JP2941497B2

JP2941497B2 - パワーシートのモータ制御方法およびモータ制御装置

Info

Publication number: JP2941497B2
Application number: JP3181607A
Authority: JP
Inventors: 紘充小笠原
Original assignee: TACHESU KK
Current assignee: TACHESU KK
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH058674A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、モータの駆動制御に
よって、着座姿勢制御装置の可動部材のポジションを着
座者の体形、好み等に応じて任意に調整、設定可能なパ
ワーシートのモータ制御方法およびモータ制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、車両等において、モータの駆
動制御により移動可能なシートスライド装置、シートリ
フター、リクライニング装置等の種々の着座姿勢制御装
置の装着された、いわゆるパワーシートと称されるシー
トが知られている。

【０００３】このようなパワーシートのモータとして、
一般に、ＤＣギヤードモータ（ＤＣモータ）が利用され
る。そして、モータは、たとえば、モータ制御装置に接
続され、モータ制御装置のスイッチ手段のオン、オフや
モータ制御リレーのリレー接点の切換えによって駆動制
御可能に構成されている。

【０００４】ここで、ＤＣモータを利用する構成では、
一般に、モータの巻線端末間の短絡によって生じる回生
制動を利用して、モータ、つまりはシートのような可動
部材を停止させている。このような構成によれば、ＤＣ
モータの特徴である停止時の保持力が効果的に利用で
き、回生制動のもとで、モータの停止状態が確実に保持
されるため、可動部材の停止精度が向上される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シートスラ
イド装置におけるシートのように、移動範囲の比較的広
い可動部材を持つ着座姿勢制御装置においては、可動部
材の迅速な移動が要求される。そこで、近年のパワーシ
ートにおいては、モータの回転速度の高速化をはかり、
モータの高速回転によって、可動部材の迅速な移動を確
保している。

【０００６】しかしながら、公知の構成においては、ス
イッチ手段のオン、オフやリレー接点の切換えに伴うモ
ータへの供給電圧の印加または遮断によって、モータの
起動または停止が制御されているため、モータの急激な
起動、停止は避けられない。

【０００７】特に、シートスライド装置におけるシート
のように、着座者の荷重を直接的に支持する可動部材に
おいては、モータの起動時、停止時のショックが可動部
材を介して着座者に伝達されやすい。モータの起動時、
停止時のショックは、着座者に不快感、不安感を与え、
着座者の快適性を損なう虞れがある。

【０００８】ここで、モータ起動時、停止時のショック
の抑制対策として、たとえば、トランジスタやＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）等を用いた速度制御手段によ
り、モータの速度制御を行なうことが、一般的に考えら
れる。

【０００９】しかしながら、このような速度制御手段に
おいては、構成が複雑化しやすいとともに、トランジス
タ、ＦＥＴ等が高価であるため、速度制御手段およびモ
ータ制御装置の全体的なコストの増大を招く。

【００１０】また、このような速度制御手段において
は、トランジスタ、ＦＥＴ等に発熱、スイッチングノイ
ズを生じやすく、付近の電子回路素子等に悪影響を及ぼ
す虞れがあり、好ましくない。

【００１１】そして、このような速度制御手段は、通
常、モータの停止位置を予め認識できるモータのオート
制御時に適用可能に構成される。そのため、着座者が任
意にモータを駆動制御するモータのマニュアル制御への
適用が難しく、マニュアル制御における、モータの速度
制御、つまりはショックの抑制が容易にはかれない。

