JP4069537B2

JP4069537B2 - State storage

Info

Publication number: JP4069537B2
Application number: JP04827199A
Authority: JP
Inventors: 甲次青木; 仁司石川; 英之蟹江
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: JP2000250629A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータにより可動部材を駆動して、可動部材の位置を所望の位置に調整すると共にその所望の位置を記憶し、可動部材が所望の位置とは異なる任意の位置に調整された後であっても、再度メモリに記憶された所望の位置に可動部材を移動可能な状態記憶装置に関するものであり、例えば、車両のメモリシート等に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両等においては乗員の体型に合わせてシート位置を所望の位置に調整し、その所望の位置をメモリ上に記憶させ、体型が異なる別の乗員が乗車し、シート位置を任意の位置に調整した後でも、再度メモリにシート位置を記憶させた乗員が乗った場合には、所望の位置へのシート調整を再生スイッチによるスイッチ操作１つで行うメモリシートが高級車等で採用されている。これは乗降時のシート調整操作を煩わせることがないようにしたものであり、シート全体を前後に移動させるスライドモータ、シートバックを前後に倒したり起こしたりするリクライニングモータ、シートの前部を上げたり下げたりするフロントバーチカルモータ、シートの後部を上げたり下げたりするリフタ（リアバーチカル）モータ、ヘッドレストの上下の位置調整を行うヘッドレストモータ等を作動させてシート位置を調整し、自分の好みの位置に合わせるようにしたものである。このシートは、乗員に合ったシート位置（シート状態）をメモリ上に記憶した後、専用のスイッチ（再生スイッチ）を押せば、自動的にシートが記憶された位置に動き、乗降時のシート位置調整を容易とするものである。
【０００３】
このようなメモリシートは、シートを動かすモータの回転状態から、シート状態を特定するため、位置センサ等の検出機構を設けている。具体的には、トヨタクラウンマジェスタ新型車解説書（１９９１年１０月トヨタ自動車株式会社発行）の５−６４，６５頁に示されるように、モータ回転軸（アマーチャー軸）上に磁石を設け、その磁石の回転状態を磁石に対向して設けられたホール素子等で検出し、その信号を検出して制御装置で位置制御を行うようになっている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
従来のようなメモリシートにおいてはモータに取り付けられたホール素子からの信号、つまり、回転パルス（モータ１回転につき１パルスを発生）をコントローラにより読み込み、シート位置の位置制御を行っていることから、モータが回転するとモータ回転軸が回転され回転パルスが出力されるため、モータの状況にかかわらず正確な位置制御が行える。
【０００５】
しかしながら、このようなホール素子等のセンサを用いずに、例えばモータ回転に追従し、同期した出力を出す電気回路（例えば、モータに直流モータを用いる場合にはモータリップルパルス成形回路）をモータに給電を行うリレーの下流側接点につながるよう設け、モータの回転に同期したモータリップルパルスよりシート等の位置制御を行った場合においては、リレーを介してモータに電力が供給され、モータが作動している間はリップルパルスが生成されるが、リレーを開状態（オフ）してモータへの通電を停止する場合には、リップルパルスが生成されないものとなり、リレーをオフしてからモータが実際停止するまで、慣性力によりモータが回転してしまう（オーバーランが発生する）。このために、リレーをオフしてからモータが完全に停止するまでの間において、リップルパルスに基づくシート位置と実際のシート位置に差（誤差）が生じる。このように、作動を繰り返す毎にその誤差が積み重なってゆき、メモリ再生を行った（記憶された位置にシート位置を動作させる）場合にずれが生じる（図１３の（ａ）参照）。
【０００６】
この場合、慣性力により回転するモータのオーバーランパルスの検出を回路等で行おうとすると回路を付加しなくてはならず、コストアップしてしまう。
【０００７】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従来のようにモータ回転を検出するセンサを必要とせず、正確に位置の検出が行えるようにすること、および、モータが停止した後でも正確な位置検出が行えるようにすることを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、モータ（１１:１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）により可動部材（ＳＴ：ＳＣ，ＳＢ，ＨＤ）を駆動して、可動部材の位置を所望の位置に調整すると共に、所望の位置を記憶し（Ｓ４０３）、可動部材が所望の位置とは異なる任意の位置に調整された後であっても、再度、記憶された所望の位置に可動部材を移動可能な制御装置（１）を備えた状態記憶装置（１０）において、
制御装置は、電気回路により可動部材（１１）の動作に同期する信号出力を行うパルス生成手段（３）と、パルス生成手段からの信号に基づき可動部材の初期位置からの相対位置を算出する位置算出手段（２，Ｓ２０５，Ｓ２１１）と、モータの停止を検出する停止検出手段（２，Ｓ５０１）と、停止検出手段によりモータへの給電が停止後、モータが慣性力により回転することで前記可動部材が移動する量を補正量として記憶した補正手段（２，ＭＰ）と、位置算出手段によって算出された前記可動部材の初期位置からの相対位置と補正手段に記憶された補正量とに基づいて可動部材の絶対位置検出（Ｓ５０４，Ｓ５０８）を行う絶対位置検出手段とを備え、
前記補正量は、給電停止直前の前記モータの電源電圧と該モータの回転速度とに基づいて予め設定された補正マップによって設定された複数の補正量であるとともに、それら補正量が前記可動部材の動作態様に応じて個別に設定されていることである。
【０００９】
これによれば、電気回路により可動部材の動作に同期する信号出力を行うパルス生成手段により、可動部材の状態が検出でき、可動部材の位置が算出される。また、モータの停止状態を監視し、モータへの給電が停止し、モータが慣性力により回転することで可動部材が移動する量を予め補正量としてメモリ等に記憶しておくことにより、初期位置からの移動量に基づく可動部材の算出された位置とオーバーランによる補正量を加算してやれば、正確な移動部材の絶対位置検出が行えるものとなる。
【００１０】
この場合、制御装置（１）は、モータ（１１）を接点切換により正転または逆転駆動させる切換手段（９）を更に備え、パルス生成回路は、切換手段の前記モータに対して電力供給を行う下流側接点（９ａ）に接続されるようにすれば、パルス生成回路によりモータ回転を検出するセンサは必要なくなり、モータ停止後の慣性力に伴う可動部材の移動量を別の回路を設けて検出しなくても良いので、安価な構成により正確に位置の検出が行えるようにすることが可能となる。
【００１１】
また、初期位置は、制御手段（１）に電力が供給された時の可動部材（ＳＴ）の位置とすれば（Ｓ１０１）、初期位置からの相対的な移動量が正確にわかる。
【００１４】
尚、上記した括弧内には、理解を容易にするため、以下の実施例で説明する対応要素の番号、またはフローチャートのステップ番号を示した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は状態記憶装置をメモリシート装置１０に適用した場合のシステム構成図を示している。この図において制御を司る制御装置１にはバッテリー（ＢＡＴ）１２が接続されている。バッテリー１２のプラス端子はイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）１３を介して制御装置１の入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路６に接続され、Ｉ／Ｆ回路６からＣＰＵ２に入力されており、ＩＧスイッチ１３をオンすることにより、制御装置１にはＩＧ状態を検出して電源（１２Ｖ）が供給されるようになっている。また、電源はバッテリー１２より制御装置内部の電源回路４に入力され、電源回路４により安定化された一定の電圧（５Ｖ）がＣＰＵ（コントローラ）２に入力される。バッテリー１２からの電圧は電源回路４に入力されると共にＣＰＵ２に入力され、ＣＰＵ２はメモリ機能を保持するよう電圧（５Ｖ）が供給されており、操作スイッチ７が操作されたときやＩＧスイッチ１３がオンになった場合、スリープ状態（省電力モード）からウェイクアップし、動作を開始する。
【００１７】
操作スイッチ７（７ａ〜７ｄ）はシート状態を調整するスイッチである。この中で、スライドスイッチ７ａはシートＳＴ全体（図１２参照）を車両側に取り付けられた２本のレールに対して前／後にスライドさせるスイッチである。リクライニングスイッチ７ｂはシートクッションＳＣに対して回転可能に支持されたシートバックＳＢを前倒／後倒に倒したり立てたりするスイッチである。また、バーチカルスイッチ７ｃはシートクッションＳＣの乗員が座る前部を垂直方向に上／下移動させるスイッチであり、リフタスイッチ７ｄは乗員が座るシートクッションＳＣの後部を上／下移動させるスイッチであり、これらのスイッチ７は個々のモータ動作を指示するスイッチとなる。この場合において、これらの操作スイッチ７は上記のものに限定されるものではなく、更には、シートバックＳＢに対してヘッドレストＨＤを上／下移動させるヘッドレストスイッチも同様な形態で用いることも可能である。
【００１８】
これらの操作スイッチ７からの信号は、それぞれ制御装置１の入力Ｉ／Ｆ６に入力され、ＣＰＵ２のメモリにその状態が入力される。更に、入力Ｉ／Ｆ６にはメモリシート専用スイッチ８（８ａ，８ｂ）が入力されている。このメモリシート専用スイッチ８は一度メモリに記憶させた後にメモリシートのシート位置調整を容易とするものであり、メモリに所望のシート状態（シート位置）を記憶させる場合には記憶スイッチ８ｂと一緒にメモリ再生スイッチを同時に押すことにより、そのときのシート状態がメモリに記憶されるようになっている。
【００１９】
この場合、シート毎に操作スイッチ７およびメモリシート専用スイッチ８を設けたり、１つのシートＳＴにメモリ再生スイッチ８ａの数をメモリに記憶させたい状態分追加すれば、運転席、助手席等といったシート場所に応じ、個々の乗員の体型に合うように数パターン記憶される形式をとることも可能である。
【００２０】
このように、ＣＰＵ内のメモリに記憶された状態は、メモリ再生スイッチ８ａを押すことにより記憶された場所へのシート位置の再生がなされ、シートがその乗員の体型に合うよう移動する。
【００２１】
