位置に近づけることが可能となる。

実施形態の車両シート制御装置の電気ブロック図。 同形態における制御態様を説明するための説明図。 同形態において、微調整モードから高速モード（通常モード）への移行に関する制御態様を説明するためのタイミング図。 同形態において、微調整モードから高速モード（通常モード）への移行に関する制御態様を説明するためのタイミング図。

以下、車両シート制御装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両シート制御装置１０は、車両シート１を前後方向にスライド動作させるための駆動源としてのモータＭを備える。モータＭは、給電ブラシ及び整流子（ともに図示略）を有するブラシ付きモータにて構成されている。モータＭの回転は、車両シート１が備える減速機構（図示略）を介して該車両シート１の前後移動（スライド移動）に変換される。

車両シート制御装置１０は、モータＭに駆動電力を供給する駆動回路１１と、駆動回路１１を介してモータＭの駆動を制御する制御回路１２と、モータＭの回転を検出する回転センサ１３と、例えば車両シート１の側面に設けられた操作スイッチＳＷとを備える。操作スイッチＳＷが例えば搭乗者によって操作されると、操作スイッチＳＷから操作信号Ｓｍが制御回路１２に出力され、制御回路１２は操作信号Ｓｍの入力に基づいて駆動回路１１を通じてモータＭを回転駆動させ、車両シート１をスライド移動させる。

回転センサ１３は、例えばモータＭに搭載されたホールＩＣ等からなり、モータＭの回転に応じた回転検出信号Ｓｐ（パルス信号）を出力する。制御回路１２は、回転センサ１３から出力される回転検出信号Ｓｐに基づいて制御信号（ＰＷＭ駆動信号）Ｓｃを生成し、その制御信号Ｓｃを駆動回路１１に出力することにより駆動回路１１をＰＷＭ駆動させ、モータＭの駆動を制御する。

制御回路１２は、速度算出部２１、減算器２２、速度指令値設定部２３、ＦＢ制御部（フィードバック制御部）２４、ＰＷＭ制御部２５及び位置カウント部２６を備えている。
速度算出部２１は、回転センサ１３から出力される回転検出信号Ｓｐに基づいて回転速度検出値ωを算出する。減算器２２は、速度指令値設定部２３から出力された速度指令値ωｄと、速度算出部２１により演算されたモータＭの回転速度検出値ωとの差分値（速度偏差Δω＝ωｄ−ω）を演算し、演算した速度偏差ΔωをＦＢ制御部２４に出力する。

ＦＢ制御部２４は、速度偏差Δωに基づいて速度フィードバック制御を実行する。本実施形態のＦＢ制御部２４が実行する速度フィードバック制御はＰＩ制御である。すなわち、ＦＢ制御部２４は速度偏差ΔωにＰ（比例）制御の比例ゲインＫｐを乗ずることにより比例成分を演算するとともに、速度偏差Δωの積分値にＩ（積分）制御の積分ゲインＫｉを乗ずることにより積分成分を演算する。そして、これら比例成分及び積分成分を加算することにより電圧指令値Ｖｄを演算し、これをＰＷＭ制御部２５に出力する。

ＰＷＭ制御部２５は、電圧指令値Ｖｄに基づくＤＵＴＹ指令値を演算するとともに、そのＤＵＴＹ指令値に示されるオンＤＵＴＹ比を有する制御信号Ｓｃを生成して駆動回路１１に出力することで、駆動回路１１をＰＷＭ駆動させる。これにより、制御信号Ｓｃに応じた駆動電力が駆動回路１１からモータＭに出力される。

位置カウント部２６は、回転センサ１３から出力される回転検出信号Ｓｐに基づいて車両シート１の位置情報Ｐを算出し、これを速度指令値設定部２３に出力する。車両シート１の位置情報Ｐは、例えば、車両シート１の前後方向の位置に対応する回転検出信号Ｓｐの立ち上がり及び立ち下がりのカウント数である。

速度指令値設定部２３は、速度指令値ωｄを設定する際の参照値（後述する高速度値ωＨ及び低速度値ωＬ等）が予め記憶されたメモリ２７を有し、後述のスイッチ操作に応じて高速度値ωＨ又は低速度値ωＬを速度指令値ωｄとして減算器２２に出力する。

次に、制御回路１２による制御態様について説明する。
本実施形態の車両シート制御装置１０は、制御回路１２の制御態様として、車両シート１の動作速度（モータＭの駆動速度）が異なる２つの駆動モード（高速モード（通常モード）及び微調整モード）を備えている。