【００１２】この発明は、構成の複雑化を招くことな
く、モータの起動時、停止時のショックを抑制するパワ
ーシートのモータ制御方法およびモータ制御装置の提供
を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明のパワーシートのモータ制御方法によれ
ば、モータへの電流の供給時に発生する駆動信号の発
生、消滅を検出するとともに、駆動信号の発生、消滅か
ら所定時間だけ遅延して同様に発生、消滅する遅延信号
を、この駆動信号をもとに形成し、駆動信号と遅延信号
とを比較、合成して、所定の作動信号を、双方の信号が
ともに発生しているときにのみ発生させる。そして、駆
動信号の発生から作動信号の発生されるまでの遅延時間
だけ、所定の制限抵抗をモータの巻線端末に直列に挿入
して、モータを、この制限抵抗によって抑制された印加
電圧のもとで低速起動させ、遅延時間の経過に伴った作
動信号の発生による、モータの巻線端末からの制限抵抗
の挿入解除により、モータを、定常の印加電圧のもとで
定常駆動させる。また、モータの巻線端末間を短絡させ
る短絡回路を、駆動信号の消滅と共に形成し、駆動信号
の消滅に伴う作動信号の消滅により、制限抵抗をこの短
絡回路内でモータの巻線端末に直列に再度挿入して、モ
ータを、この制限抵抗により抑制された回生制動力のも
とで停止させる

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
について詳細に説明する。

【００１５】図１に示すように、この発明に係るパワー
シートのモータ制御装置10は、操作スイッチ12と、モー
タ駆動手段14と、トルク切換手段16と、切換制御手段18
とを具備し、操作スイッチの操作によって、モータＭを
駆動制御可能に構成されている。

【００１６】モータＭとして、通常、ＤＣギヤードモー
タがそれぞれ利用でき、モータは、シート20に装着され
た着座姿勢制御装置の可動部材、たとえば、図２に示す
ように、シートスライド装置22においては、シート自体
をスライドさせるための駆動源として設けられている。
なお、シートスライド装置22は公知の構成とされ、その
構成はこの発明の趣旨でないため、詳細に説明しない。

【００１７】また、図１、図３を見るとわかるように、
モータＭの巻線端末は、切換スイッチ手段24を介して、
電源、たとえば、自動車のバッテリー26に接続され、切
換スイッチ手段の切換動作によって、駆動制御可能とな
っている。

【００１８】図１に示すように、操作スイッチ12とし
て、たとえば、操作方向によってモータＭの駆動方向を
切換え可能な、ニュートラルポジションと２ポジション
の接点とを持つ自動復帰形のシーソー式スイッチが利用
できる。操作スイッチ12は、たとえば、モータＭのマニ
ュアル制御の可能なマニュアルスイッチとして形成され
る。

【００１９】そして、図１に示すように、操作スイッチ
12は、モータ駆動手段14に接続されている。モータ駆動
手段14は、たとえば、操作スイッチ12からの信号を処理
し、モータＭの巻線端末、バッテリー（電源）20間に介
在された切換スイッチ手段24を切換えることによって、
モータＭを駆動制御可能に構成されている。

【００２０】ここで、図１、図３を見るとわかるよう
に、切換スイッチ手段24として、たとえば、モータ駆動
手段14に接続されたモータ制御リレーRL1,RL2 のリレー
接点RL1a,RL2a が利用できる。

【００２１】たとえば、操作スイッチ12を任意の方向に
操作すると、対応する信号がモータ駆動手段14に出力さ
れ、モータ駆動手段によって処理された信号により、モ
ータ制御リレーRL1,RL2 のいずれかが付勢される。する
と、リレー接点RL1a,RL2a のうちの対応するリレー接点
が切換えられ、モータＭが対応する方向に駆動（正転、
逆転）して、シート20が前後方向にスライドされる。

【００２２】操作スイッチ12は、着座者の操作可能な位
置、たとえば、図２に示すように、シート20のシートク
ッション28のサイド等に配設されている。しかし、着座
者の操作可能な位置であれば足り、シートクッション28
のサイドに限定されず、他の位置、たとえば、コンソー
ルボックス、ドア内壁のアームレスト（ともに図示しな
い）等に操作スイッチ12を配設してもよい。

【００２３】なお、モータ駆動手段14は、操作スイッチ
12の操作に対応してモータＭを駆動制御可能であれば足
りるとともに、その構成自体は公知であるため、詳細に
説明しない。

【００２４】ところで、公知の構成においては、たとえ
ば、リレー接点RL1a,RL2a の切換えによって、モータＭ
が駆動制御されるため、定常のバッテリー電圧（印加電
圧）のもとでのモータの急激な起動、停止に伴うショッ
クの発生は避けられない。