一方、ＣＰＵ２の出力側においては、各モータ１１を独立して駆動するようリレー９が設けられ、リレー９のコイルにそれぞれ独立してＣＰＵ２から信号が出力される構成をとる。モータ１１のＭＴ＋の端子、ＭＴ−の端子はそれぞれリレー９の切替端子に接続されており、ＣＰＵ２からリレー９のコイルに通電を行うことにより、リレー接点が電磁的に切り換わり、該当するモータ１１に電流が流れる。これによって、モータ１１はバッテリー１２からの電力により駆動されるが、この場合、１つのモータに対して２つずつ設けられた正転用リレーまたは逆転用リレー９の下流側端子９ａに接続されて通電方向によりモータ１１は正転または逆転し、スライドモータ１１ａ，リクライニングモータ１１ｂ，バーチカルフロント（Ｆｒ）モータ，リフタモータ１１ｄがそれぞれ独立して駆動される。尚、ここでのモータ制御はどのモータ１１（１１ａ〜１１ｄ）でも同じ制御方法であり、動かしたいモータ１１に接続されたリレー９のコイルに通電を行うことにより、それに該当するモータ１１を動かすことが可能である。
【００２２】
この構成において、リレー９の切換端子側（切換端子下流側）からはモータ駆動時、モータ１１に流れる電流（モータ電流）を検知するよう、モータ電流信号（抵抗Ｒにより分圧された電圧）が制御装置１の制御回路と共に設けられたモータ回転パルス生成回路３に入力に接続され、モータ回転パルス生成回路３の出力（リップルパルス）はＣＰＵ２の入力ポートに入力されている。
【００２３】
そこで、直流モータ１１の回転に応じてパルスを出力（リップルパルスを生成）するモータ回転パルス生成回路３を説明する。この回路３は、図２に示されるように内部にスイッチト・キャパシタ・フィルタ（ＳＣＦ）３ａ、リップルパルス成形回路３ｂ、パルス発生回路（３ｃ〜３ｆ）から構成されており、パルス発生回路はＰＬＬ（フェーズ・ロックト・ループ）３ｃ、分周回路３ｄ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３ｅ、加減算回路３ｆから成り立っている。
【００２４】
スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａは、基本的には図３の（ａ）に示されるようにアナログスイッチとコンデンサで構成された回路（スイッチト・キャパシタ回路）をフィルタに応用したものであり、図３の動作説明図に示すように基本的には２個のスイッチとコンデンサから構成され、スイッチＳ１，Ｓ２を周期Ｔで交互にオン／オフすることにより、電流ｉが、ｉ＝Ｖ／（１／ｆＣ）で流れる。
【００２５】
このことから、スイッチト・キャパシタは抵抗と等価であるとみなせる。これを抵抗とコンデンサより成るＣＲフィルタに応用した場合（（ｂ）参照）には、その回路の遮断周波数ｆｃは２つのスイッチをオン／オフする周波数（スイッチト・キャパシタ・フィルタの場合にはクロック入力）により可変となり、遮断周波数ｆｃは（ｂ）に示されるように表わされる。尚、スイッチト・キャパシタ・フィルタ（ＳＣＦ）には市販のＩＣ（ＭＦ６−５０等）を使用しており、このＩＣの遮断周波数ｆｃはｆｃ＝ｆCLK（クロック入力周波数）／Ｎ（定数、例えば、定数：５０）で表わされる。
【００２６】
一方、リップルパルス成形回路３ｂは、図４に示される回路構成から成り立っている。この回路３ｂは内部に高周波アクティブフィルタ（フィルタ）ＦＬ２、第１および第２微分回路ＤＣ１，ＤＣ２、増幅器ＡＰ１、比較器（電圧比較器）ＣＭを備えている。
【００２７】
高周波アクティブフィルタＦＬ２は、抵抗Ｒ３，Ｒ４がオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力され、反転入力端子には更に抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点に接続されたコンデンサＣ２が接続される。また、反転入力端子と抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点にはコンデンサＣ３が接続され、出力に対してフィードバックがかけられている。このフィルタＦＬ２は高周波成分の除去を行うもので、例えば、モータ１１の最高回転数（例えば、６０００ｒｐｍ）以上のノイズ成分を減衰量を大きくして確実に除去することができ、フィルタＦＬ２により、直流モータの回転信号（リップル周波数）にのるノイズが除去できるローパスフィルタＬＰＦとして機能する。
【００２８】
第１微分回路ＤＣ１は、ローパスフィルタＬＰＦの出力（ｂ）に接続されており、入力信号を微分して直流成分の減衰を行うものである。第１微分回路ＤＣ１はオペアンプＯＰ２の反転入力端子に、抵抗Ｒ７とカップリングコンデンサＣ５が直列接続されている。一方、非反転入力端子には抵抗Ｒ５とＲ６の分圧された電圧が印加され、分圧点にはバイパスコンデンサＣ４が接続されている。また、反転入力端子とオペアンプＯＰ２の出力との間には抵抗Ｒ８とコンデンサＣ６が並列接続されている。
【００２９】
増幅器ＡＰ１は、第１微分回路ＤＣ１の出力（ｃ）を増幅するものであり、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子には抵抗Ｒ９，Ｒ１０が直列接続され、更に非反転入力端子にはコンデンサＣ９が接続されている。また、反転入力端子と、抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続点にはコンデンサＣ７が抵抗Ｒ１１を介して接地された状態で接続されており、オペアンプＯＰ３の出力との間にコンデンサＣ８および抵抗Ｒ１２が並列接続されている。
【００３０】
第２微分回路ＤＣ２は、増幅器ＡＰ１の出力（ｄ）を微分して位相を９０°シフトさせるものであり、オペアンプＯＰ４の非反転入力端子には増幅器ＡＰ１の出力（ｄ）が抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１１のフィルタを介して接続されている。一方、反転入力端子には抵抗Ｒ１３とコンデンサＣ１０が直列接続され、更にオペアンプＯＰ４の出力（ｅ）と非反転入力端子の間に抵抗Ｒ１５とコンデンサＣ１２が並列接続されている。
【００３１】
比較器ＣＭは、第２微分回路ＤＣ２の出力（ｅ）と増幅回路ＡＰ１の出力（ｄ）を比較するものであり、オペアンプＯＰ５の反転入力には抵抗Ｒ１７を介して増幅回路ＡＰ１の出力（ｄ）が接続されており、非反転入力端子には抵抗Ｒ１６を介して第２微分回路ＤＣ２の出力（ｅ）が接続され、更にオペアンプＯＰ５の出力（ｆ）との間には抵抗Ｒ１８が接続され、出力（ｆ）からリップル周波数に合致した矩形状のパルス出力（リップルパルス）が出力され、このパルス出力（ｆ）が、制御装置１のＣＰＵ２に入力されている。
【００３２】
上記したリップルパルス成形回路３ｂの各部における出力波形を、図５を参照に簡単に説明すると、まず最初、図１に示すモータ１１（１１ａ〜１１ｄのいずれか）に流れる電流は電流に比例した電圧信号（モータ回転信号）に換えられる。この信号には直流モータ特有のリップルがノイズと共にのっている（ａ波形）。リップルは直流モータ１１を用いた場合に発生するもので、その原因は整流子の複数あるセグメントがブラシを通過する際に接続されるコイルの数が回転に伴い変化するために、並列につながるコイルの数が変化し、モータ回転時の抵抗値の変化によってコイルに流れる電流が変化することで発生する。
【００３３】
このようなリップルがのった信号をスイッチト・キャパシタ・フィルタ（ＳＣＦ）３ａを通すことによりリップルノイズは除去されるが、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａのクロック入力（クロック周波数ｆCLK）によるノイズが出力に表れ、その後、ローパスフィルタＬＰＦを通すことにより平滑化／減衰され、ｂ波形のようにノイズ成分が除去される。次に、ローパスフィルタＬＰＦを通過した信号（ｂ波形）を第１微分回路ＤＣ１に通すと、信号は微分され直流成分の減衰を行いリップル成分のみの波形、つまり、ｃ波形になる。更に、ｃ波形に対して増幅器ＡＰ１を通すとｃ波形の振幅が増幅されてｄ波形になり、その後、第２微分回路ＤＣ２を通すとｃ波形に対して位相が９０°遅れ、第２微分回路ＤＣ２後の波形がe波形となる。次に、増幅器ＡＰ１の出力（ｄ波形）と第２微分回路の出力（ｅ波形）を比較器ＣＭで比較することによって、パルス出力（ｆ波形）が得られる。
【００３４】
本発明ではパルス出力（リップルパルス）の波形をフィードバックし、リップルパルスの周波数がスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの遮断周波数ｆｃとなるような回路構成としている。つまり、ＰＬＬ３ｃに入力されるリップルパルス（ｆ波形）の周波数ｆｐに対し、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの出力の遮断周波数の関係式（ｆｃ＝ｆCLK／Ｎ）の定数Ｎ（＝５０）に基づき最適な遮断周波数となる周波数（例えば、６０ｆｐ）をＰＬＬ３ｃは出力するようにしている。ＰＬＬ３ｃの出力（周波数：６０ｆｐ）は、入力周波数ｆｐに対して分周回路３ｄにより６０分周され、分周回路３ｄはＰＬＬ３ｃに対して周波数ｆｐを出力する。つまり、ＰＬＬ３ｃに入力されたリップルパルスの周波数ｆｐに基づき最適な遮断周波数ｆｃが得られるように発振が制御され、分周回路３ｄの出力信号の位相制御がなされる。このことから、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの遮断周波数ｆｃはモータ１１のパルス出力（リップルパルス）の状態に基づきリニアに変化するものとなる。
【００３５】
更に、ＰＬＬ３ｃにはパルス発生回路の起動時にＰＬＬ３ｃからの出力を安定化させるため、ＬＰＦ３ｅ，加減算回路３ｆが付加されている。パルス発生回路の起動時に加減算回路３ｆにモータ１１を駆動するバッテリー電圧Ｖｂを外部信号として与えることで、ＰＬＬ３ｃの発振を初期状態で一定の電圧レベルに保持し、発振が安定となった定常時にはＰＬＬ３ｃに入力されるリップルパルスに依存する発振を行う構成をとっている。この構成により、ＰＬＬ３ｃのＬＰＦ３ｅに対する信号ｇはリップルパルスｆと分周回路３ｄからの信号ｊの位相差に比例した信号が表れ、リップルパルスｆに分周回路３ｄからの出力ｊを合わせ込むように、位相制御が行われる。
【００３６】
そこで、図２の構成をとり、パルス出力（リップルパルス）をフィードバックし、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの遮断周波数ｆｃをリップルパルス周波数に基づきリニアに変化させることで、パルス出力（ｆ波形）は、リップルがのった電流波形に対して誤差成分が含まれないところで正確に切り換わり、誤差成分ののらない安定した波形を得ることができる。このようにして得られるモータ回転に同期した正確なリップルパルスを基に制御がなされるようにする。具体的に、ＣＰＵ２ではこの入力されたリップルパルスの切り換わるタイミング（ここでは、立ち下がりエッジを検出）でＣＰＵ２に取り込まれるようにすることで、正確なモータ制御が可能となる。つまり、上記した構成のモータ回転パルス生成回路３は、直流モータ１１の回転に同期して、正確にパルス出力を行う装置に用いることができるため、メモリシート装置（メモリシート）１０に適用できるものとなる。
【００３７】
そこで、一実施形態として、メモリシートについて処理について図６以降のフローチャートを参照して説明する。
【００３８】
車両においては、車両キー（図示せず）をキーシリンダ（図示せず）に差し込み車両キーを回すとイグニッションスイッチ１３がオンされ、ＣＰＵ２はウェイクアップし、制御装置１はＣＰＵ２のＲＯＭの中に記憶された図６に示されるプログラム（メインルーチン２ｍｓｅｃ毎）を実行する。
【００３９】