まず、高速モードにおける駆動制御について説明する。高速モードにおいて、操作スイッチＳＷのオン操作（例えば、前方への移動を指示する操作）に基づいて出力された操作信号Ｓｍが制御回路１２に入力されると、メモリ２７に記憶された前記参照値に基づいて設定された速度指令値ωｄが減算器２２に出力される。

ここで、図２に示すように、高速モードにおける始動（操作信号Ｓｍの入力）から所定時間Δｔだけ経過する期間においては、速度指令値ωｄが一定値である高速度値ωＨまで徐々に増加される所謂スロースタート制御が実行される。そして、始動から所定時間Δｔが経過した後（増速区間ＩＳを過ぎた後）は、速度指令値ωｄが前記高速度値ωＨに設定される高速定速区間ＨＳに移行する。この高速定速区間ＨＳでは、制御回路１２は、速度指令値ωｄ（＝高速度値ωＨ）に基づく速度フィードバック制御によってモータＭを一定速度で駆動させる。これにより、車両シート１は、高速度値ωＨに基づく一定速度（ハイスピードＮｈ）で前方にスライド移動される。なお、図２では、車両シート１の前方への動作速度をプラス値とし、後方への動作速度をマイナス値としている。

この高速定速区間ＨＳでの作動中において、操作スイッチＳＷがオフ操作されると、速度指令値ωｄが前記高速度値ωＨから０まで徐々に減少される所謂スローストップ制御（減速制御）が実行される。これにより、車両シート１は、ハイスピードＮｈでの作動中における操作スイッチＳＷのオフ操作によって減速区間ＤＳを経て停止する。また、このとき、制御回路１２は、操作スイッチＳＷがオフ操作された時点での車両シート１の位置情報Ｐをスイッチオフ位置Ｐ１としてメモリ（図示略）に記憶させる。

減速区間ＤＳが終了した後（つまり、上記の減速制御において速度指令値ωｄが０とされた後）、制御回路１２は、上記の操作スイッチＳＷのオン操作による作動方向とは反対方向にモータＭを作動させる戻し制御を実行する。これにより、車両シート１が後方にスライド移動される戻し区間ＲＳに移行する。この戻し区間ＲＳでは、車両シート１が後方にスライド移動されて、スイッチオフ位置Ｐ１まで戻されるようになっている。なお、本実施形態における戻し区間ＲＳでの車両シート１の作動制御（戻し制御）では、スロースタート制御及びスローストップ制御が実行される。つまり、戻し区間ＲＳにおける車両シート１の後方への動作速度は、ゼロから徐々に上昇して、ピーク（最大速度Ｎｐ）を経た後、徐々に減少し、スイッチオフ位置Ｐ１でゼロとなる。また、戻し区間ＲＳでの車両シート１の最大速度Ｎｐ（絶対値）は、高速定速区間ＨＳでの車両シート１の動作速度（ハイスピードＮｈ）よりも小さくなるように制御されることが好ましい。

上記のように、戻し区間ＲＳを経て車両シート１がスイッチオフ位置Ｐ１で停止された後、制御回路１２の駆動モードが高速モードから微調整モードに移行される。
図３に示すように、微調整モードにおいて、操作スイッチＳＷのオン操作に基づいて操作信号Ｓｍが制御回路１２に入力されると、速度指令値設定部２３は、前記高速度値ωＨよりも小さい低速度値ωＬを速度指令値ωｄとして減算器２２に出力する。そして、制御回路１２は、速度指令値ωｄ（＝低速度値ωＬ）に基づく速度フィードバック制御によってモータＭを一定の低速度で駆動させる。これにより、車両シート１が一定の低速度でスライド移動される。なお、微調整モードでの車両シート１の動作速度は低速度であるため、高速モードで実行されるようなスロースタート制御及びスローストップ制御は不要であり、本実施形態の微調整モードではそれらスロースタート制御及びスローストップ制御が実行されないようになっている。

［微調整モードから高速モードへの切り替え］
図３に示すように、微調整モードにおいて、操作スイッチＳＷのオン状態（オン操作）の継続時間が所定時間Δｔ１に達したとき、制御回路１２の駆動モードが高速モードに移行される。この場合、操作スイッチＳＷのオン操作が継続する間に、速度指令値設定部２３から出力される速度指令値ωｄが低速度値ωＬから高速度値ωＨに切り替わる。つまり、車両シート１の作動は、操作スイッチＳＷのオン操作直後から所定時間Δｔ１経過するまでの低速区間を経て高速区間に移行するようになっている。