【００２５】そこで、この発明のパワーシートのモータ
制御装置10は、たとえば、モータＭの巻線端末、リレー
接点RL1a間に介在されたトルク切換手段16によって、モ
ータのトルクを切換え可能に構成されている。

【００２６】図１、図３を見るとわかるように、トルク
切換手段16は、モータの巻線端末に直列に接続された制
限抵抗R1と、制限抵抗に並列に接続された切換接点RL3a
とを備えて形成されている。そして、トルク切換手段16
は、切換接点RL3aによる、制限抵抗R1の端末間の短絡、
短絡解除によって、モータＭの巻線端末に対する制限抵
抗の挿入、挿入解除を切換え可能に構成されている。

【００２７】制限抵抗R1として、たとえば、0.5 〜 2Ω
程度の一般的な低抵抗が利用できる。また、トルク切換
手段16の切換接点RL3aは、たとえば、切換制御手段18に
接続された制御リレーRL3 のリレー接点として形成さ
れ、制御リレーの付勢に伴う切換えによって、制限抵抗
R1の端末間を短絡するように接続されている。

【００２８】切換制御手段18は、たとえば、駆動信号検
出手段30と、遅延回路32と、比較回路34と、切換制御回
路36とを備え、モータＭの駆動時に発生する駆動信号に
より、制御リレーRL3 の付勢、消勢、つまりはトルク切
換手段の切換接点RL3aを切換制御可能に構成されてい
る。

【００２９】図３に示すように、駆動信号検出回路30
は、モータの巻線端末に接続されたダイオードD1,D2
と、検出抵抗R2の端末電圧から所定のパルスを整形する
ゲート回路38とを有して形成されている。このような構
成では、リレー接点RL1a,RL2a の切換えによってモータ
に供給される電流、つまりバッテリー電流が、モータＭ
の駆動信号として検出され、検出抵抗R2の端末電圧の昇
降によって、駆動信号の有無が認識、監視される。

【００３０】駆動信号検出回路30によって整形された図
１、図３のａ部のパルスは、図４に示すように、通常、
操作スイッチ12のオン、オフのタイミングとほぼ同一と
なる。

【００３１】そして、図１、図３に示すように、駆動信
号検出回路30からのパルスは、遅延回路32に出力され
る。遅延回路32は、図１、図３のａ部、ｂ部のパルスを
図４において比較するとよくわかるように、入力信号、
つまり、駆動信号検出回路32の出力パルスを適当に処
理、整形して、所定時間ｔだけ遅延したパルスを遅延信
号として出力可能に形成されている。所定時間ｔは、通
常、50〜150msec 程度とされる。

【００３２】ここで、遅延回路32によって整形された遅
延信号は、比較回路34によって、駆動信号検出回路から
の出力パルス、つまりはモータＭの駆動信号と比較され
る。図１、図３のａ部、ｂ部およびｃ部のパルスを図４
において比較するとよくわかるように、比較回路34は、
駆動信号、遅延信号の双方がともに発生しているときの
み、整形された所定のパルスを作動信号として出力する
ように形成されている。

【００３３】そして、比較回路34からの作動信号は切換
制御回路36に出力され、切換制御回路によって適当に処
理された信号のもとで、制御リレーRL3 の付勢、消勢、
つまりはトルク切換手段の切換接点RL3aの切換えが制御
される。

【００３４】なお、図３に示すように、このようなモー
タ制御装置10においては、内部回路用電源39が設けら
れ、内部回路用電源から供給される安定した供給電圧の
もとで、切換制御手段の駆動信号検出手段30、遅延回路
32、比較回路34、切換制御回路36が作動可能となってい
る。

【００３５】たとえば、図４を見るとわかるように、こ
のような構成においては、図１、図３のｃ部のパルス、
つまりは作動信号の発生時にのみ、制御リレーRL3 が付
勢される。つまり、モータＭの駆動信号の発生から作動
信号の発生されるまでの所定時間ｔにおいては、制限抵
抗R1がモータの巻線端末に直列に挿入された状態である
ため、モータは、制限抵抗によって抑制された印加電圧
のもとで低速起動される。