メインルーチンではまず最初にステップＳ１０１においてイニシャル（初期設定）が行われる。このイニシャルではＲＯＭおよびＲＡＭのチェック、メモリクリア、必要な定数のメモリ設定、およびシステムが正常に動作するかのチェックがなされる。ここで、ＣＰＵ２に電源が投入されたときの各々のモータ１１のモータ位置が初期値（初期位置）として記憶される。その後、ステップＳ１０２においてマニュアル処理を行う。
【００４０】
マニュアル処理（図７参照）では、ステップＳ２０１において、最初に操作スイッチ７のいずれかが乗員によりオンされたかが判定される。尚、ここでは、操作スイッチ７（７ａ〜７ｄ）により、その操作スイッチ７に該当するモータ１１（１１ａ〜１１ｄ）が駆動されるという４つのモータ制御はどれも同じであるため、個々のモータ１１ａ〜１１ｄについてはそれぞれの説明を省略し、一般化したモータ制御の説明を行うものとする。
【００４１】
ステップＳ２０１において操作スイッチ７がＯＮ（オン）されていない場合（メモリシートの要求無）には、ステップＳ２０８においてモータ１１の動作を停止状態としてこの処理を終了するが、操作スイッチ７がオンの場合（メモリシートの要求有）にはステップＳ２０２で今後は押されている操作スイッチ７の状態からモータ１１を正転指示（正転要求）しているのか、逆転指示（逆転要求）しているのかが判定される。このモータ１１の正転／逆転指示は、シートの状態を前後移動／前倒後倒／上下移動させる方向により、車両において車両設計時に予め設定されているものであり、ここで、正転指示されている場合にはステップＳ２０３においてモータ１１に正転を行う出力を出し、該当するモータ１１に接続されたリレー９のコイルに通電することにより、モータ１１を正転駆動させる。
【００４２】
次のステップＳ２０４においては、モータ回転パルス生成回路３の出力からリップルパルスのエッジ入力があったか否かが判定される。ここで、エッジが入力されない場合にはステップＳ２０６に移るが、リップルパルスのエッジが入力された場合にはステップＳ２０５において、モータ位置を記憶しているモータ位置カウンタの値をインクリメント（＋１）し、これをモータ現在位置として記憶する。
【００４３】
一方、ステップＳ２０２において操作スイッチ７が操作され逆転指示されている場合には、ステップＳ２０９でモータ１１に逆転を行う出力を出し、該当するモータ１１に接続されたリレー９のコイルに通電することによりモータ１１を逆転動作させる。
【００４４】
次のステップＳ２１０においては、同じくモータ回転パルス生成回路３の出力からリップルパルスのエッジ入力があったか否かが判定される。ここでエッジが入力されない場合にはステップＳ２０６に移るが、リップルパルスのエッジが入力された場合にはステップＳ２１１において、モータ位置を記憶しているモータ位置カウンタの値を逆転していることからデクリメント（−１）し、これをモータ現在位置として記憶し、ステップＳ２０６に移る。
【００４５】
その後、ステップＳ２０６において操作スイッチ７が操作された（ＯＮ）かが判定され、操作スイッチ７が操作された場合にはステップＳ２０２に戻るが、操作スイッチ７が操作されていないとき（ＯＦＦ）にはステップＳ２０７においてオーバーラン補正を行い、この処理を終了する。このオーバーラン補正は、モータ１１を停止したときリレー９の下流側接点９ａから接点状態が離れるためにモータ回転パルス生成回路３に電圧信号が出力されなくなることにより、リップルパルスの生成が行えなくなる。しかし、リレー９を切り換えてモータ１１を停止させても、回転しているモータの慣性力によりモータがまわることで、モータ１１に連係する部材（シートＳＴ：シートクッションＳＣ，シートバックＳＢ，ヘッドレストＨＤ）が移動してしまうことにより、リップルパルスにより演算された位置と実際の位置とが異なった位置となってしまうために行うものである。
【００４６】
そこで、図１０を参照してオーバーラン補正を説明する。ここでは、ステップＳ５０１により正転作動または逆転作動が停止されたかがリレー９を駆動する信号の状態により判定される。正転作動が停止された場合にはステップＳ５０２からステップＳ５０４を行い、これと同様にして逆転作動が停止された場合にはステップＳ５０５からステップＳ５０７を行い、以下のチェックがなされる。
【００４７】
ＣＰＵ２は常に制御装置１およびモータ１１を駆動する電源電圧を制御装置内部で監視し、モータ回転パルス生成回路３から入力されるリップルパルスの周期（モータ速度に相当）を算出するパルス周期カウンタを動作させ監視していると共に、シートＳＴを動作させるモータ（スライドモータ１１ａ，リクライニングモータ１１ｂ等）１１のどれが作動しているかを検出する。そこで、モータ電圧、パルス周期カウンタ値からパルス周期、作動部位の３つの要素のチェックがなされた後、図１１に示す補正マップＭＰにより最適な補正値（補正数）を選択し、リップルパルスから算出されたモータ位置カウンタの値に基づくモータ現在位置に、求められた３つの要素から補正数を加算し、それを絶対位置とすることにより、正確な位置検出が行える。この場合、補正マップＭＰの補正数はモータ回転を停止した直後から、オーバーラン時にどれだけ回転を続けるかをモータの回転速度を基に予め実験等により求められ、その値がＣＰＵ内のメモリに記憶されている。
【００４８】
つまり、モータ１１を駆動する電圧により補正数は可変となっており、このマップＭＰではモータ１１を回転状態から停止したとき、モータ１１に供給される電圧が高いときにはモータ回転速度が速いことから補正量（補正数）を大きくし、また、モータ１１に供給される電圧が低いときにはモータ回転速度が遅いことから補正量が小さくして設定される。この場合、この補正マップＭＰはモータ駆動電圧に限定されず、モータ回転状態、つまり、モータ特性、作動方向、パルス周期等に基づいて設定されており、例えば、通常シートＳＴを前後方向に移動させる場合には１対のシートレール上を動くが、車両に取り付けられたシートレール（ガイドレールともいう）は車両の前後方向において前側が若干高くなって傾斜した状態で取り付けられていることから、着座者がシートクッションＳＣに座わると、荷重がシートクッションＳＣに作用するが、この場合、重力の影響を考慮して動作時、同じ駆動力においてスライド前後方向では前側への移動が後側への移動に比べ、モータ回転速度が遅くなることから、補正数が若干小さくなっている。また、リクライニングの傾斜やヘッドレスト上下動作においては、これらのものを重力に抗して動作させるより、重力が作用する方向への動作の方がモータ回転速度が速くなることから、補正数が大きくなるように設定してある。更にこのマップＭＰの補正数は可動部の機械的な特性を考慮し、１次関数または２次関数的に増加するようにしており、実際の慣性力による可動部材の動作予測を測り、モータ動作停止時のオーバーランによるシートＳＴの移動量を正確に求めることができる。
【００４９】
つまり、従来例ではリレー９をオフしてからモータ１１が完全に停止するまでの間において、リップルパルスに基づくシート位置と実際のシート位置に差（誤差）が生じ、作動を繰り返す毎にその誤差が積み重なってゆき、メモリ再生を行った場合にずれが生じるが（図１３の（ａ）参照）、本発明では補正マップＭＰによる補正数により補正を行うことで、図１３の（ｂ）の如く従来に比べずれ量が小さくなり、信頼性が向上する。
【００５０】
次に、メインルーチンのステップＳ１０３のメモリ再生処理を図８のステップにより行う。ステップＳ３０１ではメモリ再生スイッチ８ａがオン（押されたか）が判定され、このスイッチ８ａが押されていない場合にはステップＳ３１４に移るが、メモリ再生スイッチ８ａが乗員により押された場合にはシート位置の簡単な自動調整が必要とみなし、ステップＳ３０２を行う。ステップＳ３０２ではイグニッションスイッチ１３がオンされているかが判定され、イグニッションスイッチ１３がオンされていない場合にはステップＳ３０１と同じようにステップＳ３１４に移るが、イグニッションスイッチ１３がオンされている場合には、次にモータ現在位置の比較がなされる。このモータ現在位置の比較はモータ１１の正転／逆転によりインクリメント／デクリメントを行うモータ位置カウンタの値によりメモリに記憶されたメモリ値と比較されるものであって、モータ現在位置がメモリ値より小さい場合には、ステップＳ３０４でモータ１１を正転させるが、モータ現在位置がメモリ値以上になった場合にはステップＳ３０９でモータ１１を逆転させる。
【００５１】
以下のステップＳ３０５〜Ｓ３０８の処理と、ステップＳ３１０〜Ｓ３１３の処理は基本的には同じであり、ここではリップルパルスのエッジ入力が入った場合にはモータ位置カウンタをモータ正転時にはインクリメントし、逆転時にがデクリメントすることで現在のモータ状態をカウンタの状態で記憶する方法をとっている。その後、所定時間（例えば、０．５sec以内にエッジ入力があったか否かを検出し、その期間にパルス入力がない場合にはモータロックと判定するモータロック判定がなされ、エッジが所定時間内に検出された場合には、今度はモータ現在位置がメモリに記憶されたメモリ値と一致するかが判定される。ここで、メモリ値とモータ現在位置とが一致しないない場合には、まだメモリ位置までシートＳＴの状態が動いていないことからステップＳ３０３に戻り、ステップＳ３０３からの同じ処理を繰り返しメモリされた位置になるまで位置調整を行うが、モータ現在位置がメモリ値と一致した場合にはステップＳ３１４に移り、ステップＳ３１４ではモータ１１の動作を停止させる。
【００５２】
その後、メインルーチンのステップＳ１０４においてメモリ記憶を行う。このメモリ記憶は図９に示されるように、ステップＳ４０１においてメモリ記憶スイッチ８ｂが押されたかが判定され、メモリ記憶スイッチ８ｂが押されていれば、メモリ記憶の要求有として、今度はメモリ再生スイッチ８ａが押されているかが判定される。つまり、ステップＳ４０１，Ｓ４０２ではメモリ記憶スイッチ８ｂとメモリ再生スイッチ８ａが同時に押されている場合にのみステップＳ４０３でＣＰＵ内のメモリにそのときのシート状態が記憶されるようになっている。
【００５３】
尚、ここでは、モータ回転パルス生成回路３をメモリシートを制御する制御装置１に適用した場合について説明を行ってきたが、これに限定されるものではなく、可動部材の状態をメモリ上で記憶し、記憶後に再度、記憶された状態まで可動部材を動かす装置に適用することが可能である。
【００５４】
【効果】
本発明によれば、電気回路により可動部材の動作に同期する信号出力を行うパルス生成手段により、可動部材の状態が検出でき、可動部材の位置が算出され、モータの停止状態を監視し、モータへの給電が停止したときにモータが慣性力により回転することで可動部材が移動する量を予め補正量としてメモリ等に記憶しておくことにより、可動部材の初期位置からの移動量に基づく可動部材の算出された位置とオーバーランによる補正量を加算してやれば、正確な移動部材の絶対位置検出が行える。
【００５５】
この場合、パルス生成回路によりモータ回転を検出するセンサは必要なくなり、モータ停止後の慣性力に伴う可動部材の移動量を別の回路を設けて検出しなくても良いので、安価な構成により正確に位置の検出が行えるようにすることができる。
【００５６】
また、初期位置は、制御装置に電力が供給された時の可動部材の位置とすれば、初期位置からの相対的な移動量が正確にわかる。
【００５７】