また、図４に示すように、微調整モードにおける操作スイッチＳＷのオフ状態（例えば、操作スイッチＳＷがニュートラル位置とされた状態）の継続時間が所定時間Δｔ２に達したとき、制御回路１２の駆動モードが高速モードに移行される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
高速モードにおいて、操作スイッチＳＷがオン操作されると、車両シート１は、始動後の増速区間ＩＳを経て高速度値ωＨに基づく一定速度（ハイスピードＮｈ）でスライド移動する。そして、その作動中において操作スイッチＳＷがオフ操作されると、車両シート１は、減速制御に基づく減速区間ＤＳと、戻し制御に基づく戻し区間ＲＳを経て、操作スイッチＳＷをオフ操作した時点での位置（スイッチオフ位置Ｐ１）で停止する。

また、高速モードにおいて減速区間ＤＳ及び戻し区間ＲＳを経て車両シート１の作動が停止された後、制御回路１２の駆動モードが微調整モードに移行される。微調整モードでは、操作スイッチＳＷのオン操作に基づいて車両シート１がより低速度でスライド移動されるため、高速モードでの車両シート１の作動停止後に、車両シート１の位置を容易に微調整することが可能となっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）制御回路１２は、高速モード（通常モード）における操作スイッチＳＷのオン操作に基づきモータＭの高速駆動（通常駆動）を実行し、該高速駆動中における操作スイッチＳＷのオフ操作に基づき、モータＭの回転速度を徐々に低下させる減速制御を実行した後、該高速駆動とは反対方向にモータＭを駆動させる戻し制御を実行する。この構成によれば、高速駆動中における操作スイッチＳＷのオフ操作に基づいて減速制御（スローストップ制御）が実行された後、該高速駆動とは反対方向にモータＭが駆動される戻し制御が実行される。これにより、車両シート１を乗員の所望の停止位置（操作スイッチＳＷをオフ操作したときの位置）に近づけるように戻すことが可能となる。

（２）制御回路１２は、高速駆動中（高速モードでの駆動中）に操作スイッチＳＷがオフ操作された時点での車両シート１の位置情報Ｐをスイッチオフ位置Ｐ１として記憶し、戻し制御において車両シート１をスイッチオフ位置Ｐ１に戻すべくモータＭの駆動を実行する。この構成によれば、減速制御後の戻し制御において、車両シート１をスイッチオフ位置Ｐ１に戻すべくモータＭが駆動される。これにより、車両シート１を乗員の所望の停止位置（スイッチオフ位置Ｐ１）まで戻すことができる。

（３）制御回路１２の制御態様として、操作スイッチＳＷのオン操作に基づきモータＭの高速駆動を実行する高速モード（通常モード）と、操作スイッチＳＷのオン操作に基づき高速駆動時よりも低速でモータＭの駆動を実行する微調整モードとを備える。そして、制御回路１２は、戻し制御におけるモータＭの駆動停止後、微調整モードに移行する。この構成によれば、高速駆動の停止後（減速制御及び戻し制御の実行後）に移行される微調整モードにおいて、車両シート１の位置の微調整を容易に行うことができる。

（４）制御回路１２は、微調整モードにおける操作スイッチＳＷのオン状態の継続時間が所定時間Δｔ１に達したとき、高速モードに移行する。この構成によれば、微調整モードにおける操作スイッチＳＷの所定時間Δｔ１以上の操作（長押し操作）によって、車両シート１の動作速度が速い高速モードに切り替えることができる。

（５）制御回路１２は、微調整モードにおける操作スイッチＳＷのオフ状態の継続時間が所定時間Δｔ２に達したとき、高速モードに移行する。この構成によれば、微調整モードにおいて操作スイッチＳＷが所定時間Δｔ２以上操作されないことで、車両シート１の動作速度が速い高速モードに切り替えることができる。

（６）制御回路１２は、操作スイッチＳＷのオン操作に基づき、一定値である速度指令値ωｄとモータＭの回転速度の実速度（回転速度検出値ω）との差分を基にモータＭの回転速度（回転速度検出値ω）を速度指令値ωｄに追従させる速度フィードバック制御を実行する。そして、微調整モードにおける速度指令値ωｄ（低速度値ωＬ）は、高速モードにおける速度指令値ωｄ（高速度値ωＨ）よりも小さく設定されている。この構成によれば、速度フィードバック制御によって、高速モード及び微調整モードにおけるモータＭの回転速度、つまり、車両シート１の動作速度を一定に保つことができる。また、本実施形態のように速度フィードバック制御を実装することで、減速制御及び戻し制御における速度指令値ωｄの設定によって該各制御時の車両シート１の動作速度を制御でき、より好ましい。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、微調整モードにおける操作スイッチＳＷのオン状態の継続時間が所定時間Δｔ１に達したとき、制御回路１２の駆動モードが高速モードに移行されるが、これ以外に例えば、位置情報Ｐに基づいて算出される微調整モード時の車両シート１の移動量が所定量に達したとき、駆動モードを高速モードに移行させてもよい。