【００３６】そして、所定時間ｔが経過し、遅延信号の
発生に伴って作動信号が発生すると、切換制御手段18か
らの信号のもとで、制御リレーRL3 が付勢され、トルク
切換手段の切換接点RL3aが切換えられて、制限抵抗R1の
端末間が短絡される。すると、この制限抵抗R1の端末間
の短絡によって、モータＭの巻線端末への制限抵抗R1の
挿入が解除されるため、制限抵抗を介することなくモー
タに供給される定常の印加電圧のもとで、モータが定常
駆動されて、シート20が前後方向にスライドされる。

【００３７】このような構成によれば、制限抵抗R1によ
って抑制された印加電圧のもとで、モータＭが低速起
動、いわゆるソフトスタートされ、所定時間ｔの経過後
は、モータの定常駆動のもとで、シート10が前後方向に
スライドされる。そのため、モータ起動時のショックが
十分に抑制され、ショックに起因する不快感、不安感を
着座者に与えることもなく、着座者の快適性が改善され
る。

【００３８】そして、モータ起動時のショックが着座者
に伝達されにくいため、着座者の姿勢崩れが十分に抑制
できる。そのため、着座姿勢の安定化がはかられ、この
点からも、着座者の快適性が改善される。

【００３９】更に、操作スイッチ12の操作に伴う、モー
タ制御リレーRL1,RL2 の付勢から所定時間ｔの経過後
は、制限抵抗R1の端末間が短絡されて、定常の電流がモ
ータＭに流れ、定常の印加電圧のもとで、モータが駆動
される。そのため、制限抵抗R1による電圧ロスが防止さ
れ、モータＭの定格特性を損なうこともない。従って、
シート20の迅速な移動が十分に確保でき、モータＭの高
速化を妨げることもない。

【００４０】また、図４に示すように、たとえば、任意
のシートポジションにおいて、操作スイッチ12の操作力
を解除し、オフとすると、対応するリレー接点RL1a,RL2
a の切換えにより、バッテリー26からの電流が遮断され
て、モータＭの駆動信号が消滅する。そして、駆動信号
が消滅すると、駆動信号に伴う作動信号の消滅によっ
て、制御リレーRL3 が消勢され、トルク切換手段の切換
接点RL3aの切換えのもとで、制限抵抗R1が、モータＭの
巻線端末に直列に再度挿入される。

【００４１】ここで、図１、図３を見るとわかるよう
に、モータ制御リレーRL1,RL2 の消勢によって、リレー
接点RL1a,RL2a が切換えられると、モータＭの巻線端末
に、各リレー接点を介した短絡回路が形成されるため、
この短絡回路により、モータに回生制動が作用する。し
かしながら、この発明においては、モータＭの巻線端末
に直列の制限抵抗R1が存在するため、巻線端末の短絡に
よりモータＭに作用する回生制動力は、この制限抵抗に
よって抑制される。

【００４２】つまり、モータＭは、操作スイッチ12のオ
フにより急激に停止することなく、制限抵抗R1によって
抑制された回生制動力のもとで緩やかに停止する。その
ため、モータＭの、いわゆるソフトストップが可能とな
り、モータの停止時におけるショックが十分に抑制で
き、モータ停止時のショックに起因する不快感、不安感
を着座者に与えることもない。

【００４３】そして、モータ停止時のショックが着座者
に伝達されにくいため、着座者の姿勢崩れが十分に抑制
できる。そのため、着座姿勢の安定化がはかられ、この
点からも、着座者の快適性が改善される。特に、ドライ
バーシートにおいては、シートポジション設定直後にお
ける発進やライドポジション設定直後における降車動作
が容易に行なえるため、乗車時、降車時の動作が煩雑化
せず、乗降車の迅速化がはかられる。

【００４４】ここで、この発明によれば、モータＭの駆
動信号の発生、消滅を検出し、この駆動信号の発生、消
滅をもとに、制限抵抗R1の挿入、挿入解除を切換えてい
る。そのため、モータのオート制御時だけでなく、マニ
ュアル制御時においても、モータの起動時、停止時のシ
ョックの抑制が十分にはかられる。