更に、補正マップは、モータの回転状態（電源電圧、作動方向、パルス周期、モータ特性等）により設定されるようにすれば、モータの回転状態を考慮した移動部材の正確な位置が行える。
【００５８】
更にその上、補正マップは、モータに供給される電圧により設定されるようにすれば、モータ回転速度に応じた正確な位置検出が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における状態記憶装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるモータ回転パルス生成回路の回路ブロック図ある。
【図３】本発明の一実施形態におけるモータ回転パルス生成回路のスイッチト・キャパシタ・フィルタの動作説明する説明図である。
【図４】図２に示すリップルパルス成形回路の電気回路図である。
【図５】図４の各点における波形を示したタイミングチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図７】図６に示すマニュアル処理のフローチャートである。
【図８】図６に示すメモリ再生処理のフローチャートである。
【図９】図６に示すメモリ記憶処理のフローチャートである。
【図１０】図７に示すオーバーラン補正のフローチャートである。
【図１１】図１０に示す補正マップである。
【図１２】本発明の一実施形態におけるシートの動作を示す斜視図である。
【図１３】従来例との比較図を示し、（ａ）は従来例、（ｂ）は本発明を示す図である。
【符号の説明】
１制御装置
２ＣＰＵ
３モータ回転パルス生成回路
７操作スイッチ（スイッチ部材）
８メモリスイッチ（スイッチ部材）
９リレー（切換手段）
１０状態記憶装置
１１直流モータ（モータ）
ＢＡＴバッテリー（電力供給源）
ＳＴシート（可動部材）
ＳＣシートクッション（可動部材）
ＳＢシートバック（可動部材）
ＭＰ補正マップ（補正手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention drives a movable member by a motor to adjust the position of the movable member to a desired position and store the desired position, and after the movable member is adjusted to an arbitrary position different from the desired position. Even so, the present invention relates to a state storage device that can move the movable member to a desired position stored again in the memory, and is applied to, for example, a memory seat of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in a vehicle or the like, the seat position is adjusted to a desired position according to the occupant's body shape, the desired position is stored in a memory, another occupant with a different body shape gets on, and the seat position is set to an arbitrary position. Even after the adjustment, if a passenger who has stored the seat position in the memory again gets on, a memory seat that uses a single switch operation with a regeneration switch to adjust the seat to the desired position is used in luxury cars and the like. . This avoids bothering the seat adjustment operation when getting on and off, and raises the slide motor that moves the entire seat back and forth, the reclining motor that tilts and raises the seat back, and the front part of the seat. Adjust the seat position by operating the front vertical motor that moves up and down, the lifter (rear vertical) motor that raises and lowers the rear of the seat, the headrest motor that adjusts the headrest up and down position, etc. It is intended to match. After the seat position (seat state) suitable for the passenger is stored in the memory, if the dedicated switch (reproduction switch) is pressed, the seat automatically moves to the position where the seat is stored, and the seat position when getting on and off Adjustment is facilitated.
[0003]
Such a memory sheet is provided with a detection mechanism such as a position sensor in order to specify the sheet state from the rotation state of the motor that moves the sheet. Specifically, as shown on pages 5-64 and 65 of the Toyota Crown Majesta new model car manual (issued by Toyota Motor Corporation in October 1991), a magnet is installed on the motor rotation shaft (armor shaft). The rotation state of the magnet is detected by a Hall element or the like provided opposite to the magnet, and the signal is detected and the position is controlled by the control device.
[0004]
[Problems to be solved by the present invention]
In a conventional memory sheet, a signal from a hall element attached to a motor, that is, a rotation pulse (one pulse is generated for each rotation of the motor) is read by a controller, and the position of the sheet position is controlled. When the motor rotates, the motor rotation shaft rotates and a rotation pulse is output, so that accurate position control can be performed regardless of the motor status.
[0005]
However, without using a sensor such as a Hall element, for example, an electric circuit (for example, a motor ripple pulse shaping circuit when a DC motor is used for the motor) that follows a motor rotation and outputs a synchronized output is provided to the motor. Provided to be connected to the downstream contact of the relay that supplies power, and when the position of the seat etc. is controlled by the motor ripple pulse synchronized with the rotation of the motor, power is supplied to the motor via the relay, and the motor operates. Ripple pulses are generated while the relay is open, but when the relay is opened (turned off) to stop energizing the motor, the ripple pulse is not generated, and the motor actually stops after the relay is turned off. Until then, the motor rotates due to inertial force (overrun occurs). For this reason, there is a difference (error) between the sheet position based on the ripple pulse and the actual sheet position after the relay is turned off until the motor is completely stopped. In this manner, the error accumulates each time the operation is repeated, and a shift occurs when the memory is reproduced (the sheet position is moved to the stored position) (see FIG. 13A).
[0006]