・上記実施形態では、制御回路１２は、高速駆動中（高速モードでの駆動中）に操作スイッチＳＷがオフ操作された時点での車両シート１の位置情報Ｐをスイッチオフ位置Ｐ１として記憶し、減速制御後の戻し制御において車両シート１をスイッチオフ位置Ｐ１に戻すべくモータＭを駆動させるが、これに特に限定されるものではない。

例えば、減速制御後の戻し制御において、予め設定された戻し量だけ車両シート１を作動させるべくモータＭを駆動させてもよい。減速制御による車両シート１の行き過ぎ量（減速区間ＤＳでの移動量）は、高速駆動時の動作速度（ハイスピードＮｈ）等からある程度類推できるため、戻し量を高速駆動の動作速度等を考慮した値に予め設定することで、単純な制御によって、戻し制御後の車両シート１の停止位置を乗員の所望の停止位置に近づけることができる。

・上記実施形態では、戻し制御におけるモータＭの駆動停止後、制御回路１２の駆動モードが微調整モードに移行されるが、これに特に限定されるものではなく、戻し制御におけるモータＭの駆動停止後に微調整モードに移行しない制御態様としてもよい。

・上記実施形態における減速制御後の戻し制御では、スロースタート制御及びスローストップ制御が実行されるが、これに特に限定されるものではなく、例えば、戻し制御において低速度値ωＬを速度指令値ωｄとした定速制御（速度フィードバック制御）を実行してもよい。

・上記実施形態における速度フィードバック制御を、Ｐ制御やＰＩＤ制御等に変更してもよい。
・上記実施形態では、制御回路１２は、操作スイッチのオン操作に基づいて速度フィードバック制御を用いたモータＭの駆動を実行するが、これ以外に例えば、電源電圧を成り行きでモータＭに印加するオープン制御（オープンループ制御）を実行してもよい。

・上記実施形態では、車両シート１の前後移動を制御する車両シート制御装置１０に適用したが、これに特に限定されるものではなく、例えば、車両シートのシートバックの傾動や、シートクッションの高さ調整動作（リフタ動作）等を制御する制御装置に適用してもよい。

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１…車両シート、１０…車両シート制御装置、１２…制御回路（制御部）、ＳＷ…操作スイッチ、Ｍ…モータ。

Claims (7)

1. モータの回転力に基づく車両シートの電動駆動を制御する車両シート制御装置であって、
   操作スイッチのオン操作に基づき前記モータの通常駆動を実行し、該通常駆動中における前記操作スイッチのオフ操作に基づき、前記モータの回転速度を徐々に低下させる減速制御を実行した後、前記通常駆動とは反対方向に前記モータを駆動させる戻し制御を実行する制御部を備えたことを特徴とする車両シート制御装置。
2. 請求項１に記載の車両シート制御装置において、
   前記制御部は、前記通常駆動中に前記操作スイッチがオフ操作された時点での前記車両シートの位置情報をスイッチオフ位置として記憶し、前記戻し制御において前記車両シートを前記スイッチオフ位置に戻すべく前記モータの駆動を実行することを特徴とする車両シート制御装置。
3. 請求項１に記載の車両シート制御装置において、
   前記制御部は、前記戻し制御において、予め設定された戻し量だけ前記車両シートを作動させるべく前記モータの駆動を実行することを特徴とする車両シート制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両シート制御装置において、
   前記制御部の制御態様として、前記操作スイッチのオン操作に基づき前記モータの前記通常駆動を実行する通常モードと、前記操作スイッチのオン操作に基づき前記通常駆動時よりも低速で前記モータの駆動を実行する微調整モードとを備え、
   前記制御部は、前記戻し制御における前記モータの駆動停止後、前記微調整モードに移行することを特徴とする車両シート制御装置。
5. 請求項４に記載の車両シート制御装置において、
   前記制御部は、前記微調整モードにおける前記操作スイッチのオン状態の継続時間が所定時間に達したとき、前記通常モードに移行することを特徴とする車両シート制御装置。
6. 請求項４又は５に記載の車両シート制御装置において、
   前記制御部は、前記微調整モードにおける前記操作スイッチのオフ状態の継続時間が所定時間に達したとき、前記通常モードに移行することを特徴とする車両シート制御装置。
7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載の車両シート制御装置において、
   前記制御部は、前記操作スイッチのオン操作に基づき、一定値である速度指令値と前記モータの回転速度の実速度との差分を基に前記モータの回転速度を前記速度指令値に追従させる速度フィードバック制御を実行し、
   前記微調整モードにおける前記速度指令値は、前記通常モードにおける前記速度指令値よりも小さく設定されていることを特徴とする車両シート制御装置。

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