【００４５】また、この発明によれば、モータ駆動手段
14とは別の切換制御手段18によって、トルク切換手段16
の切換制御を行なっているため、モータ駆動手段、モー
タ制御リレー等を介在しないスイッチ制御、モータ制御
リレーによるリレー制御、および、マイクロコンピュー
タ（マイコン）等によるマイコン制御のモータの制御形
式を問わない。

【００４６】そのため、オート制御、マニュアル制御、
および、モータの制御形式に限定されることなく、モー
タＭのソフトスタート、ソフトストップが得られる。

【００４７】そして、この発明のパワーシートのモータ
制御装置10によれば、簡単な構成にも拘らず、上記のモ
ータ制御方法が適切に遂行でき、モータＭの起動時、停
止時のショックを抑制するソフトスタート、ソフトスト
ップが確実に得られる。そのため、着座者の快適性が十
分に改善される。

【００４８】また、モータ起動時の所定時間ｔ以外は、
制限抵抗R1に電流が流れないため、小型、安価な抵抗を
制限抵抗として利用しても、制限抵抗が過熱、焼損する
こともない。そのため、モータ制御装置10の構成の複雑
化、コストの増加が十分に防止できるとともに、可動部
材の移動を機械的に阻止する構成の着座姿勢制御装置に
も、この発明のモータ制御装置が利用でき、モータ制御
装置の利用範囲が十分に拡大される。

【００４９】更に、マイコン制御等を要することなく、
モータのソフトスタート、ソフトストップが実行できる
ため、モータ制御装置10の高価格化、構成の複雑化が十
分に防止でき、この点においても、モータ制御装置の利
用範囲が十分に拡大される。

【００５０】なお、図３の参照符号40,42 は、リミット
スイッチを示す。このようなリミットスイッチ40,42
は、たとえば、シート20のスライド限度位置を検出可能
にそれぞれ設けられ、スライド限度位置へのシートの到
達によって、バッテリーからの電流を遮断するように構
成されている。

【００５１】このような構成では、リミットスイッチ4
0,42 によって、シート20のスライド範囲が確実に規定
されるため、シートの過剰なスライドが十分に防止で
き、モータＭ、シートスライド装置22およびその他の周
辺部材等の安全性が確保される。

【００５２】そして、実施例においては、パワーシート
の着座姿勢制御装置として、可動部材をシート20とする
シートスライド装置22を例示しているが、これに限定さ
れず、他の着座姿勢制御装置、たとえば、リクライニン
グ装置、シートリフター等に、この発明が応用できるこ
とはいうまでもない。

【００５３】また、実施例においては、自動車のパワー
シートのモータ制御装置として具体化されている。しか
し、モータの駆動制御により、着座姿勢制御装置の可動
部材の位置を調整可能なシートであれば足り、自動車の
パワーシートに限定されず、たとえば、電車、飛行機、
船舶等のシートやあんま、理髪等のためのシートにも応
用できる。

【００５４】上述した実施例は、この発明を説明するた
めのものであり、この発明を何等限定するものでなく、
この発明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも
全てこの発明に包含されることはいうまでもない。

【００５５】

【発明の効果】上記のように、この発明に係るパワーシ
ートのモータ制御方法によれば、モータの駆動信号と、
駆動信号より所定時間だけ遅延して発生、消滅する遅延
信号との比較、合成によって、所定の作動信号を形成し
ている。そして、作動信号の非発生時に、所定の制限抵
抗をモータの巻線端末に直列に挿入するとともに、作動
信号の発生時にのみ、モータの巻線端末の制限抵抗を挿
入解除して、モータトルクを切換えている。また、駆動
信号の消滅に伴う作動信号の消滅のもとで、モータの巻
線端末に短絡回路を形成して、この短絡回路内でモータ
の巻線端末に制限抵抗を挿入している。

【００５６】つまり、モータは、制限抵抗によって抑制
された印加電圧のもとで、所定時間だけ低速起動すると
ともに、抑制された回生制動力のもとで緩やかに停止す
るため、モータの起動時、停止時のショックが十分に抑
制される。従って、モータ起動時、停止時のショックに
起因する不快感、不安感を、着座者に与えることもな
く、着座者の快適性が改善される。