In this case, if an overrun pulse of a motor rotating by inertial force is to be detected by a circuit or the like, a circuit must be added, resulting in an increase in cost.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and does not require a sensor for detecting motor rotation as in the prior art, so that the position can be accurately detected, and the motor is stopped. It is a technical problem to enable accurate position detection even after the operation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The technical means taken to solve the above problem is that the movable member (ST: SC, SB, HD) is driven by the motor (11: 11a, 11b, 11c, 11d), and the position of the movable member is desired. And the desired position is stored (S403), and even after the movable member has been adjusted to an arbitrary position different from the desired position, the movable member is again stored at the desired position. In the state storage device (10) including the control device (1) capable of moving
The control device includes a pulse generator (3) that outputs a signal synchronized with the operation of the movable member (11) by an electric circuit, and a position that calculates a relative position from the initial position of the movable member based on a signal from the pulse generator. After the power supply to the motor is stopped by the calculation means (2, S205, S211), the stop detection means (2, S501) for detecting the stop of the motor, and the stop detection means, the motor is rotated by the inertial force to move the motor. Correction means (2, MP) storing the amount of movement of the member as a correction amount, and position calculation means The relative position from the initial position of the movable member calculated by And correction means Based on the correction amount stored in Absolute position detection means for performing absolute position detection (S504, S508) of the movable member,
The correction amounts are a plurality of correction amounts set by a correction map set in advance based on the power supply voltage of the motor and the rotation speed of the motor immediately before the power supply is stopped. It is set individually according to the operation mode.
[0009]
According to this, the state of the movable member can be detected and the position of the movable member can be calculated by the pulse generation means for outputting a signal synchronized with the operation of the movable member by the electric circuit. In addition, by monitoring the stop state of the motor, the power supply to the motor is stopped, and the amount of movement of the movable member due to the rotation of the motor due to the inertial force is stored in advance in a memory or the like as a correction amount. If the calculated position of the movable member based on the amount of movement from and the correction amount due to overrun are added, the absolute position of the movable member can be accurately detected.
[0010]
In this case, the control device (1) further includes switching means (9) for driving the motor (11) forwardly or reversely by switching contacts, and the pulse generation circuit supplies power to the motor of the switching means. If connected to the downstream contact (9a), a sensor for detecting motor rotation by the pulse generation circuit is no longer necessary, and the amount of movement of the movable member due to the inertial force after the motor stops is provided by another circuit. Therefore, the position can be accurately detected with an inexpensive configuration.
[0011]
If the initial position is the position of the movable member (ST) when power is supplied to the control means (1) (S101), the relative movement amount from the initial position can be accurately determined.
[0014]
In the parentheses described above, the numbers of corresponding elements described in the following examples or the step numbers of the flowcharts are shown for easy understanding.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a system configuration diagram when a state storage device is applied to a memory sheet device 10. In this figure, a battery (BAT) 12 is connected to the control device 1 that controls the control. The positive terminal of the battery 12 is connected to the input interface (I / F) circuit 6 of the control device 1 via an ignition switch (IG switch) 13, and is input to the CPU 2 from the I / F circuit 6. By turning on, the control device 1 is supplied with power (12 V) by detecting the IG state. Power is input from the battery 12 to the power supply circuit 4 inside the control device, and a constant voltage (5 V) stabilized by the power supply circuit 4 is input to the CPU (controller) 2. The voltage from the battery 12 is input to the power supply circuit 4 and input to the CPU 2, and the CPU 2 is supplied with a voltage (5V) so as to maintain the memory function. When the operation switch 7 is operated or the IG switch 13 is When turned on, it wakes up from the sleep state (power saving mode) and starts operation.
[0017]
The operation switches 7 (7a to 7d) are switches for adjusting the sheet state. Among them, the slide switch 7a is a switch for sliding the entire seat ST (see FIG. 12) forward / backward with respect to two rails attached to the vehicle side. The reclining switch 7b is a switch for tilting or standing the seat back SB supported rotatably with respect to the seat cushion SC forward / backward. The vertical switch 7c is a switch for vertically moving the front part of the seat cushion SC where the passenger sits, and the lifter switch 7d is a switch for moving the rear part of the seat cushion SC where the passenger sits up / down. These switches 7 are switches for instructing individual motor operations. In this case, these operation switches 7 are not limited to those described above, and a headrest switch for moving the headrest HD up / down with respect to the seat back SB can also be used in the same form. is there.
[0018]
Signals from these operation switches 7 are respectively input to the input I / F 6 of the control device 1 and the state is input to the memory of the CPU 2. Further, the memory sheet dedicated switch 8 (8a, 8b) is input to the input I / F 6. The memory sheet dedicated switch 8 facilitates the adjustment of the sheet position of the memory sheet once stored in the memory. When the desired sheet state (sheet position) is stored in the memory, the memory sheet dedicated switch 8 is used together with the storage switch 8b. By simultaneously pressing the memory reproduction switch, the sheet state at that time is stored in the memory.
[0019]
In this case, if an operation switch 7 and a memory sheet dedicated switch 8 are provided for each seat, or if the number of memory regeneration switches 8a is added to one sheet ST in a state desired to be stored in the memory, seats such as a driver seat, a passenger seat, etc. Depending on the location, it is also possible to take a form in which several patterns are stored so as to suit the body shape of each occupant.
[0020]
As described above, in the state stored in the memory in the CPU, when the memory reproduction switch 8a is pressed, the seat position is reproduced to the stored location, and the seat moves so as to match the occupant's body shape.
[0021]
On the other hand, on the output side of the CPU 2, a relay 9 is provided so as to drive each motor 11 independently, and a signal is output from the CPU 2 independently to each coil of the relay 9. The MT + terminal and the MT- terminal of the motor 11 are connected to the switching terminal of the relay 9, and the relay contact is electromagnetically switched by energizing the coil of the relay 9 from the CPU 2. Current flows through As a result, the motor 11 is driven by the electric power from the battery 12. In this case, the motor 11 is connected to the downstream terminal 9a of the forward rotation relay 9 or the reverse rotation relay 9 provided for each motor and energized. The motor 11 rotates forward or backward depending on the direction, and the slide motor 11a, the reclining motor 11b, the vertical front (Fr) motor, and the lifter motor 11d are independently driven. The motor control here is the same control method for any motor 11 (11a to 11d). By energizing the coil of the relay 9 connected to the motor 11 to be moved, the corresponding motor 11 is moved. Is possible.
[0022]
In this configuration, the motor current signal (voltage divided by the resistor R) is detected from the switching terminal side (downstream side of the switching terminal) of the relay 9 so as to detect the current (motor current) flowing through the motor 11 when the motor is driven. The motor rotation pulse generation circuit 3 provided together with the control circuit of the control device 1 is connected to the input, and the output (ripple pulse) of the motor rotation pulse generation circuit 3 is input to the input port of the CPU 2.
[0023]
Therefore, the motor rotation pulse generation circuit 3 that outputs a pulse (generates a ripple pulse) according to the rotation of the DC motor 11 will be described. As shown in FIG. 2, the circuit 3 includes a switched capacitor filter (SCF) 3a, a ripple pulse shaping circuit 3b, and pulse generation circuits (3c to 3f). The pulse generation circuit is a PLL. (Phase Locked Loop) 3c, a frequency divider 3d, a low pass filter (LPF) 3e, and an adder / subtractor 3f.
[0024]
The switched-capacitor filter 3a is basically an application of a circuit (switched-capacitor circuit) composed of an analog switch and a capacitor as shown in FIG. As shown in the operation explanatory diagram of FIG. 3, it is basically composed of two switches and a capacitor. By alternately turning on / off the switches S1 and S2 with a period T, the current i becomes i = V / (1 / FC).
[0025]
From this, it can be considered that a switched capacitor is equivalent to a resistor. When this is applied to a CR filter composed of a resistor and a capacitor (see (b)), the cutoff frequency fc of the circuit is a frequency at which two switches are turned on / off (in the case of a switched capacitor filter, it is a clock). The cutoff frequency fc is expressed as shown in (b). The switched capacitor filter (SCF) uses a commercially available IC (such as MF6-50), and the cutoff frequency fc of this IC is fc = fCLK (clock input frequency) / N (constant, for example, Constant: 50)
[0026]
On the other hand, the ripple pulse shaping circuit 3b has a circuit configuration shown in FIG. The circuit 3b includes a high-frequency active filter (filter) FL2, first and second differentiation circuits DC1 and DC2, an amplifier AP1, and a comparator (voltage comparator) CM.
[0027]
In the high-frequency active filter FL2, resistors R3 and R4 are input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1, and a capacitor C2 connected to the connection point of the resistors R3 and R4 is further connected to the inverting input terminal. A capacitor C3 is connected to a connection point between the inverting input terminal and the resistors R3 and R4, and feedback is applied to the output. This filter FL2 removes high frequency components. For example, a noise component higher than the maximum rotation speed (for example, 6000 rpm) of the motor 11 can be reliably removed by increasing the attenuation amount. It functions as a low-pass filter LPF that can remove noise on the motor rotation signal (ripple frequency).
[0028]
The first differentiation circuit DC1 is connected to the output (b) of the low-pass filter LPF, and differentiates the input signal to attenuate the DC component. In the first differentiating circuit DC1, a resistor R7 and a coupling capacitor C5 are connected in series to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2. On the other hand, a voltage divided by resistors R5 and R6 is applied to the non-inverting input terminal, and a bypass capacitor C4 is connected to the voltage dividing point. A resistor R8 and a capacitor C6 are connected in parallel between the inverting input terminal and the output of the operational amplifier OP2.
[0029]
The amplifier AP1 amplifies the output (c) of the first differentiating circuit DC1, resistors R9 and R10 are connected in series to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3, and a capacitor C9 is connected to the non-inverting input terminal. Has been. In addition, a capacitor C7 is connected to a connection point between the inverting input terminal and the resistors R9 and R10 via a resistor R11, and a capacitor C8 and a resistor R12 are connected in parallel between the output of the operational amplifier OP3. Has been.
[0030]
The second differentiation circuit DC2 differentiates the output (d) of the amplifier AP1 and shifts the phase by 90 °. The output (d) of the amplifier AP1 is connected to the resistor R14 and the capacitor C11 at the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP4. Connected through a filter. On the other hand, a resistor R13 and a capacitor C10 are connected in series to the inverting input terminal, and a resistor R15 and a capacitor C12 are connected in parallel between the output (e) of the operational amplifier OP4 and the non-inverting input terminal.
[0031]
The comparator CM compares the output (e) of the second differentiating circuit DC2 and the output (d) of the amplifier circuit AP1, and the output (d) of the amplifier circuit AP1 is connected to the inverting input of the operational amplifier OP5 via the resistor R17. ) Is connected, the output (e) of the second differentiation circuit DC2 is connected to the non-inverting input terminal via the resistor R16, and the resistor R18 is further connected to the output (f) of the operational amplifier OP5. A rectangular pulse output (ripple pulse) matching the ripple frequency is output from the output (f), and this pulse output (f) is input to the CPU 2 of the control device 1.
[0032]
The output waveform at each part of the ripple pulse shaping circuit 3b will be briefly described with reference to FIG. 5. First, the current flowing through the motor 11 (any one of 11a to 11d) shown in FIG. 1 is a voltage proportional to the current. It is replaced with a signal (motor rotation signal). This signal has a ripple specific to the DC motor along with noise (a waveform). Ripple is generated when the DC motor 11 is used, and the cause thereof is that coils connected in parallel because the number of coils connected when a plurality of segments of the commutator pass through the brush changes with rotation. This occurs when the current flowing through the coil changes due to the change in resistance value during motor rotation.