【００５７】また、この発明のパワーシートのモータ制
御装置によれば、簡単な構成にも拘らず、上記のモータ
制御方法が適切に遂行でき、モータの起動時、停止時の
ショックを抑制するソフトスタート、ソフトストップが
確実に得られる。そのため、着座者の快適性が十分に改
善される。

【００５８】そして、モータのオート制御、マニュアル
制御、および、モータの制御形式に限定されることなく
応用できるため、この発明におけるパワーシートのモー
タ制御装置の利用範囲が十分に拡大される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るパワーシートのモータ制御装置
の概略ブロック図である。

【図２】シートスライド装置の装着されたシートの概略
側面図である。

【図３】パワーシートのモータ制御装置の、一部破断の
回路図である。

【図４】この発明のパワーシートのモータ制御方法によ
るタイムチャートである。

【符号の説明】

10 パワーシートのモータ制御装置 12 操作スイッチ 14 モータ駆動手段 16 トルク切換手段 18 切換制御手段 30 駆動信号検出回路 32 遅延回路 34 比較回路 36 切換制御回路Ｍモータ R1 制限抵抗

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モータへの電流の供給時に発生する駆動
信号の発生、消滅を検出するとともに、駆動信号の発
生、消滅から所定時間だけ遅延して同様に発生、消滅す
る遅延信号を、この駆動信号をもとに形成し、駆動信号
と遅延信号とを比較、合成して、所定の作動信号を、双
方の信号がともに発生しているときにのみ発生させ、駆動信号の発生から作動信号の発生されるまでの遅延時
間だけ、所定の制限抵抗をモータの巻線端末に直列に挿
入して、モータを、この制限抵抗によって抑制された印
加電圧のもとで低速起動させ、遅延時間の経過に伴った
作動信号の発生による、モータの巻線端末からの制限抵
抗の挿入解除により、モータを、定常の印加電圧のもと
で定常駆動させるとともに、モータの巻線端末間を短絡させる短絡回路を、駆動信号
の消滅と共に形成し、駆動信号の消滅に伴う作動信号の
消滅により、制限抵抗をこの短絡回路内でモータの巻線
端末に直列に再度挿入して、モータを、この制限抵抗に
より抑制された回生制動力のもとで停止させるパワーシ
ートのモータ制御方法。
【請求項２】可動部材を移動させるためのモータと、モータの駆動制御を行なう操作スイッチと、操作スイッチからの信号を処理し、切換スイッチ手段の
切換動作によって、モータを駆動制御するモータ駆動手
段と、モータの巻線端末に直列に予め挿入された所定の制限抵
抗、およびこの制限抵抗に並列に接続された切換接点を
有し、切換接点の切換え動作によって、モータの巻線端
末への制限抵抗の直列挿入、および巻線端末からの制限
抵抗の挿入解除を切換え可能としたトルク切換手段と、モータへの電流の供給時に発生する駆動信号の発生、消
滅を検出し、この駆動信号と；駆動信号の発生、消滅か
ら所定時間だけ遅延して同様に発生、消滅する信号とし
て駆動信号をもとに形成された遅延信号と；を比較、合
成して、所定の作動信号を、双方の信号がともに発生し
ているときにのみ発生させ、この作動信号の発生時、非
発生時に応じて、トルク切換手段の切換動作を制御する
切換制御手段と、を具備し、駆動信号の発生から作動信号の発生されるま
での遅延時間だけ、所定の制限抵抗をモータの巻線端末
に直列に挿入して、モータを、この制限抵抗によって抑
制された印加電圧のもとで低速起動させ、作動信号の発
生時におけるモータの巻線端末からの制限抵抗の挿入解
除により、モータを、定常の印加電圧のもとで定常駆動
させるとともに、モータの巻線端末間を短絡させる短絡回路を、駆動信号
の消滅に伴う切換スイッチ手段の切換動作のもとで形成
し、駆動信号の消滅に伴う作動信号の消滅により、制限
抵抗をこの短絡回路内でモータの巻線端末に直列に再度
挿入して、モータを、この制限抵抗により抑制された回
生制動力のもとで停止可能としたパワーシートのモータ
制御装置。