[0033]
Ripple noise is removed by passing such a rippled signal through the switched capacitor filter (SCF) 3a, but noise due to the clock input (clock frequency fCLK) of the switched capacitor filter 3a is eliminated. It appears in the output, and then is smoothed / attenuated by passing through a low-pass filter LPF, and noise components are removed as in the b waveform. Next, when the signal (b waveform) that has passed through the low-pass filter LPF is passed through the first differentiating circuit DC1, the signal is differentiated to attenuate the direct current component, resulting in a waveform having only a ripple component, that is, a c waveform. Furthermore, when the amplifier AP1 is passed through the c waveform, the amplitude of the c waveform is amplified to become a d waveform, and thereafter, when passed through the second differentiating circuit DC2, the phase is delayed by 90 ° with respect to the c waveform. The waveform after DC2 becomes an e waveform. Next, a pulse output (f waveform) is obtained by comparing the output (d waveform) of the amplifier AP1 and the output (e waveform) of the second differentiating circuit by the comparator CM.
[0034]
In the present invention, the circuit configuration is such that the waveform of the pulse output (ripple pulse) is fed back and the frequency of the ripple pulse becomes the cut-off frequency fc of the switched capacitor filter 3a. That is, based on the constant N (= 50) of the relational expression (fc = fCLK / N) of the cutoff frequency of the output of the switched capacitor filter 3a with respect to the frequency fp of the ripple pulse (f waveform) input to the PLL 3c. The PLL 3c outputs a frequency (for example, 60 fps) that is an optimum cutoff frequency. The output (frequency: 60 fp) of the PLL 3c is divided by 60 with respect to the input frequency fp by the frequency dividing circuit 3d, and the frequency dividing circuit 3d outputs the frequency fp to the PLL 3c. That is, the oscillation is controlled so that the optimum cutoff frequency fc is obtained based on the ripple pulse frequency fp input to the PLL 3c, and the phase of the output signal of the frequency dividing circuit 3d is controlled. From this, the cut-off frequency fc of the switched capacitor filter 3a changes linearly based on the state of the pulse output (ripple pulse) of the motor 11.
[0035]
Further, an LPF 3e and an addition / subtraction circuit 3f are added to the PLL 3c in order to stabilize the output from the PLL 3c when the pulse generation circuit is activated. By applying the battery voltage Vb for driving the motor 11 as an external signal to the adder / subtractor circuit 3f at the time of starting the pulse generating circuit, the oscillation of the PLL 3c is maintained at a constant voltage level in the initial state, and the PLL 3c is steady when the oscillation becomes stable. The oscillation is dependent on the ripple pulse input to. With this configuration, the signal g to the LPF 3e of the PLL 3c appears as a signal proportional to the phase difference between the ripple pulse f and the signal j from the frequency dividing circuit 3d, and the output j from the frequency dividing circuit 3d is combined with the ripple pulse f. Phase control is performed.
[0036]
Therefore, by taking the configuration of FIG. 2 and feeding back the pulse output (ripple pulse) and changing the cutoff frequency fc of the switched capacitor filter 3a linearly based on the ripple pulse frequency, the pulse output (f waveform) is The current waveform with ripples is switched accurately where no error component is included, and a stable waveform with no error component can be obtained. Control is performed based on accurate ripple pulses synchronized with the motor rotation obtained in this way. Specifically, the CPU 2 allows the CPU 2 to capture the input ripple pulse at the switching timing (here, the falling edge is detected), thereby enabling accurate motor control. That is, the motor rotation pulse generation circuit 3 having the above-described configuration can be used for a device that accurately outputs pulses in synchronization with the rotation of the DC motor 11, and therefore can be applied to the memory sheet device (memory sheet) 10. It becomes.
[0037]
Therefore, as an embodiment, processing for a memory sheet will be described with reference to flowcharts in FIG.
[0038]
In the vehicle, when a vehicle key (not shown) is inserted into a key cylinder (not shown) and the vehicle key is turned, the ignition switch 13 is turned on, the CPU 2 wakes up, and the control device 1 is stored in the ROM of the CPU 2. The program shown in FIG. 6 (main routine every 2 msec) is executed.
[0039]
In the main routine, first, initial (initial setting) is performed in step S101. At this initial stage, ROM and RAM are checked, memory is cleared, necessary memory settings are set, and whether the system is operating normally is checked. Here, the motor position of each motor 11 when the CPU 2 is powered on is stored as an initial value (initial position). Thereafter, manual processing is performed in step S102.
[0040]
In the manual process (see FIG. 7), in step S201, it is first determined whether any of the operation switches 7 is turned on by the occupant. Here, the four motor controls that the motor 11 (11a to 11d) corresponding to the operation switch 7 is driven by the operation switch 7 (7a to 7d) are the same. The description of each of ˜11d is omitted, and generalized motor control is described.
[0041]
If the operation switch 7 is not turned on in step S201 (no memory sheet request), the operation of the motor 11 is stopped in step S208 and the process is terminated. However, if the operation switch 7 is turned on. Whether or not the motor 11 is instructed to rotate forward (forward request) or instruct to reverse (reverse request) from the state of the operation switch 7 that is being pressed in step S202 Is determined. The normal rotation / reverse rotation instruction of the motor 11 is preset when the vehicle is designed according to the direction in which the seat is moved forward / backward, forward / backward / vertically moved. In step S203, an output for normal rotation is output to the motor 11 and the motor 11 is driven to rotate forward by energizing the coil of the relay 9 connected to the corresponding motor 11.
[0042]
In the next step S204, it is determined from the output of the motor rotation pulse generation circuit 3 whether or not a ripple pulse edge has been input. If the edge is not input, the process proceeds to step S206. If the ripple pulse edge is input, the value of the motor position counter storing the motor position is incremented (+1) in step S205. This is stored as the current motor position.
[0043]
On the other hand, if the operation switch 7 is operated and the reverse rotation is instructed in step S202, an output for performing reverse rotation is output to the motor 11 in step S209, and the coil of the relay 9 connected to the corresponding motor 11 is energized. The motor 11 is reversely operated.
[0044]
In the next step S210, it is similarly determined from the output of the motor rotation pulse generation circuit 3 whether or not a ripple pulse edge has been input. If no edge is input here, the process proceeds to step S206. If an edge of a ripple pulse is input, the value of the motor position counter storing the motor position is reversed in step S211. (-1) Then, this is stored as the current motor position, and the process proceeds to step S206.
[0045]
Thereafter, in step S206, it is determined whether the operation switch 7 is operated (ON). If the operation switch 7 is operated, the process returns to step S202, but when the operation switch 7 is not operated (OFF). In step S207, overrun correction is performed, and this process ends. In this overrun correction, since the contact state is separated from the downstream contact 9a of the relay 9 when the motor 11 is stopped, the voltage signal is not output to the motor rotation pulse generation circuit 3, and thus the ripple pulse cannot be generated. However, even if the relay 9 is switched and the motor 11 is stopped, the motor is rotated by the inertial force of the rotating motor, so that the members linked to the motor 11 (seat ST: seat cushion SC, seat back SB, headrest HD) This is performed because the position calculated by the ripple pulse and the actual position become different.
[0046]
The overrun correction will be described with reference to FIG. Here, whether or not the forward rotation operation or the reverse rotation operation is stopped in step S501 is determined based on the state of the signal for driving the relay 9. If the forward rotation operation is stopped, steps S502 to S504 are performed. If the reverse rotation operation is stopped in the same manner, steps S505 to S507 are performed, and the following checks are performed.
[0047]
The CPU 2 constantly monitors the power supply voltage for driving the control device 1 and the motor 11 inside the control device, and operates a pulse cycle counter that calculates the cycle of the ripple pulse (corresponding to the motor speed) input from the motor rotation pulse generation circuit 3. And monitoring which of the motors (slide motor 11a, reclining motor 11b, etc.) 11 for operating the seat ST is operating. Therefore, after checking the motor voltage and the pulse period counter value for the three elements of the pulse period and the operating part, the optimum correction value (correction number) is selected by the correction map MP shown in FIG. 11 and calculated from the ripple pulse. Accurate position detection can be performed by adding the number of corrections from the obtained three elements to the current motor position based on the value of the motor position counter, and setting it as an absolute position. In this case, the correction number of the correction map MP is obtained in advance by experiments or the like based on the rotation speed of the motor to determine how much the rotation continues during the overrun immediately after stopping the motor rotation, and the value is stored in the memory in the CPU. It is remembered.
[0048]
In other words, the number of corrections is variable depending on the voltage for driving the motor 11. In this map MP, when the motor 11 is stopped from the rotation state, the motor rotation speed is high when the voltage supplied to the motor 11 is high. The amount (correction number) is increased, and when the voltage supplied to the motor 11 is low, the motor rotation speed is slow, so the correction amount is set small. In this case, the correction map MP is not limited to the motor drive voltage, and is set based on the motor rotation state, that is, the motor characteristics, the operation direction, the pulse period, and the like. For example, the normal sheet ST is moved in the front-rear direction. In some cases, it moves on a pair of seat rails, but the seat rails (also called guide rails) attached to the vehicle are seated because they are attached with the front side slightly elevated and inclined in the longitudinal direction of the vehicle. When a person sits on the seat cushion SC, the load acts on the seat cushion SC. In this case, when the operation is performed in consideration of the influence of gravity, the movement toward the front side in the longitudinal direction of the slide is performed to the rear side in the same driving force. Since the motor rotational speed is slower than the movement, the number of corrections is slightly smaller. In addition, in reclining inclination and headrest up / down motion, the number of corrections is larger because the motor rotation speed is faster in the direction of gravity than in the case of operating these components against gravity. It is set as follows. Further, the correction number of the map MP is increased in a linear function or a quadratic function in consideration of the mechanical characteristics of the movable part, and the motion prediction of the movable member by the actual inertial force is measured to determine the motor operation. The movement amount of the sheet ST due to the overrun at the time of stop can be accurately obtained.
[0049]
In other words, in the conventional example, there is a difference (error) between the sheet position based on the ripple pulse and the actual sheet position between the time when the relay 9 is turned off and the time when the motor 11 is completely stopped. Are accumulated and shift occurs when the memory is reproduced (see FIG. 13A). However, in the present invention, correction is performed with the correction number by the correction map MP, as shown in FIG. 13B. The amount of deviation is smaller than in the prior art and the reliability is improved.
[0050]
Next, the memory reproduction process of step S103 of the main routine is performed according to the steps of FIG. In step S301, it is determined whether or not the memory regeneration switch 8a is turned on (or pressed). If the switch 8a is not depressed, the process proceeds to step S314. If the memory regeneration switch 8a is depressed by the occupant, the seat position is determined. Therefore, step S302 is performed. In step S302, it is determined whether or not the ignition switch 13 is turned on. If the ignition switch 13 is not turned on, the process proceeds to step S314 as in step S301. If the ignition switch 13 is turned on, Next, the motor current position is compared. The comparison of the current motor position is compared with the memory value stored in the memory by the value of the motor position counter that increments / decrements by forward / reverse rotation of the motor 11, and the current motor position is smaller than the memory value. In this case, the motor 11 is rotated forward in step S304. However, if the current motor position is equal to or greater than the memory value, the motor 11 is reversed in step S309.
[0051]
The following steps S305 to S308 and steps S310 to S313 are basically the same. In this case, when a ripple pulse edge is input, the motor position counter is incremented at the time of forward rotation of the motor, and reverse rotation is performed. The time is decremented, and the current motor status is stored as the counter status. After that, it is detected whether or not an edge is input within a predetermined time (for example, within 0.5 sec. If there is no pulse input during that period, a motor lock determination is made to determine that the motor is locked, and an edge is detected within the predetermined time. If it is determined that the current motor position matches the memory value stored in the memory, the memory value does not match the current motor position. Since the state of the sheet ST is not moved, the process returns to step S303, and the same processing from step S303 is repeated until the memory position is reached. If the current motor position matches the memory value, step S314 is performed. In step S314, the operation of the motor 11 is stopped.
[0052]
Thereafter, memory storage is performed in step S104 of the main routine. As shown in FIG. 9, in this memory storage, it is determined whether or not the memory storage switch 8b has been pressed in step S401. If the memory storage switch 8b has been pressed, there is a request for memory storage, and this time the memory playback switch 8a It is determined whether or not is pressed. That is, in steps S401 and S402, the sheet state at that time is stored in the memory in the CPU in step S403 only when the memory storage switch 8b and the memory reproduction switch 8a are pressed at the same time.
[0053]
Here, the case where the motor rotation pulse generation circuit 3 is applied to the control device 1 that controls the memory sheet has been described. However, the present invention is not limited to this, and the state of the movable member is stored in the memory. However, it is possible to apply to a device that moves the movable member to the stored state again after storage.
[0054]
【effect】
According to the present invention, the state of the movable member can be detected by the pulse generation means for outputting a signal synchronized with the operation of the movable member by the electric circuit, the position of the movable member is calculated, the stop state of the motor is monitored, and the motor The amount of movement of the movable member when the motor is rotated by inertia when the power supply to the motor is stopped is stored in advance as a correction amount in a memory or the like, so that the movable member can move based on the amount of movement from the initial position. If the calculated position of the member and the correction amount due to overrun are added, the absolute position of the moving member can be accurately detected.
[0055]
In this case, there is no need for a sensor for detecting the motor rotation by the pulse generation circuit, and it is not necessary to provide a separate circuit for detecting the amount of movement of the movable member accompanying the inertial force after the motor stops. The position can be detected.
[0056]
Further, if the initial position is the position of the movable member when electric power is supplied to the control device, the relative movement amount from the initial position can be accurately determined.
[0057]
Furthermore, if the correction map is set according to the rotation state of the motor (power supply voltage, operation direction, pulse cycle, motor characteristics, etc.), the accurate position of the moving member can be performed in consideration of the rotation state of the motor.
[0058]
Furthermore, if the correction map is set by the voltage supplied to the motor, accurate position detection according to the motor rotation speed can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a state storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram of a motor rotation pulse generation circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the operation of a switched capacitor filter of a motor rotation pulse generation circuit according to an embodiment of the present invention.
4 is an electric circuit diagram of the ripple pulse shaping circuit shown in FIG. 2. FIG.
5 is a timing chart showing waveforms at each point in FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing processing of a control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of manual processing shown in FIG. 6;
8 is a flowchart of the memory reproduction process shown in FIG.
FIG. 9 is a flowchart of the memory storage process shown in FIG. 6;
10 is a flowchart of overrun correction shown in FIG.
11 is a correction map shown in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing the operation of the seat in one embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows a comparison diagram with a conventional example, (a) shows a conventional example, and (b) shows the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Control device
2 CPU
3 Motor rotation pulse generation circuit
7 Operation switch (switch member)
8 Memory switch (switch member)
9 Relay (switching means)
10 State storage device
11 DC motor (motor)
BAT battery (power supply source)
ST sheet (movable member)
SC seat cushion (movable member)
SB Seat back (movable member)
MP correction map (correction means)

Claims

After the movable member is driven by a motor to adjust the position of the movable member to a desired position, the desired position is stored, and the movable member is adjusted to an arbitrary position different from the desired position Even so, in the state storage device provided with a control device that can move the movable member to the desired position stored again,
The control device includes a pulse generation unit that outputs a signal synchronized with the operation of the movable member by an electric circuit, and a position calculation unit that calculates a relative position from an initial position of the movable member based on a signal from the pulse generation unit. And a stop detection means for detecting the stop of the motor, and the amount of movement of the movable member due to the rotation of the motor by inertia force after the stop detection means stops power supply to the motor. And an absolute position detecting means for detecting the absolute position of the movable member based on the relative position from the initial position of the movable member calculated by the position calculating means and the correction amount stored in the correcting means. And
The correction amounts are a plurality of correction amounts set by a correction map set in advance based on the power supply voltage of the motor and the rotation speed of the motor immediately before the power supply is stopped. A state storage device that is individually set according to an operation mode.

The control device further includes switching means for rotating the motor forward or backward by contact switching, and the pulse generation circuit is connected to a downstream contact for supplying power to the motor of the switching means. The state storage device according to 1.

The state storage device according to claim 1 or 2 , wherein the initial position is a position of the movable member when electric power is supplied to the control means.

The state storage device according to claim 1, wherein the operation mode of the movable member includes an operation direction of the movable member.